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摘要
[目的] 研究百合组培球茎尖剥取技术。[方法]对不同直径大小的组培球对百合剥取茎尖的影响及不同大小的茎尖对百合脱毒效果的影响进行研究。[结果]大于0.5 cm的百合组培球适合茎尖剥取;在组培球剥取茎尖过程中,剥取0.4~0.7 mm大小的茎尖适合百合脱毒的培养。[结论]为百合种球生产提供技术支撑。
关键词百合; 组培球; 茎尖脱毒; 病毒
中图分类号S188文献标识码
A文章编号0517-6611(2015)23-017-02
Abstract [Objective] The aim was to study the tip stripping technology on tissue culture bulb of lily.[Method]The effect of different sizes of tissue culture buld on wring stem tip and different sizes of stem tip on lily detoxification effect were studied.[Result]More than 0.5 cm tissue culture buld of lily was suitable for the tip stripping.0.4-0.7 mm size for lily virusfree shoot tip culture was selected in tissue culture of stem tip.[Conclusion] The study provided technical support for the lily bulb production.
Key words Lily; Tissue culture bulb; Stem detoxification; Virus
百合病毒病是当前制约百合生产中最主要的病害之一,严重制约了百合产业的发展。随着我国百合进口量、种植面积的增加,以及不规范种植和种球自繁,病毒病在我国各百合种植区发生流行,一般发病率在40%~50%,二代球的带毒率在90%以上[1],严重影响了切花百合的产量和质量。现食用百合种植区的带毒率几乎为100%,成为我国栽培百合种群衰退的重要因素[2]。
目前百合所携带的病毒及植原体约有21种[3],其中发生普遍、危害严重的病毒主要有百合无症病毒(Lily symptomless virus,LSV )、黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,cmV)和百合斑驳病毒(Lily mottle virus,LMoV)等。自1962年Phillips利用茎尖培养成功脱除百合病毒后,茎尖培养被广泛应用于百合无毒种球生产过程的研究越来越多,目前关于百合茎尖脱毒的报道,大多集中在对商品球茎尖大小的剥离及综合处理方法研究[4-5],虽然能有效脱除百合病毒,但存在所需脱毒材料较多、污染率高、技术难度操作较大等问题,大多停留在实验室阶段。但对百合组培球茎尖剥离的难易程度及大小却鲜有报道。
笔者通过对不同直径组培球茎尖的剥离来寻求适合百合最佳剥离的组培球及茎尖,以期获得操作简单、污染率低、易剥离的百合组培球,以期为百合种球化生产提供必要的技术支撑。
1材料与方法
1.1材料
从连云港市东辛农场实验基地,于2013年8月12日采集具有明显病毒病症状的木门、索邦百合植株,取其表面完好无病斑的鳞片洗净,经0.1%升汞消毒后,放置于MS+6%蔗糖+7.0 g/L琼脂+1 mg/L IBA暗培养120 d以上(每隔30~60 d继代1次),形成不同直径大小的百合组培球备用。
1.2试验方法
1.2.1不同大小的组培球对百合剥取茎尖的影响。
将不同直径大小的百合组培球按0~0.5、0.5~1.0、>1.0 cm 3个规格分别剥离百合组培球茎尖。在10~80倍的解剖镜下,观察2 h内剥离组培球的茎尖(大小为0.5~0.8 mm)数量,挑取茎尖的难易程度及完整性;把剥离的百合茎尖放置在百合培养基上(MS+3%蔗糖+7 mg/L琼脂+2 mg/L 6BA+0.2 mg/L NAA),暗培养120 d后,统计茎尖的成活率及脱毒率。
1.2.2不同大小的茎尖对百合脱毒效果的影响。
取直径小于0.5 cm的百合组培球,在10~80倍的解剖镜下,剥离不同大小的茎尖;把剥离的百合茎尖放置在百合培养基上(MS+3%蔗糖+7 mg/L琼脂+1 mg/L 6BA+0.2 mg/L NAA),经过30 d的暗培养,观察茎尖的污染率、成活率;150 d后对形成的百合组培小球进行脱毒检验,并进行统计分析。
1.3统计方法采用 Duncan 检验进行显著性比较,采用 DPS 2.0 和 Excel 2003 软件进行方差分析。
2结果与分析
2.1不同大小的组培球对百合剥取茎尖的影响
2.1.1剥离茎尖的速度。由表1可知,木门、索邦2个品种的组培球,在同一直径内剥离茎尖的数量差异不明显;但在2 h的单位时间段内,不同直径的组培球,剥离茎尖的数量差异显著,其中直径0.5~1.0 cm的组培球剥离茎尖的数量最多:木门27.18个/2 h、索邦28.38个/2 h;其次是直径小于0.5 cm的木门、索邦品种,分别为22.18个/2 h和21.56个/2 h;2 h内剥离茎尖数量最少的是直径大于1.0 cm的木门、索邦组培球,分别为15.19/2 h和15.02个/2 h。方差分析表明,组培球茎尖剥离速度在品种间没有差异,但百合组培直径大小间在0.05和0.01水平上均表现差异显著,说明百合组培球直径大小严重影响百合剥取茎尖的速度。 2.1.2茎尖的完整性及挑取茎尖的难易程度。由表2可知,百合组培球在茎尖剥离的过程中,茎尖完整性的百分比在其品种间基本无差异,但在不同直径大小的组培球之间有一定差异, 其中直径大于0.5 cm的组培球剥离的茎尖均差异不显著,但直径大于0.5 cm与小于0.5 cm之间剥取的茎尖完整性百分比在0.05和0.01水平上均表现显著性差异。
由表2可知,木门、索邦2个品种均在直径大于0.5 cm的组培球表现出一般容易挑取,而小于0.5 cm的组培球在挑取莖尖的过程中均表现较难,说明大于0.5 cm的组培球更容易获得较完整的茎尖进行培养。
2.1.3茎尖的成活率。
由表3可知,百合组培球剥取的茎尖在不同品种间差异较小,但在不同组培球的直径间有一定差异,其中直径大于0.5 cm与小于0.5 cm的组培球其剥取的百合茎尖,其成活率在0.05和0.01水平上表现显著性差异,而大于0.5 cm的组培球其剥取的茎尖在培养过程中其成活率在0.05和0.01水平上均无显著差异。
2.2不同大小的茎尖对百合脱毒效果的影响
从表4可以看出,随着茎尖的减小,其污染率均有所增加,当剥离的茎尖小于0.4 mm时,其污染率达到15%,而当茎尖大于0.7 mm时,污染率不到10%,说明百合在剥离茎尖的过程中,其剥离的茎尖越小污染率越高,可能是在百合剥离茎尖的过程中,茎尖剥离的越小,操作时间越长,操作越复杂污染的机会越大。
剥离的不同大小的百合茎尖放在培养基上,经过30 d的培养,有些茎尖逐渐褐化死亡,由表4可知,百合茎尖在培养过程中均有不同程度的死亡,其中小于0.4 mm的茎尖,成活率最低达到30%;最高的是大于1.0 mm的百合茎尖,其成活率达到98%。
存活的茎尖经过180 d后的培养继代长成组培球,抽取单个茎尖长成的组培球进行病毒检测。由表4可知,茎尖大小与百合脱毒率成反比关系,即茎尖越大其脱毒率越低,当剥离的茎尖小于0.4 mm时,脱毒率达到67%,而大于1.0 mm时只有15%。
3结论与讨论
百合组培球剥取茎尖,不仅克服了百合剥取茎尖过程中消毒困难的环节,同时节省了操作时间和降低了操作难度。该研究对2个品种(木门、索邦)的组培球进行系统的茎尖剥取技术研究,结果表明,剥取茎尖的速度、质量及难易程度均有较大差异;而在同样条件下的组培球剥取不同大小的茎尖过程中,不同茎尖的大小在培养基及操作过程中的污染率、成活率及脱毒效果均有不同差异。
3.1百合组培球大小对剥取茎尖的影响
茎尖培养脱毒技术是目前最广泛、最重要的一个途径[6]。从该试验结果来看,直径小于0.5 cm的组培球,虽然单位时间内可以剥取较多的茎尖,但由于剥取茎尖的完整性及成活率较低,且不易挑取,故不适合茎尖剥离;直径大于0.5 cm的百合组培球,较适合百合剥取茎尖,其中直径在0.5~1.0 cm的组培球剥取茎尖速度快、质量完整,且成活率高,最适合茎尖的剥取。
3.2不同大小的茎尖对百合脱毒效果的影响
在植物茎尖脱毒过程中,剥取的茎尖越小其脱毒效果越好,但其培养的成活率越低[7],这与该研究的结果一致。虽然小于0.4 mm的茎尖脱毒率最高达到56%,但茎尖小于0.4 mm的百合茎尖成活率只有30%,显然不能满足百合种球生产的需求;0.4~0.7 mm的茎尖虽然脱毒率比小于0.4 mm的茎尖脱毒率低,达到61%,但成活率较高,其污染率也在可控范围之内,故适合百合种球生产的需求。
该研究表明,单纯利用茎尖剥取技术很难完全脱去百合病毒,这与王超等[8]的研究结果一致,要取得较好的脱毒效果必须与其他脱毒方法结合使用。
参考文献
[1]
ZHENG H Y,CHEN J,ZHAO M F,et al.Occurrence and sequences of Lily mottle virus and Lily symptomless virus in plants grown from imported bulbs in Zhejiang province,China[J].Arch Virol,2003,148:2419-2428。
[2] 明军,徐榕雪,穆鼎,等.百合病毒及其脱毒研究进展[M]//张启翔.中国观赏园艺研究进展.北京:中国林业出版社,2006:504-511.
[3]
刘文洪.百合病毒的分子鉴定与重要病毒的检侧研究[D].杭州:浙江大学,2003
[4] 钟海丰,黄宇翔,邓朝生,等.东方百合快繁培养基优化与脱毒技术研究[J].中国农学通报,2009,25(17):168-173.
[5] 周晓波,吴艺飞,丁茁荑.卷丹百合脱毒快繁技术研究[J].中国农学通报,2012,28(31):201-205.
[6] 许传俊,黄珺梅,曾碧玉,等.植物组织培养脱毒技术研究进展[J].安徽农业科学,2011,39(6):1318-1320,1335.
[7] HAN Y J,LI J P,WANG Y H.Comparative study on the efect of different fertilizers on the growth and development of Halenia elliptica D.Don[J].Agricultural Science&Technology,2008,9(3):137-140.
[8] 王超,王文和,赵祥云,等.合病毒脱除技术研究[J].北京农学院学报,2012,27(4):25-28.
[目的] 研究百合组培球茎尖剥取技术。[方法]对不同直径大小的组培球对百合剥取茎尖的影响及不同大小的茎尖对百合脱毒效果的影响进行研究。[结果]大于0.5 cm的百合组培球适合茎尖剥取;在组培球剥取茎尖过程中,剥取0.4~0.7 mm大小的茎尖适合百合脱毒的培养。[结论]为百合种球生产提供技术支撑。
关键词百合; 组培球; 茎尖脱毒; 病毒
中图分类号S188文献标识码
A文章编号0517-6611(2015)23-017-02
Abstract [Objective] The aim was to study the tip stripping technology on tissue culture bulb of lily.[Method]The effect of different sizes of tissue culture buld on wring stem tip and different sizes of stem tip on lily detoxification effect were studied.[Result]More than 0.5 cm tissue culture buld of lily was suitable for the tip stripping.0.4-0.7 mm size for lily virusfree shoot tip culture was selected in tissue culture of stem tip.[Conclusion] The study provided technical support for the lily bulb production.
Key words Lily; Tissue culture bulb; Stem detoxification; Virus
百合病毒病是当前制约百合生产中最主要的病害之一,严重制约了百合产业的发展。随着我国百合进口量、种植面积的增加,以及不规范种植和种球自繁,病毒病在我国各百合种植区发生流行,一般发病率在40%~50%,二代球的带毒率在90%以上[1],严重影响了切花百合的产量和质量。现食用百合种植区的带毒率几乎为100%,成为我国栽培百合种群衰退的重要因素[2]。
目前百合所携带的病毒及植原体约有21种[3],其中发生普遍、危害严重的病毒主要有百合无症病毒(Lily symptomless virus,LSV )、黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,cmV)和百合斑驳病毒(Lily mottle virus,LMoV)等。自1962年Phillips利用茎尖培养成功脱除百合病毒后,茎尖培养被广泛应用于百合无毒种球生产过程的研究越来越多,目前关于百合茎尖脱毒的报道,大多集中在对商品球茎尖大小的剥离及综合处理方法研究[4-5],虽然能有效脱除百合病毒,但存在所需脱毒材料较多、污染率高、技术难度操作较大等问题,大多停留在实验室阶段。但对百合组培球茎尖剥离的难易程度及大小却鲜有报道。
笔者通过对不同直径组培球茎尖的剥离来寻求适合百合最佳剥离的组培球及茎尖,以期获得操作简单、污染率低、易剥离的百合组培球,以期为百合种球化生产提供必要的技术支撑。
1材料与方法
1.1材料
从连云港市东辛农场实验基地,于2013年8月12日采集具有明显病毒病症状的木门、索邦百合植株,取其表面完好无病斑的鳞片洗净,经0.1%升汞消毒后,放置于MS+6%蔗糖+7.0 g/L琼脂+1 mg/L IBA暗培养120 d以上(每隔30~60 d继代1次),形成不同直径大小的百合组培球备用。
1.2试验方法
1.2.1不同大小的组培球对百合剥取茎尖的影响。
将不同直径大小的百合组培球按0~0.5、0.5~1.0、>1.0 cm 3个规格分别剥离百合组培球茎尖。在10~80倍的解剖镜下,观察2 h内剥离组培球的茎尖(大小为0.5~0.8 mm)数量,挑取茎尖的难易程度及完整性;把剥离的百合茎尖放置在百合培养基上(MS+3%蔗糖+7 mg/L琼脂+2 mg/L 6BA+0.2 mg/L NAA),暗培养120 d后,统计茎尖的成活率及脱毒率。
1.2.2不同大小的茎尖对百合脱毒效果的影响。
取直径小于0.5 cm的百合组培球,在10~80倍的解剖镜下,剥离不同大小的茎尖;把剥离的百合茎尖放置在百合培养基上(MS+3%蔗糖+7 mg/L琼脂+1 mg/L 6BA+0.2 mg/L NAA),经过30 d的暗培养,观察茎尖的污染率、成活率;150 d后对形成的百合组培小球进行脱毒检验,并进行统计分析。
1.3统计方法采用 Duncan 检验进行显著性比较,采用 DPS 2.0 和 Excel 2003 软件进行方差分析。
2结果与分析
2.1不同大小的组培球对百合剥取茎尖的影响
2.1.1剥离茎尖的速度。由表1可知,木门、索邦2个品种的组培球,在同一直径内剥离茎尖的数量差异不明显;但在2 h的单位时间段内,不同直径的组培球,剥离茎尖的数量差异显著,其中直径0.5~1.0 cm的组培球剥离茎尖的数量最多:木门27.18个/2 h、索邦28.38个/2 h;其次是直径小于0.5 cm的木门、索邦品种,分别为22.18个/2 h和21.56个/2 h;2 h内剥离茎尖数量最少的是直径大于1.0 cm的木门、索邦组培球,分别为15.19/2 h和15.02个/2 h。方差分析表明,组培球茎尖剥离速度在品种间没有差异,但百合组培直径大小间在0.05和0.01水平上均表现差异显著,说明百合组培球直径大小严重影响百合剥取茎尖的速度。 2.1.2茎尖的完整性及挑取茎尖的难易程度。由表2可知,百合组培球在茎尖剥离的过程中,茎尖完整性的百分比在其品种间基本无差异,但在不同直径大小的组培球之间有一定差异, 其中直径大于0.5 cm的组培球剥离的茎尖均差异不显著,但直径大于0.5 cm与小于0.5 cm之间剥取的茎尖完整性百分比在0.05和0.01水平上均表现显著性差异。
由表2可知,木门、索邦2个品种均在直径大于0.5 cm的组培球表现出一般容易挑取,而小于0.5 cm的组培球在挑取莖尖的过程中均表现较难,说明大于0.5 cm的组培球更容易获得较完整的茎尖进行培养。
2.1.3茎尖的成活率。
由表3可知,百合组培球剥取的茎尖在不同品种间差异较小,但在不同组培球的直径间有一定差异,其中直径大于0.5 cm与小于0.5 cm的组培球其剥取的百合茎尖,其成活率在0.05和0.01水平上表现显著性差异,而大于0.5 cm的组培球其剥取的茎尖在培养过程中其成活率在0.05和0.01水平上均无显著差异。
2.2不同大小的茎尖对百合脱毒效果的影响
从表4可以看出,随着茎尖的减小,其污染率均有所增加,当剥离的茎尖小于0.4 mm时,其污染率达到15%,而当茎尖大于0.7 mm时,污染率不到10%,说明百合在剥离茎尖的过程中,其剥离的茎尖越小污染率越高,可能是在百合剥离茎尖的过程中,茎尖剥离的越小,操作时间越长,操作越复杂污染的机会越大。
剥离的不同大小的百合茎尖放在培养基上,经过30 d的培养,有些茎尖逐渐褐化死亡,由表4可知,百合茎尖在培养过程中均有不同程度的死亡,其中小于0.4 mm的茎尖,成活率最低达到30%;最高的是大于1.0 mm的百合茎尖,其成活率达到98%。
存活的茎尖经过180 d后的培养继代长成组培球,抽取单个茎尖长成的组培球进行病毒检测。由表4可知,茎尖大小与百合脱毒率成反比关系,即茎尖越大其脱毒率越低,当剥离的茎尖小于0.4 mm时,脱毒率达到67%,而大于1.0 mm时只有15%。
3结论与讨论
百合组培球剥取茎尖,不仅克服了百合剥取茎尖过程中消毒困难的环节,同时节省了操作时间和降低了操作难度。该研究对2个品种(木门、索邦)的组培球进行系统的茎尖剥取技术研究,结果表明,剥取茎尖的速度、质量及难易程度均有较大差异;而在同样条件下的组培球剥取不同大小的茎尖过程中,不同茎尖的大小在培养基及操作过程中的污染率、成活率及脱毒效果均有不同差异。
3.1百合组培球大小对剥取茎尖的影响
茎尖培养脱毒技术是目前最广泛、最重要的一个途径[6]。从该试验结果来看,直径小于0.5 cm的组培球,虽然单位时间内可以剥取较多的茎尖,但由于剥取茎尖的完整性及成活率较低,且不易挑取,故不适合茎尖剥离;直径大于0.5 cm的百合组培球,较适合百合剥取茎尖,其中直径在0.5~1.0 cm的组培球剥取茎尖速度快、质量完整,且成活率高,最适合茎尖的剥取。
3.2不同大小的茎尖对百合脱毒效果的影响
在植物茎尖脱毒过程中,剥取的茎尖越小其脱毒效果越好,但其培养的成活率越低[7],这与该研究的结果一致。虽然小于0.4 mm的茎尖脱毒率最高达到56%,但茎尖小于0.4 mm的百合茎尖成活率只有30%,显然不能满足百合种球生产的需求;0.4~0.7 mm的茎尖虽然脱毒率比小于0.4 mm的茎尖脱毒率低,达到61%,但成活率较高,其污染率也在可控范围之内,故适合百合种球生产的需求。
该研究表明,单纯利用茎尖剥取技术很难完全脱去百合病毒,这与王超等[8]的研究结果一致,要取得较好的脱毒效果必须与其他脱毒方法结合使用。
参考文献
[1]
ZHENG H Y,CHEN J,ZHAO M F,et al.Occurrence and sequences of Lily mottle virus and Lily symptomless virus in plants grown from imported bulbs in Zhejiang province,China[J].Arch Virol,2003,148:2419-2428。
[2] 明军,徐榕雪,穆鼎,等.百合病毒及其脱毒研究进展[M]//张启翔.中国观赏园艺研究进展.北京:中国林业出版社,2006:504-511.
[3]
刘文洪.百合病毒的分子鉴定与重要病毒的检侧研究[D].杭州:浙江大学,2003
[4] 钟海丰,黄宇翔,邓朝生,等.东方百合快繁培养基优化与脱毒技术研究[J].中国农学通报,2009,25(17):168-173.
[5] 周晓波,吴艺飞,丁茁荑.卷丹百合脱毒快繁技术研究[J].中国农学通报,2012,28(31):201-205.
[6] 许传俊,黄珺梅,曾碧玉,等.植物组织培养脱毒技术研究进展[J].安徽农业科学,2011,39(6):1318-1320,1335.
[7] HAN Y J,LI J P,WANG Y H.Comparative study on the efect of different fertilizers on the growth and development of Halenia elliptica D.Don[J].Agricultural Science&Technology,2008,9(3):137-140.
[8] 王超,王文和,赵祥云,等.合病毒脱除技术研究[J].北京农学院学报,2012,27(4):25-28.