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摘要：为完善西瓜离体再生体系，以23种基因型材料的西瓜无菌苗子叶为试材，运用方差分析筛选高效基因型材料及芽诱导最适培养基。结果表明：基因型不同的材料，诱导效果有明显差异。筛选的再生高效基因型为鲁圆、三白、FW351、PM2和京母。鲁圆诱导效果最好，最高诱导率达到90.0％。与18种基因型材料的诱导差异达到了显著水平；三白、FW351、PM2和京母的诱导效果次之，诱导率分别为85.0％、82.5％、82.5％和80.0％。筛选的芽诱导最适培养基为MS 6－BA3.0mg/L。
关键词：西瓜 组织培养 基因型材料 筛选 方差分析
西瓜(Cirtullus langatus)的遗传基础十分狭窄，采用常规育种技术对某些性状的改良较为困难。基因工程技术为定向改良西瓜新品种提供了一条新的途径。高效离体再生体系的建立是利用基因工程技术进行西瓜种质资源改良的基础。西瓜组织培养研究始于20世纪70年代，Andrus首次建立了无籽西瓜的无性繁殖体系。随后。国内外许多学者也相继采用顶芽、子叶、花药和原生质体等进行培养。尽管上述研究取得了一些进展，但国际上依然公认西瓜属于离体再生较难的作物之一。存在着高效基因型少、再生频率低、分化芽伸长慢等问题，影响基因工程技术在西瓜遗传改良中的高效应用。有关西瓜离体再生高效基因型材料的筛选研究还未见报道。本试验通过对23种基因型材料在不同激素配比的培养基上离体再生率的比较，筛选出再生高效基因型材料，以进一步完善西瓜离体再生技术体系，为西瓜基因工程的改良奠定坚实的技术基础。
1、材料与方法
1.1试验材料
试验材料由国家蔬菜工程技术研究中心提供。共23份。其中栽培种14份，分别为京母、山赵、T326、鲁圆、丰母、303、农母、虎圆、黑圆、白－HC、352、王－M、黄父和三白；野生种9份，分别为PM1、PM2、PI595203、FW351、中信、打籽1、打籽2、野黑和黑崩筋。
1.2试验方法
1.2.1种子消毒及无苗苗的培养取籽粒饱满的西瓜种子剥去外壳，用70％的酒精浸泡1min，无菌水冲洗3遍。然后用10％NaClO浸泡10min，无菌水冲洗3遍，接种于MS基本培养基。置于(25±1)℃，黑暗条件下培养。
1.2.2芽诱导培养基采用MS基本培养基，琼脂0.7％，pH值5.8。根据6－BA和IAA不同浓度组合设置LI－L10共10种培养基(表1)。
2.2不同培养基对不同西瓜基因型材料不定芽诱导的影响
对不同培养基上23种基因型材料不定芽的诱导结果进行方差分析。方差分析结果如表5。诱导效果最好的培养基是L3，不定芽平均诱导率达到43.8％，与L4等8种培养基的诱导差异达到了极显著水平；L5培养基诱导效果次之，其不定芽平均诱导率为40.4％，与L4等8种培养基的诱导差异也达到了显著水平。L3和L5两种培养基的不定芽诱导效果呈显著性差异。
不同基因型材料最适诱导培养基不同。鲁圆和王－M等9种基因型材料芽诱导率最高的培养基是L3，京母和三白等7种基因型材料芽诱导率最高的培养基是L5。说明基因型与诱导培养基存在互作作用(表2)。
表5还表明，并非激素的质量浓度越高，对西瓜不定芽的诱导越有利。当6－BA浓度为3.0mg/L时，诱导率最高；而当6－BA质量浓度高于3.0mg/L时，诱导率随质量浓度的升高而降低。当IAA为0mg/L时，诱导率较高；IAA的质量浓度在0.5mg/L时诱导率略降低，说明IAA的增加对不定芽诱导表现出抑 制作用。
2.3根诱导和试管苗移栽
材料基因型不同时，其生根能力差别不大。无论何种基因型材料，经过一定的时间。在加入IAA的培养基上都可以诱导其生根。转入生根培养基的试管苗10d后即可观察到切口基部有白色不定根生成，20d后根系基本形成，发育成完整试管苗，最高生根率(PM2)可达86.7％。
如果将试管苗直接移栽到营养钵中，成活率较低，平均成活率只有35.0％。本试验对移栽方法进行了改进。首先将消毒的草炭和蛭石(1：1)分装到无菌罐头瓶中，再移入试管苗，然后倒入1/2 MS液体培养基至刚刚浸没草炭和蛭石，放入培养室培养15d。待试管苗长出新根后，开口炼苗3d，最后附带罐头瓶内的草炭和蛭石一起栽入含有无菌基质的营养钵中，比直接移栽成活率明显提高，平均移栽成活率可达80.0％。
3、讨论与结论
许多学者对西瓜离体培养做过研究。利用子叶、顶芽和下胚轴等外植体相继成功建立了再生体系。由于植物内部激素调节、发育能力及与外源激素的配合等不完全相同，因此，难以用一套高效再生体系来涵盖全部基因型。笔者选取具有代表性的23种基因型材料进行研究，筛选再生高效基因型材料。通过研究发现。基因型不同，诱导效果具有明显差异。本试验中筛选的再生高效基因型材料共5份，其中栽培种3份，分别是鲁圆(90.0％)、三白(85.0％)和京母(80.0％)；野生种2份，分别是PM2(82.5％)和FW351(82.5％)。鲁圆和京母属于栽培种的早熟型。三白属于栽培种的晚熟型，PM2和FW351属于野生种的晚熟型。这表明基因型材料诱导不定芽的能力与其所属种类关系不大，主要在于其自身内部的激素调节和发育能力。
在西瓜的离体再生中，6－BA具有至关重要的作用。无论何种基因型只需附加一定质量浓度的6－BA就可以诱导其出芽。但诱导率存在明显差别。本试验证实，23种基因型材料平均诱导率在6-BA3.0mg/L时最高，5.0mg/L时次之。当高于3.0mg/L时诱导率出现下降，并且畸形芽、玻璃化芽出现的几率增加。当6－BA达到9.0mg/L时。玻璃化芽可达到70.0％左右。因此。对西瓜某一基因型材料进行离体培养时，6－BA质量浓度应优先考虑33.0mg/L。
西瓜试管苗直接移栽成活率很低，任春梅等采用无菌嫁接技术移栽。能有效提高成活率。但比较麻烦。本试验中将试管苗先移入消毒的草炭和蛭石，待其长出新根后再移栽。采用这种延缓试管苗移栽的方法，可以让试管苗在无菌条件下适应移栽后的生长环境，提高其适应能力，减少根系的损伤，起到炼苗作用，提高其成活率。
关键词：西瓜 组织培养 基因型材料 筛选 方差分析
西瓜(Cirtullus langatus)的遗传基础十分狭窄，采用常规育种技术对某些性状的改良较为困难。基因工程技术为定向改良西瓜新品种提供了一条新的途径。高效离体再生体系的建立是利用基因工程技术进行西瓜种质资源改良的基础。西瓜组织培养研究始于20世纪70年代，Andrus首次建立了无籽西瓜的无性繁殖体系。随后。国内外许多学者也相继采用顶芽、子叶、花药和原生质体等进行培养。尽管上述研究取得了一些进展，但国际上依然公认西瓜属于离体再生较难的作物之一。存在着高效基因型少、再生频率低、分化芽伸长慢等问题，影响基因工程技术在西瓜遗传改良中的高效应用。有关西瓜离体再生高效基因型材料的筛选研究还未见报道。本试验通过对23种基因型材料在不同激素配比的培养基上离体再生率的比较，筛选出再生高效基因型材料，以进一步完善西瓜离体再生技术体系，为西瓜基因工程的改良奠定坚实的技术基础。
1、材料与方法
1.1试验材料
试验材料由国家蔬菜工程技术研究中心提供。共23份。其中栽培种14份，分别为京母、山赵、T326、鲁圆、丰母、303、农母、虎圆、黑圆、白－HC、352、王－M、黄父和三白；野生种9份，分别为PM1、PM2、PI595203、FW351、中信、打籽1、打籽2、野黑和黑崩筋。
1.2试验方法
1.2.1种子消毒及无苗苗的培养取籽粒饱满的西瓜种子剥去外壳，用70％的酒精浸泡1min，无菌水冲洗3遍。然后用10％NaClO浸泡10min，无菌水冲洗3遍，接种于MS基本培养基。置于(25±1)℃，黑暗条件下培养。
1.2.2芽诱导培养基采用MS基本培养基，琼脂0.7％，pH值5.8。根据6－BA和IAA不同浓度组合设置LI－L10共10种培养基(表1)。
2.2不同培养基对不同西瓜基因型材料不定芽诱导的影响
对不同培养基上23种基因型材料不定芽的诱导结果进行方差分析。方差分析结果如表5。诱导效果最好的培养基是L3，不定芽平均诱导率达到43.8％，与L4等8种培养基的诱导差异达到了极显著水平；L5培养基诱导效果次之，其不定芽平均诱导率为40.4％，与L4等8种培养基的诱导差异也达到了显著水平。L3和L5两种培养基的不定芽诱导效果呈显著性差异。
不同基因型材料最适诱导培养基不同。鲁圆和王－M等9种基因型材料芽诱导率最高的培养基是L3，京母和三白等7种基因型材料芽诱导率最高的培养基是L5。说明基因型与诱导培养基存在互作作用(表2)。
表5还表明，并非激素的质量浓度越高，对西瓜不定芽的诱导越有利。当6－BA浓度为3.0mg/L时，诱导率最高；而当6－BA质量浓度高于3.0mg/L时，诱导率随质量浓度的升高而降低。当IAA为0mg/L时，诱导率较高；IAA的质量浓度在0.5mg/L时诱导率略降低，说明IAA的增加对不定芽诱导表现出抑 制作用。
2.3根诱导和试管苗移栽
材料基因型不同时，其生根能力差别不大。无论何种基因型材料，经过一定的时间。在加入IAA的培养基上都可以诱导其生根。转入生根培养基的试管苗10d后即可观察到切口基部有白色不定根生成，20d后根系基本形成，发育成完整试管苗，最高生根率(PM2)可达86.7％。
如果将试管苗直接移栽到营养钵中，成活率较低，平均成活率只有35.0％。本试验对移栽方法进行了改进。首先将消毒的草炭和蛭石(1：1)分装到无菌罐头瓶中，再移入试管苗，然后倒入1/2 MS液体培养基至刚刚浸没草炭和蛭石，放入培养室培养15d。待试管苗长出新根后，开口炼苗3d，最后附带罐头瓶内的草炭和蛭石一起栽入含有无菌基质的营养钵中，比直接移栽成活率明显提高，平均移栽成活率可达80.0％。
3、讨论与结论
许多学者对西瓜离体培养做过研究。利用子叶、顶芽和下胚轴等外植体相继成功建立了再生体系。由于植物内部激素调节、发育能力及与外源激素的配合等不完全相同，因此，难以用一套高效再生体系来涵盖全部基因型。笔者选取具有代表性的23种基因型材料进行研究，筛选再生高效基因型材料。通过研究发现。基因型不同，诱导效果具有明显差异。本试验中筛选的再生高效基因型材料共5份，其中栽培种3份，分别是鲁圆(90.0％)、三白(85.0％)和京母(80.0％)；野生种2份，分别是PM2(82.5％)和FW351(82.5％)。鲁圆和京母属于栽培种的早熟型。三白属于栽培种的晚熟型，PM2和FW351属于野生种的晚熟型。这表明基因型材料诱导不定芽的能力与其所属种类关系不大，主要在于其自身内部的激素调节和发育能力。
在西瓜的离体再生中，6－BA具有至关重要的作用。无论何种基因型只需附加一定质量浓度的6－BA就可以诱导其出芽。但诱导率存在明显差别。本试验证实，23种基因型材料平均诱导率在6-BA3.0mg/L时最高，5.0mg/L时次之。当高于3.0mg/L时诱导率出现下降，并且畸形芽、玻璃化芽出现的几率增加。当6－BA达到9.0mg/L时。玻璃化芽可达到70.0％左右。因此。对西瓜某一基因型材料进行离体培养时，6－BA质量浓度应优先考虑33.0mg/L。
西瓜试管苗直接移栽成活率很低，任春梅等采用无菌嫁接技术移栽。能有效提高成活率。但比较麻烦。本试验中将试管苗先移入消毒的草炭和蛭石，待其长出新根后再移栽。采用这种延缓试管苗移栽的方法，可以让试管苗在无菌条件下适应移栽后的生长环境，提高其适应能力，减少根系的损伤，起到炼苗作用，提高其成活率。