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新疆野生樱桃李(Prunuscerasifera)茎段与叶片培养及其植株再生


  摘要:以新疆野生樱桃李为材料,研究了基本培养基、植物生长调节剂种类、浓度及配比、蔗糖浓度等多种因素对茎段腋芽萌发生长、增殖以及叶片不定芽冉生的影响,建立了其叶片再生体系。结果表明,1)植物生长调节剂组合IAA0.4rag/L+6-BA 0.8 mg/L较适合于樱桃李茎段腋芽的萌发与生长培养;2)正交试验筛选山不定芽的最佳增殖培养基为3/4MS+LAA,5malL+6-BAl.0mg/L+蔗糖30 g/L;3)ZT诱导不定芽再生的效果好于6-BA,zTl.5mg/L+IBA0.05mg/L为诱导不定芽再生的最适植物生长调节剂组合;4)暗培养为叶片不定芽再生的必要条件,在最适不定芽再生的培养基上,暗培养14 d的不定芽再于效果最好;5)樱桃李不定梢的最佳生根培养基为1/2 MS+IBA 0.4mg/L。
  关键词:野生樱桃李;茎段腋芽:叶片:植株再生
  
  我国是多种果树的起源演化中心,野生果树资源极为丰富[1]。现存的野生果树资源。是长期自然选择的产物,不仅其遗传多样性丰富,而且含有大量的抗逆等优异基因,其中由新疆野苹果(Malus sieversii(Ldb.)Roerm.)、野生樱桃李(Prunus cerasifera Ehrh.)、野杏(Arrneniaca vulgaris Lam.)及野核桃(Juglans re-gia L.)等组成的伊犁野果林是在中亚荒漠地带山地罕见的“海洋性”阔叶林类型,是第三纪暖温带阔叶林的孑遗群落,是北方落叶果树遗传育种的基因库,十分珍贵[2]。但由于掠夺式的资源开发及农田开垦等因素而导致野生果树资源破坏严重,野果林面积急剧减少,濒临灭绝。因此,研究并建立多层次保护保存技术体系,切实保护包括新疆野生樱桃李在内的新疆野生果树资源已是迫在眉睫[3]
  国内外有关核果类果树的组织培养研究报道甚多,但有关李的研究相对较少[4],马锋旺等[5]首先对影响中国李(P.saliceina Lindl.)原生质体分离和培养的有关因素进行了研究,并成功获得了原生质体再生植株。Seth等[6]利用适当配比的TDZ与IBA组合成功诱导出欧洲李(只domestica)叶片再生植株;Bar-bara等[7]研究了蔗糖、葡萄糖等碳源在欧洲李(P如一mestica)叶片再生过程中的作用,也成功获得了叶片再生植株;樱桃李(P.cerasifera Ehrh.)是欧洲李的亲本之一,其组织培养的研究目前尚未见报道。为此,在课题组近几年来对伊犁野果林进行了较多的考察与研究[8-9]的基础上。我们研究了野生樱桃李茎段与叶片培养及其植株再生,旨在为进一步的野生樱桃李种质资源超低温保存和转基因研究奠定基础。
  
  1 材料和方法
  
  
  
  1.1 材料
  试验于2005-2007年在山东农业大学作物生物学国家重点实验室、山东农业大学泰安横岭果树育种基地进行。试材为从新疆伊犁引种到山东农业大学泰安横岭果树育种基地的3 a生樱桃李植株。4-6月份选取当年萌发的枝条,将基部叶片摘除,保留顶部1-2片叶,先将材料放于水与洗洁净的比例在1:500的溶液中冲洗,然后用试管刷除去上面的灰尘。用自来水冲洗后剪成2-3 cm长的茎段放于升汞(0.1%)中浸泡4-5 min进行表面灭菌,然后用无菌水冲洗6~7次。
  
  1.2 方法
  1.2.1 茎段腋芽培养与多丛芽再生体系的构建萌发与生长培养预备试验结果表明樱桃李茎段腋芽在生长素类物质质量浓度0.3~0.5 mg/L、细胞分裂素类物质质量浓度0.6-1.0 mg/L的培养基上生长较好。因此,生长素类物质质量浓度选定0.4 mg/L、细胞分裂素类物质质量浓度选定0.8 mg/L作为不同植物生长调节剂组合的浓度。生长素类物质选用IAA、NAA、2.4-D,细胞分裂素类物质选用6-BA、KT,共设A1、A2、A3、A4、A5及A6等6个处理(表1),每个处理接种40个外植体。分别测定成苗数、真叶数、苗高等指标。各处理的基本培养基均为MS。各培养基中均加入蔗糖30 g/L,琼脂7 g/L,调pH值为5.8。培养条件:光照强度2000lx,光照时间12 h/d,温度25℃。增殖培养采用k(34)正交试验设计进行增殖培养基的优选,4因素及3个水平分别是:基本培养基(MS、3/4MS与1/2MS),IAA(0.7、0.5与0.3 mg/L),6-BA(1.0、0.8与0.6 mg/L),蔗糖(40、30与20 g/L)。各培养基中均加入琼脂7 dE,调pH值为5,8。培养条件同1.2.1。每组接种40个外植体,测定其增殖系数,然后采用SAS 9.0版本统计软件分析,数据采用极差分析法分析。
  
  1.2.2 叶片再生培养在预备试验及前人[10]有关研究的基础上。取25~30 d叶龄的组培苗,选取植株中上部叶片。弃去叶缘和叶尖,沿主脉两侧切3-4刀,接种于培养基上培养(图版-4),基本培养基及培养条件同1.2.1。
  根据叶片通过器官发生再生不定芽的主要方式,研究植物生长调节剂组合6-BA与2,4-D和ZT与2。4-D对愈伤组织诱导的影响,植物生长调节剂组合6-BA与IBA和ZT与IBA对叶片不定芽再生的影响,其中6-BA与ZT所用的质量浓度均为:0.5、1.0、1.5、2.0mg/L,2.4-D与IBA所用的质量浓度均为0.01、0.05、0.10、0.15 mg/L。每组接种40个外植体,测定愈伤组织诱导率、不定芽再生率和每外植体再生芽数。以叶片不进行暗培养为对照,暗培养时间设7、14、21、28 d等4个处理,以探讨暗培养时间对叶片不定芽再生的影响。
  1.2.3生根培养在本实验室研究工作的基础上[11-12]选择2种基本培养基(MS与1/2MS)及3种IBA质量浓度(0.6、0.4、0.2 ms/L)共6个处理进行生根培养试验,分别测定各处理的生根条数,株和平均根长。
  
  2 结果与分析
  
  2.1 野生樱桃李茎段腋芽培养与多丛芽再生体系的构建
  2.1.1 植物生长调节剂组合对樱桃李茎段腋芽萌发与生长的影响不同处理组合的茎段腋芽萌发与生长情况的调查结果见表1,各处理的成苗率、真叶数及苗高等存在一定差异,在选用的3种生长素和2种细胞分裂素中。IAA效果明显好于2.4-D和NAA,6-BA效果好于KT,综合来看,以处理A1(IAA 0.4 mg/L+6-BA 0.8 mrCL)效果最好(图版-2)。因此,选定IAA和6-BA作为茎段腋芽萌发与生长

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