NaCl对木枣试管苗继代培养的影响研究

时间:2022-09-30 04:20:10

NaCl对木枣试管苗继代培养的影响研究

摘要:以木枣(Zizyphus jujube cv. Muzao)试管苗带芽茎段为外植体,在试管苗继代培养基中加入不同浓度的NaCl(1、5、10、20 mg/mL),考察其对木枣试管苗外植体高度和粗度、鲜重和干重、繁殖系数、叶绿素含量等指标的影响。结果表明,木枣试管苗外植体在盐胁迫下表现出生长缓慢、分生能力减弱、丛生芽簇生、叶片颜色变浅、茎段变粗等现象,木枣外植体的繁殖系数、平均高度、鲜重和干重均随着NaCl浓度的升高逐渐降低,叶绿素含量随NaCl浓度的升高呈先升高后降低的变化趋势,NaCl浓度为1 mg/mL时叶绿素含量最高。

关键词:NaCl胁迫;木枣(Zizyphus jujube cv. Muzao);试管苗;继代培养

中图分类号:S665.1;S339.4+1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)17-4248-02

The Effect of NaCl Stress on Subculture of Tube Seedlings of

Zizyphus jujuba cv. Muzao

QI Xiang-ying,FENG Xiao-dong,CHEN Zong-li,ZHANG Xiang-qian,CHEN Guo-liang,XUE Hao

(College of Life Science,Yan’an University/Shaanxi Key Laboratory of Chinese Jujube, Yan’an 716000, Shaanxi,China)

Abstract: Taking stems with buds of Zizyphus jujube cv. Muzao as explants, NaCl was added in the subculture medium at different concentrations to investigate its effects on the height and diameter, fresh and dry weight, propagation coefficient and chlorophyll content of explants. The results showed that under salt stress, the explants had slower growth rate, weaker differentiation ability, tufty multiple shoots, shallower leaf color and thicker stems. With the increase of NaCl concentration, the propagation coefficient, average height, fresh and dry weight decreased; chlorophyll content increased firstly and then decreased, was the highest when NaCl concentration was 1 mg/mL.

Key words: NaCl stress; Zizyphus jujube cv. Muzao; tube seedlings; subculture

收稿日期:2012-10-15

基金项目:陕西省教育厅专项科研计划项目(06JK159);陕西省科技厅农业攻关项目[2010K01-12(2)];陕西省教育厅重点实验室项目

(11JS117);陕西省科技统筹创新工程计划项目(2011HBGC-21)

作者简介:齐向英(1980-),男,陕西宝鸡人,讲师,硕士,研究方向为植物生物技术与植物遗传育种,(电话)15991582581(电子信箱)

枣树(Zizyphus jujuba Mill.)为中国特有树种,有“铁杆庄稼”的美誉,我国有700多个枣树品种,在陕西分布有79个枣树品种,其中木枣(Z. jujube cv. Muzao)为陕北枣区的主栽品种。对陕北地区枣树的研究主要集中在高产栽培、果实保鲜、天然产物提取及应用、生物活性成分分析、组培育苗、芽变品种选育等方面[1-7],而对该地区盐害对枣树的影响方面的研究很少。盐胁迫会造成植物发育迟缓,抑制植物组织和器官的生长和分化,最终导致植物产品产量和质量的下降[8]。开展枣树耐盐性研究,进而了解枣树抵抗盐害胁迫的生理机制,对于枣树耐盐品种选育和高产栽培具有重要的理论和实践意义。因此,本研究对NaCl胁迫对木枣试管苗继代培养的影响进行了分析,以期为木枣组培快繁和试管苗生理生态研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用材料为陕西省红枣重点试验室(延安大学)组培与育种研究室继代保存的木枣试管苗。将材料在枣树试管苗继代培养基(CY4+1.0 mg/L 6-BA +0.2 mg/L IBA +0.01 mg/L TDZ +30 g/L蔗糖+5.5 g/L琼脂,pH 5.5)中培养30 d后,取长度为1.5 cm的带芽茎段作为外植体。

1.2 木枣试管苗的继代培养

在木枣试管苗继代培养基中分别加入1、5、10和20 mg/mL NaCl作为胁迫剂,以不加NaCl的培养基作为对照。外植体接种后先暗培养5 d,然后转入正常光照培养。培养条件为光照度(1 500±200) lx、光照时间12 h/d、温度(26±2) ℃,培养室相对湿度70%。

1.3 测量项目

接种培养25 d后从各处理组及对照组分别随机抽取30株,测量统计外植体高度和粗度、鲜重和干重、叶绿素相对含量,并计算繁殖系数。①外植体高度和粗度。将外植体从培养基中拔出,用游标卡尺测量长度,用螺旋测微器测量外植体粗度。②鲜重和干重。将外植体从试管中拔出,用无菌水冲洗除去附着在试管苗上的琼脂,用滤纸吸干多余水分,迅速放到电子天平上称量其鲜重;然后在105 ℃杀青,80 ℃烘干至恒重测量其干重。③叶绿素含量。采用SPAD-502活体叶绿素仪测定。④繁殖系数。繁殖系数=(总丛生芽数-接种数)/接种数。每个测量项目重复3次,数据在Excel 2007中分析。

2 结果与分析

木枣外植体在盐胁迫下表现出生长缓慢和分生能力减弱的现象。在含盐培养基中随着培养时间的延长,不同程度地出现了外植体粗度增加、叶片发黄和死亡的现象。在含1 mg/mL和5 mg/mL NaCl的培养基中木枣外植体能够正常生长,能分化出丛生芽,但丛生芽表现为生长缓慢、簇生的现象。在含10 mg/mL和20 mg/mL NaCl的培养基中,培养10 d后出现叶片泛黄的现象。在含10 mg/mL NaCl的培养基中部分外植体能分化出丛生芽,在30 d时有个别外植体死亡。含20 mg/mL NaCl的培养基中只有极个别的外植体能分化出很少的从生芽,培养27 d后即表现出植株死亡的现象,培养35 d后有近一半的植株死亡。

培养25 d后木枣试管苗外植体的繁殖系数、外植体高度和粗度、鲜重和干重、叶绿素相对含量等指标的统计情况见表1。由表1可知,木枣外植体的繁殖系数、平均高度、鲜重和干重均随着NaCl浓度的升高逐渐降低,培养25 d后含1、5、10和20 mg/mL NaCl的培养基中繁殖系数分别为对照组的51.57%、21.50%、16.29%和4.78%,外植体平均高度分别为对照组的48.10%、30.17%、26.02%和20.95%,外植体平均鲜重分别为对照组的66.46%、44.19%、26.14%和22.21%,外植体平均干重分别为对照组的73.85%、31.22%、23.39%和15.91%。外植体叶绿素含量随着NaCl浓度的升高呈先升高后下降的变化趋势,培养25 d后NaCl浓度为1 mg/mL的培养基中外植体叶绿素含量高于对照,为对照组的126.18%,其余NaCl处理的叶绿素含量低于对照,含5、10和20 mg/mL NaCl的培养基中外植体叶绿素含量分别为对照组的91.37%、73.57%和60.32%。木枣试管苗外植体粗度随着NaCl浓度的升高而增加,培养25 d后含1、5、10和20 mg/mL NaCl的培养基中木枣试管苗外植体的粗度分别为对照组的118.33%、129.38%、146.33%和170.55%。

3 小结与讨论

植物的耐盐性是受多基因控制的数量性状,其表达是一个复杂的生理生化过程,且在不同植物、不同盐胁迫环境中有不同的表现。徐呈祥等[9]以金丝小枣、梨枣、大瓜枣和冬枣为试材,研究了它们在NaCl含量为1、3、5和7 mg/mL的土壤中的生长情况,对叶片相对含水量、丙二醛含量、相对电解质渗漏率、净光合速率等生理指标测试的结果表明,4个枣品种的耐盐性存在较大差异。黄建全等[10]研究了在盆栽条件下龙须枣和梨枣的耐盐性,发现随着盐浓度升高和胁迫时间延长,2个品种的盐害指数显著增加,叶绿素含量显著下降,电解质外渗率和脯氨酸含量都显著上升。徐呈祥等[11]以金丝小枣、泗洪大枣和酸枣枣头枝为试材,研究了基本培养基含0、25、75 mmol/L NaCl对其初代培养、继代培养、生根培养效果的影响及多代转接培养后的耐盐性变化。结果表明,培养基中NaCl含量为25 mmol/L时对3种试材微茎段组培繁殖效果影响甚微,而NaCl含量达75 mmol/L时产生显著的抑制作用,抑制作用的主要表现在不同培养阶段有所不同,总体上对根系生长发育的影响大于对地上部分的影响。刘虎俊等[12]选用民勤小枣和临泽小枣幼苗在露天盆栽条件下进行盐胁迫研究,发现在氯化物-硫酸盐型混合盐的胁迫下枣苗的盐害症状为叶失去光泽出现点状失绿变成水渍状斑点萎蔫干枯或脱落。阎艳霞等[13]采用盆栽法研究了沾化冬枣等品种的耐盐能力,测定了叶片的盐害发生率、细胞质膜透性、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量和游离脯氨酸含量等指标,发现随着NaCl浓度升高和处理时间的延长,枣叶片受害症状逐渐加重,可溶性蛋白、丙二醛含量和游离脯氨酸含量升高,细胞质膜透性增强。本研究主要考察了NaCl对木枣试管苗茎段外植体继代培养的影响,得到的结论和以上研究人员在大田和盆栽条件下的结果基本一致。

参考文献:

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