结球甘蓝的离体快繁技术研究

柴向华,张秀珊,李军,朱饱卿,曾宝珰

  摘要:以结球甘蓝无菌苗的胚轴和子叶为材料,几乎不生长愈伤组织,分化出不定芽。不定芽在添加6-BA的MS培养基上增殖很快,适宜的生根培养基为1/2MS+IBA0.5mg/L+ NAA0.1mg/L。通过增加培养基中糖和琼脂粉的用量,提高培养时的光照强度等有效控制了玻璃苗的产生。

  关键词:结球甘蓝;离体快繁;玻璃化

Study on Rapid Propagation of Brassica oleracea L. var. capitata

Chai Xianghua, Zhang Xiushan, Li Jun, Zhu Baoqing, Zeng Baodang

(Shantou Agriculture Science Institute, GuangdongShantou 515021)

  Abstract: Adventitious buds were inducted almost without the development of calli with the hypocotyl segments and cotyledon of aseptic seedlings of Brassica oleracea L. var. capitata as explants. Cultured on the MS medium supplemented with 6-BA, its propagation rate was highest. The optimum medium for rooting is 1/2MS supplemented with 0.5mg/L IBA and 0.1mg/L NAA. High proportion of sucrose and agar in the medium and intense lightening could control the occurrence of glassy shoot effectively.

  Key Words:Cabbage ; Rapid propagation; Glassy shoot

  结球甘蓝(Brassica oleracea L. var. capitata)别名洋白菜、包菜、卷心菜,是十字花科芸苔属甘蓝种蔬菜中的一个重要变种,在我国南北方广泛栽培。它营养丰富、味道佳美,并且有抗癌、抗诱变等重要生理功效[1]。通过组织培养快速繁殖,可以尽快满足农业生产对优良品种的需求。本研究以结球甘蓝的无菌苗的胚轴和子叶为材料,建立了快速高效的离体植株再生体系。

  1 材料与方法

  1.1 材料

  结球甘蓝的无菌苗的胚轴、子叶

  1.2 方法

  甘蓝种子先用75%的酒精浸泡30s,再用0.1%的Hgcl2消毒10min,然后用无菌水冲洗5~6次,在无菌条件下播种于MS培养基上。在25℃暗培养。

  1.2.1 诱导培养实验

  将播种10天的无菌苗的子叶切成4mm×4mm大小,将胚轴切成数段,每段长4mm,接种在培养基(1)MS+6-BA1mg/L+NAA0.1mg/L,(2)MS+6-BA4.0mg/L上。培养温度为(25±2)℃,光照时间10-12h/d,光照强度800Lx。观察外植体在诱导培养过程中的变化和不定芽的诱导情况。

  1.2.2继代培养实验

  将诱导出的不定芽于2~4代分别接种在培养基(2)MS+6-BA4.0mg/L (3)MS+6-BA3mg/L (4)MS+6-BA2mg/L分化培养基中培养,以后在培养基(4)上继代,各种培养基中添加30~40g/L白砂糖,3.5~4.5g/L琼脂粉。每隔10天继代培养一次,培养温度(25±2)℃,光照时间10-12h/d,光照强度800~2200Lx。

  1.2.3生根培养实验

  将不定芽切割后接种于培养基(5)1/2MS+NAA0.2mg/L (6)1/2MS+IBA0.5mg/L+ NAA0.1mg/L上进行生根培养。培养基中添加40g/L白砂糖,4.5g/L琼脂粉。培养温度(25±2)℃,光照时间10-12h/d,光照强度2200Lx。培养2周后,调查小苗生根情况。

  1.2.4 移栽

  已长根的小苗以5000-8000Lx散射光炼苗3~5天即可取出移栽。先用清水洗去根部的培养基,然后种植于椰糠:砂为2:1的基质中。

  2.实验结果与分析

  2.1诱导培养

  经过15天的培养,接种于培养基(1)中的胚轴切段和子叶都不长愈伤组织和不定芽,只长根。接种于培养基(2)中的子叶从切口部位长出绿色的愈伤组织,愈伤组织没有进一步分化出芽;胚轴切段两端切口先膨大,几乎不生长愈伤组织,直接分化出不定芽。

  2.2继代培养

  诱导出的不定芽在继代培养基中以“芽生芽”的方式增殖,繁殖系数为4~8倍,必需及时转瓶,否则芽容易老化枯死。不定芽对NAA很敏感,只要有NAA就会生根,因此继代培养基中不能添加NAA。

  在结球甘蓝离体培养过程中,在继代3次以后,出现了大量的玻璃苗,通过增加培养基中糖的用量,提高培养基的硬度,加强光照等措施控制了玻璃苗的产生,同时提高了不定芽的质量,见表1。

 

表1培养基中糖的浓度、琼脂粉用量及培养时提高光照强度对试管苗玻璃化的影响

糖浓度%

琼脂粉用量(g/L)

光照强度(Lx)

不定芽的长势

玻璃苗的百分率,%

3

4

3.5

4.5

800

2200

不定芽会拔节、徒长,生长较弱

不定芽不拔节、不徒长,生长健壮

60.0

0.5

  玻璃化是植物组织培养中普遍存在的一种现象,它是在芽分化启动后的生长过程中,由碳水化合物、氮代谢和水分状态等发生生理异常所引起,它由多种因素影响和控制[2]。它是试管苗生产的大敌,它的发生使许多苗变成无效苗,给生产造成很大损失。本文采取的控制玻璃苗的方法对其它易发生玻璃化的植物材料同样适用,如应用于非洲菊的组培快繁,也取得了很好的效果。

  2.3 生根培养

  株高2~3cm的试管苗在生根培养基上培养7天后开始生根,15天后长出完整根系。培养基(5)、(6)对生根的影响见表2。

表2在培养基(5)(6)中的生根情况

培养基

生根率,%

每株小苗平均生根数(条)

根的长势

(5)

(6)

90

100

1~4

3~6

根长1~2cm,较细

根长1~2 cm,较粗壮

  

  由此可见,1/2MS+IBA0.5+NAA0.1,添加4%的白砂糖,4.5g/L琼脂粉,为生根的适宜培养基。光照强度控制在2200 Lx,可以预防玻璃化,试管苗生长健壮。

  2.4小苗移栽

  结球甘蓝组培小苗移栽容易,成活率100%。

  3.结论

  3.1以结球甘蓝无菌苗的胚轴和子叶为材料进行离体快繁研究,胚轴产生不定芽,子叶长出愈伤组织,但未分化出不定芽。不定芽以“芽生芽”方式增殖,繁殖系数高,又不容易发生变异,可以尽快满足农业生产对优良品种的需求。

  3.2结球甘蓝对NAA极为敏感,继代培养基中不能添加NAA,否则很容易生根。

  3.3玻璃苗的发生是植物组织培养中普遍存在的现象,目前尚没有彻底解决的办法。本实验通过提高培养基中糖和琼脂粉的用量,提高光照强度等措施有效控制了玻璃苗的发生。这种方法对其它易发生玻璃化的植物材料有重要的参考意义。

参考文献

  1.叶恩赐,张欣文.卷心菜汁的抗突变作用.上海铁道大学学报(医学版),1997,11(3):252

  2.熊丽,吴丽芳.观赏花卉的组织培养与大规模生产.北京:化学工业出版社,2003:82

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