摘 要:以羅漢果‘伯林3號為材料,研究適宜其離體保存的B9濃度。結果表明,B9對株高、節間長度有明顯抑制作用,且隨濃度升高抑制作用增強,隨保存時間延長抑制作用減輕;對增殖系數則無顯著影響;存活率在保存60天后隨時間延長明顯下降。保存后試管苗恢復培養的存活率都為100%,形態正常。B9濃度為400 mg/L時,保存180天存活率最高(70%),且能顯著抑制試管苗的株高和節間長度,莖粗壯,是其離體保存的最適宜濃度。
關鍵詞:羅漢果;試管苗;離體保存;B9
中圖分類號:Q943.1 文獻標志碼:A 論文編號:2014-0068
Abstract: The most appropriate concentration of B9 was screened for the in vitro conservation by using the Siraitia grosvenorii ‘Bolin 3rd as material. The results showed that: different concentrations of B9 inhibited plant height, internode length significantly, and the inhibition degree increased with the concentration, inhibition gradually alleviated with the elongation of conservation; but it had no significant impact on multiplication coefficient, the survival rate decreased obviously after 60 days. The survival rates on recovery culture were 100% after saving in different concentrations of B9, and their morphology was normal. When the concentration of B9 was 400 mg/L, it had the highest survival rate (70%) after saving 180 days, and could inhibit the plant height and internode length notably, its stems were strong. The most appropriate concentration for its in vitro preservation was 400 mg/L.
Key words: Siraitia grosvenorii; Test Tube Shoots; in vitro Conservation; B9
0 引言
羅漢果Siraitia grosvenorii屬葫蘆科(Cucurbitaceae)羅漢果屬(Siraitia),為多年生宿根草質藤本植物,是廣西的重要經濟作物,也是中國出口創匯的重要果品之一。廣西永福、臨桂和龍勝等縣為羅漢果的主要產區[1-2]。羅漢果長期進行營養繁殖,目前種質退化、流失嚴重。
緩慢生長法是植物種質離體保存的重要方式,通過降低溫度、光強、氧分壓、養分或調節滲透壓、植物生長調節劑等直接限制離體培養物的生長以延長繼代的間隔[3-4]。其中,添加植物生長延緩劑矮壯素(CCC)、多效唑(PP333)、丁酰肼(B9)等使用最為廣泛[5-6]。B9通常由植物葉和莖吸收進體內,然后傳導到作用部位,能抑制新梢生長,縮短節間長度等[7]。添加B9在黃獨、馬鈴薯種質資源的離體保存中獲得成功[8-9],而B9對羅漢果離體保存的影響還未見報道。筆者對羅漢果進行緩慢生長離體保存的研究,篩選出最適宜B9濃度,以期為羅漢果種質保存和利用提供理論基礎和技術借鑒。
1 材料與方法
1.1 試驗時間、地點
研究室內試驗于2012—2013年在廣西師范大學生命科學學院細胞生物學實驗室進行。
1.2 試驗材料
廣西伯林生物技術有限責任公司提供的羅漢果‘伯林3號品種果實。
1.3 試驗方法
參照劉華英等[10]的方法,從果實取出種子進行培養獲得無菌苗并繼代增殖。選生長健壯、一致的繼代培養植株,截取1~1.5 cm的莖段,進行離體保存。以1/2MS+ 7 g/L瓊脂+30 g/L蔗糖+0.4 mg/L 6-BA+ 0.04 mg/L NAA添加不同量的B9(0、100、200、400、600 mg/L)為保存培養基,pH 6.0,用塑料膜封口。光照強度2400 lx,溫度(25±2)℃,光照12 h/d。每處理6瓶,每瓶5株,3次重復。每30天觀察記錄試管苗的增殖系數、節間數、株高、存活率。180天后,再把試管苗切取莖段在繼代培養基上進行恢復培養,40天后觀察記錄每種處理的存活和生長情況。所得數據運用SPSS軟件進行統計分析。
2 結果與分析
2.1 不同B9濃度對羅漢果‘伯林3號試管苗株高的影響
由表1可見,保存相同的時間,隨著B9濃度的升高,株高均逐漸降低,即B9對試管苗的株高有抑制作用。而隨保存時間延長,各處理的株高呈不同程度的增加,增幅隨B9濃度增加而降低,株高間的差異則隨時間延長而減少,保存180天時只有較高濃度的B9(400~600 mg/L)對試管苗的株高有顯著的抑制作用。可見,隨著保存時間的延長,B9對株高的抑制作用有逐漸減弱的趨勢。
2.2 不同B9濃度對羅漢果‘伯林3號試管苗節間長度的影響
隨著B9濃度的升高,試管苗的節間長度逐漸降低(表2),說明B9的濃度越高,對節間伸長的抑制作用越強。隨著保存時間的延長,節間長度都有所增加。B9濃度為600 mg/L時,保存至120天芽都表現為蓮座狀叢生,難以分辨其芽數和節間數,未作統計。保存180天時,較高濃度B9(400~600 mg/L)對節間的伸長仍有顯著的抑制作用。
2.3 不同B9濃度對羅漢果‘伯林3號試管苗增殖系數的影響
由表3可見,隨著保存時間的延長,各處理的增殖系數呈增長的趨勢。B9濃度為100 mg/L時的增殖系數低于對照(90天時除外);B9濃度大于100 mg/L時的增殖系數在保存30、60、180天時呈增加趨勢,保存90、120天時先增加后降低,保存150天時先減少后升高,但都沒有顯著性差異。結果表明,保存期間,B9對試管苗的增殖系數無顯著影響。
2.4 不同B9濃度對羅漢果‘伯林3號試管苗存活率的影響
保存30~60天時,各處理試管苗的存活率均為100%(表4),部分植株的葉片開始變黃。保存90天時,除B9濃度為100 mg/L外,其余各處理的存活率均明顯下降。隨著保存時間的延長存活率均逐漸降低,保存180天時B9濃度為400 mg/L的存活率最高為70%,除B9濃度為600 mg/L的存活率顯著降低外,其余處理間沒有顯著性差異。
2.5 不同B9濃度對羅漢果‘伯林3號試管苗保存后恢復生長的影響
由表5可見,600 mg/L B9處理的增殖系數、節間數和株高均顯著低于其他處理;其他各處理的隨著B9濃度的升高各指標降低,但無顯著性差異。說明高濃度的B9(600 mg/L)強烈抑制植株的生長,這種抑制效應延續到了恢復生長,因此,不適用于其保存。保存后恢復培養的試管苗存活率均為100%,植株葉形、葉色與繼代苗一致,即沒有發生形態上的變異。
3 結論與討論
緩慢生長法離體保存已在愈傷組織、未成熟胚、種子、頂端分生組織、帶芽莖段等材料中開展研究,為減少體細胞變異并具有高的再生能力,離體保存一般使用帶芽莖段或不定芽[4-5,11-12]。向培養基中添加適宜濃度的植物生長延緩劑不僅能延長培養物在試管中的保存時間,而且能提高試管苗素質和移植成活率,是植物種質資源保存的有效方法[13]。研究表明,不同植物和品種對植物生長延緩劑的應答不同,如弄崗唇柱苣苔離體保存效果為CCC>B9>PP333[6];添加5 mg/L CCC、0.1 mg/L ABA或60 mg/L B9對蘋果‘中砧1號組培苗則具有相同的效果[14]。趙建萍等[9]的研究表明,B9作為高效低毒的植物生長延緩劑,可抑制試管苗頂端優勢,從而有效提高繁殖系數。本試驗添加不同濃度的B9對羅漢果試管苗的增殖系數無顯著影響,可能與所用的B9濃度有關。不同物種離體保存時適宜的B9濃度差別很大,黃獨種質離體保存最佳B9濃度為4 mg/L[8],在培養基中加入B9 50 mg/L能夠有效地抑制獼猴桃試管苗的生長[15],200 mg/L B9會使蘋果轉接苗抑制過度而死亡[16]。而100~200 mg/L B9處理對羅漢果試管苗的株高抑制較弱,且保存180天時存活率較低;高濃度的B9(600 mg/L)強烈抑制其生長,導致形成的試管苗節間縮短、蓮座狀簇生,存活率低,恢復生長差;400 mg/L B9處理存活率最高,顯著抑制株高和節間長度,莖粗壯,恢復培養生長良好,是羅漢果‘伯林3號離體保存適宜的B9濃度。
參考文獻
[1] 袁輝.桂林市羅漢果產業現狀及發展對策[J].廣西園藝,2006,17(6):9-11.
[2] 曾祥林.廣西特產植物羅漢果研究進展[J].廣西醫學,2009,31(8):1182-1186.
[3] Grout B W W. Minimal growth storage.// In: Grout BWW. Genetic preservation of plant cells in vitro[M]. Springer-Verlag, Berlin,Heidelburg,1995,21-28
[4] Lata H, Moraes R M, Bertoni B, et al. In vitro germplasm conservation of Podophyllum peltatum L. under slow growth conditions[J]. In Vitro Cell Dev Biol Plant,2010,46:22-27.
[5] Negri V, Tosti N, Standardi A. Slow-growth storage of single node shoots of apple genotypes[J]. Plant Cell Tissue Organ Cult,2000,62:159-162.
[6] 張占江,李翠,韋瑩,等.珍稀瀕危藥用植物弄崗唇柱苣苔離體保存研究[J].北方園藝,2014(4):136-138.
[7] 周遜,向長萍.植物生長調節劑在種質離體保存中的研究進展[J].長江蔬菜,2009(6):6-7.
[8] 尹明華,聶鳳琴,鄧小艷,等.PP333、B9和ABA對黃獨種質離體保存的影響[J].黑龍江農業科學,2011(7):20-21.
[9] 趙建萍,蔣小滿,柏新富,等.PP333、B9和CCC對脫毒馬鈴薯試管苗繁殖的影響[J].植物生理學通訊,2003,39(6):571-574.
[10] 劉華英,覃靈華.羅漢果試管苗莖尖玻璃化法超低溫保存及植株再生[J].中草藥,2009,40(2):293-296.
[11] Burner D M, Grisham M P. Induction and stability of phenotypic variation in sugarcane as affected by propagation procedure[J]. Crop Sci,1995,35:875-880.
[12] Pacheco G, Gagliardi R F, Valls J F M, et al. Micropropagation and in vitro conservation of wild Arachis species[J]. Plant Cell Tissue Organ Cult,2009,99:239-249.
[13] 郭勇,崔堂兵,謝秀禎.植物細胞培養技術[M].北京:化學工業出版社,2004:194-203.
[14] 韓沙沙,王憶,張新忠,等.蘋果砧木中砧1號莖尖離體保存研究[J].果樹學報,2011,28(3):498-502
[15] 郭延平,李嘉瑞.美味獼猴桃的離體繁殖及種質試管苗保存[J].西北農業學報,1992,1(3):77-80.
[16] 王桂蘭,陳超,李玉華.延長蘋果試管苗保存時間的研究[J].河北林果研究,2002,9(17):239-241.