全 文 :广 西 植 物 Guihaia Dec.2015,35(6):891-898 http://journal.gxzw.gxib.cn
DOI:10.11931/guihaia.gxzw201411013
叶维雁,郭晓月,刘惠民,等.葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系的建立[J].广西植物,2015,35(6):891-898
YeWY,GuoXY,LiuHM,etal.Establishmentofrapidpropagationforsterileseedlingsofgrapefruitbytissueculture[J].Guihaia,2015,35(6):
891-898
葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系的建立
叶维雁,郭晓月,刘惠民∗,王连春,刘 鹏,吴海波
(西南林业大学 国家林业局西南地区生物多样性保育重点实验室,昆明650224)
摘 要:以葡萄柚种子在无菌条件下萌发的幼苗作为外植体供体,子叶切断作为丛生芽初代诱导培养的接种
材料,以 MT作为基本培养基,通过调节不同植物生长调节剂及其浓度组合、不同质量浓度的蔗糖,选择最佳
初代培养基、继代培养基和生根培养基,对葡萄柚组培快繁技术体系进行研究.结果表明:(1)葡萄柚种子经
预处理后,先用75%酒精表面灭菌15s,再用0.1% HgCl2浸泡20min的消毒效果最好,污染率为18.33%,萌
发率为89.91%;(2)初代培养的最适培养基为 MT+1.0mgLG16GBA(6G苄氨基腺嘌呤)+0.2mgLG1IBA
(吲哚丁酸)+0.2mgLG1GA(赤霉素)+蔗糖40gLG1,腋芽诱导率较高,为93.33%;(3)浓度为0.2mgLG1
的GA能提高初代培养的腋芽诱导率,但还达不到显著水平;(4)继代培养的最适培养基为MT+0.5mgLG1
6GBA+0.2mgLG1IBA+0.2mgLG1GA+蔗糖40gLG1,丛生芽增殖系数达到4.25,芽深绿色,茎粗壮,节
间较长,生长旺盛;(5)浓度为0.2mgLG1的GA能显著提高继代培养的增殖系数;(6)最适合继代培养的蔗
糖浓度为40gLG1,丛生芽长势极好;(7)最佳生根培养基为1/2MT+NAA0.2mg/L+蔗糖40gLG1+AC
0.1%,生根率达68.89%,根粗壮;(8)生根苗移栽30d后成活率在75%以上.该研究建立了葡萄柚的组织培
养快繁技术体系,为葡萄柚的规模化生产提供了可行的技术依据.
关键词:葡萄柚;种子;植物生长调节剂;初代培养;继代培养
中图分类号:S666.3 文献标识码:A 文章编号:1000G3142(2015)06G0891G08
Establishmentofrapidpropagationforsterile
seedlingsofgrapefruitbytissueculture
YEWeiGYan,GUOXiaoGYue,LIUHuiGMin∗,
WANGLianGChun,LIUPeng,WUHaiGBo
(KeylaboratoryofBiodiversityConservationinSouthwestChina,StateForestry
Administration,SouthwestForestryUniversity,Kunming650224,China)
Abstract:Themostappropriatesterilizationmethodfortissuecultureofgrapefruit’sseedswasselected,theseedG
lingssproutedfromgrapefruit’sseedsundersterileconditionsactedasexplantdonors,thecotyledoncutswereused
astheinoculationmaterialoftheclusteredshoots’primaryinductionculture,thebestprimaryculturemedium,subG
cultureculturemediumandrootingmediumwereselectedbyadjustingtheconcentrationsofsucrose,combinationsof
diferentplantgrowthregulatorsandtheirconcentrationsintheMTmedium,andthetissuecultureandrapidpropaG
gationtechniquesystemofgrapefruitwerestudied.Theresultswereasfolows:(1)Rapidlyimmersedwith75%alG
coholfor15splus0.1% HgCl2for20minafterthepretreatmentwasthebestdisinfectionmethodforgrapefruit
收稿日期:2014G11G10 修回日期:2015G03G12
基金项目:国家国际科技合作专项项目(2014DFA31060)
作者简介:叶维雁(1988G),男,广西合浦县人,在读硕士研究生,主要从事果树组织培养研究,(Email)flyingywy@163.com.
∗通讯作者:刘惠民,博士,教授,现在主要从事经济林栽培与利用等研究工作,(Email)hmliu@swfu.edu.cn.
seedswiththecontaminationrateof18.33%,andthegerminationrateof89.91%;(2)ThebestmediumforthepriG
maryculturewasMT+1.0mgLG16GBA(6GBenzylaminopurine)+0.2mgLG1IBA(IndoleG3GButytricacid)+0.2
mgLG1GA(Gibberelicacid)+sucrose40gLG1,theaxilaryshootinductionratewasupto93.33%;(3)GAthe
concentrationofwhichwas0.2mgLG1couldimprovetheaxilaryshootinductionrateofprimaryculture,but
couldn’treachsignificantlevel;(4)MT+0.5mgLG16GBA+0.2mgLG1IBA+0.2mgLG1GA+sucrose40g
LG1wasthemostsuitableforthesubculturewiththemultiplicationcoeficientof4.25,theshootsweredarkgreen
withvigorousgrowth,thestemswerethickandinternodeswererelativelylong;(5)GAtheconcentrationofwhich
was0.2mgLG1couldsignificantlyimprovethemultiplicationcoeficientofsubculture;(6)ThemostsuitableconG
centrationofsucroseforthesubculturewas40gLG1,theclusteredshoots’growthwasexcelent;(7)ThebestrooG
tingmediumwas1/2MT+NAA0.2mgLG1+sucrose40gLG1+AC0.1%+sucrose40gLG1withtherooting
rateof68.89%,therootswereverysturdy;(8)Thetransplantsurvivalrateofrootingplantletswasupto75%after
beingtransplantedfor30d.Throughtheexperimentthetissuecultureandrapidpropagationtechniquesystemof
grapefruitwasestablished,whichwouldprovidedafeasibletechnicalbasisforthemassproductionofgrapefruit.
Keywords:grapefruit;seed;plantgrowthregulator;primaryculture;subculture
葡萄柚(Citrusparadise)是芸香科(Rutaceae)
柑桔属(Citrus)常绿植物,是世界柑桔四大类群之
一(甜橙类、宽皮柑桔类、柠檬类、葡萄柚和柚类)(杨
连珍,1996).在香港又名“西柚”,广东新会一带称
之为“番柑”,结果时果实悬挂成串,簇生如葡萄,故
称之为葡萄柚(叶荫民,1997).葡萄柚果实柔软多
汁,酸甜中略带苦味,风味独特,口感好,主要用以鲜
食、制果汁、罐头和色拉原料,具有清热退火、消除疲
劳、助消化、生津解渴、减肥和保养肌肤的特殊功效
(郭林榕等,2002).葡萄柚精油有较强的抑菌活性,
是一种很有价值和开发前景的芳香油植物资源(李
悦等,2010).根据国内外对葡萄柚的市场需求特
点,适地适度地发展葡萄柚种植具有客观的市场前
景,对改善我国柑桔品种结构具有重要意义(吴海波
等,2005).
柑桔属植物的组织培养研究已进行多年,主要
包括胚培养(洪柳等,2005)、营养器官培养(贺红等,
1997;陈泽雄等,2007)和种质离体培养(王子成等,
2002).葡萄柚的微芽嫁接中因接穗直接取自大田
嫩枝而受季节限制,影响脱毒周期(李丽等,2011),
且嫁接前消毒剂对茎尖的消毒会降低其成活率和萌
发率,以无菌快繁体系里丛生芽的茎尖作为接穗可
以解决这些问题.以葡萄柚的无菌实生苗为材料进
行离体再生培养(Yangetal.,2000),与成年态的材
料相比,污染率更低,不定芽再生能力更强.本试验
以葡萄柚种子形成的无菌实生苗为外植体供体,建
立葡萄柚的快繁体系,为优化葡萄柚的微芽嫁接技
术提供技术支持,为葡萄柚离体培养体系的建立提
供参考和依据.
1 材料与方法
1.1材料
所用试材为从美国佛罗里达州引种的葡萄柚品
种“帕利斯(Perlist)”成熟鲜果的种子,采自云南省
林科院西双版纳州普文葡萄柚试验园,选取生长结
果良好的植株进行取材,取材期为2013年11月.
供试的植物生长调节剂为6G苯甲基腺嘌呤(6GBA)、
吲哚G3G丁酸(IBA)、赤霉素(GA),其它试剂有蔗糖、
琼脂及 MT培养基所需的大量元素、微量元素和有
机物等,所有药剂均为国产分析纯.
1.2方法
1.2.1种子的灭菌及无菌苗的获得 挑选籽粒饱满,
成熟个大的葡萄柚种子,装入大烧杯,烧杯口用纱布
封住,流水冲洗干净表面粘液.将种子装于已灭菌
的组培瓶中进行灭菌试验,试验采用75%酒精和
0.1% HgCl2两个因素,设置75%酒精2个水平(处
理时间15、30s),0.1% HgCl23个水平(处理时间为
15、20和25min),共6个处理.种子由75%酒精到
0.1% HgCl2处理间不经无菌水冲洗,0.1% HgCl2
处理完后无菌水洗8次.每1升0.1% HgCl2中滴
加1~2滴吐温G20,以提高升汞的杀菌效果(李浚明
等,2005).经灭菌的种子在无菌滤纸上剥除种子的
内外种皮,接种于1/5MT培养基上,每处理接20
个组培瓶,每瓶接1粒种子,重复3次.接种15d
后观察和记录种子的污染率和萌发率.
1.2.2不同植物生长调节剂及其浓度组合对初代培
养的影响 接入1/5MT培养基的种子8d后开始
298 广 西 植 物 35卷
萌发(图版I:A),取28d后形成的无菌实生苗(图
版I:B)作外植体供体,参照王任翔等(2003)对无菌
实生幼苗的分段法,自上而下可分成顶芽切段、茎切
段(带一个腋芽)、子叶切段(带子叶)、根切段.选取
长势良好、大小一致的幼苗,切取大小相同的子叶切
断(长1.5cm),按照原来的极性接入丛生芽诱导培
养基.诱导试验设6个处理:以 MT为基本培养
基,附加不同浓度6GBA(0.5、1.0、1.5mgLG1)和
GA(0、0.2mgLG1),IBA均为0.2mgLG1,每处
理接20瓶,每瓶接1个子叶切断,重复3次.诱导
培养30d后调查丛生芽的诱导率.
1.2.3不同植物生长调节剂及其浓度组合对继代培
养的影响 继代培养设15个处理,以 MT为基本
培养基,附加不同浓度6GBA(0.1、0.5、1.0mg
LG1)、IBA(0、0.1、0.2、0.4mgLG1)和 GA(0、0.2
mgLG1).将诱导培养基上长出的腋芽丛生芽切
割成单芽,挑选长势一致、大小相同(长约1.5cm)
的单芽接入增殖培养基,每处理接10瓶,每瓶接3
个单芽,重复3次.继代培养30d后统计芽的增殖
系数及观察芽苗的生长状况.
1.2.4不同蔗糖浓度对继代培养的影响 将诱导培
养基上长出的腋芽丛生芽切割成单芽,挑选长势一
致、大小相同(长约1.5cm)的单芽接入以 MT+6G
BA0.5mgLG1+IBA0.2mgLG1+GA0.2mg
LG1作为培养基,附加不同蔗糖浓度(20、30、40、50、
60gLG1)的继代培养基中,每处理接10瓶,每瓶接
3个单芽,重复3次,继代培养30d后统计增殖系数
及观察芽的生长状况.
1.2.5生根培养 当继代培养的丛生芽长约2cm
时,切取长势好且大小一致的单芽,接种到生根培养
基中.生根培养基以1/2MT+蔗糖40gLG1+
AC(活性炭)0.1%为基本培养基,附加不同浓度
NAA(0、0.1、0.2、0.5、1.0mgLG1)的激素组合.
每个处理接种15个芽苗,重复3次.生根培养30d
后统计生根率和平均生根数,观察根的生长状况,筛
选出适合生根的培养基.
1.2.6移栽 生根培养40d的再生苗置于室内窗户
边自然光下炼苗7d,期间逐渐松开瓶盖,使再生苗
逐渐适应外界环境.挑选长势较好、株高约3cm、
根长约8cm的再生苗64棵,洗净根部的培养基后,
移栽到由草泥炭、珍珠岩、红土(2∶1∶1,v/v/v)组
成的混合基质中,用1000倍多菌灵液浇透基质,注
意水分、光照和温度的管理,可视情况浇多菌灵液,
30d后统计成活率.
1.2.7培养基制备和培养条件 目前有关柑桔属植
物的组织培养研究,主要是以 MT为基本培养基
(王彩霞,2009a,b;陆荣生等,2013),本研究使用的
MT培养基参照周海霞(2010)所用的配方;若无特
殊说明,MT培养基里附加蔗糖40gLG1、琼脂5
gLG1;1/5MT培养基里所有元素含量减为 MT
培养基的1/5,琼脂3gLG1,蔗糖6gLG1;所有培
养基pH值调至5.7±0.1,经121℃高压灭菌18
min,冷却备用.培养温度为(26±1)℃,光照强度
2500lx,光照时间14hdG1.
1.2.8数据统计分析 用SPSS21.0进行方差分析、
LSD多重比较等.计算公式如下:
污染率(%)=污染的外植体数/接种的外植体
数×100%;萌发率(%)=萌发的外植体数/(接种的
外植体数-污染的外植体数)×100%;诱导率(%)
=长出丛生芽的外植体数/接种的外植体数×
100%;生根率(%)=生根的苗数/接种的苗数×
100%;移栽成活率(%)=移栽成活苗数/移栽苗数
×100%;增殖系数=增殖后获得的单芽个数/接种
的外植体数;平均生根数=每处理生根的总根数/生
根的总苗数.
2 结果与分析
2.1不同灭菌处理的灭菌效果
表1显示,0.1% HgCl2处理时间相同的条件
下,从15~30s的75%酒精处理,污染率降低,但不
显著;萌发率显著降低;说明对75%酒精的处理时
间进行延长,会显著降低种子的萌发率而污染率不
会显著下降,15s的75%酒精处理时间对种子消毒
效果较好.75% 酒精处理时间相同的条件下,
0.1% HgCl2处理时间从15min增加到20min时,
污染率显著下降,但萌发率下降不显著;随着0.1%
HgCl2处理时间的继续增加,污染率下降不显著,但
萌发率下降显著;说明0.1% HgCl2最佳的处理时
间为20min.因此,以75%酒精15s、0.1% HgCl2
20min的处理灭菌效果较好,污染程度较低,污染
率为18.33%,萌发情况较好,萌发率为89.91%.
2.2不同植物生长调节剂及其浓度组合对初代培养
的影响
无菌苗取子叶切断(长1.5cm)接入诱导培养
基,15d后基部有膨大,逐渐萌发出腋芽,30d后长
3986期 叶维雁等:葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系的建立
成1~1.5cm的芽苗可用于继代培养(图版I:C).
表1 不同灭菌处理对外植体灭菌效果的影响
Table1 Effectsofdifferentsterilizations
onexplantssterilizing
处理
Treatment
消毒时间
Disinfectiontime(s)
污染率
Infection
rate(%)
萌发率
Germination
rate(%)
污染率
Infection
rate
(%)
萌发率
Germination
rate
(%)
1 15 15 30.00±5.00a 95.21±4.18a
2 15 20 18.33±7.64bc 89.91±3.05ab
3 15 25 15.00±5.00cd 78.38±3.71c
4 30 15 26.67±7.64ab 84.18±2.74bc
5 30 20 13.33±2.89cd 80.72±3.71c
6 30 25 6.67±2.89d 71.44±2.72d
注:数据以平均值±标准差表示;同一列中不同小写字母表示处理间在
0.05水平差异显著.下同.
Note:Dataareexpressedasmean± SD;Valueswithinthesamecolumn
folowbythedifferentlowercasesaresignificantlydifferentamongtreatments
atthelevelof0.05.Thesamebelow.
诱导试验的结果(表2)表明,对于6GBA各水平来
说,1.0mgLG1水平下的诱导率显著高于其它水平
下的诱导率,表明6GBA浓度为1.0mgLG1时对丛
生芽的诱导效果最佳;6GBA浓度低于1.0mgLG1
时或高于1.0mgLG1时,丛生芽的诱导率都会降
低.6GBA、IBA浓度相同的条件下,添加0.2mg
LG1的GA能提高丛生芽的诱导率.因此,激素组合
1.0mgLG16GBA+0.2mgLG1IBA+0.2mgLG1
GA最适合葡萄柚的初代培养.
表2 不同植物生长调节剂对腋芽诱导的影响
Table2 Effectsofdifferentplantgrowthregulators
ontheinductionofaxilaryshoots
处理
Treatment
激素浓度
Concentrationofhormone(mgLG1)
6GBA GA IBA
诱导率
Induction
rate(%)
1 0.5 0.0 0.2 73.33±7.64b
2 0.5 0.2 0.2 76.67±7.64b
3 1.0 0.0 0.2 91.67±5.77a
4 1.0 0.2 0.2 93.33±2.89a
5 1.5 0.0 0.2 76.67±5.77b
6 1.5 0.2 0.2 80.00±5.00b
2.3不同植物生长调节剂及其浓度组合对继代培养
的影响
表3显示,6GBA、IBA、GA的不同浓度组合对
继代芽的增殖系数存在显著性影响.处理1、2、3、
4、5中,芽苗生长缓慢,芽弱、表现为浅绿色(图版I:
D),甚至少量芽苗死亡,增殖系数也比较小;处理6、
7、8、9、10中,增殖系数较高,总体生长情况相对最
好,其中处理10的增殖系数达到4.25,极显著高于
其它处理的增殖系数,芽显深绿色、茎粗壮、节间长
(图版I:E),生长旺盛;处理11、12、13、14、15中,增
殖系数一般,其中处理15的增殖系数为3.03,但是
几乎都带有不同程度的轻微玻璃化现象,可能是细
胞分裂素浓度偏高的原因.综合考虑,处理10的激
素组合0.5mgLG16GBA+0.2mgLG1IBA+0.2
mgLG1GA是葡萄柚继代增殖的最佳选择.
当IBA的浓度一定(表3),即为0、0.1或0.2
mgLG1时,继代芽的增殖系数都随着6GBA浓度的
增加先提高后降低,且在6GBA3个水平上的增殖系
数相互间差异极显著;6GBA浓度为0.5mgLG1时
的增殖系数极显著高于其它浓度时的增殖系数,且
丛生芽显深绿色,生长旺盛.结果表明,6GBA浓度
为0.5mgLG1时最适合葡萄柚的继代增殖.
当6GBA浓度为0.5或1.0mgLG1时(表3),培
养基里添加0.2mgLG1的GA都会极显著提高继
代芽的增殖系数,还可能改善芽苗的生长状况,说明
继代培养基里添加0.2mgLG1的GA对葡萄柚的
继代增殖有极好的促进作用.当6GBA浓度为0.1
mgLG1时,培养基里添加0.2mgLG1的GA虽能
提高增殖系数,但达不到显著水平,原因可能是6G
BA浓度过低,不适合芽的增殖,增殖系数低,无法
客观地观察出GA对继代增殖的影响.
2.4不同浓度蔗糖对葡萄柚继代培养的影响
由表4可知,在温度、光照和植物生长调节剂相
同的情况下,葡萄柚继代芽的增殖系数随着蔗糖浓
度增加先提高后降低,蔗糖浓度为40和50gLG1
时的增殖系数极显著高于其它浓度下的,芽苗的长
势也是最好的;蔗糖浓度为50gLG1下的增殖系数
稍高于40gLG1下的,但无差异,芽苗的长势也一
样.因此,结合节约经济的角度考虑,40gLG1的
蔗糖浓度最适合葡萄柚的继代增殖,增殖系数达到
4.16;20gLG1的蔗糖浓度显然最不适合葡萄柚的
增殖,增殖系数极显著地低于其它蔗糖浓度下的,原
因可能是蔗糖浓度过低,导致提供给植株生长的碳
源和能源不足;蔗糖浓度为30和60gLG1时的增
殖系数无差异,增殖系数都介于处理1和处理3、处
理4之间,造成这种现象的原因可能不一样,前者可
能是因为蔗糖浓度低,满足不了芽苗生长的碳源和
能源要求,后者可能是蔗糖浓度过高导致瓶内空气
湿度变小或渗透压发生一些不利的变化.
2.5生根培养
生根培养40d后,在添加不同浓度NAA的4
498 广 西 植 物 35卷
表3 不同植物生长调节剂对丛生芽增殖的影响
Table3 EffectsofdifferentplantgrowthregulatorsontheproliferationofClusteredshoots
处理
Treatment
激素浓度
Concentrationofhormone(mgLG1)
6GBA IBA GA
增殖系数
Multiplication
coefficient
生长情况
Growthcondition
1 0.1 0.0 0.0 2.12±0.06Hi 1/8芽苗褐化死亡,芽浅绿色、弱,生长缓慢
1/8oftheshootsbrownedanddied,theshootswere
lightgreenandweakwithslowgrowth
2 0.1 0.1 0.0 1.98±0.03Ij 1/10芽苗褐化死亡,芽浅绿色、弱,生长缓慢
1/10oftheshootsbrownedanddied,theshootswere
lightgreenandweakwithslowgrowth
3 0.1 0.1 0.2 2.02±0.03HIj 1/10芽苗褐化死亡,芽浅绿色、弱,生长缓慢
1/10oftheshootsbrownedanddied,theshootswere
lightgreenandweakwithslowgrowth
4 0.1 0.2 0.0 2.13±0.08Hi 1/9芽苗褐化死亡,芽浅绿色,生长缓慢
1/9oftheshootsbrownedanddied,theshootswere
lightgreenwithslowgrowth
5 0.1 0.2 0.2 2.13±0.03Hi 1/9芽苗褐化死亡,芽浅绿色,生长缓慢
1/9oftheshootsbrownedanddied,theshootswere
lightgreenwithslowgrowth
6 0.5 0.0 0.0 3.08±0.09Ccd 芽深绿色,生长旺盛
Shootsweredarkgreenwithvigorousgrowth
7 0.5 0.1 0.0 3.13±0.03Cc 芽深绿色,生长旺盛
Shootsweredarkgreenwithvigorousgrowth
8 0.5 0.1 0.2 3.47±0.05Bb 芽深绿色,茎粗壮,节间较长,生长旺盛
Shootsweredarkgreenwithvigorousgrowth,thestems
werethickandtheinternodeswererelativelylong
9 0.5 0.2 0.0 3.40±0.05Bb 芽深绿色,茎粗壮,节间较长,生长旺盛
Shootsweredarkgreenwithvigorousgrowth,thestems
werethickandtheinternodeswererelativelylong
10 0.5 0.2 0.2 4.25±0.08Aa 芽深绿色,茎粗壮,节间较长,生长旺盛
Shootsweredarkgreenwithvigorousgrowth,thestems
werethickandtheinternodeswererelativelylong
11 1.0 0.0 0.0 2.32±0.03Gh 芽浅绿色、弱,生长缓慢
Shootswerelightgreenandweakwithslowgrowth
12 1.0 0.1 0.0 2.48±0.03Fg 芽绿色,有极少量愈伤组织玻璃化,生长一般
Shootsweregreenandgrowedgeneralywithverysmal
amountofcalusvitrification
13 1.0 0.1 0.2 2.82±0.03De 芽绿色,有极少量愈伤组织玻璃化,生长一般
Shootsweregreenandgrowedgeneralywithverysmal
amountofcalusvitrification
14 1.0 0.2 0.0 2.68±0.03Ef 芽绿色,少量愈伤组织玻璃化,生长旺盛
ShootsweregreenandgrowedvigorouslywithasmalaG
mountofcalusvitrification
15 1.0 0.2 0.2 3.03±0.09Cd 芽绿色,节间长,少量愈伤组织玻璃化,生长旺盛
ShootsweregreenandgrowedvigorouslywithasmalaG
mountofcalusvitrification,theinternodeswerelong
注:数据以平均值±标准差表示;同一列中不同大写字母表示处理间在0.01水平差异显著;同一列中不同小写字母表示处理间在0.05水平差异显著.
Note:Dataareexpressedasmean±SD;ValueswithinthesamecolumnfolowbythedifferentuppercasesaresignificantlydifferentamongtreatmentsatthelevG
elof0.01;Valueswithinthesamecolumnfolowbythedifferentlowercasesaresignificantlydifferentamongtreatmentsatthelevelof0.05.
种生根培养基中均能诱导生根(表5),但侧根数少,
一般为1~3条(图版I:F);少数芽苗只能形成根原
基,不能分化出根.在1/2MT+蔗糖40gLG1+
AC0.1%里添加低浓度的NAA有利于生根,NAA
浓度过高则抑制根的诱导和生长.综合比较各培养
基根的诱导和生长情况,以1/2 MT+NAA0.2
mgLG1+蔗糖40gLG1+AC0.1%培养基上的生
根效果最好,生根率达68.89%,根系粗壮.
2.6移栽
生根苗经炼苗后移栽至基质(草泥炭∶珍珠
岩∶红土=2∶1∶1,v/v/v)中,21d后,幼苗开始
长出新叶,30d后进行统计,移栽成活率在75%
以上.
3 讨论与结论
在植物组织培养中,获得无菌外植体是材料培
养成功的必要前提,通过化学药剂消除植物材料上
的杂菌是其中的一个重要环节.本研究中对葡萄柚
种子的消毒可把污染率降至18.33%,同时萌发率为
5986期 叶维雁等:葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系的建立
图版I 葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系建立过程 A.种子萌发;B.无菌苗的形成;C.从子叶切断诱导出的丛生芽;D.继代培
养中长势弱、浅绿色的丛生芽;E.继代培养中粗壮、深绿色的丛生芽;F.组培苗生根.
PlateI Establishmentprocessofrapidpropagationforsterileseedlingsofgrapefruitbytissueculture A.Seedgermination;
B.Formationofasterileseedling;C.Clusteredshootsinducedfromthethecotyledoncut;D.Weakandpalegreenbudsinthesubculture;E.Thick
anddarkgreenbudsinthesubculture;F.Rootingofatissuecultureseedling.
表4 不同浓度蔗糖对丛生芽增殖的影响
Table4 Effectsofdifferentconcentrationsofsucrose
ontheproliferationofclusteredshoots
处理
Treatment
蔗糖浓度
Concentrationof
sucrose(gLG1)
增殖系数
Multiplication
coefficient
长势
Growthpotential
1 20 2.80±0.12Cc ++
2 30 3.40±0.07Bb ++
3 40 4.16±0.10Aa +++
4 50 4.20±0.13Aa +++
5 60 3.36±0.10Bb +
注:数据以平均值±标准差表示;同一列中不同大写字母表示处理间在
0.01水平差异显著;同一列中不同小写字母表示处理间在0.05水平差异显
著,下同.+++:长势极好;++:长势较好;+:长势一般.
Note:Dataareexpressedasmean± SD;Valueswithinthesamecolumn
folowbythedifferentuppercasesaresignificantlydifferentamongtreatments
atthelevelof0.01;Valueswithinthesamecolumnfolowbythedifferent
lowercasesaresignificantlydifferentamongtreatmentsatthelevelof0.05,the
samebelow.+ + +:Excelentgrowth potential; + +:Good growth
potential;+:Generalgrowthpotential.
89.91%,与同属的椪柑、红肉脐橙、耐湿脐橙、HB
柚和纽荷尔脐橙成年态节间茎段消毒的污染率差不
多,但萌发率要显著高于它们,且成年态节间茎段的
取材时间受到很大限制,需采用二次消毒、相对繁琐
(王子成等,2005;张家银等,2008;Huangetal.,
2005).因为柑桔属植物处于气候温暖、雨水充足的
表5 NAA对丛生芽生根的影响
Table5 EffectsofNAAonrootingofclusteredshoots
处理
Treatment
NAA浓度
NAAconcentration
(mgLG1)
生根率
Rootingrate
(%)
根的生长情况
Growthcondition
ofroots
CK 0.0 0.00±0.00Dd 无
1 0.1 46.67±6.66Bb ++
2 0.2 68.89±3.85Aa +++
3 0.5 40.00±0.00BCb ++
4 1.0 31.11±3.85Cc +
注:+++:极粗壮;++:较粗壮;+:粗壮.
Note:+++:extremesturdy;++:moresturdy;+:sturdy.
环境中,成年树在生长过程中携带大量的细菌和真
菌,使用二次灭菌的方法虽然能降低污染率,但也使
外植体的死亡率增加,萌发率降低.葡萄柚成熟种
子藏于果实中,取出来后携带的微生物也较少,消毒
过程相对其它外植体更简单,且种子易于保存,不受
季节的限制,取材较其它外植体方便.利用无菌的
葡萄柚种子进行萌发,短时间内可获得大量合格的
无菌小苗,为下一步快繁打下良好的基础.
植物腋芽在一定浓度的激素作用下可形成大量
丛生芽,从而显著提高繁殖倍数(严昌敬,1990).6G
698 广 西 植 物 35卷
BA和玉米素(ZT)是诱导葡萄柚芽再生的有效的细
胞分裂素,其中使用6GBA的成本更低(Randalet
al.,2011).采用6GBA和IBA的基本组合进行丛
生芽的诱导,发现诱导效果最好的6GBA浓度是1.0
mgLG1,与纽荷尔脐橙的初代诱导相似(陈泽雄
等,2007).在组织培养中,GA主要用于诱导离体
芽的萌发和伸长(王玉英等,2006),本研究证实0.2
mgLG1GA对葡萄柚初代芽的诱导具有一定的促
进作用,但不显著.无菌实生苗子叶切段的初代诱
导培养不仅实现了丛生芽的启动,而且在一定程度
上进行了芽的增殖.
增殖系数对整个快繁技术能否成功的影响很
大,有些植物快繁不能推广的一个重要原因是增殖
系数偏低,间接地提高了生产成本(梁称福,2005).
继代试验中沿用了诱导试验6GBA和IBA的基本组
合,这是丛生芽增殖培养中的常见组合(Rehanaet
al.,2013).6GBA浓度对丛生芽的增殖存在显著影
响,浓度为0.5mgLG1时最适合丛生芽的增殖生
长,与化州橘红的增殖培养里6GBA的最佳浓度接
近(李凯等,2011),与尤溪金柑的增殖培养里6GBA
的最适浓度相差较大(金建涛等,2014).本研究证
明增殖培养基里添加0.2mgLG1的GA能显著提
高葡萄柚丛生芽的增殖系数,0.5mgLG16GBA+
0.2mgLG1IBA+0.2mgLG1GA的激素组合最适
合葡萄柚丛生芽的增殖生长,增殖系数达4.25.
糖类可为培养物生长发育提供碳源和能源,并
有调节培养基渗透压的作用,组培中最常用的糖类
是蔗糖(陈世昌,2011).蔗糖浓度过低,继代芽生长
的碳源和能量供应不足,生长不良;蔗糖浓度过高,
导致继代芽失水和生长不良.本研究表明葡萄柚增
值阶段的最适蔗糖浓度为40gLG1,此时丛生芽的
增殖系数最高,长势最好,且不造成材料浪费.
由于柑桔类丛生芽生根困难,生根试验中所有
的处理生根侧根数都较少,一般为1~3条,这可能
与葡萄柚的基因型有关,如何诱导葡萄柚的离体芽
苗长出有大量侧根的根系,还需作进一步研究.柑
桔属植物通过微芽嫁接技术建立快速繁殖种苗法已
有不少成功的报道(姜玲等,1995;董高峰等,2001;
刘文龙等,2009),在生产上可以使用微芽嫁接的方
法获得生根的葡萄柚离体小苗,微芽嫁接小苗移栽
成活后,将其及时二次嫁接到健壮的大砧木上,可以
有效克服茎尖嫁接苗直接移栽苗期长的不足,且二
次嫁接苗生长迅速、健壮(李丽等,2011).
本研究以种子无菌苗为起始外植体建立葡萄柚
的组培快繁技术体系,为其规模化生产提供了可行
的技术依据.但尚有许多方面还需进一步研究,如
筛选丛生芽的最佳继代周期、最佳基本培养基等,尤
其是提高生根率、移栽技术及微芽嫁接方面的研究.
参考文献:
ChenSC(陈世昌).2011.PlantTissueCulture(植物组织培养)
[M].Beijing(北京):HigherEducationPress(高等教育出版
社):33
ChenZX(陈泽雄),LiuYQ(刘奕清),LouJ(娄 娟).2007.ImG
provementofshootGtipmicrograftingthroughadventitiousbudinG
ductionfromCitrusstemexplants(利用柑橘茎段诱导不定芽改
进微芽嫁接技术的研究)[J].JSouthwestChinNormUniv:Nat
SciEd(西南师范大学学报自然科学版),32(1):57-61
DongGF(董高峰),HuangT(黄涛),LiGG(李耿光),et
al.2001.StudiesonthetubeGgraftionandmicroGpropagationof
matureshatianpomelo(成年沙田柚树试管嫁接及微繁殖的研
究)[J].EcolSci(生态科学),20(3):20-25
GuoLR (郭林榕),ChenWG (陈文光),XiongYM (熊月
明).2002.Marketinganddevelopmentprospectsofgrapefruit
(葡萄柚的产销及发展前景)[J].FujianFruits(福建果树),
3:34-35
HeH(贺红),PanRC(潘瑞炽),HeYW(何亚文),etal.
1997.Astudyonthetissuecultureandplantregenerationof
Citrusreticulatacv.Tankan(蕉柑组织培养与植株再生的研
究)[J].JSChinNormUniv:NatSciEd(华南师范大学学
报自然科学版),4:63-66
HuangJQ,YinLY,YangXH,etal.2005.InvitroplantregenG
erationfromthematuretissueofnavelorange(Citrussinensis
L.Osbeck)bydirectorganogenesis[J].AgricSciChin,4(3):
236-240
HongL(洪柳),LiuYZ(刘永忠),DengXX(邓秀新).2005.ObG
tainingofponkan(Citrusreticulateblanco)tetraploidbycultuG
ringembryosofmatureseeds(椪柑成熟种子胚培养获得四倍
体植株)[J].ActaHorticSin(园艺学报),32(4):688-690
JinJT(金建涛),LaiZX(赖钟雄),LiuSC(刘生财),etal.
2014.Optimizationofplantletregenerationsystemandinvitro
conservationofFortunellacrassifoliacv.Youxijingan(尤溪金
柑离体再生体系优化及试管苗保存)[J].JFujianAgricFor
Univ:NatSciEd(福建农林大学学报自然科学版),43(3):
256-262
JiangL(姜玲),WanSY(万蜀渊),WangYH(王映红),et
al.1995.ImprovementontheshootGtipgraftingmethod(柑橘
茎尖嫁接操作方法的改进及研究)[J].JHuazhongAgric
Univ(华中农业大学学报),14(4):381-385
LiangCF(梁称福).2005.LiteraturereviewofresearchandappliG
cationonplanttissueculture(植物组织培养研究进展与应用
概况)[J].NonwdForRes(经济林研究),23(4):99-105
LiJM(李浚明),ZhuDY(朱登云).2005.PlantTissueCulture
Tutorial(植物组织培养教程)][M].3rdEd(第3版).Beijing
(北京):ChinaAgriculturalUniversityPress(中国农业大学出
版社):20
LiK(李 凯),ChenXT(陈 雄 庭),HongL(洪 磊),etal.
2011.ImprovingonmatureGtypeCitrusgrandisstemculturein
vitro(化州橘红成年态茎段离体培养的改良)[J].JTrop
Organ(热带生物学报),2(1):42-45
7986期 叶维雁等:葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系的建立
LiL (李丽),LuoJQ (罗君琴),XuJG (徐建国),etal.
2011.InvestigationoftechniquesoflocalcharacteristiccitrusvaG
rietiesshootGtipmicrograftingforvirusGfreeseedling(地方特色
柑桔品种茎尖微芽嫁接脱毒育苗技术初探)[J].Xiandai
Hortic(现代园艺),2:3+46
LiL (李丽),LuoJQ (罗君琴),XuJG (徐建国),etal.
2011.PreliminaryreportofgrapefruitshootGtipmicrografting
forvirusGfreeseedling(葡萄柚茎尖微芽嫁接脱毒成苗技术研
究初报)[J].ZhejiangCitrus(浙江柑橘),28(3):12-13
LuRS(陆荣生),HanML(韩美丽),HuoXJ(霍秀娟),et
al.2013.Studyonregenerationsystemofadventitiousbudfrom
grapefruit(葡萄柚不定芽再生体系建立研究)[J].ActaAgric
Jiangxi(江西农业学报),25(6):35-38
LiuWL(刘文龙),LiJJ(李进进),ChenSY(陈升云),etal.
2009.DiscussiononorangemicroGshootsgraftingintube(柑橘
试管内微芽嫁接方法探讨)[J].JGuangdongIndTechnColl
(广东轻工职业技术学院学报),8(3):14-16+20
LiY(李悦),HouBB(侯滨滨),JingBY(静宝元).2010.The
antibacterialactivitystudyofgrapefruitessentialoil(葡萄柚精
油抑菌活性的研究)[J].FoodResDevel(食品研究与开发),
31(11):237-240
RandalPN,TerenceJE.2011.MixturescreeningandmixtureGaG
mountdesignstodetermineplantgrowthregulatoreffectson
shootregenerationfromgrapefruit(Citrusparadisemacf.)epiG
cotyls[J].InVitroCellDevBiolGPlant,47(6):682-694
RehanaS,AlamMS,IslamKS,etal.2013.Influenceofgrowth
regulatorsonshootproliferationandplantletproductionfrom
shoottipsofbanana[J].ProgAgric,20(1):9-16
WangCX(王彩霞).2009a.Effectofplantgrowthregulatorson
themorphogenesisofthreecitrusspecies(植物生长调节剂对3
个柑橘品种形态建成的影响)[J].ChinAgricSciBull(中国
农学通报),25(2):16-19
WangCX(王彩霞).2009b.Studyoninvitrostemcultureofadult
citrus(柑橘成年态茎段培养技术体系研究)[J].Guangdong
AgricSci(广东农业科学),1:47-49
WuHB (吴 海 波),LiuLM (刘 惠 民).2005.Progressof
grapefruitcultivationandresearch(葡萄柚的栽培及研究概况)
[J].NonwdForRes(经济林研究),23(1):69-73
WangRX(王任翔),GaoCW (高成伟),LiJR(李洁荣),et
al.2003.TissuecultureofCitruscv.Olindainvitro(欧林达夏
橙组织培养研究)[J].JGuangxiNormUniv:NatSciEd(广
西师范大学学报自然科学版),21(2):71-74
WangYY(王玉英),GaoX(高新).2006.TechnicalManualof
PlantTissueCulture(植物组织培养技术手册)[M].Beijing(北
京):TheJinDunPublishingHouse(金盾出版社):43-44
WangZC(王子成),DengXX(邓秀新).2002.Cryopreservation
ofCitrusprotoplasts(柑橘原生质体的超低温保存)[J].J
HenanUniv:NatSciEd(河南大学学报自然科学版),32
(3):38-40
WangZC(王子成),LiZA(李忠爱),DengXX(邓秀新).
2005.Studies on the methods of mature Citrus stems
disinfection(柑橘成年态茎段外植体消毒方法研究)[J].J
HenanUniv:NatSciEd)(河南大学学报自然科学版),35
(2):57-60
YanCJ(颜昌敬).1990.PlantTissueCultureManual(植物组织培
养 手 册)[M].Shanghai(上 海):ShanghaiScienceand
TechnologyPress(上海科学技术出版社):56-79
YangLZ(杨连珍).1996.Summaryofgrapefruit(葡萄柚概述)
[J].ChinJTropAgric(热带作物研究),25(2):67-71
YeYM (叶荫民).1997.Grapefruit(CitrusparadisiMacf.)and
developmentprospectsinChina(葡萄柚(CitrusparadisiMacf.)
及其在我国的发展前景)[J].SChinFruits(中国南方果树),
26(5):7-9
YangZN,IngelbrechtIL,LouzadaE,etal.2000.AgrobacteG
riumGmediated transformation of the commercialy
importantgrapefruitcultivar Rio Red (Citrusparadise
Macf.)[J].PlantCellReports,19:1203-1211
ZhouHX(周海霞).2010.Diferentviruseliminationmethodsin
speciesvariationofCitrussiensisOsbeckcv.Hongjiangandthe
efectofthevirusofliberobacterasiaticum(不同脱毒方法对红江
橙种性变异及脱黄龙病毒效果的影响)[D].Zhanjiang(湛江):
GuangdongOceanUniversity(广东海洋大学)
ZhangJY(张家银),GuoC(郭琛),XieYM(谢玉明),et
al.2008.InvitrosystemfortheregenerationofmatureinG
termodalstemsegmentsofponkan(Citrusreticulateblanco)
(椪柑成年态节间茎段再生体系的建立)[J].J Hunan
AgricUniv:NatSciEd(湖南农业大学学报自然科学
版),34(2):182-185
(上接第816页Continuefrompage816)
(βG葡聚糖酶活力测定条件研究)[J].FeedIndMag(饲料工
业),30(2):20-21
GuoXJ(郭秀洁),ZhuJB(朱靖博),ZhengM(郑敏),etal.2010.ExG
tractionandhydrolysisoftotalsaponinsfromDioscoreazingibeG
rensisC.H.Wright(黄姜总皂苷的提取及其水解条件)[J].J
DalianPolytechnicUniv(大连工业大学学报),29(3):161-164
JiXM(季秀美),SuZ(舒展),XuQM(许琼明),etal.2013.
Simultaneous determination of eight saponins in alkali
hydrolysateoftotalsaponinsfrom Pulsatillachinensis by
HPLCGELSD(HPLCGELSD法测定白头翁总皂苷碱水解产物
中8种皂苷)[J].ChinTrad & HerbDrugs(中草药),44
(11):1416-1419
KimDS(金东史),CueYS(崔允植),YuHS(鱼红闪),et
al.2001.GinsenosideRh2preparedfromenzymereaction(酶法
制备人参皂甙Rh2的研究)[J].JDalianInstLightInd(大连
轻工业学院学报),20(2):99-104
LiDP(李典鹏),ZhangHR(张厚瑞).2000.Studiesandusesof
ChinesemedicineLuohanguo———aspeciallocalproductofGuanG
gxi(广西特产植物罗汉果的研究与应用)[J].Guihaia(广西植
物),20(3):270-276
TheStatePharmacopoeiaCommissionofPeople’sRepublicof
China(国家药典委员会).2010.PharmacopoeiaofthePeople’s
RepublicofChina(中华人民共和国药典 一部)[G].Beijing(北
京):ChineseMedicalScienceandTechnologyPress(中国医药
科技出版社),1:197
WuLJ(吴立军).2007.NaturalPharmaceuticalChemistry(天然药
物化学)[M].5thEd(第5版).Beijing(北京):People’s
MedicalPublishingHouse(人民卫生出版社):81-88
898 广 西 植 物 35卷