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早皇后甜瓜无菌系的初步建立

早皇后属早熟甜瓜品种,生长势较强,第1 雌花着生在主蔓第3 节的子蔓上,以后每节出现1 朵雌花。全生育期84 d,果实发育期38~40 d。果实椭圆形,果皮金黄色覆浅隐绿条斑,网纹…

早皇后属早熟甜瓜品种,生长势较强,第1 雌花着生在主蔓第3 节的子蔓上,以后每节出现1 朵雌花。全生育期84 d,果实发育期38~40 d。果实椭圆形,果皮金黄色覆浅隐绿条斑,网纹细密,外观美;果肉橘红色,肉质细松,多汁,中心可溶性固形物13%~14%,最高可达16%;单果质量3~4 kg,耐贮运;种子黄白色、卵形、中等偏大,单瓜种子数量450 粒左右,千粒质量70 g。早皇后优良的商品性状一直受到人们的青睐,已成为甜瓜育种者的研究目标之一。转基因技术的出现,使得丰富其优良性状成为可能。建立一套完整高效的再生体系成为其转基因的前提。有关甜瓜再生体系和无菌系建立的研究报道很多。目前,无菌系的建立大都通过种子去壳,75% 酒精浸泡30~60 s,0.1% 升汞消毒5 min 左右,无菌水清洗3~4 次,滤纸吸干,然后将种子接种到MS 培养基上。建立一套完整高效的再生体系,首先要建立高效的无菌系,旨在为再生体系的建立提供大量的材料。可见,建立一套完整高效的早皇后甜瓜无菌系成为首要亟待解决的问题。
 
1 材料与方法
1.1 材料
早皇后甜瓜种子由新疆维吾尔自治区葡萄瓜果开发研究中心提供。
1.2 方法
1.2.1 不同种子处理方式
将早皇后甜瓜种子,采用不去壳、嗑缝和去壳3 种处理方式,在超净工作台内消毒。先将种子在75% 的酒精中浸泡1 min,再用15% NaClO 浸泡30 min,无菌水冲洗3~4 次,滤纸吸干水分,最后接种到MS 培养基上。每个处理6瓶,每瓶2 粒。观察并记录其生长状况。
1.2.2 不同NaClO 浓度
种子去壳,在75% 酒精中浸泡1 min,分别用2.5%、5%、10% 和15% NaClO 浸泡30 min,无菌水冲洗3~4 次,滤纸吸干水分,最后接种到MS 培养基上。每个处理5 瓶,每瓶2 粒。观察并记录其生长状况。
1.2.3 不同培养基
种子去壳,在75% 酒精中浸泡1 min,用15% NaClO 浸泡30 min,无菌水冲洗3~4 次,滤纸吸干水分,最后接种到MS、MS+BA 0.3mg·L-1、MS+BA 0.5 mg·L-1 和MS+BA1.0 mg·L-1 4 种培养基上。每个处理6 瓶,每瓶2 粒。观察并记录其生长状况。
 
2 结果与分析
2.1 不同种子处理方式对无菌苗生长的影响
表1 接种5 d 后的调查结果显示,种子去壳,子叶、下胚轴和根均长出。嗑缝的种子,有部分长出子叶。不去壳的种子,未脱壳,没有萌发。可见,种子去壳,有利于无菌苗的快速生长。
不同种子处理方式无菌苗生长情况比较

2.2 不同NaClO 浓度对无菌苗生长的影响
表2 结果表明,15% NaClO 处理,种子均未污染,生长势强。2.5%、5%和10% NaClO 处理,种子均有污染,且5% NaClO 处理,种子生长势弱。可见,15% NaClO 处理种子,有利于无菌苗的大量获得和快速生长。
不同NaClO 浓度处理无菌苗生长情况比较

2.3 不同培养基对无菌苗生长的影响
表3 结果表明,种子接种到MS 培养基上,无菌苗根和下胚轴均细长,子叶嫩绿。添加BA 0.3 mg·L-1 的MS 培养基,无菌苗根粗,下胚轴细而短,子叶深绿。添加BA 0.5 mg·L-1 和1.0 mg·L-1 的MS 培养基,无菌苗均表现出根和下胚轴粗短,子叶深绿,畸形苗多。可见,种子接种到MS 培养基上,有利于无菌苗快速大量的获得。
表3 不同培养基无菌苗生长情况比较
不同培养基无菌苗生长情况比较
3 讨论和结论
甜瓜果实营养丰富,是一种色、香、味俱佳的重要世界性水果。我国是甜瓜重要起源地之一,生产历史悠久,是现今世界甜瓜资源大国,也是生产和出口大国。甜瓜含有丰富的矿物盐和多种维生素,为夏天主要果蔬, 被作为一种高产值的经济作物在世界各地广泛种植。当今世界甜瓜育种的主要目标是抗逆( 抗病、耐低温弱光湿热等)、优质和高产育种。生物技术的应用大大提高了育种效率。甜瓜转基因一直是甜瓜育种工作者的主要研究目标之一,而转基因的前提是建立一套完整的甜瓜再生体系,首先需要建立无菌系,从而获得大量无菌苗,为其提供充足的材料。
种子外壳对种子萌发有阻力,妨碍无菌苗的生长,去壳可以去除阻力。适宜的NaClO 浓度可以彻底进行表面消毒,减少污染程度。种子中有激素,适宜的激素浓度有利于幼苗生长。本试验结果表明,用15% NaClO 对去壳的种子进行表面消毒,然后将其接种到MS 培养基上,有利于快速大量获得早皇后甜瓜无菌苗,同时也是建立早皇后甜瓜无菌系的最佳方法。

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