维普资讯 http://www.cqvip.com 江苏农业科学2007年第5期 一101一 蓝浆果的组织培养及离体微繁技术研究 刘 捷 ,吴小锋 ,刘学平 ,杨丽娜 ,章镇 ,陶建敏 (1.南京农业大学园艺学院,江苏南京210095;2.南京市茶桑果技术指导站,江苏南京210036) 摘要:蓝浆果具有很高的保健功能,是目前世界上最重要的小果类果树之一。以5个北高丛蓝浆果品种和1 个兔眼蓝浆果品种为试材,取成熟的蓝浆果单芽切段及幼嫩叶片为外植体,在添加各种激素的改良1/2MS培养 基上培养,筛选蓝浆果离体增殖和生根培养基。试验结果表明,兔眼蓝浆果品种粉蓝在添加3 mg/L ZT的改良 1/2MS培养基上初代培养后诱导出大量新生枝,北高丛蓝浆果蓝丰和伯克利在分别添加了5、10 mg/L Z—ip的改 良1/2MS培养基上继代培养5周后,增殖率均可达40~50倍;在改良1/2MS+0.1 mg/L IBA的生根培养基上生 根培养3个月后,蓝浆果的生根率可达100%。 关键词:蓝浆果;组织培养;离体快繁 中图分类号:¥663.904 .3 文献标识码:A 文章编号:1002—1302(2007)05—0101—03 蓝浆果(Blueberry),又名越橘、蓝莓,为杜鹃花 科越橘属(Vaccinium L.)植物,多年生落叶或常绿 灌木或小灌木,广泛分布于北半球,具有较高经济价 值和广阔的开发前景¨ 。蓝浆果低糖、低脂肪、抗 氧化能力列所有果品、蔬菜之首,具有防止脑神经衰 老、增强心脏功能、明目及抗癌等独特功效,因此被 国际粮农组织列为人类五大健康食品之一 。尽 丛蓝浆果、半高丛蓝浆果和高丛蓝浆果的一些品种, 并在长白山和大小兴安岭地区推广生产。中国科学 院南京植物研究所于1987年开始引种,先后从美国 引进兔眼蓝浆果和高丛蓝浆果,目前生长状况良 好 ;贵州省麻江县于2000年引种美国兔眼蓝浆果 8个品种栽培已获成功 』。我国蓝浆果的引种工作 还在日益扩大,因此,迫切需要对蓝浆果品种进行繁 管中国也有越橘属植物分布,但对其研究很少。随 着人们生活水平的提高,蓝莓、树莓、沙棘、酸枣等因 具有独特风味及营养保健作用而日益受到人们的关 注,被列入世界第三代水果的行列¨J。蓝浆果将成 为21世纪最有发展前景的果树树种之一 。商业 栽培的主要种是北高丛蓝浆果(Vaccinium corymbo— 殖试验的研究。各类蓝浆果品种的传统繁殖方法有 所不同,高丛蓝浆果主要采用硬枝扦插,兔眼蓝浆果 以绿枝扦插为主,矮丛蓝浆果则以地下根茎繁殖。与 传统繁殖方法不同的是蓝浆果组织培养能够在短时 间内繁育出大量组培苗。关于蓝浆果的组织培养繁 殖,国内外已经有一些成功的报道 。本文以粉 sum L.)和南高丛蓝浆果。前者需要较长的低温需 求量,故主要分布于美国的温带地区和加拿大的哥 伦比亚省;南高丛蓝浆果要求较短的低温需求量,主 要分布于美国东南部的亚热带气候区。兔眼蓝浆果 (Vaccinium ashei Reade)在美国东南部栽培很普 遍 J。我国蓝浆果的引种工作始于20世纪80年代 中后期。自1985年起,吉林农业大学首次引进了矮 蓝、迪克西、赫伯特、大达柔、伯克利和蓝丰6个品种 为试材,研究适宜它们的离体微繁体系与关键技术。 1材料与方法 1.1 材料 植物材料选用北高丛蓝浆果品种迪克西 (Dixi)、赫伯特(Herberd)、大达柔(Big Darrow)、伯 克利(Berkely)、蓝丰(Bluecrop)和兔眼蓝浆果品种 粉蓝(Powderblue)两种类型。外植体材料为田间生 长的蓝浆果的半木质化绿枝和田间嫩梢叶片。 1.2 方法 收稿日期:2007—03—22 基金项目:国家“863”项目(编号:P200310);国家农业综合开发科技 示范项目(编号:财发2OOl一14)。 作者简介:刘捷(1979~),女,山东菏泽人,硕士生,从事果树生物 1.2.1无菌苗的获得以田间生长的半木质化绿 技术研究。E—mail:2004104096@niaa.edu.cn 通讯作者:陶建敏。E—mail: ̄m266@sina.corn。 枝和嫩梢叶片为初始外植体,枝条切成1~2 ClTI的 单芽茎段。外植体用自来水冲洗5~6 h,在超净工 维普资讯 http://www.cqvip.com - .——102.--—— 江苏农业科学2007年第5期 作台上用70%的酒精灭菌40~50 S,0.1%的升汞溶 殖效果都很好,而迪克西、赫伯特和大达柔的丛生芽 增殖没有最终取得成功。 2.2 适合蓝浆果品种离体微繁的基本培养基筛选 MS、1/2MS、改良1/2MS 3种基本培养基中均 添加10 mg/L的z—ip,从不同蓝浆果品种在3种不 同培养基上的反应中可以看出(表1),在改良1/2 MS培养基上,蓝浆果品种的丛生芽分化和增殖生长 液浸泡5~8 min,无菌水冲洗4~6次,以备接种。 1.2.2培养条件 外植体接种选用的基本培养基 有MS、1/2MS、改良1/2MS(1/2MS大量,2倍MS铁 盐)3种培养基。从附加不同浓度z—ip(5、10、15、 20 mg/L)和zT(3、5、10 mr,/L)的培养基中筛选出 最适宜的丛生芽诱导和增殖培养基。培养基中添加 蔗糖30 g/L,琼脂7 g/L,pH值5.3左右。培养基在 最好,而在MS及1/2MS培养基上所生长的外植体 121℃、131 kPa的条件下灭菌20 min,接种后在温 表现为淡黄色,芽分化和增殖生长较差。所有供试 度为(25±2)℃、光照强度为1 200 lx左右、光暗周 蓝浆果品种在改良1/2MS培养基上的成活率均达 期16 h/8 h的条件下培养。 到90.0%以上。 1.2.3生根培养剪取1—2 em的无菌苗新梢,接 2.3适合不同蓝浆果品种离体微繁的培养基筛选 种到添加IBA 0.1 mg/L的改良1/2MS培养基上进 蓝浆果品种不同适宜它们生长的培养基也不 行生根培养,先暗培养1周,然后转移到光暗周期为 同。从表2中可以看出,粉蓝品种在添加了不同浓 16 h/8 h条件下培养,3个月后统计生根率。 度zT(3、5、10 mr,/L)的改良1/2MS培养基上诱导 2结果与分析 丛生芽,结果差异显著,在添加zT 3 mg/L的改良 1/2MS培养基上可以长出新生枝,长势最好,丛生芽 2.1 蓝浆果无菌苗的获得 的诱导和增殖最多,成活率可达到100%。而当zT 6个供试蓝浆果品种迪克西、赫伯特、大达柔、 为5、10 mr,/I 时接种的外植体全部死亡,并不能诱 伯克利、蓝丰和粉蓝的外植体初代培养后均获得了 导出丛生芽。蓝丰和伯克利分别在添加z—ip 5 一些成活植株,长势最好的是兔眼蓝浆果品种粉蓝。 mg/L和10 mg/L的培养基上丛生芽诱导和增殖效 在继代培养过程中,伯克利、蓝丰和粉蓝的丛生芽增 果最好。 表1 不同基本培养基对蓝浆果不同品种初代培养成活率的影响 蓝丰 粉蓝 激素 , 成活数 成活率(%) 成活数 成活率(%) 5 30 11 36.7 26 86.7 10 30 27 90.0 9 30.0 15 30 14 46.7 11 36.7 20 30 13 43.3 12 40.0 3 30 30 100 5 30 0 0 10 30 0 0 2.4不同蓝浆果品种的继代培养 cm茎段新梢接种在含有zT 3 mg/L的继代培养基 以兔眼蓝浆果品种粉蓝的茎尖和含单芽茎段为 中,培养5周后,可分化出l5~30个丛生芽,增殖倍 外植体,接种在改良I/2MS+zT 3 mg/L诱导培养 数可达15~30倍。另外,2个北高丛蓝浆果品种蓝 基上,1周后开始萌发,4周后芽长成6~8 til的新 丰和伯克利分别在添加z—ip 5、10 mg/L的培养基 梢,侧芽同时也萌发出4—6个丛生芽。剪取1~2 上培养5周后,增殖倍数均可达40~50倍。 维普资讯 http://www.cqvip.com
刘捷等:蓝浆果的组织培养及离体微繁技术研究 一103— 2.5 蓝浆果无菌苗的生根及炼苗 剪取1~2 cm的无菌苗新梢,接种到生根培养 基上。先暗培养1周,然后转移到光暗周期为16 11/8 h条件下培养,3个月后统计生根率。结果发 现,蓝浆果供试品种的生根率可达100%。因蓝浆 果组培苗小而弱,根纤细,移栽较其他植物组培苗困 难。移栽成活的关键是小环境保湿和基质通气性 好,以保证小檀株不失水和根的再生长。试验证明, 使用通透性好的基质并且保持小环境的空气湿度, 是保证蓝浆果组培苗移栽成活的关键。本试验采用 1:1的泥炭与珍珠岩做基质,移栽已生根的组培苗 小植株,移栽后用小拱棚封闭保湿40 d以上,以后 逐渐通风,降低棚内空气湿度,小植株成活率可达 60%以}= 3讨论 本研究中选用了3种基本培养基,其中改良 1/2MS培养基最适宜。选择改良1/2MS培养基,即 MS大量减半,铁盐加倍,是依据越橘属局限于酸性 土壤中分布的特性。分析其中的主要原因可能是, 在pH值高的土壤中越橘属植物不能充分利用土壤 中的Fe而发生Fe的失调,其他如Mn、Zn、Cu等也 可能不足,因为这些元素的可溶性随着pH值的上 升而下降,在pH值6.5条件下Mn和Fe不足是其 生长受抑制的主要原因。蓝浆果能够积累,或者说 能够忍耐土壤中较高的Mn和Al含量,但如果吸收 了过多的ca和Na盐,则会引起N过高,而使生长 势削弱。Creech等发现,当灌溉水中的Na 浓度达 到50 mg/L时,就会对兔眼蓝浆果有害u 。与Ms、 1/2MS培养基相比,供试蓝浆果品种在改良1/2MS 培养上的成活率均在90.0%以上。Cohenn和Elliot 以高丛蓝浆果新芽上取的单节茎为外植体,培养在 含1/4MS矿物质浓度、0.02 mg/L NAA和LS培养 基的维生素浓度的培养基上获得成功。后来又发现 1/2MS矿物质浓度优于1/4MS,而且,在不含萘乙酸 的培养基上生长更好。Chandler和Draper用zT代 替Z—ip使不定芽诱导率提高2~4倍 。本试验 结果显示,在添加不同浓度z—ip和zT的改良 1/2MS培养基可以成功地诱导一些蓝浆果品种的生 长。据报道,蓝浆果在试管内生根较慢,且生根率 低,在1/2WPM添加IBA的培养基中,培养20 d生 根率还不到10%,培养40 d后生根率也仅30%~ 70%。黑暗条件下预培养1~2周,可以提高生根 率 j,本试验结果证实了这一点。蓝浆果生根非常 缓慢,而且生出的根很细。不过,在添加IBA 0.1 mg/L的改良1/2MS培养基上生根3个月后,蓝浆果 的生根率可以达到100%。 国内外蓝浆果离体微繁研究中所用的细胞 素多为z—ip、玉米素核苷和TDZ,蓝浆果的组织培 养基本培养基均以改良的WPM最好 ,而本研究 以改良1/2MS为基本培养基,供试品种在添加了不 同浓度z—ip和zT的适宜它们生长的培养基上,均 能大量增殖。研究蓝浆果组织培养离体微繁技术可 以为蓝浆果的工厂化育苗和商品化建设奠定技术 基础。 参考文献: [1]修英涛,常风英,姜河,等.我国蓝莓(越橘)栽培研究现状及 发展措施[J],辽宁农业科学,2003(3):21—23, [2]刘庆忠,赵红军,郑亚芹,等.高灌蓝莓微体繁殖技术研究初报 [J].落叶果树,2001(5):1—3. [3]孙贵宝.浅谈欧美及日本等国蓝莓栽培的立地条件[J],北方园 艺,2006(4):103—105 [4]苑兆和.世界蓝莓生产历史与发展趋势[J].落叶果树,2003 (1):49—52. 15]Yu H,Wang C Y,Yin G U,el al,The present status of blueben'y growing in China[J],Journal of Plant Resources and Enviroment, 2005,14(2):42—48, [6]朱忠荣,聂飞,兔眼蓝浆果组织培养研究初报[J].贵州林业 科技,2003,31(4):20—22, [7]Rowland L J,Ogdell E L,Use of a cytokine in conjugate for efifcient shoot regeneration from leaf section of high blueberry[J],Holt- science,1992,27(10):1127—1129, [8]Dweikat M,Lyrene P M,Adventitious shoots production from leaves of blueberry cultured in vitro[J],Hort Science,1998,23:629. [9]Cao X,Hammerschlag F A,Douglas L I.A two—step pretreatment signiifcantly enhances shoot organogenesis from leaf explants of high bush blueberry CV,Bluecrop[J],Hortscience,2002,37(5):819— 82l, [10]Lyrene P M,Micropropagation of rabbiteye blueberries[J],Hort- science,1980,15(1):80—81, [11]刘树英,张志东,吴林,等.兔眼越桶芽增生诱导培养基及激 素的筛选[J],吉林农业大学学报,2002,24(1):55—57, [12]王侠礼,钟士传,琴亚琴,等,美国高灌蓝浆果的引进及微体快 繁技术的研究[J].中国种业,2003(12):40—41. [13]刘庆忠,赵红军,高灌蓝浆果的组织培养及快速繁殖[J].植物 生理学通讯,2002,38(3):253. [14]顾姻,贺善安.蓝浆果与蔓越橘[M].北京:中国农业出版 社,2001:252. [15]陈慧都,郝瑞,关爱军,等.越桶工厂化育苗研究[J],中国农 业科学,1990,23(3):4-4—5O.