这就说明要提高韭菜的再生频率,选择合适的品种也相当重要。
2.2.2器官生理状态的影响
从韭菜不同器官或相同器官不同部位产生再生植株的难易程度,可以看出器官的生理状态影响组织培养,生长活跃的器官易于培养。王明耀等人的研究显示,同为花器官不同部位的分化难易表现为:花茎花柄花蕾花盘。前人的研究也证明了茎尖、根尖等生长点的分化较容易,而叶片的转化率较低。饶月辉等人的研究显示,在进行茎尖培养时茎尖的长度越小愈伤化程度越高,这可能也与外植体的生理状态有关,因为越靠近茎尖顶端生长就越活跃,脱分化的能力也就越强。张松等人发现随苗龄增加,芽分化频率和平均出芽数呈下降趋势。苗龄对不定芽分化的影响可能也与外植体的生理状态有关,随苗龄的增加外植体脱分化的能力减弱。
2.2影响韭菜组织培养的外因
影响韭菜组织培养的外因主要包括培养基种类、外源激素和抗生素。
2.2.1培养基的影响
饶月辉比较了MS、WH、LS、N6和SH五种培养基对韭菜茎尖培养的影响,五种培养基上的韭菜茎尖均能成活,成苗率在48%以上,其中MS培养基达到78%,且成苗时间短,茎叶粗壮,生长旺。因此,MS培养基为韭菜组织培养的最适基本培养基。
2.2.2外源激素的影响
激素的影响主要表现在对愈伤组织和芽及根的分化上。在对花蕾材料的研究中发现,添加NAA和BA,NAA、BA和KT两种激素组合对愈伤组织的诱导效果明显,花器官其它部位出愈率主要与生长素和细胞分裂素这两类激素的种类和比例有关。在韭菜根尖培养研究中发现,NAA和BA对韭菜组织培养作用显著,在MS+NAA1mg/L+BA2mg/L培养基上,产生愈伤组织的频率和不定芽诱导频率均最高,达到80.6%。在韭菜茎尖培养研究中发现,在NAA浓度相同情况下,6-BA从0.1mg/L上升到1.0mg/L,芽的增殖数量呈增加趋势,但到2.0mg/L时,6-BA有抑制作用;在6-BA浓度相同情况下,NAA浓度在一定范围内(0.1-1.0mg/L)升高对芽的诱导也有促进作用;其中NAA和6-BA的浓度均为1.0mg/L的处理组合芽诱导数达到最高。IAA和NAA均能影响再生苗的生根数和根的生长速度,其中无激素的MS培养基生根数最多,生长速度最快,更有利于韭菜组织培养过程中的生根培养。
2.2.3抗生素的影响
张松的研究发现,卡那霉素(Km)羧苄青霉素(Carb)和噻孢霉素(Cef)对韭菜根尖培养有抑制作用,表现为随着抗生素浓度的提高,愈伤组织和芽的分化频率逐渐降低;在浓度范围为100-500mg/L时,Timentin对韭菜根尖培养中愈伤组织的诱导和芽分化影响不大,但是出芽数量随Timentin浓度的升高而有所下降。
3.韭菜组织培养的研究与应用展望
目前,韭菜(同源四倍体)育种中面临一个严重的问题,即育种周期过长。韭菜在一般条件下需3年完成一个有性生殖循环。选育一个自交系或一个常规品种,需要10-15年时间。另外,韭菜产量及品质多年来处于徘徊状态,韭菜虽为异花授粉蔬菜,利用杂种优势是最有效途径之一,但韭菜品种间的杂种优势效果不明显。韭菜组织培养作为基因工程技术,与常规农业育种技术结合,在愈伤组织培养过程中易产生遗传性变异,较大的遗传变异是选育新品种的基础,特别是染色体倍性的变化,为改良品种提供了新途径;同时伴随组织培养技术的日趋完善,可以将植物组培技术与分子生物学方法结合起来,在细胞水平上进行遗传修饰,重组,以改良韭菜品种;还可以通过胚培养途径将诸如山韭具有花期长、抗真菌细菌性病害等的优良性状输入栽培种,以扩大栽培种的基因库;与韭菜同属的洋葱是农杆菌的天然寄主,当酚类物质如乙酰丁香酮在农杆菌侵染中的作用被发现后,利用农杆菌介导法将外源基因导入单子叶植物成为可能,目前,我国韭菜的转基因工作也正在进行之中,韭菜高频植株再生体系可作为基因转移的受体系统,因此,加强韭菜组织培养技术的研究和开发,必将为转基因韭菜的研发打下坚实的基础。
随着生物技术产业化发展的日益加快,植物组织培养技术必将成熟完善,进而为韭菜加快育种进程,缩短育种周期,提高育种效益提供有效的技术支撑。
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