摘要:以黃瓜新品種寧運3號的種子為材料,進行組織培養和快速繁殖研究,比較了不同時間HgCl2溶液浸泡對種子萌發的影響,不同濃度的6-BA、NAA對不定芽及根誘導的影響。結果表明,用0.1 g/100mL HgCl2浸泡8 min,種子的萌發率較高,污染率較低;在0.1~1.0mg/L范圍內隨6-BA濃度的提高,不定芽誘導率提高,MS+6-BA 1.0 mg/L為較適宜的芽誘導培養基;1/2MS+NAA 0.5 mg/L對生根誘導效果較好。
關鍵詞:黃瓜;寧運3號;組織培養;快速繁殖
中圖分類號:S642.2文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2011)12-2563-03
Study on Tissue Culture and Rapid Propagation of Cucumber Variety Ningyun No. 3
LI Hui
(Huai'an Bio-engineering Branch,Jiangsu United Vocational and Technical Institute,Huai'an 223200,Jiangsu,China)
Abstract: Using the seed of the new cucumber variety Ningyun No. 3 as material, tissue culture and rapid reproduction was studied. The effect of different immersing time in HgCl2 on seeds germination, influence of different concentrations of 6-BA, NAA on bud and root induction was studied. The results showed that immersed in 0.1 g/100mL HgCl2 for 8 min, relatively high germination ratio with low pollution rate could be achieved; In 0.1~1.0 mg/L, the induction rate of adventitious buds increased by the increasing of 6-BA’s concentration; MS+1.0 mg/L 6-BA was the best medium for crowd bud propagation. The optimized medium for rooting was 1/2 MS+0.5 mg/L NAA.
Key words: cucumber; Ningyun No. 3; tissue culture; rapid propagation
黃瓜(Cucumis sativus L.)為葫蘆科黃瓜屬一年生蔓生植物,富含維生素A、C以及多種有益礦物質,是我國的主要蔬菜作物之一,也是人們最喜食的蔬菜之一。近年來,隨著人們生活水平的提高以及家庭小型化和旅游業的興起,超市水果型黃瓜已被廣大消費者接受,市場前景良好,經濟效益可觀,現已成為一項高效農業項目,水果型黃瓜繁殖與栽培研究工作在全國各地已經深入開展[1-6]。
寧運3號黃瓜是南京農業大學園藝學院育成的黃瓜新品種,瓜長18~22 cm,橫徑4.0~4.5 cm,瓜條順直,整齊度好,表面光滑,耐貯耐運,且有較長的貨架期,這些特點是傳統品種難以達到的。另外,目前市場上水果型黃瓜品種主要為歐洲溫室型,種子價格較高,一般農戶很難承受。為加快新育水果型黃瓜資源推廣工作進程,對寧運3號黃瓜進行組織培養與快繁技術研究實屬必要。
1材料與方法
1.1材料
2009年9月到2010年7月在南京農業大學園藝學院蔬菜種質資源重點實驗室及江寧基地,以黃瓜新品種寧運3號為材料進行實驗。
1.2方法
1.2.1無菌苗的獲得選取子粒飽滿、大小一致的黃瓜種子,清水浸泡2 h后,用體積分數為75%的酒精表面消毒 30 s,放于0.1 g/100mL HgCl2溶液中分別消毒6、8、10、12 min,然后用無菌水沖洗4~5次,無菌濾紙吸干表面水分,分散于滅菌后的濕潤紗布上。28 ℃暗培養1 d,再置于25 ℃條件下發芽,觀察不同消毒時間對種子萌發的影響。
1.2.2不定芽誘導切取苗齡4 d的帶子葉頂芽為外植體,于子葉下面約0.5 cm的部位切下[3],放入以下5種誘導培養基中:①MS+6-BA 0.1 mg/L;② MS+6-BA 0.5 mg/L;③MS+6-BA 1.0 mg/L;④ MS+6-BA 1.5 mg/L;⑤MS+6-BA 2.0 mg/L。培養條件:光照12 h/d,溫度(25±2)℃。20 d后觀察統計不同濃度激素處理對不定芽誘導的影響。
1.2.3生根培養將高約1.0 cm左右的小芽切下,放入以下培養基中:①1/2MS;②1/2MS+NAA 0.1 mg/L;③1/2MS+NAA 0.5 mg/L;④1/2MS+NAA 1.0 mg/L。培養條件:光照12 h/d,溫度(25±2)℃。20 d后觀察統計試管苗生根情況。
2結果與分析
2.1不同消毒時間對種子萌發的影響
用75%酒精進行種子表面消毒后,再用0.1 g/100mL HgCl2溶液進行不同時間處理,觀察其對種子萌發的影響(表1)。由表1可以看出,消毒時間與消毒效果存在著直接的關系,當消毒時間為6 min時,種子的污染率最高,達到26.7%,隨著消毒時間的增加,污染率越來越低,但是對種子造成的毒害卻越來越大,降低了種子的萌發率。因此,寧運3號黃瓜種子用0.1 g/100mL HgCl2消毒8 min較好。在實驗過程中觀察到,消毒時間過長,對種子的毒害表現主要是子葉出現失綠現象,且不能正常伸展,胚根生長受抑制,下胚軸伸長較短或不伸長。
2.26-BA濃度對不定芽誘導的影響
經過1周左右的培養,頂芽開始生長(圖1),同時抽出2片新葉;2周后開始有不定芽從頂芽周圍萌發,21 d分化出大量不定芽(圖2)。從表2可以看出,6-BA濃度過低,不定芽誘導率較低,在一定范圍內,隨著6-BA濃度的升高,芽誘導率也越高,當6-BA濃度超過1.0 mg/L時,不定芽誘導率略有降低,同時,誘導的不定芽下端形成愈傷組織,并生根,莖葉玻璃化,葉皺縮,出現畸形。
2.3NAA濃度對試管苗生根的影響
以1/2MS為基本培養基,添加不同濃度的NAA誘導試管苗生根。7 d后不定芽基部有白色的根長出,14 d后根伸長至3 cm左右,變粗壯,有側根,20 d后小苗高度可達3~4 cm(圖3),可以煉苗出瓶移栽(表3),其中NAA 0.5 mg/L對生根誘導效果好。
3結果與討論
實驗結果表明,寧運3號黃瓜種子表面消毒后用0.1 g/100mL HgCl2溶液消毒8 min,在無菌的濕潤紗布上,無需添加額外的營養,在適宜的溫度、水分條件下即可正常萌發。無菌苗在MS+6-BA 1.0 mg/L培養基上不定芽誘導率最高,且芽健壯,分生力強。在前人的研究中,黃瓜生根誘導培養基中有的加入IBA,有的加入IAA,有的加入NAA[1,4,5],再生植株的生根時間長且有愈傷組織產生,這可能與自身基因型有關,也可能與添加的激素類型或濃度有關,具體原因還需進一步研究驗證。本實驗中,生根以1/2 MS+NAA 0.5 mg/L培養基效果最好,根多且粗壯,這與李建欣等[6]的研究一致。
參考文獻:
[1] 陳繼峰. 黃瓜離體器官再生植株研究進展[J].上海農業學報,2007,23(1):114-118.
[2] 侯愛菊,朱延明,楊愛馥,等. 誘導黃瓜直接器官發生主要影響因素的研究[J]. 園藝學報,2003,30(1):101-103.
[3] 杜勝利,魏惠軍,魏愛民,等. 苗齡基因型和外植體類型對黃瓜離體器官發生的影響[J]. 天津農業科學,2000,6(4):1-4.
[4] 梅茜,張興國.黃瓜組織培養研究[J].西南農業大學學報,2002,24(3):266-267.
[5] 萬勇,張錚,劉紅梅,等. 西瓜組織培養快速繁殖的初步研究[J]. 江西農業學報,2002,14(4):47-50.
[6] 李建欣,李建吾,葛桂民. 黃瓜子葉離體再生體系研究[J]. 長江蔬菜,2008(1):44-46.
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