硅对猕猴桃愈伤组织诱导及再分化的影响

摘要：以秦美猕猴桃（Actinidia deliciosa cv. Qinmei）茎段为外植体诱导愈伤组织，进行再分化及生根试验，在最适再分化培养基中添加不同浓度的硅进行分化培养试验，以确定适于猕猴桃愈伤组织分化的最佳硅浓度。结果表明，适度添加硅可明显提高猕猴桃愈伤组织绿苗再分化率和生根率。

关键词：猕猴桃（Actinidia spp.）；硅；愈伤组织；再生植株

中图分类号：S663.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）14-3431-03

猕猴桃（Actinidia spp.）属于猕猴桃科猕猴桃属，其经济价值较高、营养丰富、色泽翠绿、酸甜可口，含有大量的糖、蛋白质、氨基酸等多种有机物和人体必需的多种矿物质，多食对人体十分有益[1，2]。目前，国内学者针对猕猴桃人工驯化繁殖系数低的问题，对猕猴桃的生物学特性、人工栽培技术、组织培养技术等方面进行了广泛的研究，但对于猕猴桃组培快繁技术体系方面研究甚少。因此，本研究在培养基中添加不同浓度的硅，研究其对猕猴桃愈伤组织诱导、植株再分化及生根的影响，为猕猴桃大规模生产、遗传转化及品种改良研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

以西安市长安区优质栽培秦美猕猴桃（Actinidia deliciosa cv. Qinmei）一年生带腋芽嫩枝条为试验材料。

1.2 方法

1.2.1 猕猴桃愈伤组织的诱导 剪取秦美猕猴桃一年生带腋芽枝条的新嫩枝，放入烧杯中，加入适量洗衣粉，用自来水冲洗2 h左右，再用蒸馏水冲洗5 min。于超净工作台内，先用体积分数75%的乙醇处理30 s，再用1 g/L的升汞处理12 min，然后用灭菌水冲洗5～6次。将幼嫩茎段切成1.0～1.5 cm长作为外植体，接种于诱导培养基（MS+1 mg/L 6-BA +0.1 mg/L NAA+7 g/L琼脂+30 g/L蔗糖+500 mg/L脯氨酸+300 mg/L水解酪蛋白）上，24～26 ℃暗培养，诱导愈伤组织形成，21 d后统计诱导率，并观察愈伤组织生长状态。

1.2.2 猕猴桃愈伤组织的增殖 茎段在培养基上诱导21 d后，将愈伤组织小心切下，继代接种于增殖培养基（MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mgL NAA+7 g/L琼脂+30 g/L蔗糖+500 mg/L脯氨酸+300 mg/L水解酪蛋白）上，每瓶接种5块愈伤组织，21～23 ℃暗培养14 d，统计愈伤组织生长情况。

1.2.3 猕猴桃愈伤组织的再分化 猕猴桃愈伤组织增殖培养3代后，将质地致密、淡黄绿色愈伤组织小心切开，分别接种于再分化培养基（MS+3 mg/L 6-BA +0.2 mg/L NAA+7 g/L琼脂+30 g/L蔗糖+500 mg/L脯氨酸+300 mg/L水解酪蛋白）上，培养基中添加二氧化硅使硅的浓度分别为0、20、40、60、80、100、120、140、160、200 mg/L。每瓶接种5块愈伤组织，培养温度24～26 ℃、光照度1 500～2 000 lx、光照时间13 h/d。接种35 d后统计再分化率，试验重复3次。

1.2.4 再生植株的生根培养及炼苗 猕猴桃再生植株叶片长至2～4 cm时，转移至生根培养基（1/2 MS+1.0 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+7 g/L琼脂）中。培养基中添加二氧化硅使硅的浓度分别为0、20、40、60、80、100、120、140、160、200 mg/L。培养7 d后小苗开始生根，10、15、20 d时统计生根情况。20 d后将部分再生植株打开瓶盖，炼苗1周后进行盆栽培养，2周左右进行移栽。

2 结果与分析

2.1 猕猴桃愈伤组织的诱导及增殖

猕猴桃外植体（图1）接种在诱导培养基上培养1周，在茎的两端出现愈伤组织，并开始膨大（图2）。猕猴桃愈伤组织呈现出淡黄色，继续培养，茎段开始愈伤组织化。待愈伤组织培养14 d后，将淡黄绿、质地致密的愈伤组织进行增殖培养。增殖培养的愈伤组织生长状态良好，体积增大，颗粒状明显（图3）。

2.2 不同浓度硅对猕猴桃愈伤组织再分化率的影响

将继代培养生长状态好的愈伤组织分别转入添加了不同浓度硅的再分化培养基中，对猕猴桃愈伤组织进行再分化培养。愈伤组织培养一周后颜色变绿，出现颗粒状绿芽，进而生长出再生植株（图4、图5）。结果表明，适当增加培养基中的硅浓度，可以提高猕猴桃愈伤组织的再分化率。添加100 mg/L硅时，再分化率最高。硅浓度继续增大，猕猴桃愈伤组织的再分化率反而有所下降，当硅浓度达到120 mg/L以上时，对猕猴桃愈伤组织的再分化不利（图6）。

2.3 不同浓度硅对猕猴桃再生植株生根率的影响

在生根培养基中添加不同浓度硅进行生根培养试验。再生植物培养1周，在接触培养基处开始出现膨大，有的甚至长出少许愈伤组织。培养第10天，再生植株长出再生根（图7）。10 d时猕猴桃愈伤组织再生植株生根率，在硅浓度为20～100 mg/L时有增高趋势，但当硅浓度在120～200 mg/L时，猕猴桃愈伤组织再生植株生根率呈下降趋势。20 d后猕猴桃愈伤组织再生植株生根率在不同硅浓度之间相差不大（图8）。

3 小结与讨论

硅是植物体内的一种重要元素，参与形成细胞壁并影响光合作用。即使在不缺硅的土壤中，适量提高土壤中有效硅含量对大豆幼苗生长仍然具有明显的促进作用。硅参与作物的代谢过程，可提高作物过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等酶的活性。在植物的抗倒伏、抗病抗盐、抗冻抗重金属等方面都有一定的作用[3-7]。袁云香等[8，9]研究水稻、杜仲等组织培养时，向培养基中添加了适量的硅，水稻愈伤组织的再分化率有所提高，杜仲愈伤组织增殖量也有所提高。本试验研究了硅对猕猴桃愈伤组织再分化及生根培养的影响。结果表明，在培养基中添加适量的硅能够有效改善猕猴桃愈伤组织的质量，猕猴桃愈伤组织出现绿点的时间提前，再分化率和生根率明显提高，但浓度过大则影响再分化及生根。这可能是由于硅参与了再生植物叶片细胞内的代谢活动，调节细胞内信号系统的活性，对再生植株叶片及茎干的生长有促进作用[10，11]。硅提高猕猴桃愈伤组织再分化率及生根率的具体机制还有待进一步研究。

参考文献：

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