三个不同甜瓜品种不定芽诱导能力比较_高军.pdf

2023 03YUMIAOJISHU育苗技术摘要：甜瓜作为葫芦科植物中的一种重要的园艺作物，具有较高的经济价值。本研究以洛阳地区优良甜瓜品种“宝岛雪蜜”“白沙蜜”“白雪二号”为实验材料，以预培养 5 d的子叶为外植体，统一采用 MS 基础培养基，附加6-BA 和 IAA 的不同浓度组合，对比分析 3 个不同品种不定芽的诱导率。结果表明：当诱导培养基的激素组合为 6-BA2.0 mg/L、IAA0.2 mg/L 时，“宝岛雪蜜”获得了较好的诱导率 77.5%。在该浓度组合下，“白沙蜜”与“白雪 二 号”的 诱 导 率 都 不 如“宝 岛 雪 蜜”，“白 沙 蜜”为37.5%，“白雪二号”为 15.0%。关键词：甜瓜；组织培养；6-BA；IAA；不定芽甜瓜是葫芦科甜瓜属植物中的一种重要的瓜类作物1。果实香甜，富含淀粉和糖及少量矿物质和蛋白质，因其果肉香脆味甘，性寒无毒清热止渴，受到广大群众的喜爱，甜瓜已成为我国夏季水果类的主要消费品。但是甜瓜传统的培育方法比较费时，且费力费地，使其经济效益不是很高，很难成为主要的经济作物。近年来，我国甜瓜栽培面积逐年增加，但由于其为一年生蔓性植物，每年在很大程度上还不能满足消费者的需求。其生产周期长，大棚生产成本高，且采用传统培育方法容易发生病害2。为了实现甜瓜的种植规模化，降低生产成本，利用子叶培养所获得的再生体系对于开展甜瓜快速繁殖技术、转基因获得优良品种、创造新的抗性的种质资源以及提高甜瓜的育种水平有着重要的意义3。本研究以MS作为基本的培养基，以IAA和6-BA组成的不同激素配比作为诱导培养基，以洛阳地区优良甜瓜品种“宝岛雪蜜”“白沙蜜”“白雪二号”为试验材料，对3种不同品种的诱导率进行对比分析，以期为甜瓜组织培养技术的完善提供补充。1材料与方法1.1供试材料甜瓜品种：“宝岛雪蜜”“白沙蜜”“白雪二号”。1.2试验方法1.2.1培养基母液的配制将每种母液所含药品准确称量后（表1），分别溶解；按次序缓慢加入并不断搅拌，混合均匀；混匀后定容至1 L，转入干净的棕色瓶中；标记名称、浓度、配制人和日期；常温放置24 h后，保存在4 冰箱中4。1.2.2植物生长调节剂的配制本试验中使用的植物生长调节剂有6-BA、IAA，根据实验设计分别将两种植物生长调节物质设置了不同的浓度梯度：6-BA设有5个浓度梯度（0 mg/L，0.2 mg/L，1.0 mg/L，2.0 mg/L，4.0 mg/L），IAA设有5个浓度梯度（0 mg/L，0.1 mg/L，0.2 mg/L，0.5mg/L，1.0 mg/L）。1.2.3培养方案设计先对“宝岛雪蜜”品种进行最适发芽浓度的摸索，本试验设计了25个诱导不定芽的浓度激素组合，然后将摸索出的最适浓度用于另外2个品种“白沙蜜”和“白雪二号”，最后根据实验结果对该实验中3个不同品种在同一诱导浓度基础上诱导率进行对比分析。种子萌发预培养基：MS培养基（40 mL 母液+4 mL 母液+4 mL 母液+4 mL 母液+12 g蔗糖+3.2 g琼脂粉）诱导培养基：MS培养基（40 mL母液+4 mL母液+4 mL母液+4 mL母液+12 g蔗糖+3.2 g琼脂粉）+不同浓度激素组合的6-BA+IAA，激素组合总计25种，具体见1.2.2。2结果与分析2.1“宝岛雪蜜”最佳诱导激素组合的摸索三个不同甜瓜品种不定芽诱导能力比较高军1，张江波2*（1.焦作市博爱县月山镇人民政府，河南焦作454000；2.焦作市中站区龙翔街道办事处）收稿日期：20220716*通讯作者：张江波（1989-），男，本科，农艺师，研究方向为农作物栽培。E-mail：。532023 03育苗技术YUMIAOJISHU表1培养基母液的配制名称母液I大量元素 10母液II微量元素 200母液III铁盐 200母液IV有机物质 100成分NH4NO3KNO3CaCl22H2OMgSO47H2OKH2PO4H3BO4Na2MoO42H2OMnSO4H2OZnSO47H2OCuSO45H2OKICoCl25H2OFeSO47H2ONa2EDTA肌醇烟酸盐酸吡哆（VB6）盐酸硫胺（VB1）甘氨酸浓度（mg/L）1 9001 6504403701706.20.2521.48.60.0250.830.02527.8537.251000.50.50.42浓度（g/L）1916.54.43.71.71.240.054.281.720.0050.1660.0055.577.45100.050.050.040.2摸索“宝岛雪蜜”甜瓜品种诱导不定芽的最适激素浓度组合试验共设置5个6-BA浓度处理，每个浓度处理中6-BA浓度一定，IAA浓度为变量，共25个激素组合。结果表明，当6-BA的浓度为2.0 mg/L、IAA浓度为0.2 mg/L时“宝岛雪蜜”的出芽率最高，为77.5%，有较高的分化率，产生的芽健壮而且长速快。在每组处理中，随着IAA浓度的升高，不定芽的诱导率明显下降并显著增加了愈伤组织的生长，这说明高浓度的IAA对不定芽的分化有一定的抑制作用。当6-BA和IAA浓度都较低和较高时，不定芽的诱导率同样会下降，这表明过少或过量的生长调节物质对于植物的生长发育都会产生一定的抑制作用。只有当6-BA与IAA的浓度配比适当时才能诱出最高出芽率。2.23个不同甜瓜品种的不定芽诱导率比较分析将上面试验摸索出来的“宝岛雪蜜”的最佳诱导激素组合（6-BA为2.0 mg/L、IAA为0.2 mg/L）用于3个不同品种的不定芽的诱导率的比较分析，试验结果表明，“宝岛雪蜜”的最佳浓度组合并不适合于“白沙蜜”和“白雪二号”不定芽的诱导。“宝岛雪蜜”品种的子叶外植体在该浓度组合的培养基上形态正常，无畸形，产生愈伤组织较少且不定芽生长健壮，诱导率高达77.5%（图1）。“白沙蜜”和“白雪二号”的子叶外植体在诱导后期产生较多的愈伤组织，且有畸形，有不定芽的产生，但是没有“宝岛雪蜜”的健壮，且数量少（图1）。“宝岛雪蜜”“白沙蜜”“白雪二号”图13个甜瓜品种子叶外植体不定芽的诱导542023 03YUMIAOJISHU育苗技术试验在预培养过程中还发现“宝岛雪蜜”的种子在预培养基上长势较好，且子叶展开程度较大；其次为“白雪二号”，其种子的发芽数量较多但长势没有前者好，并且子叶展开程度较弱；“白沙蜜”的种子在预培养基上长势最差，且与前两者相比有较多不会发芽。“白沙蜜”诱导率为37.5%，“白雪二号”仅为15.0%（表2）。从三者的诱导率和不定芽长势对比来看，不同的品种对于其所要求的最佳不定芽诱导激素浓度组合是不相同的。3讨论由于甜瓜品种较多，不同的甜瓜品种基因型相差较大，因此不同甜瓜品种的组培再生潜力依基因型表现出明显不同。肖守华5等研究表明，“鲁厚甜4号”和“鲁厚甜2号”在不定芽诱导上有着着较大差异，在MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.5 mg/L的分化培养基上，“鲁厚甜2号”不定芽诱导率最高达92.6；而“鲁厚甜4号”在MS+6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.2mg/L中达94.3%。Dong6和Yalcin-Mendi7等分别报道，当6-BA 和低浓度的IAA时，会促进西瓜幼芽的形成，然而Srivastava8等发现在西瓜子叶的培养中NAA或IAA的加入，会抑制不定芽形成。Krug9等报道了当NAA与BA同时使用时，可降低西瓜子叶不定芽的诱导率。本研究采用了6-BA和IAA作为诱导不定芽的激素组合，研究“宝岛雪蜜”“白沙蜜”“白雪二号”3个甜瓜品种不定芽诱导情况，同样发现不同基因型间诱导频率存在很大差异。甜瓜子叶再生体系中，影响不定芽再生的因素除了激素组合外，种龄、外植体大小、培养基类型和碳源等也是重要的影响因素。肖守华5等做了在同一激素浓度下不同种龄对子叶外植体诱导不定芽影响的实验，实验结果表明，在1 7 d的不同种龄外植体中，3 5 d的种龄外植体维持较高的不定芽诱导率。Valentine10等也发现，种龄4 d的甜瓜子叶外植体要比种龄8 d的外植体有较高的诱导率。而在不考虑种龄的情况下，1/2大小的子叶外植体的芽诱导率（70%）要高于1/4和1/6大小的外植体。当一片子叶的切割至1/6大小时，它的芽诱导率将降至低于60%（种龄4 d）和40%（种龄8 d）。本试验采取种龄为5 d、1/2大小的子叶外植体，在“宝岛雪蜜”不定芽诱中获得了较好的结果，当诱导培养基中6-BA为2.0 mg/L、IAA为0.2 mg/L时“宝岛雪蜜”有较高的不定芽诱导率（75%）。4结论（1）在设定的25个激素组合中，MS培养基+6-BA（2 mg/L）+IAA（0.2 mg/L）（pH 5.8）为“宝岛雪蜜”不定芽诱导最佳激素浓度组合培养基。（2）激素组合6-BA（2 mg/L、IAA0.2 mg/L）较适合“宝岛雪蜜”不定芽诱导，诱导频率为77.5%，而相同激素组合条件下“白沙蜜”和“白雪二号”诱导率分别为37.5%和15.0%，因此对“白沙蜜”“白雪二号”仍需摸索更合适的诱导激素组合。参考文献1侯丽霞，何启伟，董玉梅，等.甜瓜组织培养及遗传转化研究进展J.中国瓜菜，2007（4）：25-28.2薛应钰.黄河蜜甜瓜植株再生及农杆菌介导的黄瓜花叶病毒外壳蛋白基因转化方法的研究D.兰州：甘肃农业大学，2003.3齐红岩，贾卓男.甜瓜的组织培养现状及其应用前景J.北方园艺，2008（4）：78-81.4谢泽君，林文丽.海蜜2号厚皮甜瓜的组织培养和快速繁殖J.中国蔬菜，2003（6）：39-40.5肖守华，赵善仓.厚皮甜瓜高效再生体系的建立J.山东农业科学，2007（4）：35-40.6Dong J Z，Jia S R.High efficient plant regeneration from cotyledons of watermelon（Citrullus vulgaris Schard）J.Plant CellRep，1991，9（10）：5595627N.Y.Yalcin-Mendia，M.Ipek，H.Kacan，et al.A histologicalanalysis of regeneration in watermelonJ.Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology，2003，12（2）：147-150.8Srivastava D R，Andrianov V M，Piruzian E S.Tissue cultureand plant regeneration of watermelon（Citrullus vulgaris Schard.cv.Melitopolski）J.Plant Cell Rep，1989，8（5）：300-3029M.G.Z.Krug，L.C.L.Stipp，A.P.M.Rodriguez.In vitroorganogenesisin watermelon cotyledonsJ.Pesq Agropec BrasBrasilia，2005，40：861-865.10alentine Otang Ntui，Gunaratnam Thirukkumaran，ShunsukeIioka，et al.Efficient plant regeneration via organogenesis in“Egusi”melon（Colocynthis citrullus L.）J.Scientia Horticulturae，2008，19（4）：397-402.表23个不同品种不定芽诱导情况品种“宝岛雪蜜”“白沙蜜”“白雪二号”不定芽个数（个）36186出芽外植体数（个）31156外植体个数（个）404040不定芽诱导率（）77.537.515.055