糖濃度對野生篤斯越橘組織培養苗的影響

王鑫，吳國峰，盧慧穎，張文達，張妍妍*

(1.黑龍江省林業科學研究所，哈爾濱 150081；2.黑龍江大學，哈爾濱 150006)

篤斯越橘(VacciniumuliginosumLinn.)又名野生藍莓、篤斯等，杜鵑花科越橘屬的多年生灌木或小灌木植物，耐寒、耐旱，耐瘠薄，耐病蟲害，主要用于林果，具有極高的經濟價值。組織培養是開展野生篤斯越橘遺傳育種研究的重要技術手段，但由于馴化程度較低，開展研究較晚，對培養基的組分及配比尚未清楚，因此在組織培養過程中常出現組培苗細弱，生長不佳，分化差等問題。研究以大興安嶺篤斯越橘初選優樹子代為材料，通過設置蔗糖梯度實驗，對培養基中蔗糖濃度、葉片可溶性糖含量及器官分化水平三者間的互作關系展開探討，初步確定了該選育群體最適宜的培養基蔗糖濃度。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2019年秋季于大興安嶺采摘優良單株種子，冷凍儲藏，2020年7月誘導萌發，后轉入培養基，單株編號，一次標記為SS(實生)-1、2、3……n，繼代培養擴繁。本試驗隨即選取編號SS-6、SS-35和SS-50第四代組培苗為試驗材料。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同濃度糖含量對篤斯越橘組培苗繼代增殖的影響。以改良MS為基本培養基，附加玉米素(ZT)0.5 mg/L，吲哚丁酸(IBA)0.5 mg/L，蔗糖濃度為20、30、40、50、60、70、80 g/L，pH值為6.8。將繼代培養試管苗剪成1.5 cm左右，每莖段5片葉片，每瓶培養基接種6株，每個編號每個濃度各接種10瓶，分別標記，于(25±2)℃，24 h光照培養室培養。接種20天開始觀察組培苗分化情況，60天后統計組培面分化株數，利用游標卡尺測量單株根莖直徑，每個編號五個重復，求平均值。

1.2.2 不同濃度糖含量對篤斯越橘組培苗葉片可溶性糖含量的影響。利用蒽酮比色法對60天組培苗葉片進行可溶性糖測定，因為含糖60、70、80 g/L培養基中組培已經死亡，因此不對他們進行含糖量測定。利用可溶性糖系列標準溶液，在630 nm波長下測定吸光度，制定標準曲線。每個標號采取0.2 g左右新鮮葉片，測定葉片中可溶性糖含量，求得葉片糖含量。

2 結果與分析

2.1 不同濃度糖含量對篤斯越橘組培苗繼代增殖的影響

2.1.1 試驗結果。在試驗進行20天時，接種苗分化已可見差別，從圖1、2、3中可看出，含糖20、30、40、50 g/L的培養基中，接種苗分化較多，60 g/L培養基中苗分化非常少，但苗仍具活性，而70、80 g/L培養基中，苗已幾乎全部死亡。

圖1 SS-6在不同濃度糖含量下生長增殖情況(20 d)

圖2 SS-35在不同濃度糖含量下生長增殖情況(20 d)

圖3 SS-50在不同濃度糖含量下生長增殖情況(20 d)

接種60天后，對組培苗進行各項指標測定，此時由圖4、5、6可看出，含糖20、30、40 g/L培養基中組培苗的分化增殖非常好，50 g/L分化較弱，苗木質化明顯，而60、70、80 g/L培養基中組培苗基本死亡，具體生長及數據情況可見表1。

圖4 SS-6在不同濃度糖含量下生長增殖情況(60 d)

圖5 SS-35在不同濃度糖含量下生長增殖情況(60 d)

圖6 SS-50在不同濃度糖含量下生長增殖情況(60 d)

表1 不同濃度糖含量對篤斯越橘組培苗繼代增殖的影響

2.1.2 分析。通過上訴表格可以看出，組培苗在含糖量20～50 g/L時均分化較好，但20 g/L時苗相對較軟，不利于組培苗增殖，而50 g/L時雖然分化，但是增殖倍數較少，木質化明顯，都不合適下一步試驗。30、40 g/L比較適合組培苗增殖，其中30 g/L分化效果較好，但是苗粗壯度不如40 g/L。

2.2 不同濃度糖含量對篤斯越橘組培苗葉片可溶性糖含量的影響

2.2.1試驗結果。利用可溶性糖系列標準溶液在630 nm下吸光度制得可溶性糖標準曲線(圖7)。

圖7 可溶性糖標準曲線

利用標準曲線和葉片提取液測定樣本在630 nm下的吸光度，計算出葉片糖含量(見表2)，并求得不同糖濃度下葉片內可溶性糖的平均值(見表3)。

表2 不同濃度糖含量對篤斯越橘組培苗葉片可溶性糖含量的影響

表3 不同糖濃度培養基中葉片平均糖含量

2.2.2 分析。在含糖量分別為20、30、40、50 g/L的培養基中，兩組編號組培苗的葉片中可溶性糖含量走勢基本相同，均為先升高后下降(見表2)?？扇苄蕴遣粌H是高等植物的主要光合產物，而且是碳水化合物代謝和暫時貯藏的主要形式，由此可見，在一定范圍內，培養基內糖含量增高可以增加植物對糖的吸收利用，提高自身的生長光合和物質積累，但如果濃度過高，反而會起到抑制作用，甚至導致苗株死亡。

3 結論

通過培養基不同濃度糖含量對篤斯越橘組培苗分化及葉片含糖量差異的研究發現，在一定程度范圍內的糖濃度對野生篤斯越橘組培苗增值都有明顯的促進作用，過高或過低的蔗糖濃度會導致植株生長不健壯，葉片發黃，但濃度太高對繼代分化都有抑制作用，甚至苗株死亡。有關糖類對組培苗的作用機理也有不少學者作出了解釋，如孫書偉推測，低濃度蔗糖培養基可能不足以提供香花槐生根所需要的能量，因此發根晚，根生長緩慢。結合實驗數據可知，在培養基加入30 g/L蔗糖對野生篤斯越橘組培苗產生的分化效果最好，而且苗株生長情況良好，適合進一步的生產研究。而如果組培苗細弱，苗株需強壯時，40 g/L蔗糖培養基則效果更佳。