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北美豆梨杂种幼胚挽救及再生体系的建立

刘玉泽, 王一菲, 任威蓁, 栗浩, 路斌, 路丙社, 于晓跃

植物学报 2024, 59 (5): 800-809. DOI: 10.11983/CBB23152

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以北美豆梨(Pyrus calleryana cv. ‘Cleveland’)杂种幼胚为材料, 系统开展了杂种幼胚灭菌、愈伤组织诱导、不定芽增殖和生根培养基的筛选研究。结果表明, 4°C低温贮藏21天的杂种幼胚萌发率最高, 为67.23%; 幼胚最佳灭菌处理为75%乙醇灭菌30秒, 10% H₂O₂和0.1% HgCl₂分别消毒10和14分钟; 最适幼胚萌发培养基为1/2MS+4.0 mg·L^-1 6-BA+0.5 mg·L^-1 NAA, 萌发率达89.67%; 最适愈伤组织诱导培养基为1/2MS+1.0 mg·L^-1 IBA+1.0 mg·L^-1 6-BA, 愈伤组织诱导率为93.33%; 最佳分化培养基为1/2MS+0.2 mg·L^-1 IBA+2.0 mg·L^-1 6-BA, 再生频率为87.44%; 最佳继代增殖培养基为1/2MS+1.5 mg·L^-1 6-BA+0.1 mg·L^-1 IBA, 增殖率为100%; 最佳生根培养基为1/2MS+20 g·L^-1蔗糖+1.0 g·L^-1 活性炭+1.5 mg·L^-1 IBA+0.05 mg·L^-1 NAA, 生根率为82.63%。该研究为北美豆梨杂交种质资源高效繁殖提供了科学依据和指导。

No.	Rooting rate (%)	Average number of roots	Maximum root length (cm)	Rooting situation	The base case
D1	15.74±3.21 f	0.43±0.04 g	3.10	Rooting is rare, taproot is short and thick	More callus, white
D2	82.63±4.24 ab	3.63±0.08 a	10.50	Taproot is long, more fibrous roots	Callus is rare or absent
D3	73.15±4.24 b	2.19±0.06 c	14.90	Taproot is long, more fibrous roots	Minor callus
D4	28.70±3.21 e	1.19±0.06 e	2.60	Rarely rooting	More callus, white
D5	85.19±4.24 a	2.37±0.07 b	12.90	Taproot is long, fibrous roots are well developed	Callus is rare or absent
D6	60.19±4.24 c	1.26±0.04 de	2.50	Taproot is thin and long, minuscule fibrous roots	Minor callus
D7	25.93±4.24 e	0.84±0.04 f	11.90	Rarely rooting, a few taproots are thick and short	Large callus, white
D8	51.85±4.24 d	1.31±0.06 d	12.50	Taproot is slender with a few fibrous roots	Moderate callus
D9	65.74±4.24 c	3.59±0.08 a	9.40	Taproot is slender with a few fibrous roots	Moderate callus

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表7 不同浓度蔗糖、活性炭(AC)和IBA对不定芽生根的影响

正文中引用本图/表的段落

不同浓度蔗糖、活性炭(AC)、IBA对不定芽生根的影响见表7。不同浓度的IBA和活性炭均可诱导不定芽生根, 并且不同处理的生根率及平均生根数差异显著。其中, 蔗糖浓度为20 g·L-1时的平均生根数明显高于25 g·L-1蔗糖处理。无活性炭的处理组添加植物生长调节物质后更利于产生白色愈伤组织, 而不利于生根, 通过愈伤组织长出的根系较粗壮并且较短, 不长须根(图3E)。在添加活性炭的处理中, 基部产生少量愈伤组织或者不产生愈伤组织, 多数主根长度大于10 cm, 须根较多, 再生不定根的质量较好, 移栽更易成活(图3F)。IBA浓度为1.5 mg·L-1时, 生根数显著多于其它浓度处理。1.0 g·L-1 AC与2.0 mg·L-1 IBA配合使用时不定芽生根率最高。D5处理生根率最高, 为85.19%, 其次为D2, 二者生根率差异不显著; D2处理的平均生根数最多。综合各因素确定诱导不定芽生根的最佳培养基为D2: 1/2MS+20 g·L-1蔗糖+1.0 g·L-1 AC+1.5 mg·L-1 IBA+0.05 mg·L-1 NAA, 该培养基最有利于不定芽平均生根数的增加, 并且生根率较高。经炼苗移栽后的组培苗长势良好, 成活率为82.75% (图3G, H)。

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