济南试验站
葡萄是重要的经济类果树作物之一,我国作为世界葡萄 ( Vitisvinifera L. )的生产大国之一,葡萄的栽培面积和产量均居世界前列。我国的葡萄生产中鲜食葡萄占80%左右的比例。苗木标准化生产是产业发展的前提。通过扦插或嫁接等方法进行无性繁殖进行育苗,受到区域、季节变化的局限,周期也较长且易积累病害。植物组织培养技术能够不受季节的限制,快速繁殖优质的葡萄苗木,同时降低成本。
因此,建立有效的鲜食葡萄品种组培快繁体系,不仅可以满足优质苗木的商业化生产需求,还能为优质葡萄市场提供技术参考。
贵妃玫瑰,欧亚种,原产中国。该品种穗形整齐,果皮薄,无涩味,果肉质地软,充分成熟有淡玫瑰香味,品质中上,产量高,具有较高的品种特性。近年来,葡萄设施栽培壮大,该品种也是一个适合设施栽培的早熟品种。快速扩繁该品种,有助于获得较高的经济价值。由于传统繁殖方式的局限性,需要通过组织离体培养的方法来实现快速繁殖。
植物组织培养作为新兴技术,在育种、资源保存和生产等方面已经得到广泛应用。虽然葡萄组培快繁应用广泛,但在贵妃玫瑰葡萄上的研究和应用几报道很少。本研究以贵妃玫瑰葡萄的嫩枝为研究对象,以MS作为基本培养基,对贵妃玫瑰组培技术条件进行了筛选,从而筛选合适的培养体系,为利用组培体系进行快速育苗的研究提供技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
6月上旬,取自山东省农科院济阳试验基地葡萄园贵妃玫瑰的当年生新梢。
1.2 方法
(1)培养基及配制
基本培养基采用MS, 添加IBA和NAA, 每种培养基均加入蔗糖 20g/L,琼脂 7g/L,调整pH至5.8~6.0,121℃高压灭菌 20 min。
(2)试材消毒和培养基的选择
分别选取的处于顶梢、中上部和基部茎段作为外植体,剪掉病、虫、长势弱枝和叶片,剪成长度为 2~3cm、3~4cm、4~5cm,再按粗细分为直径小于 0.4cm、0.4~0.6cm、大于 0.6cm 的单芽茎段,再进行消毒。消毒时首先用流水冲洗2h后,用75%酒精消毒10s,无菌水冲洗 2~3 次,再用0.3%~0.5%次氯酸钠消毒 15min,无菌水冲洗 4~5 遍,最后用灭菌的滤纸吸去表面多余水分,分别接种于MS培养基上,每个处理接种10个茎段,重复 3 次。观察其生长情况,并在一个月后统计芽的萌发率。
选择经过之前培养获得的无菌材料单芽茎段芽(长度1.5cm 左右),分别接种于不同激素浓度的增殖生根培养基(A:MS+IBA0.1mg/L+NAA 0.2mg/L, B: MS+IBA 0.2mg/L+NAA 0.2mg/L,C:MS+ IBA 0.5mg/L+NAA 0.2mg/L)上,每个处理接种20个茎段,重复 3次,一个月过后观察组培苗的生长情况。培养环境如下: 光照强度为 40μmol•m-2•s-1,光照时间为14h•d-1, 培养温度为 25℃。
(3)炼苗和移栽
待组培苗长至5~7cm,带有5片左右叶片时,将幼苗连瓶子一起置于20~28℃的温室中炼苗2~3d,再去掉瓶塞,然后在自然光下炼苗4~7d(需从室内到室外慢慢过渡),当试管苗不再萎蔫即可出瓶。用镊子小心的挟取出植株,用干净的温水洗净组织培养苗植株根部的培养基,移栽于准备好的基质中,控制移栽空气的湿度在95%以上、温度25℃左右。
2 结果与分析
2.1 取材部位对发芽率的影响
分别对取于顶梢、中上部和基部茎段的外植体发芽率进行统计分析,基部部位的外植体发芽率达到63.33%,中部部位和顶梢的外植体分别发芽率达到86.67%和56.67%(图1)。结果表明,处于中部部位的外植体发芽率最高。因此,贵妃玫瑰葡萄茎段离体培养中其外植体的最佳取材部位应为其中部的茎段。
2.2 外植体长度和粗度对发芽率的影响
将不同外植体长度在 2~5cm的茎段接种于 MS 培养基后统计发芽率, 结果如图2 所示,当外植体的长度在 2 ~ 3 cm、3~4cm、4~5cm时,萌芽率分别为 89.33%、76.67%和66.67%。由此表明,随着外植体长度的增加,其发芽率降低。此外发现,外植体的长度也会影响污染率,其长度大于4cm时,染菌率增加。上述结果表明,外植体长度处于2~3cm时发芽最好。
同时对处于不同粗度外植体的发芽率也进行了统计。小于0.4cm、0.4~0.6cm、大于0.6cm的外植体的发芽率分别是71.67%、88.33%和63.33%(图2)。处于中间粗度的外植体的发芽率明显高于另两种粗度。由此说明,当外植体的粗度处于0.4~0.6cm时,其发芽率最高。
2.3 IBA对贵妃玫瑰增殖的影响
将单芽茎段分别接种于含有不同浓度IBA的三种增殖培养基(方法中的A、B、C)中,40天左右后统计其增殖系数。结果如表1所示,IBA浓度为0.2mg/L时,贵妃玫瑰葡萄组培苗的增殖生根效果最好。
3 总结
本研究主要对贵妃玫瑰组织培养过程中外植体的选择和继代培养的激素浓度进行了探讨,初步确定了贵妃玫瑰组织培养的技术体系。但是,实验中增殖生根未达到理想结果,激素配比还需要进一步探究,以期为葡萄苗木的标准化生产提供更多的理论基础。