摘要该研究以中国石竹2个品种的雄性不育植株带芽茎段为初始外植体进行组织培养,筛选了适合其芽诱导、继代增殖的培养基配方,并对试管苗移栽介质进行了挑选,成功地建立了2个中国石竹雄性不育植株的离体繁殖与保存体系。结果表明:中国石竹芽的最佳诱导培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L,最佳继代增殖培养基为MS+6-BA 0.3 mg/L+NAA 0.1 mg/L,最适宜的试管苗移栽基质是珍珠岩。同时,2个不育材料组织培养繁殖后代仍表现为雄性不育,确保了原材料的雄性不育性状的稳定性。
关键词中国石竹;6-BA;离体繁殖;雄性不育
AbstractStem nodal segments of male sterile plants of two cultivars were used as the first explants for tissue culture and micropropagation of Dianthus chinensis.The objects of the study were to select the optimum medium for adventitious bud induction,proliferation and transplanting,and eventually establish the technique system of tissue culture.The results showed that the optimum medium for adventitious bud induction and proliferation were MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L,MS+6-BA 0.3 mg/L+NAA 0.1 mg/L,respectively.The optimum transplanting substrate was perlite.Then the flower architecture of transplanted plants was observed,and confirmed that the characteristic of male sterility was retained.
Key wordsDianthus chinensis;6-BA;in vitro propagation;male sterility
中国石竹(Dianthus chinensis)又称石竹、洛阳花,是石竹科石竹属的一种重要观赏花卉,可扦插、分株繁殖,在园林中多用于花坛、花境、花台或盆栽[1-2]。
植物雄性不育是植物在有性繁殖过程中不能产生正常可育雄配子体的遗传现象,广泛存在于开花植物中。雄性不育现象可分为细胞核质互作雄性不育和核雄性不育2种类型。此外,还包括主要由环境因子引起的形态不育和生理不育[3]。选育并保存石竹雄性不育系进行杂交制种,可免去人工去雄,节省大量的人力、物力,降低成本,并可提高杂交种子的纯度,增加产量,扩大杂种优势的利用范围,具有极大的商业价值[4]。
该试验采用2个中国石竹品种的雄性不育植株,通过茎段组织培养对其进行离体繁殖和保存,并对繁殖材料移栽后的育性进行观察,以期了解其不育性状的遗传稳定性,并建立起稳定有效的繁殖与保存体系,为中国石竹不育性状的后续研究和利用奠定基础。
1材料与方法
1.1试验材料
供试植株为中国石竹紫红色和粉红色2个品种分离出的雄性不育植株,取自湖北省林木育种中心。
1.2试验方法
1.2.1材料的采集和消毒。从上述2种雄性不育植株上选取带芽茎段(芽尚未萌动)作为外植体,剥去叶片,用自来水冲洗干净后,在无菌环境下先用70%酒精消毒1 min,再用0.1%升汞溶液消毒8 min,无菌水冲洗4~5次,然后在无菌条件下进行接种。
1.2.2芽的诱导。将中国石竹的带芽茎段切成2~3 cm长,接种于诱导培养基中进行培养,培养温度25 ℃,光照时间14 h/d,光照强度2 000 lx(日光灯灯源),定期观察、记录其分化情况。
根据6-BA的浓度不同,培养基配方分为3种(表1)(琼脂浓度为7 g/L,蔗糖浓度为30 g/L,pH值6.0~6.5。培养基装瓶后在121 ℃、1.1 kg/cm2高压下灭菌20 min,下同)。每个品种每种培养基均做5个重复(玻璃瓶),每个重复接4个外植体。重复3次。
茎段的继代增殖。将培养15 d后分化出来的小苗切成带有1个以上腋芽的茎段,转接于继代增殖培养基中(表2),增殖4代,观察不同浓度的6-BA对其不定芽分化的影响,并从中筛选出适合中国石竹快繁的最适培养基。每个品种每种培养基均做5个重复(玻璃瓶),每个重复接4个外植体。重复3次。