樱桃

大樱桃矮化砧木组培快繁技术及脱毒研究

黄慧明

（德州学院农学系，山东德州 253023）

摘要：本文综述了大樱桃矮化砧木组织培养及脱毒技术研究进展，重点对樱桃矮化砧木GD-1、GD-2外植体的初代培养、增殖培养、生根培养等环节进行了研究，也对樱桃茎尖脱毒技术进行了研究。以大樱桃嫩梢芽为外植体进行茎尖组培脱毒研究，结果表明：(1)筛选出的增殖培养基为MS +6–B A1.0 mg/L +NAA0.2mg/L+GA30.5mg/L+蔗糖30g/L+琼脂6.5g/L，丛生芽增殖数达到6个以上。确定良好的生根培养基为1/2MS+IBA0.7mg/L+NAA0.2mg/L+蔗糖20g/L+琼脂3.5g/L，生根率可达75.1%。(2)外植体进行暗培养能提高生根率，生根率达到了73%，而对照仅有57%，单株根数也从1.2条增加到了1.7条。(3)采用特异引物的RT-PCR扩增方法，对3个大樱桃品种进行了李坏死环斑病毒(PNRSV)的检测。结果表明，0.5～0.8mm 茎尖培养对李坏死环斑病毒(PNRSV)的脱毒率达78.5％；0.5mm 以下茎尖培养对PNRSV 的脱毒率达 93.3％，证明大樱桃试管苗0.5mm 以下的小茎尖培养能有效脱除 PNRSV病毒。

关键词：大樱桃；矮化砧木；组培快繁；脱毒技术

1引言

樱桃（Prunus）为蔷薇科樱属（Cerasus Mill.）的落叶乔木。樱桃属植物有100余种，主要的栽培种有中国樱桃（Prunus pseudoerasus Lindl.）、欧洲甜樱桃（Prunus avium L.）、欧洲酸樱桃（Prunus cerasus L.）和毛樱桃（Prunus tomentosaThub.）四个种[1,2]。甜樱桃（Prunus avium L.）即欧洲甜樱桃，又称西洋樱桃、大樱桃，原产欧洲及小亚细亚一带，德、意、法、美、英等国栽培面积较大。我国于19世纪70年代通过传教士、船员等引入烟台[3]，20世纪以来，栽培面积陆续扩大，全国各地竞相扩大栽培，发展潜力很大。大樱桃是世界上广泛栽培的果树之一，在我国落叶果树中是继中国樱桃之后成熟最早的果品，是调节淡季水果市场的佳品。由于大樱桃外观鲜艳、济效益较高，品质好、成熟早、营养丰富、耐贮运，因此，栽培的经济效益较高，近几年得到了较快的发展。

1.1 国内外大樱桃矮化砧研究利用现状

大樱桃繁殖主要依靠嫁接繁殖，由于受到砧木问题的制约，限制了大樱桃的生产和发展。由于用中国樱桃、酸樱桃作砧木嫁接大樱桃品种存在许多弊端，例如：①树体高大（最高可达15m）难管理，“樱桃好吃熟难采”，不利于保护地栽培。②栽植前期易旺长，成花难，结果晚，进入盛果期需7-8年。③不抗根癌病、流胶病、西方X病和树干溃疡病，抗逆性差。④后期生长衰落快，产量低，品质差。因此，由于矮化栽培因具有结果早、品质好、管理方便、品种更新快等优点，已成为果树业发展的趋势[4]。

上世纪60年代英、德等国把选育大樱桃的矮化砧木列入了研究计划并付之实施，70年代以后各国陆续推出矮化砧木品种（或品种系列），美国专门成立了一个NC-140基金来

研究大樱桃砧木的矮化作用及生产繁育最早是英国的东茂林试验站推出的大樱桃半矮化砧木考特（Colt）；随后许多国续推出矮化或半矮化砧木系列：如意大利的CAB系列、法国的Edabriz系列、捷克和波兰的P-HL系列、丹麦的DNA系列、比利时的GM系列、美国的M×M系列、俄罗斯的VC-13和VSL-2、罗马尼亚的IP-CI系列、德国的Pi-Ku系列、Weiroot 系列、Gisela系列[5]等等。20世纪90年代初，西方园艺发达的国家新建的大樱桃园已普遍采用矮化或半矮化砧木。

由于矮化或半矮化砧木的应用，大樱桃的树高从过去的10m以上控制在4m左右,种植密度从每公顷300余株增加到825～1245株，进入结果期由过去的4-5年缩短为3年；进入丰产期由过去定植后7-8年缩短为5-6年，大大减少了管理用工和农药的用量，缩短了资金的回收年限，提高了经济效益 [6]。利用矮化砧木实行密植栽培是实现果树早实、丰产、优质、高效重要措施，这在我国苹果生产上已经取得了巨大的成功，但在大樱桃上尚处于起阶段。

1.2 樱桃及砧木植物组织培养研究

植物组织培养萌芽于20世纪初，1943年White提出了植物细胞全能性学说，使植物组织培养开始形成为一门新兴学科。20世纪50年代以来，植物组织培养得到了迅速的发展，广泛应用于生物学和农业科学，在农业生产上发挥了巨大的作用。我国植物组织培养研究工作始于30年代初，1931年李继侗培养银杏的胚。1935-1942年罗宗洛进行了玉米根尖离体培养。其后，罗士韦进行了植物幼胚、根尖、茎尖和愈伤组织的培养。70年代以来，我国开展了植物花药培养单倍体育种，并在植物组织培养方面进行了大量的研究，取得了一系列的举世瞩目的成就，不少研究成果已走在世界的前列，我国的植物组织培养水平居世界领先地位 [7]。

樱桃组织培养技术始于 20 世纪 70 年代末，以茎尖、茎段、子叶、根尖、种子和花器官等器官作为外植体进行离体培养，是樱桃组织培养中一个主要的方面。同时，对胚培养、细胞悬浮培养和胚状体的诱导也进行了初步的研究；近些年，在组织细胞培养物的超低温保存以及基因工程方面也取得了一些进展。目前植物组织培养方面应用最多、最广泛和最有效的是脱毒和离体快繁，利用组织培养快速繁育砧木苗的方法大致分为培养材料的选择与灭菌、培养基的选择、芽分化与增殖继代、诱导生根和移栽等阶段。

樱桃茎尖组织培养是建立组织培养程序中一种简单易行的方法。采用茎尖培养进行快繁，繁殖系数高，成苗快，苗木整齐、一致、质量好。有关研究者先后对樱桃4个种的众多品种及变种进行了茎尖离体培养。首先是意大利的Ancora、Benvenuto、Roselli等(1982)

将樱桃砧木F12/1无性系的茎尖分生组织接种于MS培养基上，然后扩繁、生根并移栽，成功地获得植株。Isac(1983) [8]、Swir(1983)先后利用酸樱桃的茎尖进行大量离体繁殖。Wilkins、Dodds(1982)研究分析了9种生长调节剂对樱桃茎尖的生长和扩繁的作用，试验

和乙烯抑制生长，IAA、NAA、2,4-D 表明BA和IBA能促进茎尖的增殖倍数，而 KT、ABA、GA

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也能提高扩繁系数。Dradi、Vito、Standardi(1996)对马哈利樱桃(Prunus mahaleb)的11个不同生态型樱桃的茎尖进行离体培养，平均增殖系数是3.4，然而不同生态型植株的生根率和增殖系数变异都很大[9]。Buzkan、Cetiner、Yalcin-mendi等(1997)对酸樱桃和大樱桃砧木茎尖离体培养的季节进行了研究，结果显示，春季茎尖分生组织成活率最高，夏季细菌污染率比较高，秋季的成活率最低。

韩东生、吴绛云、郭淑元等（1993）对樱桃砧木Colt的茎尖培养和快速繁殖进行了研究，并对茎尖培养过程中的愈伤组织进行分离培养，获得绿色苗端，再将苗端分离培养诱导分化，实验同时获得了由茎尖腋芽原基发育增殖的幼苗和由愈伤组织再分化出的幼苗，继代增殖中使用激动素KT(0.5～1.0毫克/升)代替细胞分裂素BA(2.0毫克/升)可消除丛状苗的黄化现象，并促进芽的伸长。随后，韩文璞（1994）[10]对大樱桃茎尖离体培养和快速繁殖进行了研究并建立了高效的扩繁体系。王然、戴洪义、周爱芹（1994）对矮樱桃（中国樱桃）茎尖组培进行了研究，实验发现活性炭对试管苗的根长和侧根量有明显的促进作用。姜淑荣、王际轩、刘志等(1996)对简化Colt砧木茎尖组培快繁技术作了研究。伍克俊、苟永平、贾福明(1997)研究了不同浓度IBA和IAA组合对大樱桃茎尖脱毒无根苗诱导生根的影响。

孙清荣、孙洪雁、赵红军(2000)中国樱桃抗病毒选系试管苗为试材,研究了基本培养基、IBA、蔗糖、光暗培养4个因素,结果表明基本培养基、IBA和光暗培养是影响试管苗产生不定根的主要因素。生根的基本培养基为1/4MS，认为减到1/3～1/4,能把生根率提高10%以上。陈君帜、李青、孙钊(2003)以中国樱桃半野生种对樱茎尖为外植体研究发现，外植体种类、茎尖大小及抗氧化剂维生C均影响茎尖初代培养成活率，0.5mm及1.0mm茎尖培养成活率均极显著高于0.3mm茎尖，0.5mm与1.0mm茎尖之间差异不显著。初代培养取0.5mm茎尖接种为宜[11]。因为马哈利樱桃极耐寒，不传播Buckskin病，受根癌病、萎蔫病和细菌性溃疡病危害较轻，与大樱桃等嫁接的亲和力强，接口愈合良好，生长健壮，抗旱、抗寒、耐瘠薄，且抗根头癌肿病，作为优良砧木，市场潜力巨大，张志勤、肖娅萍和王喆之(2004)以马哈利樱桃（Cerasus mahaleb），进行了茎尖培养快繁[12]

1.3 樱桃脱毒技术及检测研究进展