红颜草莓组培快繁体系优化.pdf

姚思扬 ，赵春莉 ，刘子平 ，等 红颜草莓组培快繁体系优化 福建农业学报 ，（）： ， ， ， ，（）：红颜草莓组培快繁体系优化姚思扬 ，赵春莉，刘子平 ，刘翰升（吉林农业大学 ，吉林长春）收稿日期 ：初稿 ；修改稿作者简介 ：姚思扬 （），女 ，硕士研究生 ，主要从事观赏植物资源引种驯化及繁殖技术研究 （：）通讯作者 ：赵春莉 （），女 ，博士 ，副教授 ，主要从事观赏植物资源引种驯化及繁殖技术研究 （：）基金项目 ：吉林省重点科技攻关项目 （）摘要 ：为进一步优化红颜草莓组培快繁体系 ，以红颜草莓匍匐茎尖为外植体 ，筛选最佳灭菌时间 ，并通过正交试验设计 ，研究培养基及植物生长调节剂对不定芽诱导 、增殖 、生根的影响 。结果显示 ：最佳灭菌处理为酒精消毒 ， 消毒 ，成活率可达。对芽诱导的影响作用为基本培养基，筛选出最佳不定芽诱导培养基为，诱导率 。增殖阶段 种植物生长调节剂对试管苗的影响力为 ，最佳增殖培养基为，增殖系数。生根培养阶段 ，对生根指数的影响力为基本培养基蔗糖 ，最佳生根培养基为 蔗糖 ，生根指数为。最佳移栽基质为草炭土珍珠岩 ，成活率为。本试验采用的植物生长调节剂种类及浓度进一步提高了红颜草莓组培诱导率和增殖率 ，获得了良好的生根指数和移栽成活率 ，进一步优化了红颜草莓的快繁体系 。关键词 ：草莓 ；茎尖 ；增殖 ；玻璃化 ；生根指数中图分类号 ：文献标识码 ： 文章编号 ：（） ， ， ， （ ， ，）： ， ， ， ， ， ， ：； ； 草莓 （ ）是蔷薇科草莓属多年生草本植物 ，易栽培管理 ，适应性强 。红颜草莓 （ ）由日本静冈县农业试验场杂交育成 ，其父本为幸香 ，母福建农业学报 （）：， ： ：本为章姬。红颜长势强 ，株形挺立 ，休眠期短 ；果实个大 ，产量高 ，香甜可口 ，硬度大 ，便于运输储藏 ，是品质优良的草莓品种。近几年在我国各地推广栽培 ，具有广阔的市场前景 。草莓的传统繁殖方式为匍匐茎繁殖和分株繁殖 ，繁殖速度慢 ，长期的营养繁殖也会导致植株体内各种病毒积累 、植株矮化 、果实畸形 、病虫害加剧 ，从而使品种退化 ，产量降低。组织培养效率高 ，增殖系数大 ，不受季节 、天气限制 ，可保留植株的优良性状 ，减少病毒感染 ，是草莓大量生产繁殖的有效途径。近几年 ，以草莓 叶 片、茎尖、花药为外植体进行组织培养的研究已有报道 ，但红颜草莓的快繁体系还不够完善 ，如初代培养阶段 ，基础培养基的筛选鲜有研究 ；继代培养阶段 ，选择的植物生长调节剂及浓度不够理想 ，增殖系数不高 ，难以突破倍增殖；生根培养阶段 ，对 生 根 率 、生 根 长 度 、生 根 条 数 的 研究均已有研究 ，但缺乏将各参数进行拟合 、直观全面表达生根状态的研究 。并且大多数研究在培养基的筛选上采用传统方法逐一尝试 ，费时费力 ，筛选不够全面 。因此 ，红颜草莓快繁体系还有待完善 。本试验以红颜草莓匍匐茎尖为外植体 ，采用正交试验设计 ，研究不同基本培养基 、植物生长调节剂对红颜草莓组培体系的影响 ，以提高红颜草莓组培的增殖率及成活率 ，完善红颜草莓组培快繁体系 ，为组培生产育苗提供理论参考 。 材料与方法 试验材料试验材料为栽种于吉林农业大学温室的当年生红颜草莓幼嫩匍匐茎尖 。外植体于月中旬采摘 ，用低温保温箱带回组培实验室 。 试验方法 外植体灭菌处理将采摘回的茎尖用洗洁精洗净表层泥土 ，用流水冲洗。放入超净工作台的滤纸上吸干表面水分 ，放入灭菌后的烧杯中 ，加入酒精分别处理、，用无菌水冲洗次 。再用升汞分别消毒、，期间不断震荡 ，用无菌水冲洗次 。用灭菌后的镊子与刀片 ，剥去茎尖外苞叶 ，留取内部茎尖备用 。每种处理个外植体 。后 ，观察成活率 。 初代诱导培养采用因素水平（）进行试验 ，探究基础培养基 （、）、不同植物生长调节剂及其质量浓度 （ 、； 、；、）对草莓不定芽诱导的影响 。将处理好的茎尖接种到培养基内 ，每个处理接种个外植体 ，重复次 。培养后 ，观察外植体诱导情况 ，统计数据 。诱导率 （萌发出芽的茎尖 接种的茎尖数 ）。 继代增殖培养以为基础培养基 ，采用因素水平（）进行试验 。设置以下因素水平 ：，、；，、；，、。将诱导的不定芽接种到培养基内 ，每个处理个芽 ，重复次 ，后 ，观察统计数据 。增殖系数后不定芽总数 接种的不定芽数 。 生根培养采用因素水平（）进行试验 。探究培养基内营养物质 、蔗糖 、生长调节剂对草莓生根的影响 。设置以下因素水平 ：基本培养基 ，、；蔗 糖 质 量 浓 度 ，、；质量浓度 ，、。挑选长势一致 ，生长健壮的试管苗 ，转接到培养基内 ，每个处理个芽 ，次重复 ，后 ，观察记录生根情况 。生根率后生根苗总数 接种苗总数，平均生根数生根总条数 生根苗总数 ，平均根长生根总长度 生根苗总数 ，生根指数生根率平均生根数平均根长。 炼苗与移栽将长势健壮 、长出条以上不定根的生根苗放到温室中炼苗 ，将瓶口敞开，让试管苗适应温室环境 。将试管苗取出 ，洗净根部培养基 ，栽入营养钵中 ，喷洒多菌灵溶液灭菌消毒 。保持温室内湿度一定 ，通风良好 ，温度控制在。营养钵内设置种基质 ：（）营养土 ；（）营养土珍珠岩（）；（）草炭土 ；（）草炭土珍珠岩（）。每个处理盆 ，重复次 ，后统计成活率 。成活率后成活苗数 栽培苗数。 培养条件试验中培养基若无特殊说明 ，均加蔗糖，琼脂粉，调至。将培养瓶放置在培养室内 ，每天光照时间为，温 度 设 置 为 （），光 照 强 度 。 数据处理试验 采 用 软 件 进行数据统计与分析 。第期 姚思扬等 ：红颜草莓组培快繁体系优化 结果与分析 灭菌处理从表可知 ，在消毒过程中 ，用酒精处理的红颜草莓成活率高于处理。酒精消毒时间不变的条件下 ，使用的最佳消毒时间为。消毒时间过短 ，植株滋生菌类 ，污染率高 。消毒时间过长 ，会破坏茎尖的生长点及内部组织 ，使外植体死亡 。试验结果表明最佳的消毒 处 理 为 用酒 精 消 毒后 ，用消毒，成活率为。表 灭菌处理结果 处理酒精灭菌时间 灭菌时间 成活率 初代诱导接种后 ，在生长点处有绿色芽点生成 ，后芽点萌发出嫩芽 。由表极差值可知 ，不同因素对不定芽诱导率的影响 ：基本培养基。基本培养基在芽诱导中起主要作用 ，对诱导率有极显著影响 （表）。种培养基的主要区别在于盐离子的种类和浓度不同 ，结果表明培养基更适于草莓茎尖的诱导分化 ，诱导效果一般 ，培养基的诱导效果较差 。对诱导率的影响显著 ，同一种基础培养基中 ，诱导率随质量浓度的增加而增加 。和对诱导率影响较小 ，但也对芽的诱导起一定的促进作用 。结果表明培养基处理的诱导率显著高于和处理 ，处理（ ）和处理（ ）诱导率没有显著差异 ，处理是诱导不定芽的最佳培养基 ，诱导率可达。表 初代培养正交试验结果 处理基础培养基（）（）（）诱导率 （）（）（）（） （）（）（） （）（）（） （） （） 注 ：不同小写字母表示在 水平差异显著 。表 、同 。表 草莓茎尖不定芽诱导的方差分析 因素 型平方和 自由度 均方 基本培养基 误差 增殖培养由表、结果可知 ，不同植物生长调节剂对红颜草莓不定芽增殖的影响 ：。对增殖系数有极显著影响 ，在增殖过程中起主要作用 ，增殖系数随质量浓度增加而增加 。对增殖效果也有显著影响 ，可促进不定芽增殖和生长 ；的影响不显著 ，但也有一定的促进作用 。接种后 ，不定芽出现增殖现象 ，逐 渐 形 成 丛 生 芽 。在质 量 浓 度 为时 ，增殖系数低 ，丛生芽长势弱 （图）；质量浓度为时 ，增殖系数高 ，丛生芽生长健壮 （图）；质量浓度为时 ，增值系数高 ，但芽长势一般 ，并且出现玻璃化苗 （图），玻璃化苗叶片呈浸水状 ，失绿严重 ，苗脆弱易断 ，无法正常生长 。由此可知可促进不定芽的增殖 ，但浓度不宜过高 。综合分析结果 表 明 ，增 殖 培 养 基 处 理（ 福建农业学报 第卷）增殖系数为，显著高于其 他 处理 ，与处 理（ ）没有显著差异 ，但处理丛生芽长势一般 ，出现玻璃化苗 。表 继代增殖正交试验结果 处理（）（）（）增殖系数 长势 （）（）（） （） （）（） （） （）（） （） （） （） （） （） （） （） （） （） 注 ：为芽长势弱 ，为芽长势一般 ，为芽长势健壮 ，为苗有玻璃化 。表 草莓丛生芽增殖的方差分析 因素 型平方和 自由度 均方 误差 图 增殖差的继代苗 （处理 ） （ ）图 增殖好的继代苗 （处理 ） （ ）图 玻璃化苗 生根培养生根阶段统计了生根率 、平均生根长度 、平均生根数多项数据 ，并计算生根指数作为综合指标进一步分析 。通过表极差值可知 ，种因素对生根指数影响 ：基本培养基蔗糖 。由表可知 ，培养基与对生根效果影响显著 ，蔗糖浓度对生根效果的影响不显著 。培养基个水平的区别在于大量元素浓度不同 ，其中的值最大 ，次之 ，最小 ，可知更适于草莓生根 。在的个水平中 ，值最大 ，可知质量浓度为时生根效果最佳 ，在基本培养基一定的情况下 ，生根指数随质量浓度的升高而升高 。最终 ，可筛选出最佳生根培养基为处理：蔗糖，生根率为，平均生根数为，平均根长为，生根指数为（图、）。第期 姚思扬等 ：红颜草莓组培快繁体系优化表 生根阶段正交试验结果 处理 基本培养基蔗糖 （）（）生根率平均生根数根平均根长生根指数 （）（）（） （）（） （）（） （） （） 注 ：为生根指数的极差值 。表 草莓生根指数的方差分析 因素 型平方和 自由度 均方 培养基 蔗糖 误差 图 生根苗 图 生根苗 炼苗与移栽后统计成活情况 （表），草炭土与营养土的红颜草莓成活率有显著差异 。基质只有营养土时 ，成活率仅，加入珍珠岩后 ，成活率明显提高 。基质只为草炭土时 ，成活率良好 ，加入珍珠岩后 ，成活率可达。说明草炭土更适于草莓试管苗移栽 ，珍珠岩有良好的保水性和透气性 ，与草炭土配合使用 ，适用于红颜草莓的移栽 （图）。福建农业学报 第卷表 不同基质对草莓成活率的影响 处理 基质成活率 营养土 营养土 珍珠岩 草炭土 草炭土 珍珠岩 图 移栽苗 讨论关于草莓茎尖的消毒方法 ，有研究用酒精消毒，消毒，再用处理。还有研究将草莓茎尖放入消毒液和预灭菌，用流水冲洗后 ，再用酒精与，两滴吐温灭菌 。本试验采用酒精消毒，消毒，成活率可达，同样取得了很好的灭菌效果 。在一定程度上节省了试验成本和时间 。在初代培养阶段 ，红颜草莓最佳诱导培养基为 ：，诱导率。张黎凤等利用和 对草莓茎尖进行诱导 ，最佳诱导率为；田芳等采用和 对草莓茎尖进行诱导 ，诱导率为，二者诱导率均没有本次试验高 ，其原因可能是本试验采用的浓度更高 ，配以适宜浓度的和，更好地满足红颜草莓诱导培养的需求 。茎尖是顶端分生组织 ，分裂能力极强 ，且生长点病毒较少，易萌发 ，诱导周期短 ，是组培试验中被广泛应用的外植体 。而草莓叶片，其生理学特征对组培诱导有较大影响 ，如叶片的发育程度 、长势等因素，以叶片作为外植体对叶片的成熟度 、长势 、分裂能力要求较高 ，要先诱导愈伤组织 ，才可诱导出不定芽 ，诱导周期较长 。陈英等对草莓继代培养研究发现 ，在增殖培养基中添加与，得到的最佳增殖系数为；翟婷婷等添加与于草莓增殖培养 ，最佳增殖系数为。本试验的最佳增殖培养基为 ：，增殖系数，明显高于红颜草莓已有研究报道的增殖率 。植物生长调节剂的种类及浓度对植物分化 、增殖有至关重要的 影 响 。李 会 珍 等采用不同浓度的、进行草莓增殖试验 ，的增殖效果最显著 。本试验也证实了是对增殖影响力最大的植物生长调节剂 。李晓亮等在试验中发现低质量浓度（）增殖效果 好 ， 苗 的 长 势 良 好 。 高 浓 度（）对不定芽的增殖效果不佳 ，会产生愈伤组织 ，并有玻璃化现象 。本次试验同样在浓度为时增殖系数最高 ，芽长势最佳 ，但浓度为时 ，就有玻璃化现象产生 ，可能因草莓品种不同 ，植物生长调节剂组合比例不同因而结果不一致 。但都证实对增殖有良好效果 ，且浓度过高会产生玻璃化苗 ，不利于植物生长 。本试验中选择的种植物生长调节剂浓度都比较低 ，其中在过去的草莓组培试验中并不常用 ，但本研究发现其对草莓增殖具有显著影响 ，种植物生长调节剂合适配比的增殖效果明显增强 。本试 验 中 ，红 颜 草 莓 最 佳 生 根 培 养 基 为 ：蔗糖，生根指数为。在草莓组培的相关研究中 ，生根阶段统计的数据大多为根长 、生根数 、生根率 ，再将各数据分别分析 ，这种分析方法不够直观 。本次试验以生根指数作为综合指标 ，可直观地看出各个处理的生根情况 。郭靖等研究了、培养基对草莓的生根效果 ，结果显示种培养基都有很好的生根效果 ，其中根的长势最佳 ，与本试验研究结果一致 。但郭靖等研究发现蔗糖浓度对生根影响 力 很 大 ，蔗 糖 浓 度 为时 ，生根效果最佳 ，而本试验中蔗糖浓度第期 姚思扬等 ：红颜草莓组培快繁体系优化对生根没有显著影响 ，可能是由于添加了，具体有待进一步分析 。前人研究中 ，在草莓生根阶段加入活性炭 ，得到较好的生根效果 。本次试验没有用活性炭 ，也有很好的生根效果 ，最佳生根培养基的生根率可达。活性炭给植物创造了类似土壤的暗环境 ，产生对生长调节剂及其他有机物吸附和释放的作用。适量的活性炭可促进植物生长生根 ，过量可能会吸附培养基内的营养物质 ，对植物生长不利 。故活性炭在组培的应用上要根据植物品种 、生长环境严格掌控用量 。在炼苗移栽阶段 ，本试验红颜草莓的最佳栽培基质 为 珍 珠 岩草 炭 土，成 活 率 为。草莓常用的栽培基质有珍珠岩 、蛭石 、河沙 、珍珠岩 、营养土 、草炭土等 。梁凤龙用草炭蛭石珍珠岩为基质 ，试管苗的成活率为。本次试验只用两种栽培基质混合 ，得到了较好的试验结果 ，在一定程度上简化了试验步骤 ，节约了试验成本 。参考文献 ：方博云 ，费鸣毅 ，朱小富 ，等草莓新品种红颊 上海蔬菜 ，（）：李会珍 ，徐东进 ，陈登金 ，等不同植物生长调节剂对脱毒红颊草莓组培快繁的影响 江苏农业科学 ，（）：郭月玲 ，解振强 ，王永平我国草莓组织培养生产研究现状及前景 浙江农业科学 ，（）：张黎凤 ，钱雯婕 ，魏红英 ，等红颜草莓茎尖组培快繁技术研究 现代农业科技 ，（）：朱海生 ，李永平 ，林珲 ，等草莓品种的亲缘关系及其不同继代次数的叶片组培苗的 分析 核农学报 ，（）：马崇坚 ，廖佩颖草莓叶柄和叶片的组织培养安徽农业科学 ，（）：何欢乐 ，阳静 ，蔡润 ，等草莓茎尖培养脱毒效果研究北方园艺 ，（）：董敬超红颜草莓茎尖组织培养快繁技术研究北方园艺，（）：王晓玲 ，唐丽萍 ，范雨 ，等红颜草莓茎尖组织培养的器官发生途径研究 四川林业科技 ，（）：李卫东 ，葛会波 ，周春江 ，等草莓花药愈伤组织类型与状态调控研究 河北农业大学学报 ，（）：成晓华 ，杜国强 ，师校欣甜查理和红颜草莓组培苗根系发育影 响 因 子 分 析 江 苏 农 业 科 学 ， （）：罗君琴 ，李丽 ，林俊 ，等“红颊 ”草莓茎尖快繁技术研究现代园艺，（）：刘彤 ，赵新俊 ，任丽彤 ，等新疆香梨试管苗最佳生根培养基研究 果树学报 ，（）：田芳 ，王晓云 ，李晓青 ，等草莓章姬组培快繁技术研究农业科技通讯，（）：吴鹏飞 ，王丽娟 ，切岩祥 ，等设施草莓组培快繁研究现状分析 北方园艺 ，（）：孙瑞芬 ，李天然 ，李堃 ，等草莓组培快繁及叶片诱导植株再生的研究 华北农学报 ，（）：邓馨 ，胡文云草莓叶片再生芽及遗传转化系统的建立植物学通报 ，（）：陈英 ，张西英草莓品种红颜组培快繁体系的优化新疆农业科学 ，（）：翟婷婷 ，刘成连 ，原永兵 ，等草莓茎尖培养快繁体系的研究 安徽农业大学学报 ，（）：李晓亮 ，张军云 ，张钟 ，等草莓茎尖组织培养和快繁体系的建立 作物杂志 ，（）：，郭靖 ，顾虹 ，窦祖霞草莓组培苗生根培养技术研究现代农业科技 ，（）：王玮玮 ，汪国莲 ，孙玉东 ，等不同浓度激素、活性炭对红颜草莓茎尖组培的影响 江苏农业科学 ， （）：薛其勤 ，李美芹 ，吕金浮 ，等不同基因型优质草莓组织培养快繁研究 北方园艺 ，（）：刘根林 ，梁珍海 ，朱军活性炭在植物组织培养中的作用概述江苏林业科技，（）：梁凤龙几种草莓优良品种的组培快繁和脱毒苗生产技术研究 现代园艺 ，（）：，（责任编辑 ：张梅 ）福建农业学报 第卷