4个品种草莓茎尖组培快繁体系的构建.pdf

落 叶 果 树 ，（）：试 验 研 究 ：个品种草莓茎尖组培快繁体系的构建王晓芳，宗晓娟，常元胜，姜莉莉，田中 一久，武冲（山东省果树研究所，山东泰安 ；徂汶景区化马湾乡政府，山东泰安 ）摘要：以近年来生产上应用较广的草莓优良品种红颜、章姬、香野和粉玉为研究对象，系统开展不同品种脱毒组培快繁技术研究。以各品种的茎尖为外植体，研究了 个品种草莓茎尖的不定芽诱导、增殖及生根情况、移栽成活情况等。研究表明章姬和香野最适宜的茎尖不定芽诱导和继代增殖培养基为 ；红颜和粉玉最适宜的茎尖不定芽诱导培养基为 ，不定芽继代增殖培养基为 。个品种最佳生根培养基为 培养基。用蛭石进行移栽，成活率均超过 。关键词：草莓；红颜；章姬；香野；粉玉；茎尖分化；增殖；脱毒苗中图分类号：文献标识码：文章编号：（）收稿日期：基金项目：山东省农业科学院创新工程项目（，）；山东省果树研究所科研创新基金（）。通讯作者：武冲（），男，山东泰安人，副研究员，从事草莓育种及栽培研究。：作者简介：王晓芳（），女，山东威海人，助理研究员，从事草莓栽培技术研究及推广工作。：，（，；，）：，；，：；草莓种苗质量是影响草莓产业化发展的关键因素之一 。传统自繁自育的育苗方式导致草莓种苗种性退化、繁殖系数降低、易感病、产量降低等问题，且因连作和长期营养繁殖导致植株体内积累各种病落叶果树第 卷毒，生长速度慢，抗逆、抗病虫害能力减弱，果实产量和品质严重下降 。植物组培快繁技术具有不受季节限制、培养周期短、易于规模化生产等优点，尤其在解决植物脱毒方面具有显著的优势。采用组培快繁技术培育的草莓种苗具有长势强、产量高等优点 。红颜、章姬、香野和粉玉是当前生产上的主栽的草莓品种或是发展前景比较好的品种，产量高、品质好、抗逆、抗病虫害能力强。虽然有关草莓茎尖组培的研究比较多，但关于筛选这 个品种最佳快繁条件的报道相对较少，因此，本研究以前期筛选比较适宜草莓茎尖生长的培养基为基础，研究 个品种草莓在培养基上的生长表现及驯化移栽表现，确定最佳的组织培养和移栽基质，以期为草莓组培快繁生产提供技术支撑。材料与方法 材料来源供试草莓品种为红颜、章姬、香野、粉玉，匍匐茎茎尖取自山东省果树研究所金牛山试验基地草莓大棚。露地栽培可于 月进行取材，月雨季之后取材接种时易被污染。设施栽培有匍匐茎时都可取材。剪取选择生长健壮无病虫害侵染的草莓匍匐茎，长度保留 左右，采后用湿报纸包裹，装入封口袋中，标记好品种，放入带冰袋的盒子中，及时带回试验室，如不能及时接种，将湿报纸包裹的匍匐茎置于 冰箱保存备用，不超过 。培养基配制前期 筛 选 的 培 养 基 配 方 为 ，值 ，每升培养基添加 蔗糖和 琼脂，灭菌 ，配方根据前人试验结果适当调整 。此培养基用做初代培养基和继代增殖培养基，初代培养使用培养皿（直径 ），每皿倒入 左右培养基；继代培养使用带盖玻璃组培瓶（高 、直径 ），每皿倒入 左右培养基。在试验过程中发现红颜和粉玉在此培养基上诱导培养时易发生玻璃化，对 的 浓 度 进 行 调 整，初 代 培 养 基 为 ，继代增殖培养基为 ，值 ，每升培养基添加 蔗糖和 琼脂。生根培养基配方为 培养基，不添加植物生长调节剂，值 ，每升培养基添加 蔗糖和 琼脂，参考前人方法略有调整 。外植体消毒处理所取匍匐茎保留茎尖剪成长约 的小段（图），先用洗洁精轻轻搓洗 ，再用流动的自来水持续冲洗 ，之后在超净工作台中用 的酒精消毒 ，无菌水冲洗 次，再用 次氯酸钠浸泡灭菌 ，无菌水冲洗 次 。经试验证明这样可以将污染率控制在 以内，实际操作过程中清洗和消毒时间长短可视茎段幼嫩程度适当增减，但要掌握好消毒时间，时间太短灭菌效果不理想，接种后易造成大量污染；时间太长易接种后易发生褐化，影响接种成活率。图 做外植体的草莓匍匐茎茎尖 茎尖培养将灭菌后的茎段放在灭过菌的滤纸上，置于培养皿中，吸收多余水分。将消毒的茎段放到灭菌的培养皿上，一只手用镊子固定茎段，另一只手使用消毒的解剖针先剥去外面较大的幼叶，在电子显微镜下将幼嫩的幼叶逐层剥去，直至露出半圆球形顶端分生组织，切取 大小茎尖接种于初代培养基上进行培养，每皿接种 个茎尖，个培养皿为 组，重复 次。接后密封，放置在组培架上培养。组培室保持温度（），湿度 ，接种后先暗培养 ，随后在光照强度 ，光照时长 条件下培养。初代培养 后统计成活率，后统计诱芽率。增殖继代培养在培养皿上用消毒的解剖刀将茎尖诱导出的丛第 期王晓芳等：个品种草莓茎尖组培快繁体系的构建生不定芽分割成小的芽丛，转接到继代培养基上进行增殖培养，丛 瓶，计算增殖系数。瓶为 组，重复 次。放置到组培架上光照下培养，培养温度、光照强度和光照周期等其他培养条件与初代培养相同，每隔 继代 次。培养 个月左右，按需要生根或二次继代。一般继代次数不超过 次，否则幼苗生长弱化。生根培养挑选继代培养的高度 、长势较好的组培苗在超净工作台中转入生根培养基。放置到组培架上光照下培养（环境条件与 所述一样），在培养室培养 左右，观察各品种幼苗根部生长情况，计算生根率。炼苗及移栽组培苗在移栽前需要进行锻炼，以适应外部环境。组培瓶空间小，遇较强的光照容易使其内部温度快速升高，会导致草莓叶片发生灼烧枯干。因此要采取恰当的炼苗措施，炼苗时逐渐打开培养瓶盖，使幼苗逐步适应外部环境。生根 后准备炼苗移栽，炼苗时先拧开瓶盖但不打开，放置 ，第 天半敞开瓶盖，放置 ，第 全部打开瓶盖炼苗 ，组培小苗茎秆由绿色变为略带红色，栽植成活率高。移栽时（室内温度）将根系发达、生长健壮的生根苗从组培瓶中取出，清洗去除根部多余的培养基，将其栽入穴盘中，提前将蛭石填入草莓专用 孔育苗穴盘，穴盘下放置托盘，提前在托盘中浇水，使蛭石湿润，利于组培苗成活。栽植后先扣带孔的塑料盖 ，然后揭开适应，期间保持基质湿润，利于萌发新根。缓苗结束后统计移栽成活率。数据统计成活率（）接种成活的外植体数 接种的总外植体数 诱芽率（）诱导出不定芽的外植体数 接种成活的总外植体数 增殖系数 增殖的不定芽数 接种的不定芽总数生根率（）生根苗数 接种苗数 移栽成活率（）移栽成活的植株数 移栽植株的总数 试验所得数据采用 处理并制表；运用 软件进行数据统计分析。结果差异性显著分析是通过单变量方差分析（）结合邓肯检验在 的显著水平上实现。结果与分析 诱导培养基对 个品种草莓茎尖培养的影响生长 左右统计茎尖培养情况，从图 可看出，在 培养基上，个品种均能够成活，成活率差异不明显，章姬、香野成活率较高，分别为 、，且长势较旺，诱芽率分别为 、，不定芽生长较健壮。红颜、粉玉成活率分别为 、，诱芽率分别为 、，诱导形成的不定芽多，但生长较弱，出现玻璃化现象。图 同一培养基对个品种草莓茎尖诱导成活率及诱芽率的影响注：图中柱子上方不同小写字母表示 水平差异显著，下同。增殖培养基对 个品种草莓幼苗增殖的影响由表 可看出，个品种在与接种培养基配方一样的培养基上（）增殖表现差异较大。红颜和粉玉茎尖增殖系数高，平均分别为 和 ，与章姬和香野差异明显。但其株高较矮，生长弱，显著低于章姬和香野。总体生长情况看，此培养基更适合章姬和香野，增殖系数分别为 、，且组培幼苗株高在 左右，生长健壮。红颜和粉玉在新培养基上的生长表现在 培养基上，红颜和粉玉两个品种表现不定芽产生较多，但生长弱，出现玻璃化，更换培养基后，在诱导培养基上 表现不定芽分化正常，生长健壮，无玻璃化发生（表 ）。在继代增殖培养基上 落叶果树第 卷二者的增殖系数分别为 、，株高在 以上，生长健壮。表 同一培养基对 个品种草莓茎尖增殖培养的影响品种接种数量 个增殖数量 个增殖系数平均株高 红颜 章姬 香野 粉玉 注：表中同列数字旁不同小写字母表示 水平差异显著，下同。表 红颜和粉玉在新培养基上的诱导分化及继代增殖表现品种诱导培养接种数量成活数量成活率诱导出不定芽的诱芽率 个 个 茎尖数量 个 继代增殖培养接种数量增殖数量增殖系数平均株高 个 个 红颜 粉玉 生根培养基对 个品种草莓幼苗生根的影响在继代培养基上培养 左右进行生根培养。在不添加植物生长调节剂的 培养基上培养，培养条件与增殖培养时相同，生根 左右，观察各品种生根情况。从表 可看出，此培养基对 个品种草莓组培苗的根系诱导效果都比较好，生根率均在 以上，以章姬生根率最高，为 （图 ）。平均生根条数为 条，根长在 左右，且根系生长健壮，各品种间无明显差异。表 同一培养基对 个品种草莓组培苗生根的影响品种接种数量 个生根数生根率 平均根条数 条平均根长 红颜 章姬 香野 粉玉 图 章姬草莓生根个月后的根系生长情况 个品种草莓幼苗炼苗移栽效果从图 可看出，采用蛭石作为基质进行移栽，个品种草莓移栽成活率均在 以上，章姬的成活率最高，为 ；红颜最低，为 。图 个品种草莓的移栽成活率 小结与讨论本研究结果表明，在同一茎尖诱导培养基中，个品 种 草 莓 的 茎 尖 成 活 情 况 差 异 较 大，第 期王晓芳等：个品种草莓茎尖组培快繁体系的构建 培养基适合章姬、香野，红颜、粉玉茎形成不定芽化较多，但生长较弱，有玻璃化情况发生，二者在 培养基上更为适宜，不定芽生长正常，无玻璃化，说明不同草莓品种茎尖对植物生长调节剂的需求稍有差异。李志强等研究发现培养基 适宜红颜、章姬草莓茎尖生长 。韩如春等研究发现仅添加 情况下，茎尖也可以萌发，但诱芽率低，当 质量浓度为 时，红颜品种的诱芽率较高，隋珠品种则是在 质量浓度为 时诱芽率最高 ，与本研究结果一致。本研究中章姬和香野适宜的增殖培养基为 ，这与张玲等 的研究结果一样。红颜和粉玉适宜的增殖培养基为 。说明不同品种草莓增殖所需的植物生长调剂有差异。本研究中个品种草莓采用 培养基均较易生根，与前人研究结果一致，张建盈等 研究发现，不添加 的 是白雪公主草莓最适宜的生根培养基，生根率达 ，平均生根数为 条，平均根长为 。颜昌敬 表示草莓试管苗比较容易生根，在无植物生长调节剂的培养基上就能长出大量根系，添加 后发根量反而减少。这说明在组培苗生根阶段培养基中过多的基本元素和生长调节剂可能会影响根部的正常生长。采用蛭石进行移栽，个品种草莓组培苗的成活率均在 以上，无污染情况发生，生长健壮，是适宜草莓组培苗移栽驯化的良好基质。本研究中对培养基配方进行了调整，蔗糖和琼脂加入量减少，能够保证组培苗正常生长的同时，降低组培快繁的成本，同时在保证正常生长的情况下添加植物生长调节剂的浓度尽量降低，降低成本及遗传变异的风险。有研究表明，当 的浓度为 时有利于草莓的不定芽增殖 ，浓度过高会 导 致 植 株 玻 璃 化 和 畸 形 生 长 ，大 于 时容易引起植株的表型和遗传变异 ，给草莓生产带来风险。因此，下一步要对草莓茎尖快繁组培苗的遗传变异及病毒检测进行深入研究。参考文献：陈月红，赵密珍，郭成宝，等不同水质和培养基对紫金久红草莓组培快繁的影响 江苏农业科学，（）：王馨，盖庆岩，焦骄，等“丹莓 号”草莓脱毒组培快繁技术研究 植物研究，（）：曾伟光，熊庆娥，邓群仙，等草莓脱毒苗的生长结果与产量效应研究 四川农业大学学报，（）：韩如春，常婧，赵静，等草莓茎尖组培快繁体系的建立 山西农业科学，（）：金真，王康丽，梁佳惠，等培养基和外源激素对 章姬 草莓茎尖培养的影响研究 农学学报，（）：连朋“香野”草莓茎尖组培快繁体系以及玻璃化法超低温保存体系的建立 天津：天津农学院，李志强，王晶，丁国亮，等草莓热处理结合茎尖脱毒技术研究 北方园艺，（）：张玲，岳生梅，王淑华，等外源激素对 章姬 草莓茎芽萌发和增殖的影响 上海农业学报，（）：张建盈，郭玲娟，张立田，等“白雪公主”草莓茎尖组培快繁体系研究 中国南方果树，（）：颜昌敬植物组织培养手册 上海：上海科学技术出版社，：董敬超“红颜”草莓茎尖组织培养快繁技术研究 北方园艺，（）：姚思扬，赵春莉，刘子平，等红颜草莓组培快繁体系优化 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