董玉梅等
, 2011,
全雄芦笋泽西骑士
(Jersey Knight)
的离体快繁
,
分子植物育种
(online) Vol.9 No.103 pp.1741-1748 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0103)
1742
不可缺少的氨基酸、矿物质和其它多种营养元素,
也含有黄酮类
(
如芦丁
)
、甾体皂甙等多种药用活性
成分,因具有丰富的营养价值被称为“蔬菜之王”,
又因有较高的药用价值而被誉为“第一抗癌食品”
(
赵静等
, 2007)
。芦笋具有的药效成分可用于治疗更
年期症状、腹泻、消化不良、神经衰退性疾病,被
视为强有力的植物雌激素
(phytoestrogen)
而被广泛
应用
(Saxena and Bopana, 2009)
。
较好的经济价值及广阔的应用前景,使芦笋产
业在国内发展较快,如福建、山东、华北和西北等省
份均有大规模的芦笋种植,中国目前已成为全球第
一大芦笋生产国。随着芦笋种植年限延长,及利用
大棚、温室等设施进行周年栽培,笋株的各种病原
在栽培地因种群扩大而增高了病害发生率
(Liddycoat
et al., 2009)
,导致产量和品质的直线下降。为巩固
和发展芦笋产业,提高芦笋生产效益,需要培育大
量优良的种苗,其中选用全雄一代杂种是目前芦笋
高产的有效手段。
芦笋雄株不结实、光合作用产物集中分配给新
生嫩茎而发茎多、品质好,芦笋雄株较雌株的产量
约高出
20%~30% (
沈汉清等
, 1992,
福建农业科技
,
3: 22-23)
。另外,雄株还因不结实重压、不易倒伏
而利于植株之间的通风透光,从而减轻病虫害。全
雄品种的获得,通常主要是通过获得超雄材料来进
行常规育种
(
李方等
, 2006,
山东农业科学
, 2: 40-41)
,
其次是雄株离体快速无性繁殖,或者是花药培养法
(
沈汉清等
, 1992,
福建农业科技
, 3: 22-23)
。而本研
究所采用的途径是雄株的离体快繁。对优质的雄性
芦笋进行离体快繁,不仅可以通过无性繁殖获得与
父本具有相同遗传特性的优质雄性芦笋,而且其愈
伤组织脱分化和再分化体系的建立
(
王蒂等
, 2003)
还可为分子育种研究和
(
或
)
为植物离体培养生产
药用活性代谢物等方面奠定基础
(Chaturvedi et al.,
2007)
。
杰西奈特又称为泽西骑士
(Jersey Knight)
,是美
国泽西芦笋试验场培育出的早熟、全雄杂交
F
1
代。
该品种生长势强,嫩茎绿色粗大、均匀,平均单茎
重
22~24.1 g
;嫩茎质地细腻,微甜,纤维含量少,
口感好,是目前国际保鲜芦笋市场最佳品种
(
北京中
农金玉国际蔬菜种子部
, http://www.jm591.com/
lusun_show.asp?id=340)
。而且更为重要的是该品种
对根腐病、茎枯病具有较强的耐受性,在湿度比
较大,周年生产的云南、海南等热区栽培能获得
优质高产。
本文结合前人芦笋组培的文献报道
(Pontaroli
and Camadro, 2005;
孔萌萌和周根余
, 2006;
陈振东
,
2007;
徐化凌和陈纪香
, 2009)
,对全雄芦笋品种泽
西骑士进行离体快繁研究,通过脱分化培养获得愈
伤组织、再分化和生根培养获得完整植株的全过
程,建立了全雄芦笋泽西骑士
(Jersey Knight)
的快
繁体系。
1
结果分析
1.1
全雄芦笋泽西骑士
(Jersey Knight)
不同外植体
愈伤组织诱导培养
不同外植体愈伤组织诱导培养试验表明:髓部
和茎段愈伤分化较早,一般接种约
7 d
后,外植体
边缘或中间逐渐膨大,接种约
14 d
后,淡黄色至浅
绿色愈伤组织逐渐形成,并进入迅速生长期,约
25~30 d
即可长成典型愈伤组织
(
图
1)
。不同外植体
的愈伤组织诱导率见表
1
。从表
1
可知,以芦笋嫩
茎表皮、髓部和含侧芽茎段诱导形成愈伤组织的能
力不同,其中髓部的诱导效果最好,在培养基
MS+
NAA 1.0 mg/L+6
-
BA 1.0 mg/L+2,4
-
D 2.0 mg/L
中诱
愈率高达
100%
;利用茎段为外植体在该培养基上
的诱愈率为
90.6%
;而以表皮为外植体的愈伤组织
诱导率最高仅为
68.8%
。另外,利用不同外植体来
诱导愈伤组织时,还受不同植物生长调节剂的种类
和浓度的影响,当
MS
培养基中添加
2,4
-
D
和
6
-
BA
时,有利于芦笋茎段愈伤组织的形成,且
6
-
BA
的
浓度要大于或等于
0.5 mg/L
的诱导效果才明显,而
2,4
-
D
的浓度为
2.0~5.0 mg/L
时对芦笋的愈伤诱导
起到决定性作用。加激动素
KT
后,外植体的愈伤
诱导率都明显下降,说明激动素
KT
对芦笋外植体
的愈伤组织诱导效果不明显。
图
1
芦笋愈伤组织的诱导
注
: A:
泽西骑士髓部诱导的愈伤组织
; B:
泽西骑士茎段诱
导的愈伤组织
Figure 1 Callus inducing of Aspargus ‘Jersey Knight’
Note: A: Callus from pith; B: Callus from young stem