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摘 要 为了建立红颜草莓花瓣离体再生体系,以红颜草莓未开放的花蕾为试验材料,设置不同的TDZ浓度,对红颜草莓愈伤组织及不定芽进行诱导。结果表明:用5%NaClO消毒5 min,置于MS+2.4 mg·L-1 TDZ+0.1 mg·L-1 IBA的培养基上不定芽诱导率达到32%,诱导效果最佳。
关键词 草莓;花瓣;离体再生;体系建立
中图分类号:S668.4 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.23.055
草莓(Fragaria×ananassa Duchesne)是世界上最美味的水果之一,属蔷薇科、草莓属多年生草本植物[1]。全世界草莓属约24个种,主要分布在亚洲、欧洲和美洲[2]。草莓营养价值极其丰富,被誉为“水果皇后”[3]。草莓染色体的多倍性和高度杂合性,使传统育种受到了育种范围窄、耗时长等限制[4-7]。花瓣离体再生后变异性大,可产生突变体,相对于杂交育种,用花瓣产生突变体,从中选出优良突变体更加节省人力和时间。草莓新品种通生1号便是通过东方草莓花瓣离体再生选育出来的[8]。本试验以红颜草莓花瓣为试验材料,建立红颜花瓣离体再生体系,为利用植物组织培养进行草莓育种奠定了基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 植物材料
红颜草莓未开放的花蕾。
1.1.2 培养基及培养条件
试验中所用培养基均加7 g·L-1琼脂、2%蔗糖,pH为5.7~5.8,121 ℃高压蒸汽灭菌20 min备用。
除暗培养外,所有试验材料培养条件均为16 h(光)/8 h(暗),光强2 000~3 000 lx,温度23~25 ℃。
1.1.3 试剂及采购公司
MS、IBA、TDZ、琼脂、蔗糖等,均购于生工生物工程(上海)股份有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 红颜花瓣消毒处理
选取红颜草莓未开放的花蕾,流水冲洗1 h,无菌水冲洗2~3次,75%酒精30 s,后置于3%、4%、5% NaClO分别处理5 min,迅速倒掉消毒液,无菌水冲洗5~6次,每次浸泡2 min,然后置于已滅菌的滤纸上吸干水分,置于无植物生长调节剂MS培养基上,每个处理3个花蕾,
3次重复,暗培养7 d后统计污染率。
1.2.2 红颜愈伤组织及不定芽诱导
剥掉消毒处理后的红颜花蕾萼片,轻轻撕下花瓣置于愈伤及不定芽诱导培养基:MS+TDZ+0.1 mg·L-1 IBA(TDZ浓度梯度为2.0 mg·L-1、2.4 mg·L-1、2.8 mg·L-1)上暗培养15 d后置于光照下培养15 d统计愈伤发生率,60 d统计不定芽诱导率(每个处理3个重复,14 d换一次培养基)。
1.3 数据统计分析
用Microsoft Excel 2013进行数据分析与图表制作。
2 结果与分析
2.1 消毒液浓度的确定
图1表明,花蕾污染率随NaClO浓度升高而降低,NaClO浓度达到5%时,污染率仅为8%,该浓度下,外植体生长状态良好,存活率高。
2.2 TDZ对红颜花瓣愈伤组织诱导的影响
图2表明,红颜花瓣对TDZ较为敏感,愈伤组织发生率随TDZ浓度的升高而升高,TDZ浓度为2.0 mg·L-1时,愈伤组织发生率高达82%;TDZ浓度达到2.4 mg·L-1时,愈伤诱导率达到100%,无褐化及玻璃化现象;TDZ浓度为2.8 mg·L-1时,愈伤诱导率依旧为100%,此浓度下愈伤组织出现玻璃化现象。
随着TDZ浓度的升高,不定芽诱导率先升高后降低,TDZ浓度达到2.4 mg·L-1时,不定芽诱导率最高,达到32%;TDZ浓度达到2.8 mg·L-1时,发生玻璃化,不定芽诱导率降至11%。
3 讨论
TDZ与IBA配合使用能有效诱导不定芽再生,并能大量增殖丛生芽[9],使用不同TDZ浓度诱导红颜草莓花瓣愈伤及不定芽,当TDZ浓度达到2.4 mg·L-1时,不定芽诱导率最高,也未出现玻璃化,愈伤组织诱导率达100%,当TDZ浓度升高到2.8 mg·L-1时,愈伤诱导率依旧为100%,但不定芽诱导率显著降低,并出现玻璃化,这与顾地周等[8]在诱导东方草莓花瓣不定芽时所使用的TDZ浓度相近。
4 结论
消毒液浓度越高,污染率越低,用5% NaClO消毒
5 min,消毒效果最佳,外植体生长状态最好。细胞分裂素TDZ可很好地诱导愈伤组织及不定芽,对于红颜花瓣而言:MS+2.4 mg·L-1 TDZ+0.1 mg·L-1 IBA的培养基上不定芽诱导率效果最好,诱导率达到32%。
参考文献:
[1] Johnson AL, Govindarajulu R, Ashman T. Bioclimatic evaluation of geographical range in Fragaria in the world[C].Research Progress of Strawberry(Ⅳ),2015:364-375.
[2] 雷家军,薛莉,代汉萍,等.世界草莓属(Fragaria)植物的种类与分布[A].草莓研究进展(IV)[C].中国园艺学会,2015:12.
[3] 佚名.草莓的价值[J].北方园艺,2016(14):61.
[4] Galletta J, Maas JL. Strawberry genetics[J]. Hort Science,1990,25(8):871-879.
[5] Faedi W, MourguesF, Rosati C. Strawberry breeding and varieties: situation and perspectives[J]. Acta Horticulturae,2002,1(567):51-59.
[6] Folta KM, Davis TM. Strawberry genes and genomics[J]. Critical Reviews in Plant Sciences,2006,25(5):399-415.
[7] Marta AE, Camadro EL, Díaz-Ricci JC, et al. Breeding barriers between the cultivated strawberry, Fragaria×
ananassa, and related wild germplasm[J].Euphytica,2004,136(2):139-150.
[8] 顾地周,朱俊义,夏广清,等.草莓新品种‘通生1号’[J].园艺学报,2013,40(6):1211-1212.
[9] 尹淑萍,金万梅,孟凡红.草莓(Fragaria×ananassa Duch)遗传转化研究进展[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2003(1):172-176.
(责任编辑:刘昀)
收稿日期:2019-07-18
作者简介:赵映洁(1994—),女,甘肃靖远人,硕士,研究方向为园艺生物工程。
※为通信作者,E-mail: 78526066@qq.com。
关键词 草莓;花瓣;离体再生;体系建立
中图分类号:S668.4 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.23.055
草莓(Fragaria×ananassa Duchesne)是世界上最美味的水果之一,属蔷薇科、草莓属多年生草本植物[1]。全世界草莓属约24个种,主要分布在亚洲、欧洲和美洲[2]。草莓营养价值极其丰富,被誉为“水果皇后”[3]。草莓染色体的多倍性和高度杂合性,使传统育种受到了育种范围窄、耗时长等限制[4-7]。花瓣离体再生后变异性大,可产生突变体,相对于杂交育种,用花瓣产生突变体,从中选出优良突变体更加节省人力和时间。草莓新品种通生1号便是通过东方草莓花瓣离体再生选育出来的[8]。本试验以红颜草莓花瓣为试验材料,建立红颜花瓣离体再生体系,为利用植物组织培养进行草莓育种奠定了基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 植物材料
红颜草莓未开放的花蕾。
1.1.2 培养基及培养条件
试验中所用培养基均加7 g·L-1琼脂、2%蔗糖,pH为5.7~5.8,121 ℃高压蒸汽灭菌20 min备用。
除暗培养外,所有试验材料培养条件均为16 h(光)/8 h(暗),光强2 000~3 000 lx,温度23~25 ℃。
1.1.3 试剂及采购公司
MS、IBA、TDZ、琼脂、蔗糖等,均购于生工生物工程(上海)股份有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 红颜花瓣消毒处理
选取红颜草莓未开放的花蕾,流水冲洗1 h,无菌水冲洗2~3次,75%酒精30 s,后置于3%、4%、5% NaClO分别处理5 min,迅速倒掉消毒液,无菌水冲洗5~6次,每次浸泡2 min,然后置于已滅菌的滤纸上吸干水分,置于无植物生长调节剂MS培养基上,每个处理3个花蕾,
3次重复,暗培养7 d后统计污染率。
1.2.2 红颜愈伤组织及不定芽诱导
剥掉消毒处理后的红颜花蕾萼片,轻轻撕下花瓣置于愈伤及不定芽诱导培养基:MS+TDZ+0.1 mg·L-1 IBA(TDZ浓度梯度为2.0 mg·L-1、2.4 mg·L-1、2.8 mg·L-1)上暗培养15 d后置于光照下培养15 d统计愈伤发生率,60 d统计不定芽诱导率(每个处理3个重复,14 d换一次培养基)。
1.3 数据统计分析
用Microsoft Excel 2013进行数据分析与图表制作。
2 结果与分析
2.1 消毒液浓度的确定
图1表明,花蕾污染率随NaClO浓度升高而降低,NaClO浓度达到5%时,污染率仅为8%,该浓度下,外植体生长状态良好,存活率高。
2.2 TDZ对红颜花瓣愈伤组织诱导的影响
图2表明,红颜花瓣对TDZ较为敏感,愈伤组织发生率随TDZ浓度的升高而升高,TDZ浓度为2.0 mg·L-1时,愈伤组织发生率高达82%;TDZ浓度达到2.4 mg·L-1时,愈伤诱导率达到100%,无褐化及玻璃化现象;TDZ浓度为2.8 mg·L-1时,愈伤诱导率依旧为100%,此浓度下愈伤组织出现玻璃化现象。
随着TDZ浓度的升高,不定芽诱导率先升高后降低,TDZ浓度达到2.4 mg·L-1时,不定芽诱导率最高,达到32%;TDZ浓度达到2.8 mg·L-1时,发生玻璃化,不定芽诱导率降至11%。
3 讨论
TDZ与IBA配合使用能有效诱导不定芽再生,并能大量增殖丛生芽[9],使用不同TDZ浓度诱导红颜草莓花瓣愈伤及不定芽,当TDZ浓度达到2.4 mg·L-1时,不定芽诱导率最高,也未出现玻璃化,愈伤组织诱导率达100%,当TDZ浓度升高到2.8 mg·L-1时,愈伤诱导率依旧为100%,但不定芽诱导率显著降低,并出现玻璃化,这与顾地周等[8]在诱导东方草莓花瓣不定芽时所使用的TDZ浓度相近。
4 结论
消毒液浓度越高,污染率越低,用5% NaClO消毒
5 min,消毒效果最佳,外植体生长状态最好。细胞分裂素TDZ可很好地诱导愈伤组织及不定芽,对于红颜花瓣而言:MS+2.4 mg·L-1 TDZ+0.1 mg·L-1 IBA的培养基上不定芽诱导率效果最好,诱导率达到32%。
参考文献:
[1] Johnson AL, Govindarajulu R, Ashman T. Bioclimatic evaluation of geographical range in Fragaria in the world[C].Research Progress of Strawberry(Ⅳ),2015:364-375.
[2] 雷家军,薛莉,代汉萍,等.世界草莓属(Fragaria)植物的种类与分布[A].草莓研究进展(IV)[C].中国园艺学会,2015:12.
[3] 佚名.草莓的价值[J].北方园艺,2016(14):61.
[4] Galletta J, Maas JL. Strawberry genetics[J]. Hort Science,1990,25(8):871-879.
[5] Faedi W, MourguesF, Rosati C. Strawberry breeding and varieties: situation and perspectives[J]. Acta Horticulturae,2002,1(567):51-59.
[6] Folta KM, Davis TM. Strawberry genes and genomics[J]. Critical Reviews in Plant Sciences,2006,25(5):399-415.
[7] Marta AE, Camadro EL, Díaz-Ricci JC, et al. Breeding barriers between the cultivated strawberry, Fragaria×
ananassa, and related wild germplasm[J].Euphytica,2004,136(2):139-150.
[8] 顾地周,朱俊义,夏广清,等.草莓新品种‘通生1号’[J].园艺学报,2013,40(6):1211-1212.
[9] 尹淑萍,金万梅,孟凡红.草莓(Fragaria×ananassa Duch)遗传转化研究进展[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2003(1):172-176.
(责任编辑:刘昀)
收稿日期:2019-07-18
作者简介:赵映洁(1994—),女,甘肃靖远人,硕士,研究方向为园艺生物工程。
※为通信作者,E-mail: 78526066@qq.com。