提高草莓种子离体培养发芽率的研究

提高草莓种子离体培养发芽率的研究 提高草莓种子离体培养发芽率的研究,试研究, 李好琢 张志宏 约3012字 摘要:该文EMC、‘哈尼’‘丰香’‘北辉’等10份草莓为试材。研究了培养基质和种子处理对发芽的影响，以提高草莓种子的发芽率。结果明:草莓种手处理、培养基质、品种等对发芽率、发芽速度有很大影响。种子整粒培养，栽培品种发芽困难，而野生品种发芽较容易。种子切开处理的，在不同的培养基质上，供试备品种的种子发芽率超过60,，最高达100,。培养基质以1/2MS+3,蔗糖+0.6,琼脂的为好，发芽率达90,以上。 关键词:草莓;离体培养;再生植株;种子发芽率 草莓(F.xananassa Duch.)是双子叶植物纲蔷薇科草莓属多年生草本植物。是世界许多国家广泛栽培的一种浆果类植物，其适应性强，栽培品种和类型繁多。草莓的所谓种子，从植物学角度来讲，实际上是草莓的果实。按果实分属单果瘦果，按果实的开闭分类属闭果类，按种子胚乳分类属双子叶有胚乳种子。草莓果实是由许多小瘦果聚生在肉质的花托上而形成的聚合瘦果。草莓果实小，果实成熟后果皮不裂开。果皮较厚，吸水透气性差。种子内部还可能存在含有较高的导致休眠的抑制物质，直接培养发芽率较低，出苗慢且不整齐，成苗率低，有必要采取措施，提高草莓种子离体培养的发芽率。 1 与 1.1 试验材料、消毒与接种培养 用于种子离体培养发芽试验的草莓品种有EMC、‘哈尼’(Honeoye)、‘丰香’(Toyonoka)、‘枥乙女’(To-chiotome)、‘北辉’(Kitanokagayaki)、‘幸香’(Sachino—ka)、‘森嘎拉’(Senga Sengana)、‘全明星’(Allstar)、‘新明星’(Xinmingxing)，其中EMC为二倍体野生森林草莓(Fragaria vesca L.)中选出的病毒指示植物，其他为八倍体凤梨草莓(F.xananassa Duch.)的栽培品种。 试材均取自沈阳农业大学草莓试验园，露地种植，田间正常管理，自然授粉，草莓果实成熟后剥取种子，室内阴干后，在无菌条件下将洗净晾干的草莓种子在70,酒精中浸泡10s，用无菌水冲洗1次，用无菌滤纸吸干，转入0.1,的HgCl₂。溶液中消毒10min，用无菌水冲洗3次，每次10min。在无菌条件下将种子接种到无菌的培养皿或三角瓶中，置于室温25?、光强4500lx、光照16h、黑暗8h的条件下培养。 1.2 试验内容 1.2.1 种子切开试验 切开处理是将消毒处理后的种子用锋利的手术刀切破部分种皮(不伤及胚及胚周围组织)，然后接种于培养基上;以不切破种皮的为对照，即将消毒处理后的种子直接播于培养基质上培养。 1.2.2 培养基质试验 设4个处理:(1)无菌水培养在φ9cm培养皿内铺4张滤纸，用报纸包好后在121?下灭菌40min。接种前培养皿中倒入无菌水使滤纸湿透，然后将消毒后的种子放入，最后用封口膜封上。每品种整粒和切开各接2个培养皿，每个培养皿接种20粒种子，分散均匀。(2)蒸馏水培养 在φ9cm培养皿内铺4张滤纸，加入蒸馏水使滤纸湿透，然后将未经消毒的种子接在培养皿中。每品种整粒和切开各接2个培养皿，每个培养皿接种20粒种子，分散均匀。(3)无激素固体培养基培养 培养基为1/2MS加3,蔗糖。用0.6,琼脂固化，每个100mL三角瓶装有40mL培养基。将消毒后的种子切开和整粒接种到培养基上。每瓶接种10粒种子，分散均匀，4次重复。(4)有激素的固体培养基培养培养基为1/2MS，加6-BA0.2mg/L+GA0.1 mg/L+IBA 0.01 mg/L+3,蔗糖，用0.6,琼脂固化。接种数量与重复同处理(3)。 1.3 调查项目与统计 于接种后的第2-第7天、第10、第15、第25天调查发芽的种子数，计算发芽率和发芽速度。 各处理种子发芽率的比较以观察的时间内的最大发芽率作比较:发芽速度的比较以发芽率达最大的天数作比较，达最大发芽率的天数越少，说明种子发芽越快，发芽势越高。 2 结果与分析 2.1 种子切开处理对草莓种子发芽的影响 由表1可见，栽培品种草莓的种子切开的，不论在什么基质上，也不论什么品种，其发芽率为63.33,,100,。而种子不切开整粒培养的，只以蒸馏水为培养基质的，某些草莓品种的种子有较低的发芽率，为13.33,--40.00,;以其他培养基质培养的无一发芽。野生草莓EMC整粒培养有较高的发芽率，不管以什么培养基质，发芽率为50v00,,96.67,。说明野生草莓种子有很强的生命力。 [图片] 2.2 不同培养基对草莓种子发芽率的影响 由表2可见，以不同培养基质培养，各栽培品种草莓种子的发芽率，种子切开的均在88,以上，其中1/2MS加激素的培养基质发芽率最高，为96.88,;其次为1/2MS不加激素的，为94.78,。说明适当的营养供应是草莓种子发芽的物质基础。野生草莓EMC的种子在蒸馏水中全部发芽，同样说明野生草莓种子的生命力很强，这是野生草莓繁衍的基础。 2.3 不同培养基质对草莓种子发芽速度的影响 由表2可见，以1/2MS加激素为基质培养的，栽培品种草莓种子发芽率速度最快，完成发芽仅需6.12d，而元营养的蒸馏水完成发芽的时间最长，为11 d。说明营养物质和激素是草莓种子发芽的促进因素。野生草莓EMC以无菌水培养的发芽速度最快，这是其野性的充分表现。 2.4 不同品种草莓种子发芽情况的比较 [图片] 由图1可见，草莓品种不同，其种子发芽情况不同，一般从开始培养的第2天开始发芽，完成发芽过程，快的4d，慢的20d，平均lOd。其中‘幸香’发芽速度最快，‘枥乙女’较快。在不同培养基质上，完成发芽过程‘幸香’需4,7d，平均5.75d，培养4d的平均发芽率达到80,;‘枥乙女’需4-10d，平均6.50d，培养4d的平均发芽率接近90,。 3 小结与讨论 3.1 草莓种子处理与培养基质 由试验结果可以看出，二倍体的野生草莓种子可以整粒培养，也可以切开培养;而八倍体的栽培品种，对多数品种来说，除用蒸馏水培养外。种子必须切开培养。培养基质应选择1/2MS+3,蔗糖+0.6,琼脂的培养基。在试验中发现，接种到 1/2MS+6-BA0.2mg/L+GA0.1mg/L+IBA0.01mg/L+3,蔗糖+0.6,琼脂的培养基上的部分植株因生长过旺茎叶出现畸形现象，且不加激素的1/2MS培养基培养与加激素的1/2MS培养基对提高种子芽率差别不大。马鸿翔等也认为，种子离体培养时不同激素配比的MS培养基对种子发芽率影响不大。为避免激素对草莓再生植株倍性可能产生的影响，在栽培种草莓种子培养中最好选用不加任何激素的1/2MS培养基。 [图片] 3.2 草莓种子的处理程度 在种子的处理方法上，马鸿翔等的试验，草莓种子切开处理是在显微镜下用解剖刀切出瘦果内的种子置于培养基上培养。我们的试验是仅切破部分种皮，并未将种子从瘦果中取出，这既减少了很大的工作量，又可避免无菌操作过程过于复杂而造成的污染，而且发芽率和发芽速度并未受影响。因此，草莓种子处理切破种皮即可。 3.3 栽培品种草莓与野生草莓种子的差异 在笔者选试的自然授粉的草莓成熟种子离体培养中，无论采用哪种培养方法，栽培品种 草莓种子整粒培养发芽率和发芽速度都低于二倍体野生种草莓EMC。原因可能是，二倍体野生种的草莓种子较小，种皮较薄，水分易渗入;而栽培品种是八倍体，种皮较厚，透气性差，水分渗入较难，坚硬的种皮成为胚萌发的物理障碍。切开种皮，水、气容易渗入胚周围组织，这是种子切开处理发芽好的原因。