八月瓜莖段初代培養基本條件篩選

桂 平, 王小紅, 徐小茜, 袁 瑞

(1.銅仁職業技術學院農學院, 貴州 銅仁 554300; 2.貴州省農業科技信息研究所, 貴陽 550006)

八月瓜 (Akebiatrifoliata(Thunb.) Koidz.)又名三葉木通、野香蕉、八月炸等[1],是木通科木通屬常綠纏繞性木質藤本,廣泛分布于四川、云南、貴州、重慶、湖南、湖北等地區[2]。八月瓜果肉食用味糯甘甜,營養價值高,特別是總糖、氨基酸和維生素C等含量高,微量元素含量豐富,屬于典型的高鉀低鈉植物[3-4];其花紫色飄香、葉碧綠光亮,果形似香蕉,具有較高的觀賞價值;其種子含油量高,具備開發工業用油和食用油的潛力,是一種集藥、食、賞、油同源植物[5],是一種珍稀的野生水果, 種質資源非常稀少。目前八月瓜繁殖技術主要以種子繁殖為主,扦插繁殖為輔,眾所周知,八月瓜果實籽粒多,種子繁殖材料豐富,但采用此方法對選育的八月瓜優良種質進行繁育,其遺傳變異大,優良種質的優良種性保持得不到保障;扦插繁殖作為無性繁殖方式雖能保持母本的優良性狀,但其繁殖率低,扦插成活后通常一插穗為一植株。因此,為了保障選育的八月瓜優良種質得到保持,提高其繁殖系數,為產業化生產提供快繁技術,本試驗以八月瓜當年生幼嫩莖段為外植體,摸索外植體適宜的消毒方式和探索其組織培養基本營養條件,以期為成功構建八月瓜組織培養快繁體系打下基礎。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料八月瓜當年生幼嫩莖段來源于2020年從銅仁市萬山區大坪鄉野外引栽至銅仁職業技術學院科技示范園的植株,剪取當年萌發的幼嫩枝條,洗凈表面雜質,于實驗室流水下沖洗1 h備用。

1.2 方 法

1.2.1適宜消毒方式的篩選

將流水下沖洗干凈的八月瓜試材轉移至超凈工作臺,用無菌水沖洗2遍,再用70%濃度酒精浸泡30 s后,置于0.1%的HgCl2溶液中消毒,時間分別設置6 min、8 min、10 min、12 min、15 min等5個梯度,消毒期間和消毒后均用無菌水沖洗4～5遍,無菌濾紙吸干水分備用。

用刀片將試材切成基部斜45°,1.5～2 cm,帶1個芽的外植體,接種至MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+瓊脂7 g/L培養基中,pH值調至5.9±0.1。每個處理3次重復,每個重復25～30瓶,每瓶1個外植體,定期觀察外植體情況,30 d后統計試驗結果。

1.2.2基本培養基的篩選

在超凈工作臺上,將八月瓜試材用70%酒精30 s+0.1% HgCl212 min消毒后,用鋒利刀片切成基部斜45°,長1.5～2 cm,帶1個芽的外植體。分別接種至以B5、WPM、MS、1/2 MS為基本培養基,附加相同的激素6BA 1.0 mg/L+IAA 0.5 mg/L+GA32.0 mg/L,蔗糖30 g/L,瓊脂7 g/L,pH值調至5.9±0.1的培養基中,定期觀察外植體情況,45 d后統計實驗結果。

1.2.3數據分析

用 Excel2016軟件對試驗數據進行整理,SPSS18.0軟件對數據進行方差分析。計算公式如下:

死亡率/%=(死亡數/接種數)×100%;

污染率/%=(污染數/接種數)×100%;

成活率/%=[成活數/(接種數-污染數-死亡數)]×100%;

誘導率/%=(誘導芽的外植體數/成活數)×100%。

2 結果與分析

2.1 不同消毒方式對八月瓜幼嫩莖段的消毒效果

從表1可知,隨著0.1% HgCl2消毒時間的增加,污染率呈下降趨勢,死亡率卻呈上升趨勢,存活率總體呈上升又下降的趨勢,綜合污染率、死亡率、成活率3個指標,以70%酒精30 s+0.1% HgCl212 min的消毒方式最適宜,平均成活率最高,達81.47%。

表1 不同消毒方式對八月瓜莖段的消毒效果比較

方差分析結果顯示,5個處理的平均污染率、平均死亡率、平均成活率均存在顯著差異(p<0.05),其中A3號處理平均死亡率和平均成活率與其余4個處理均存在顯著差異,平均污染率和A1～A3差異顯著,與A5差異顯著不顯著。

2.2 不同基本培養基對八月瓜莖段初代培養的影響

從表2可知,4種基本培養基對八月瓜莖段初代培養均起到一定的誘導作用,WPM明顯優于其他基本培養基,平均誘導率67.59%,分別較1/2 MS、MS、B5高30.26%,11.06%,18.03%;平均芽高2.43 cm,分別比1/2 MS、MS、B5的高0.9 cm、1.36 cm、0.5 cm;WPM唯一出現增殖的培養基,平均芽數1.6個。

表2 不同基本培養基對八月瓜莖段啟動培養的影響

方差分析結果顯示,不同的基本培養基對八月瓜莖段的平均芽誘導率、平均芽數和平均芽高均存在顯著性差異。B3處理,即在WPM中平均芽誘導率、平均芽數、平均芽高均與其他3個處理存在顯著性差異。

3 討 論

通過設置0.1%升汞溶液不同的時間梯度對八月瓜幼嫩莖段進行消毒處理,發現隨著消毒時間的增加,其污染率雖呈下降趨勢,但死亡率卻呈上升趨勢,成活率總體呈先上升后下降的趨勢,這可能是隨著時間的增加,升汞對幼嫩莖段的結構產生了部分生理傷害所致。升汞消毒效果好,但其毒性也大[6],在今后的研究中,應該嘗試不同的消毒劑對八月瓜外植體的消毒效果。

注:B1、B2、B3、B4分別為1/2 MS、MS、WPM、B5培養基中的培養效果。圖1 八月瓜莖段啟動培養效果

不同的基本培養基所含的生長元素各有特點,篩選適宜的基本培養基是了解植物培養過程中對營養所需的基本手段。MS培養基硝酸及銨鹽濃度較高,即含N量高,1/2 MS培養基無機鹽濃度降低,即含N量降低,B5屬于高無機鹽、高 KNO3培養基,WPM是MS改良培養基,適合木本植物生長[7-9]。試驗中,八月瓜在WPM培養基中表現較突出,芽誘導率67.59%均高于MS、1/2 MS、B5培養基,這與同屬的白木通研究結果一致[10],在WPM培養基中能誘導部分叢生芽,而其他培養基中誘導的均只是單芽,這可能與WPM培養基中含有大量的Ca2+,Ca2+能夠促進植物細胞分裂、物質合成等生理反應有關[11]。

4 結 論

八月瓜的初代組織培養中,篩選出70%酒精30 s+0.1% HgCl212 min是八月瓜幼嫩帶芽莖段最適宜的消毒方式,污染率19.82%,成活率達81.47%;最佳的基本培養基是WPM,芽誘導率為67.59%。本試驗只探討了八月瓜莖段初代組織培養的基本條件,后續體系建立有待進一步研究。

參考文獻類型及其標志