Guangdong Landscape Architecture

10云南樱桃 Cerasus yunnanensi­s 优株组培无菌材料获得­方法的研究

| 张晓明 叶小玲 胡晓敏

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1,4 2,3,4 2,3,4

张晓明 叶小玲 胡晓敏

(1.广州旺地园林工程有限­公司,广东 广州 510335;2. 英德市旺地樱花种植有­限公司,广东 英德 513000;3. 韶关市旺地樱花种植有­限公司,广东 韶关 512000;4. 广州天适集团有限公司,广东 广州 510335)

ZHANG Xiao-ming1,4, YE Xiao-ling2,3,4, HU Xiao-min2,3,4

(1. Wangdi Landscape Architectu­re CO., LTD., Guangzhou 510335, China; 2. Yingde Wangdi Cerasus Planting CO., LTD., Yingde 513000, China; 3. Shaoguan Wangdi Cerasus Planting Co., LTD., Shaoguan

512000, China; 4. Tianshi Group Co., LTD., Guangzhou 510335, China)

摘要:以云南樱桃优良单株的­嫩枝为外植体,研究了不同的预处理方­式、取材时间、取材部位和消毒方法对­其无菌材料获得的影响。结果表明:外植体宜随采随处理,且枝条带叶冷藏时间不­宜超过5 d;外植体最佳采集时间为­春季4月,最佳的取材部位为顶芽­下第4~5个茎节;最佳表面消毒灭菌方法­为1%新洁尔灭5 min+0.1% 升汞溶液 2~8 min。

关键词:云南樱桃;组织培养;无菌外植体中图分类号:S

文献标志码:$

文章编号:收稿日期:修回日期:

Abstract: This paper studied on the impacts of pretreatme­nt methods, textractio­n time, explants parts and sterilizat­ion approaches on the half lignificat­ional stems of superior individual of Cerasus yunnanensi­s. The results showed that the explants should be treated as quickly as possible after being picked,and the refrigerat­ion time of explants shouldn¶t exceed 5 days. April was the best time for picking explants. As for explants, the best stem segments were the 4~5 internodes below apical buds. The procedures of surface sterilizat­ion was 1% benzalkoni­um chloride for 5 minutes, then 0.1% Hgcl2 immerising for 2 ~ 8 minutes.

Key words: Cerasus yunnanensi­s; Tissue culture; Explant sterilizat­ion

云南樱桃 Cerasus yunnanensi­s 属蔷薇科 5RVEDFE 樱属落叶乔木,原产我国云南、四川和广西>1@。广州天适集团有限公司­多年前从野生云南樱桃­中选育出一优良单株,具有生长速度快、冠型好、花量繁密、花瓣大、花色粉红艳丽、耐热性好、抗逆性强等优点,适合华南及周边地区种­植,推广前景广阔>2@。

该优株可通过种子进行­繁殖,但实生苗难以保持母本­优良性状,生长量、花型和花色分化均较大,不稳定。其常规无性繁殖主要采­用嫁接繁殖,嫁接所用砧木种类和穗­条木质化程度对其嫁接­成活影响很大,在广东适宜的嫁接时间­为12月至次年1月,鉴于嫁接用母株枝条数­量及嫁接时间的限制, 严重制约了其快速推广­应用 >3a4@。组织培养快速繁殖技术­为其大规模高效繁殖提­供了有效途径,其中无菌系的建立是其­组培快繁技术关键之一。

樱花组织培养技术研究­较晚,目前有关樱花无菌系建­立的报道不多 >5a6@,已有的樱属植物外植体­灭菌方法对该云南樱桃­优株外植体灭菌效果差。该云南樱桃优株长期定­植于户外,因长期暴露在空气中,体表附着大量微生物,体内内生菌多,脱毒困难>7@。其体内内含物多,褐化现象严重。此外,樱属植物多具皮孔,叶基部有托叶,清洗和脱毒过程中托叶­易脱落,而导致外植体容易受到­清洁剂、消毒剂等伤害;其叶片基部的腺体分 泌大量粘液,吸引昆虫攀爬和吮食,导致细菌入侵,从而增加了外植体消毒­的困难。可见,对污染和褐化的控制是­其无菌系建立的关键所­在。本文以云南樱桃优株的­嫩枝为外植体,通过研究预处理方式、取材时间、取材部位和消毒方法对­其无菌材料获得的影响,完善其无菌系建立技术,为其组培快繁技术建立­奠定基础,并为其他樱属植物组培­快繁技术提供参考借鉴。

1材料与方法

1.1 材料在广州天适集团有­限公司韶关市

基金项目:省科技发展专项资金(2017B01013­6118);广州市珠江科技新星(pearl River S&T Nova Program of Guangzhou) 专项;清远市

科技计划项目(DZXQY013,2018A020)。

乳源县大布基地内,从7年生的优株上剪取­嫩枝作为外植体。

1.2 方法

1.2.1 预处理方法的筛选本试­验共设置4种预处理方­法,其中处理 1a3 所用外植体是 2013 年

4月取自优株上的半木­质化枝条,处理 4所用外植体取自 2013 年 1 月初嫁接于钟花樱桃(寒绯樱)Cerasus campanulat­a 上的该优株萌枝。取外植体应选择天气晴­朗的10 00—11 00时段。各处理如下:

1)将外植体置于自来水下­冲洗去表面泥土,剪去叶片(留叶柄),在自来水中加入适量洗­洁精和2 滴吐温,用棉球蘸洗洁精溶液轻­轻刷洗外植体表面,然后用自来水冲洗干净­洗洁精,再用消毒剂进行表面消­毒灭菌。

2)将外植体置于自来水下­冲洗去表面泥土,将其基部用灭过菌的湿­润纱布包裹,按自然生长方向置于烧­杯中,套上保鲜袋,放入4℃冰箱低温冷藏,分别于OG、3 G、5 G、7 G 和

10 G后取出,剪去叶片,在自来水中加入适量洗­洁精和2滴吐温,用棉球蘸洗洁精溶液轻­轻刷洗腋芽及茎段,用自来水冲洗干净后用­消毒剂进行表面消毒灭­菌。

3)将外植体置于自来水下­冲洗去表面泥土,剪去叶片(留叶柄),在自来水中加入适量洗­洁精和2 滴吐温,用棉球蘸洗洁精溶液轻­轻刷外植体表面,用自来水冲洗干净洗洁­精,然后把其基部用灭过菌­的湿润纱布包裹,按自然生长方向置于烧­杯中,套上保鲜袋,放入4℃冰箱低温冷藏, OG后取出置于超净工­作台,用消毒剂进行表面消毒­灭菌。

4)取得的外植体按处理1 进行预处理。

以上各预处理后,取外植体顶芽下第 4a5个茎节进行表面­消毒灭菌,均按 1 2 4 中的 G处理进行。

1.2.2 取材时间的筛选

分别于2013年4月、7月和10月,于天气晴朗的10 00—11 00 时段,剪 取半木质化萌枝的顶芽­下第4a5 个茎节为外植体,按照预处理2的方法冷­藏 1 G,然后用 1 2 4 中的 G处理进行外植体的表­面灭菌。

1.2.3 取材部位的筛选

2013 年 4月于天气晴朗的10 00

—11 00时段,剪取半木质化萌枝为外­植体,将其分为3部分(,号为顶芽及顶芽以下2­个茎节,Ⅱ号为,号外植体以下2 ~ 3个茎节,Ⅲ号为Ⅱ号以下茎节),采用121预处理2的­方法冷藏1 G,然后用124中的G处­理进行外植体的表面灭­菌(,号、Ⅱ号和Ⅲ号升汞的较佳处理时间­分别为2 ~ 3 PLN、4 ~ 5 PLN 和 6 ~ 8 PLN)。

1.2.4 消毒灭菌方法的筛选

2013 年 4月于天气晴朗的10 00

—11 00时段,剪取半木质化萌枝为外­植体,将外植体置于自来水下­冲洗去表面泥土,剪去叶片(留叶柄),在自来水中加入适量洗­洁精和2 滴吐温,用棉球蘸洗洁精溶液轻­轻刷洗外植体表面,后用自来水冲洗干净,在超净工作台上将枝条­分成2 ~ 3 FP小段,无菌水冲洗干净后,在每个无菌玻璃瓶中放­置5 ~ 10个芽段,再按照以下5种消毒方­式进行表面消毒:

D)2 次氯酸钠溶液8 ~ 20 PLN (时间依据材料幼嫩程度­而定);

E)0 1 升汞溶液2 ~ 8 PLN(时间依据材料幼嫩程度­而定);

F)75 酒精溶液 30 V 0 1 升汞溶液2 ~ 8 PLN;

G)1 新洁尔灭5 PLN 0 1 升

汞溶液2 ~ 8 PLN;

e)1 新洁尔灭5 PLN 75酒精溶液 30 V 0 1升汞溶液2 ~ 8 PLN。

其中 2 次氯酸钠和0 1 升汞溶液具体的消毒时­间根据茎段的幼嫩程度­而定,如1 2 3 中分级,Ⅰ级茎段

2 次氯酸钠溶液处理时间­为8 PLN,而 0 1 升汞溶液处理时间为2 PLN。各消毒剂使用后都需用­无菌水清洗干净,消毒和清洗过程中要不­停地晃动玻璃瓶,使外植体与消毒剂或无­菌水 充分接触,每次无菌水冲洗时需晃­动玻璃瓶不少于30 V。把消毒后的外植体置于­接种盘中,用接种刀切除叶柄以及­外植体两端受伤部位,再接种于诱导培养基上,每瓶接种1个外植体。

每个处理接种 100 瓶。15 G 后观察并记录各小组的­污染率、褐化 死亡率和成活率。

2结果与分析

2.1预处理方式对外植体­存活的影响

表 1结果显示,通过将野外枝条嫁接到­砧木上于温室内养护管­理的效果最好,污染率和褐化 死亡率均在

10 以内,存活率高达82 。野外采集的外植体宜随­采随处理,及时处理的存活率最高,达51 ,随着冷藏时间的延长,污染率和褐化 死亡率升高,而成活率降低。当枝条贮藏时间超过 7 G,基本很难获得存活个体。此外,枝条带叶冷藏较去掉叶­片清洗后保存效果好,可能是清洗后冷藏加速­了托叶脱落。试验过程中发现,随着冷藏时间的延长,托叶脱

落现象加重,5 G后托叶基本都脱落,增加了植物材料与环境­的接触面,加重了环境中微生物、杀菌剂等对外植体的损­害(图1a2)。故野外采回来的外植体­应尽快处理,冷藏时间不宜超过5 G。

综上,合适的预处理方式可有­效减轻云南樱桃优良单­株外植体的带菌情况。对于野外材料,条件允许情况下,可以先在温室嫁接,再取其萌枝作为外植体。若条件不允许,则采回后应及时处理,且外植体带叶冷藏的时­间不宜超过5 G,采集和处理过程中尽量­减少托叶的脱落。

2.2采集时间对外植体存­活的影响表 2的试验结果显示,不同的取材时间会影响­云南樱桃优株进瓶效果。在3个取材时间中,4月为最佳取材时间,取材接种的外植体污染­率和褐化 死亡率均最低,而存活率最

高,高达 51 。由于7月份南方降雨量­大、气温高、湿度大,各类菌的活动旺盛期,此时取材接种的外植体­效果最差,污染率高达57 ,而存活率仅 19 。10月份取材接种外植­体效果不理想,稍好于7月处理的外植­体的效果。综上,云南樱桃优株外植体的­最佳采集时间为春季3—4 月,一般是在春季抽梢半木­质化到萌动腋芽长出芽­鳞前。

2.3取材部位对外植体存­活的影响

表 3表明,云南樱桃优株Ⅱ号外植体接种效果最好(图3),存活率 高达 65 ,污染率和褐化 死亡率均最低。Ⅰ号外植体效果其次,Ⅲ号外植体效果最差(图4)。三者之间污染率相差不­大,Ⅲ号外植体褐化 死亡率远高于Ⅰ 号和Ⅱ号外植体,由于Ⅲ号外植体木质化程度较­高,茎段不及Ⅱ号外植体充实,易被消毒剂渗透。Ⅰ号外植体幼嫩,对消毒剂承受力不及Ⅱ号外植体。综上,云南樱桃优株最佳的取­材部位为Ⅱ号(即顶芽下第4 ~ 5个茎节)。

2.4消毒方法对外植体存­活的影响

植物各部分的表面带着­的各种微 生物可以通过消毒剂进­行表面消毒,云南樱桃优株内生菌较­多,单独使用一种消毒剂效­果不理想。

表 4结果显示,云南樱桃优株的最佳消­毒组合是处理G—1 新洁尔灭 5 PLN 0 1 升汞 2 ~ 8 PLN(依据茎段幼嫩程度而定),此消毒处理外植体存活­率最高,可达59 ,褐化死亡率最低。处理e效果其次,存活率为 48 。处理E和 F外植体诱导效果差别­不大,处理F较处理E 多了酒精 30 V 处理,外植体的污染率降低了 9 ,但褐化 死亡率却提高了

10 ,可能酒精不适合作为云­南樱桃优株消毒剂,或者酒精使用时间过长。单独使用次氯酸钠的脱­毒效果最差,污染率高达60 ,存活率仅为16 。综上,云南樱桃优株嫩枝的表­面消毒最佳处理为处理­G—1 新洁尔灭5 PLN 0 1 升汞 2 ~ 8 PLN(依据茎段幼嫩程度而定)。

3结论与讨论

无菌系的建立是云南樱­桃优良单株组培快繁关­键技术之一。本研究表明:1)外植体宜随采随处理,且枝条带叶冷藏时间不­宜超过5 G,随着枝条冷藏时间延长,托叶脱落 现象加重,增加了消毒剂对外植体­的损害,外植体存活率与冷藏时­间

成反比。2)已有的樱花组织培养研­究中,外植体灭菌的存活率一­般在

45 a70 >8a10@。本试验中,将云南樱桃优株的野外­枝条嫁接到砧木上于温­室内养护管理,再取其萌枝作为外植体,可有效降低其污染率,外植体存活率可达 82 ,对于野外材料,条件允许情况下,可以先在温

室嫁接。3)外植体最佳采集时间为­春季 3—4月,外植体带菌情况、引起褐变的物质的量因­生长季节不同而有所差­异,在适宜的季节采集合适­的外植体,可以有效减少污染、褐化的发生 >11@。4)最佳的取材部位 为顶芽下第 4a5 个茎节,配合表面消毒方法即1 新洁尔灭5 PLN 0 1升汞溶液 2a8 PLN,外植体存活率可达 65 ,75 酒精对外植体进行消毒­可降低污染率,但对外植体伤害较大,褐化 死亡率提高,这与王

>8@

红梅等 对垂枝樱外植体灭菌的­研究结果一致。

本研究通过对外植体进­行预处理,选择合适的取材时间、取材部位和消毒方式等­方法,能够有效降低污染率和­褐化死亡率,提高外植体存活率,可高效快速建立云南樱­桃优株的无菌系,有利于快速开展其组培­快繁技术后续研究,同时可为其他樱花品种­的组培快繁技术研究提

供参考和借鉴。

该云南樱桃优株树形优­美、花色鲜艳、花量大、耐热性好、抗逆性强,是非常适合华南地区种­植的新优樱花观赏品种。目前已在广东、广西等省份大量应用推­广,生长及开花表现良好,深受人们喜爱(图5a6)。组培快繁技术相关研究­为其工厂化育苗及快速­推广提供了有力保障。

注:图片均为作者自摄。 参考文献:

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业大学学报,2007(2):198-202. 作者简介: 张晓明/男/1986 年生/广东云浮人/硕士研究生/ 专业方向为森林培育

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图 1 优株枝Ⅱ冷藏5 d
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图 2 优株枝Ⅲ冷藏5d
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图 3 嫁接萌枝Ⅱ
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图 4 嫁接萌枝Ⅲ
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图 6 广州番禺宝墨园开花效­果
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图 5 广州琶洲开花效果

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