论文部分内容阅读
摘要：以无籽西瓜“牧童”的种子为材料，以其子叶为外植体，研究了其再生植株的适宜培养条件。结果表明：MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA是子叶诱导的最适宜培养基。不定芽在添加0.3 mg/L NAA 的1/2MS培养基上生根效果最好。
关键词：无籽西瓜；子叶；组织培养
中图分类号：S651.04+3文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）07-0012-03
无籽西瓜（Citrullus lantus）与普通二倍体西瓜相比，糖度高、食用方便、耐贮运，备受广大消费者青睐[1，2]。但无籽西瓜在栽培过程中，却存在“两低一慢”（发芽率低、成苗率低、前期生长慢）问题，而利用组织培养技术快速扩繁成为解决这一难题的有效途径。目前国内外许多学者利用无籽西瓜不同外植体均已成功获得再生植株；高新一等[3]利用顶芽获得了再生植株，Andrus等[4]以无籽西瓜下胚轴作为外植体，诱导出再生苗；张娜等[5]以子叶为外植体，建立了无籽西瓜“蜜童”的再生体系。但由于所选用的品种和外植体不同，得出的最适培养基也各不相同。本研究以潍坊市种植面积较大的无籽西瓜“牧童”子叶为外植体，系统研究了再生植株的适宜培养条件，旨在建立一种高效再生繁殖体系。
1材料与方法
1.1材料
选用市场上销售的无籽西瓜“牧童”的种子为试材。
1.2试验方法
1.2.1无菌幼苗的培养将无籽西瓜牧童的干种子剥去种皮，将种胚分别装进灭菌纱布袋中，在清水中浸泡2 h后，放入灭菌烧杯中，用体积分数70%的乙醇消毒30 s，再用1 g/L升汞消毒10 min，无菌水冲洗3～5次，然后分别将无菌种胚播种到MS培养基上，于室温（25℃）、黑暗条件下培养2～3 d，待种胚露芽后，转移到25℃、光照16 h/d、光强2 000～2 500 lx的条件下，培养获得无菌苗。
1.2.2不同浓度6-BA诱导分化不定芽试验在超净工作台上将培养6～8 d的无菌苗子叶剪下，切成0.5 mm2长方块。分别接种于添加0（CK）、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/L 6-BA的MS培养基上，每处理接种15个外植体，重复3次。35 d后观察并统计不同浓度6-BA诱导分化不定芽情况。
1.2.36-BA与 NAA不同浓度配比诱导分化不定芽试验将筛选出适宜浓度的6-BA分别与0，0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L NAA配比，添加到MS培养基上，每处理接种15个外植体，重复3次。35 d后观察统计6-BA和NAA诱导不定芽情况。
1.2.4不同浓度NAA诱导不定根试验将生长至2.5 cm左右高的不定芽自基部切下，转接到分别含有0（CK）、0.1、0.3、0.5 mg/L NAA的1/2MS生根培养基上诱导生根，21 d后观察统计不定根诱导情况，比较不同浓度NAA对生根率和根系长势的影响。
1.2.5诱导不定芽和不定根的培养条件及数据统计分析不定芽和不定根的诱导分别以MS和1/2MS为基本培养基，添加蔗糖30 g/L 、琼脂8 g/L，pH值调至5.8。不定芽和不定根在（24±1）℃、光照14～16 h/d、光强2 000～2 500 lx的条件下诱导培养，35 d后统计诱导不定芽的分化结果； 21 d后统计不定根的诱导结果。
芽诱导率（%）=出芽外植体数/接种外植体数×100；
分化系数=出芽总数/出芽外植体数；
生根率（%）=生根不定芽数/接种不定芽数×100。
试验数据采用Duncan’s新复极差法进行比较。
2结果与分析
2.1不同浓度6-BA对诱导分化不定芽的影响
由表1可以看出，添加不同浓度6-BA的5个处理均比对照显著地提高了不定芽再生频率和分化系数；随着6-BA浓度的增加，芽再生频率和分化系数先提高后降低，当6-BA浓度超过3.0 mg/L时，不定芽诱导受到抑制，芽再生频率和分化系数显著降低。综合比较认为，在MS培养基中添加2.0 mg/L 6-BA的处理诱导不定芽效果较好，芽再生频率为84.44%，芽分化系数为7.74。
2.26-BA与 NAA不同浓度配比对诱导分化不定芽的影响
由表2可以看出，在添加2.0 mg/L 6-BA与不同浓度的NAA的5个处理中，芽再生频率和分化系数随NAA浓度的升高而下降，当NAA浓度超过0.2mg/L时，不定芽诱导受到较强抑制，褐化率和死亡率增加。仅添加2.0 mg/L 6-BA 的处理虽然芽再生频率和分化系数较高，但不定芽生长较弱，出现玻璃化。添加2.0 mg/L 6-BA 与0.1 mg/L NAA的处理诱导不定芽效果最好，芽再生频率高达88.89%，芽分化系数高达7.98，与其它处理差异显著，不定芽生长较健壮。
2.3不同浓度NAA对诱导不定根的影响
由表3可以看出，由无籽西瓜子叶诱导出的不定芽生根相对容易些，在不添加任何生长激素的1/2MS培养基上也诱导出了不定根，生根率达41.67%。添加不同浓度NAA后，生根效果显著提高，在0.1～0.5 mg/L范围内，随浓度的增加诱根率和平均根数随之提高，根系生长状况也明显改善，但高浓度的NAA也抑制根的生长，平均根数降低，根基部产生较多愈伤组织，不利于根的进一步生长。综合对比认为，添加0.3 mg/L NAA诱导不定根的效果最好，除生根率、生根株数与添加0.5 mg/L NAA的处理差异不显著外，其余测定指标均优于其它处理，其生根率高达96.67%，比对照增加131.99%，平均根数为5.79条，比对照增加80.94%，根系较多，较粗壮。 3结论与讨论
3.16-BA是诱导葫芦科植物不定芽分化的关键激素[7]。郑先波等[8]研究认为，6-BA在诱导无籽西瓜不定芽的过程中，具有非常重要的作用，但在低浓度下（6-BA浓度小于2.5 mg/L）不能诱导出芽，只有当其浓度增加到2.5 mg/L时才能诱导出芽，最适浓度为3.0 mg/L。而本研究认为6-BA在1.0～3.0 mg/L浓度范围内对芽的诱导效果较好，但当6-BA浓度大于3.0 mg/L时，则抑制芽的分化，且多为畸形芽，难以发育成正常植株，这与王春霞等[9]和孔祥生等[10]研究结果基本一致，其中在MS培养基中添加2.0 mg/L 6-BA诱导无籽西瓜牧童子叶不定芽效果较好。
3.2适宜浓度配比细胞分裂素和生长素，诱导不定芽效果较明显[6]。牛爱国等[11]用6-BA与IBA组合以无籽西瓜顶芽为外植体诱导了再生植株。栗燕等[12]和张恒涛等[13]分别以无籽西瓜黑蜜5号和黑蜜2号子叶为外植体，添加6-BA与NAA组合成功诱导出了不定芽。本试验以2.0 mg/L 6-BA 与不同浓度NAA配比得出在较低浓度（0.1 mg/L）NAA下不定芽诱导效果较好，这与郑先波等[8]的研究一致。本研究认为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA是诱导无籽西瓜牧童子叶不定芽的最适培养基。
3.3不同植物诱导出的不定芽，其不定根的诱导难易程度各不相同，郑先波等[8]利用IBA和IAA较好地诱导出无籽西瓜黑蜜5号不定根；Dong等[14]、黄学森等[15]用附加0.1 mg/L NAA的MS培养基诱导出不定根；王春霞等[9]在附加0.5 mg/L NAA的1/2MS培养基中诱导出不定根。本研究显示，无籽西瓜牧童诱导出的不定芽生根相对较容易，而且在未添加任何生长调节物质的1/2MS上也能诱导出根，研究认为降低MS无机盐浓度，有利于根的分化，这与郑先波[16]的研究一致。本试验得出1/2MS+0.3 mg/L NAA是诱导无籽西瓜牧童不定芽生根的适宜培养基。
参考文献：
[1]陈伟列，王绵文，洪爱珍，等. 三倍体无籽西瓜快速繁殖[J]. 福建农业科技，1984，3： 23-26.
[2]侯占铭，石晶瑜，王振兴.三倍体无籽西瓜组织培养[J].内蒙古师大学报，1996，3（3）：68-70.
[3]高新一，林翔鹰，杨春燕，等. 无籽西瓜无性系繁殖的研究[J]. 中国农业科学，1983， 2：58-63.
[4]Andrus C F，Seshadri V S，Grimball P C，et al. Production of seedless watermelons[M].Tech. Bull.， 1971， 1425.
[5]张娜，彭定祥，孙玉宏，等.无籽西瓜“蜜童”子叶再生体系的建立[J].北方园艺，2012，21：100-102.
[6]崔丽华.植物生长调节物质对组织培养中不定芽不定根的作用[J].辽宁师专学报，2000，2（2）：97-99.
[7]肖守华，李国生，焦自高，等.西瓜高效再生体系的建立[J].中国瓜菜，2010，23（3）：11-14.
[8]郑先波，夏国海，崔红，等. 无籽西瓜种苗愈伤组织的诱导研究[J]. 河南农业大学学报， 2003， 37 （1）： 39-43.
[9]王春霞，简志英，刘愚，等. ‘京欣一号’西瓜子叶组织培养的研究[J]. 园艺学报，1996，23（4）：401-403.
[10]孔祥生，张苗霞，吴德宏，等. 三倍体毛白杨试管苗瓶外扦插繁殖的研究[J]. 河南农业大学学报，2002，36（4）：327-329.
[11]牛爱国，朱海波，侯丽娟，等. 无籽西瓜组培快繁技术初步研究[J]. 山东农业科学，1997，1：32-34.
[12]栗燕，郑先波，张恒涛，等.无籽西瓜子叶离体培养及植株再生系统的建立[J].莱阳农学院学报，2005，22（2）：118-121.
[13]张恒涛，宋尚伟，陈延惠，等.无籽西瓜黑蜜2号组培条件研究[J].河南农业科学，2004，3：35-38.
[14]Dong J Z，Jia S R. High efficiency plant regeneration from cotyledons of watermelon [J]. Plant Cell Reg.，1991，9（10）：559-562.
[15]黄学森，焦定量，那丽.西瓜子叶离体培养获得再生植株[J].中国西瓜甜瓜，1994，3：15-16 .
[16]郑先波. 无籽西瓜愈伤组织诱导及植株再生的研究[D].郑州：河南农业大学，2003.
关键词：无籽西瓜；子叶；组织培养
中图分类号：S651.04+3文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）07-0012-03
无籽西瓜（Citrullus lantus）与普通二倍体西瓜相比，糖度高、食用方便、耐贮运，备受广大消费者青睐[1，2]。但无籽西瓜在栽培过程中，却存在“两低一慢”（发芽率低、成苗率低、前期生长慢）问题，而利用组织培养技术快速扩繁成为解决这一难题的有效途径。目前国内外许多学者利用无籽西瓜不同外植体均已成功获得再生植株；高新一等[3]利用顶芽获得了再生植株，Andrus等[4]以无籽西瓜下胚轴作为外植体，诱导出再生苗；张娜等[5]以子叶为外植体，建立了无籽西瓜“蜜童”的再生体系。但由于所选用的品种和外植体不同，得出的最适培养基也各不相同。本研究以潍坊市种植面积较大的无籽西瓜“牧童”子叶为外植体，系统研究了再生植株的适宜培养条件，旨在建立一种高效再生繁殖体系。
1材料与方法
1.1材料
选用市场上销售的无籽西瓜“牧童”的种子为试材。
1.2试验方法
1.2.1无菌幼苗的培养将无籽西瓜牧童的干种子剥去种皮，将种胚分别装进灭菌纱布袋中，在清水中浸泡2 h后，放入灭菌烧杯中，用体积分数70%的乙醇消毒30 s，再用1 g/L升汞消毒10 min，无菌水冲洗3～5次，然后分别将无菌种胚播种到MS培养基上，于室温（25℃）、黑暗条件下培养2～3 d，待种胚露芽后，转移到25℃、光照16 h/d、光强2 000～2 500 lx的条件下，培养获得无菌苗。
1.2.2不同浓度6-BA诱导分化不定芽试验在超净工作台上将培养6～8 d的无菌苗子叶剪下，切成0.5 mm2长方块。分别接种于添加0（CK）、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/L 6-BA的MS培养基上，每处理接种15个外植体，重复3次。35 d后观察并统计不同浓度6-BA诱导分化不定芽情况。
1.2.36-BA与 NAA不同浓度配比诱导分化不定芽试验将筛选出适宜浓度的6-BA分别与0，0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L NAA配比，添加到MS培养基上，每处理接种15个外植体，重复3次。35 d后观察统计6-BA和NAA诱导不定芽情况。
1.2.4不同浓度NAA诱导不定根试验将生长至2.5 cm左右高的不定芽自基部切下，转接到分别含有0（CK）、0.1、0.3、0.5 mg/L NAA的1/2MS生根培养基上诱导生根，21 d后观察统计不定根诱导情况，比较不同浓度NAA对生根率和根系长势的影响。
1.2.5诱导不定芽和不定根的培养条件及数据统计分析不定芽和不定根的诱导分别以MS和1/2MS为基本培养基，添加蔗糖30 g/L 、琼脂8 g/L，pH值调至5.8。不定芽和不定根在（24±1）℃、光照14～16 h/d、光强2 000～2 500 lx的条件下诱导培养，35 d后统计诱导不定芽的分化结果； 21 d后统计不定根的诱导结果。
芽诱导率（%）=出芽外植体数/接种外植体数×100；
分化系数=出芽总数/出芽外植体数；
生根率（%）=生根不定芽数/接种不定芽数×100。
试验数据采用Duncan’s新复极差法进行比较。
2结果与分析
2.1不同浓度6-BA对诱导分化不定芽的影响
由表1可以看出，添加不同浓度6-BA的5个处理均比对照显著地提高了不定芽再生频率和分化系数；随着6-BA浓度的增加，芽再生频率和分化系数先提高后降低，当6-BA浓度超过3.0 mg/L时，不定芽诱导受到抑制，芽再生频率和分化系数显著降低。综合比较认为，在MS培养基中添加2.0 mg/L 6-BA的处理诱导不定芽效果较好，芽再生频率为84.44%，芽分化系数为7.74。
2.26-BA与 NAA不同浓度配比对诱导分化不定芽的影响
由表2可以看出，在添加2.0 mg/L 6-BA与不同浓度的NAA的5个处理中，芽再生频率和分化系数随NAA浓度的升高而下降，当NAA浓度超过0.2mg/L时，不定芽诱导受到较强抑制，褐化率和死亡率增加。仅添加2.0 mg/L 6-BA 的处理虽然芽再生频率和分化系数较高，但不定芽生长较弱，出现玻璃化。添加2.0 mg/L 6-BA 与0.1 mg/L NAA的处理诱导不定芽效果最好，芽再生频率高达88.89%，芽分化系数高达7.98，与其它处理差异显著，不定芽生长较健壮。
2.3不同浓度NAA对诱导不定根的影响
由表3可以看出，由无籽西瓜子叶诱导出的不定芽生根相对容易些，在不添加任何生长激素的1/2MS培养基上也诱导出了不定根，生根率达41.67%。添加不同浓度NAA后，生根效果显著提高，在0.1～0.5 mg/L范围内，随浓度的增加诱根率和平均根数随之提高，根系生长状况也明显改善，但高浓度的NAA也抑制根的生长，平均根数降低，根基部产生较多愈伤组织，不利于根的进一步生长。综合对比认为，添加0.3 mg/L NAA诱导不定根的效果最好，除生根率、生根株数与添加0.5 mg/L NAA的处理差异不显著外，其余测定指标均优于其它处理，其生根率高达96.67%，比对照增加131.99%，平均根数为5.79条，比对照增加80.94%，根系较多，较粗壮。 3结论与讨论
3.16-BA是诱导葫芦科植物不定芽分化的关键激素[7]。郑先波等[8]研究认为，6-BA在诱导无籽西瓜不定芽的过程中，具有非常重要的作用，但在低浓度下（6-BA浓度小于2.5 mg/L）不能诱导出芽，只有当其浓度增加到2.5 mg/L时才能诱导出芽，最适浓度为3.0 mg/L。而本研究认为6-BA在1.0～3.0 mg/L浓度范围内对芽的诱导效果较好，但当6-BA浓度大于3.0 mg/L时，则抑制芽的分化，且多为畸形芽，难以发育成正常植株，这与王春霞等[9]和孔祥生等[10]研究结果基本一致，其中在MS培养基中添加2.0 mg/L 6-BA诱导无籽西瓜牧童子叶不定芽效果较好。
3.2适宜浓度配比细胞分裂素和生长素，诱导不定芽效果较明显[6]。牛爱国等[11]用6-BA与IBA组合以无籽西瓜顶芽为外植体诱导了再生植株。栗燕等[12]和张恒涛等[13]分别以无籽西瓜黑蜜5号和黑蜜2号子叶为外植体，添加6-BA与NAA组合成功诱导出了不定芽。本试验以2.0 mg/L 6-BA 与不同浓度NAA配比得出在较低浓度（0.1 mg/L）NAA下不定芽诱导效果较好，这与郑先波等[8]的研究一致。本研究认为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA是诱导无籽西瓜牧童子叶不定芽的最适培养基。
3.3不同植物诱导出的不定芽，其不定根的诱导难易程度各不相同，郑先波等[8]利用IBA和IAA较好地诱导出无籽西瓜黑蜜5号不定根；Dong等[14]、黄学森等[15]用附加0.1 mg/L NAA的MS培养基诱导出不定根；王春霞等[9]在附加0.5 mg/L NAA的1/2MS培养基中诱导出不定根。本研究显示，无籽西瓜牧童诱导出的不定芽生根相对较容易，而且在未添加任何生长调节物质的1/2MS上也能诱导出根，研究认为降低MS无机盐浓度，有利于根的分化，这与郑先波[16]的研究一致。本试验得出1/2MS+0.3 mg/L NAA是诱导无籽西瓜牧童不定芽生根的适宜培养基。
参考文献：
[1]陈伟列，王绵文，洪爱珍，等. 三倍体无籽西瓜快速繁殖[J]. 福建农业科技，1984，3： 23-26.
[2]侯占铭，石晶瑜，王振兴.三倍体无籽西瓜组织培养[J].内蒙古师大学报，1996，3（3）：68-70.
[3]高新一，林翔鹰，杨春燕，等. 无籽西瓜无性系繁殖的研究[J]. 中国农业科学，1983， 2：58-63.
[4]Andrus C F，Seshadri V S，Grimball P C，et al. Production of seedless watermelons[M].Tech. Bull.， 1971， 1425.
[5]张娜，彭定祥，孙玉宏，等.无籽西瓜“蜜童”子叶再生体系的建立[J].北方园艺，2012，21：100-102.
[6]崔丽华.植物生长调节物质对组织培养中不定芽不定根的作用[J].辽宁师专学报，2000，2（2）：97-99.
[7]肖守华，李国生，焦自高，等.西瓜高效再生体系的建立[J].中国瓜菜，2010，23（3）：11-14.
[8]郑先波，夏国海，崔红，等. 无籽西瓜种苗愈伤组织的诱导研究[J]. 河南农业大学学报， 2003， 37 （1）： 39-43.
[9]王春霞，简志英，刘愚，等. ‘京欣一号’西瓜子叶组织培养的研究[J]. 园艺学报，1996，23（4）：401-403.
[10]孔祥生，张苗霞，吴德宏，等. 三倍体毛白杨试管苗瓶外扦插繁殖的研究[J]. 河南农业大学学报，2002，36（4）：327-329.
[11]牛爱国，朱海波，侯丽娟，等. 无籽西瓜组培快繁技术初步研究[J]. 山东农业科学，1997，1：32-34.
[12]栗燕，郑先波，张恒涛，等.无籽西瓜子叶离体培养及植株再生系统的建立[J].莱阳农学院学报，2005，22（2）：118-121.
[13]张恒涛，宋尚伟，陈延惠，等.无籽西瓜黑蜜2号组培条件研究[J].河南农业科学，2004，3：35-38.
[14]Dong J Z，Jia S R. High efficiency plant regeneration from cotyledons of watermelon [J]. Plant Cell Reg.，1991，9（10）：559-562.
[15]黄学森，焦定量，那丽.西瓜子叶离体培养获得再生植株[J].中国西瓜甜瓜，1994，3：15-16 .
[16]郑先波. 无籽西瓜愈伤组织诱导及植株再生的研究[D].郑州：河南农业大学，2003.