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草莓组织培养和快速繁殖技术
摘 要：以“红颜”草莓的匍匐茎尖为外植体,选择附加不同激素组合的MS培养基为诱芽培养基和继代培养基,以1/2MS为生根培养的基本培养基,对“红颜”草莓的组织培养及快繁进行研究.结果表明：草莓茎尖在MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.2mg/L培养基上能很好地诱导不定芽形成,其诱导率高达80％；继代增殖培养基为MS+6-BA2.0mg/L+IBA0.5mg/L+IAA0.5mg/L+GA1.0mg/L时增殖系数较高；生根培养基为1/2MS+IAA0.5mg/L时生根率可达99％,移栽至田间后,成活率高且匍匐茎繁殖能力强.
关键词：“红颜”草莓；组织培养；激素；快繁技术
草莓是蔷薇科多年生草本植物,营养丰富、果实鲜艳、柔软多汁,且富含糖、蛋白质、磷、钙、铁及大量维生素和有机酸,被誉为“水果皇后”,是一种具有医疗价值的高档水果佳品,深受人民喜爱[1].草莓繁殖主要靠匍匐茎分株提供种苗,效率低,速度慢,不能满足大规模生产的需求；而且在长期无性繁殖中,容易导致病毒感染严重,表现为植株矮化、畸形果比例增加,多伴随有花叶、黄边、斑驳等多种症状,产量低下,种苗退化,产量和品质下降.利用组织培养对草莓进行快速繁殖获得大量脱毒苗是解决这一问题的有效途径,它不仅可以快速繁殖大量优质草莓种苗,更有利于品种提纯和更新,减少病毒感染,提高产量和品质,是促进草莓产业化的有效途径[2].
目前,有关草莓组培的报道很多,但不同品种草莓的特性不同,培养方法也有差异[3-5].“红颜”草莓因其具有耐低温能力强、连续结果性强、抗病性强、产量高、果型大、口味佳、外观漂亮、商品性好等优点,普遍被认为是一个很有发展前途的优良品种.本文以“红颜”草莓的茎尖为外植体,进行组织培养,观察了草莓组织培养各个阶段的最佳生长条件,以期为“红颜”草莓试管苗的工厂化生产奠定基础.
1材料与方法
1.1材料
供试草莓品种为“红颜”,由新疆石河子蔬菜研究所提供.
1.2培养基的配置
诱芽和继代培养基：均以MS为基本培养基,添加不同种类和浓度的激素,共设置9个诱芽培养基（见表l）和4个继代培养基（见表2）,附加蔗糖30g/L,琼脂7g/L,pH值5.8,在1个大气压下,高压灭菌20min.
生根培养基：以1/2MS为基本培养基,添加不同浓度的激素（见表3）,蔗糖15g/L,琼脂6g/L,pH值5.8,在1个大气压下,高压灭菌20min.
1.3材料的消毒与处理
选取幼嫩、无病虫害的茎尖2～3cm,用饱和洗衣粉溶液漂洗干净,再用流动的自来水冲洗3～4h.将茎尖转入超净工作台,70%乙醇处理15s,无菌水冲洗1次,0.1%升汞处理5～7min,无菌水冲洗5次,用灭菌滤纸吸去茎尖上的水分,使接种材料无细菌和真菌.
1.4茎尖的诱导培养
切取0.2～0.5mm的茎尖生长点,接种到诱芽培养基上,放于温度25&plun;2℃,光周期（光照/黑暗）为18h/6h的培养室进行培养,使茎尖诱导分化出芽和无根小植株.每个诱芽培养基设3个重复,接种茎尖数为60个,接种30d后统计分化出的丛生芽.
茎尖萌发率等于（萌发出芽的茎尖数／接种总茎尖数）×100％.（1）
1.5继代增殖培养
在超净工作台上用镊子、手术刀、培养皿,将分化出的芽丛切割成有3～4株幼芽的小芽丛,迅速接种于继代培养基上,在室温25&plun;2℃、每日光照18h的条件下进行培养,25～30d继代1次.
1.6生根培养
选取长势良好,高约3cm的无根苗,将其切下后转入生根培养基中进行诱导生根培养,最终无根苗基部生出许多不定根,成为完全小植株.30d时计算其生根率.
生根率等于（生根幼苗数／接种幼苗数）×100％（2）
2结果分析
2.1含有不同激素配比的诱芽培养基对茎尖萌发率的影响
植物的组织培养通常需要细胞分裂素和生长素配合使用,本试验选取6-BA作为细胞分裂素,配合使用的生长素有NAA、IAA和IBA.从表1可以看出,6-BA与NAA、IBA、IAA搭配,都可促进诱导丛芽的能力,其中6-BA与NAA搭配效果最好.当NAA浓度固定,6-BA浓度不同时,诱导芽的结果不同；在一定范围内,随着6-BA浓度的提高,诱导丛芽的能力增强.在本试验中,最佳的诱芽培养基为MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.2mg/L.
2.2不同激素组合对丛芽继代和增殖的影响
接种30d后发现,丛芽在1号和3号培养基上丛生能力较弱,在4号培养基上常伴随愈伤组织的生长,且生长能力较其余培养基缓慢,在2号培养基上长势良好,丛生能力强.即在本研究中,最佳继代培养基是MS+6-BA2.0mg/L+IBA0.5mg/L+IAA0.5mg/L+GA1.0mg/L.
2.3含有不同激素的生根培养基及其生根率
从表3可以看出,生根培养基中,加入生长素IAA、IBA或NAA,可以大大提高诱导生根的速度和生根率,作用效果为IAA>IBA>NAA.试验中发现,IBA有利于草莓组培苗侧根的生长,而IAA则有利于主根的生长.本试验中,生根效果最佳的培养基是1/2MS+IAA0.5mg/L,生根率高达99%.
2.4炼苗与移栽
待试管苗长出3～5条长2～3cm的新根时,可开瓶炼苗,使试管苗逐渐适应移栽环境.2～3d后,用镊子将试管苗从瓶中轻轻拉出,不要伤及根叶,用水将附带在根系中的培养基冲洗干净.按照根须全部入土,生长点露出土表的原则,将试管苗植入提前浇透水的营养钵中（蛀石∶草炭等于1∶2,已灭菌）,覆盖薄膜进行保温保湿.7～10d后,可逐步放风,降低薄膜内的湿度,最后除去塑料薄膜,经过20～30d的过渡移栽,可移至田间.移植田间的草莓苗成活率高,匍匐茎繁殖能力强.
3讨论与结论
激素是影响植物组织培养的一个关键因素,在植物组织培养中,由于激素的累积作用,要有效的诱导一种植物产生苗或促进嫩茎良好的增殖,所需求的激素种类和浓度在不同的培养阶段是不同的[5].植物组织培养中使用的外植体种类很多,诸如茎尖、花药、叶片、原生质体、子叶等,在草莓组织中因表面灭菌容易,常采用茎尖作为外植体进行快繁.本研究利用“红颜”草莓的茎尖作为外植体,在配方为MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.2mg/L培养基上能很好地诱导不定芽形成,诱导率达80％；继代增殖培养的最佳培养基为MS+6-BA2.0mg/L+IBA0.5mg/L+IAA0.5mg/L+GA1.0mg/L；生根培养时所需的最佳培养基为1/2MS+IAA0.5mg/L,生根率可达99％,且根系生长健壮.研究结果表明,茎尖是草莓组织培养的最佳外植体类型,在诱芽、继代和生根3个关键的核心阶段,所需的激素种类和浓度是不同的,这与梁贵秋[5]等对草莓的研究结论一致.
植物组织培养受到内因和外因的共同影响,内因包括植物组织的基因型、生理状态和发育时期等,而外因则包括培养基、培养条件、继代时间和接种方式等.在本研究中,比较注重外植体的生理状态和发育时期,要求选取幼嫩、无病虫害的茎尖,且采用3种消毒剂配合使用,最终保证茎尖良好的再生能力和彻底脱毒.在外因中,培养基除了有激素可直接影响外,蔗糖也是不可忽略的因素之一.朱至清[6]提出在生根培养基中,蔗糖的浓度控制在1.0%～1.5%,不仅能促使试管苗增强自养能力,还可使根系发育更加健全.在本研究中,生根培养时将蔗糖浓度控制在1.5%,生根率高达99％,且根系生长健壮,即有效促进了试管苗自养能力的增强,这与朱至清等人[６]的研究结果一致.在继代时间和接种方式上,本研究发现,继代时间过短会造成培养基不能充分使用等浪费情况,过长会导致营养耗尽使小部分丛芽死亡,只有选择合适的继代时间才会物尽其用.接种时应尽量多的对丛芽进行切割处理,有利于丛芽的继代增殖,这与潘超等人[7]提出的用手术刀碾压试管苗根部或在根部刻伤,均有利于腋芽的增殖是一致的.
本研究通过选择最佳的外植体及生理状态、激素种类及配比、培养条件及炼苗移栽途径,建立了高效的草莓组织培养和快繁体系,为提高草莓产量、品质和繁殖系数,促进草莓产业化和工厂化育苗生产,提供了可靠的理论依据和相应的技术保障.
参考文献
[1]吴若青.草莓组织培养快速繁殖及栽培技术[J]．福建林学院学报,1988,8（2）：161-164．
[2]孙敏杰,张艳秋,张晓燕,等.草莓组织培养与快繁技术研究[J]．科技情报开发与经济,2009,19（36）：141-142．
[3]吕树立,孙喜云,周玉玲,等.草莓组织培养与快速繁殖技术[J]．山东农业科学,2010（3）：109-110.
[4]刘春颖,孙伯铮,冉学忠.图德拉草莓组培快繁及工厂化育苗技术研究[J]．现代农业科技,2011（1）：122-123.
[5]梁贵秋,唐燕梅.草莓的组织培养和快速繁殖[J]．广西热带农业,2004,（6）：8-9．
[6]朱至清.植物细胞工程[M]．北京：化学出版社,2003：34-51.
[7]潘超,黄文江,张小平,等.草莓的组织培养与快速繁殖研究[J]．生物学杂志,2005（2）：27-29.
组织论文范文结:
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