3 个酿酒白葡萄品种快繁体系的建立

解晓海 ,  徐菲 ,  刘成敏 ,  单守明

农业科学研究(中英文) ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (02) : 79 -87.

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农业科学研究(中英文) ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (02) : 79 -87. DOI: 10.13907/j.cnki.nykxyj.20250924.001
葡萄与葡萄酒产业专题

3 个酿酒白葡萄品种快繁体系的建立

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Establishment of a rapid propagation system for three white wine grape varieties

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摘要

以宁夏贺兰山东麓‘白玉霓’‘贵人香’‘小芒森’3 个白色酿酒葡萄(Vitis vinifera L.)品种为试材,通过优化外植体消毒方式、培养基配方及植物生长调节剂配比,建立离体快繁体系。结果表明:‘贵人香’最佳消毒方式为70%乙醇60 s+15% H₂O₂8 min,最优初代、继代、生根培养基依次为MS+0.5 mg·L-1 6-BA+0.3 mg·L-1 NAA、1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA、1/2 MS+0.2 mg·L-16-BA+0.2 mg·L-1 IBA;‘白玉霓’的最佳消毒方式同‘贵人香’,最优培养基依次为 MS+0.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA、1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA、1/2 MS+0.2 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1IBA;‘小芒森’最佳消毒方式为70%乙醇60 s+15% H₂O₂7 min,最优培养基依次为MS+0.5 mg·L-1 6-BA+0.3 mg·L-1 NAA、1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA、1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 IBA。

Abstract

Using three white wine grape varieties from the eastern foot of Helan Mountain in Ningxia, namely ‘Baiyuni’,‘Guirenxiang’,and‘Xiaomangsen’ as materials, a rapid propagation system was established through optimizing the disinfection methods for explants, the culture medium formulas, and the ratios of plant growth regulators. The results showed that the optimal disinfection scheme of ‘Guirenxiang’ was 70% ethanol for 60s plus 15% H₂O₂ for 8 minutes, with the best initial, subculture, and rooting media being MS + 0.5 mg·L-1 6-BA + 0.3 mg·L-1 NAA, 1/2 MS + 0.4 mg·L-1 6-BA + 0.2 mg·L-1 NAA, and 1/2 MS + 0.2 mg·L-1 6-BA + 0.2 mg·L-1 IBA, respectively; the optimal disinfection method for ‘Baiyuni’ was the same as that for ‘Guirenxiang’, with the best media being MS + 0.5 mg∙L-1 6-BA + 0.2 mg·L-1 NAA, 1/2 MS + 0.4 mg·L-1 6-BA + 0.1 mg·L-1 NAA, and 1/2 MS + 0.2 mg·L-1 6-BA + 0.1 mg∙L-1 IBA; the optimal disinfection method for ‘Xiaomangsen’ was 70% ethanol for 60 seconds followed by 15% H₂O₂ for 7 minutes, with the best media being MS + 0.5 mg·L-1 6-BA + 0.3 mg·L-1 NAA, 1/2 MS + 0.4 mg·L-1 6-BA + 0.2 mg·L-1 NAA, and 1/2 MS + 0.4 mg·L-1 6-BA + 0.1 mg·L-1 IBA, respectively.

Graphical abstract

关键词

酿酒葡萄 / 组织培养 / 快繁体系

Key words

wine grapes / tissue culture / rapid propagation system

引用本文

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解晓海,徐菲,刘成敏,单守明. 3 个酿酒白葡萄品种快繁体系的建立[J]. 农业科学研究(中英文), 2026, 47(02): 79-87 DOI:10.13907/j.cnki.nykxyj.20250924.001

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葡萄(Vitis vinifera L.)是全球栽培面积最广、产业链最成熟的经济果树之一,葡萄酒产业更是衡量一个地区农业现代化水平和特色产业竞争力的重要标志[1-2]。中国葡萄酒产业的核心增长极在宁夏贺兰山东麓,该产区地处北纬38°世界酿酒葡萄黄金种植带,拥有海拔高、光照充足、昼夜温差大、砂质土壤透气性好、病虫害发生率低等不可复制的自然禀赋,是国际公认的全球最适宜种植酿酒葡萄和生产高端葡萄酒的区域之一,也是中国唯一的国家级葡萄酒地理标志产品保护区[3]。截至2022年,宁夏已建成酿酒葡萄种植基地约3.9万hm²,占全国种植面积的1/3,葡萄酒产业已成为宁夏“六特”产业之首,是推动区域经济高质量发展的核心支柱[4]。贺兰山东麓具备打造世界级特色葡萄酒产区的先天优势,解决其品种结构单一、种苗供给不足的问题,是推动该产区高质量发展的核心前提[5]
葡萄酒的风格与品质核心源于酿酒葡萄的品种特性,产区的特色本质上是品种的特色。然而,当前我国酿酒葡萄种植存在品种结构单一的问题,白色酿酒葡萄品种中‘霞多丽’占比过高,导致国产白葡萄酒风味同质化严重,缺乏地域特色和产品辨识度[5]。这一问题在贺兰山东麓产区尤为突出:该产区白色品种中‘霞多丽’占比高达75%以上,其余品种种植面积合计不足5%,多数酒庄的白葡萄酒风格相近、辨识度低,难以形成差异化的市场竞争力,也浪费了贺兰山东麓独特的风土资源。‘白玉霓’‘贵人香’‘小芒森’是经多年引种筛选证实的、完全适配贺兰山东麓风土的特色酿酒白葡萄品种。‘白玉霓’抗逆性强、产量稳定,所酿干白清爽纯净,更是酿造高端白兰地的核心原料;‘贵人香’作为芳香型白葡萄品种,在宁夏产区表现出浓郁的果香与花香;‘小芒森’糖分和酸度积累的性能突出,可酿造从干型到贵腐甜型的多风格葡萄酒,是填补产区白葡萄酒品类空白的关键品种。但目前这3个品种在宁夏的母本资源极少,尚未形成规模化种植,制约其推广的首要问题就是种苗供给能力不足[6]
传统的葡萄扦插、嫁接繁殖方式已无法满足小众特色品种的快速规模化推广需求。一方面,传统繁殖受母株枝条数量和季节限制,繁殖数量有限、育苗周期长,年增殖系数仅为1∶5~1∶10,按照这个速度,要达到万亩(1亩≈667 m2)种植规模需要10 a以上,无法匹配产业快速发展的节奏[7];另一方面,长期无性繁殖会导致葡萄扇叶病毒、卷叶病毒等多种病毒病的逐代累积,造成葡萄树势衰退、产量下降、品质劣变,给产业带来巨大的经济损失[8-9]。而植物组织培养技术凭借繁殖速度快、种苗遗传性状稳定、可脱除植物病毒、不受季节和地域限制等优势,已成为解决小众品种种苗短缺、培育无病毒健康苗的唯一有效技术途径[10]
近年来,国内学者已建立了‘巨峰’‘玫瑰香’‘阳光玫瑰’等主流鲜食葡萄品种的组培快繁体系,部分技术已实现产业化应用。在酿酒葡萄方面,杨波等[11]建立了宁夏产区3个酿酒葡萄品种的快繁体系,王建萍等[12]初步探索了山东产区‘白玉霓’的离体培养技术。但总体来看,现有研究多集中于鲜食葡萄和少数主流酿酒葡萄品种,针对宁夏贺兰山东麓本土特色酿酒白葡萄品种的系统研究相对匮乏,尤其是‘贵人香’和‘小芒森’的组培快繁技术参数尚未形成统一标准。同时,葡萄组培具有极强的基因型特异性,不同品种对消毒方式、激素配比、培养基成分的响应差异显著,无法直接套用其他产区或其他品种的技术参数。因此,建立适配贺兰山东麓产区的‘白玉霓’‘贵人香’‘小芒森’离体快繁体系,实现这3个特色品种的规模化推广,是优化产区品种结构、提升葡萄酒产业核心竞争力的迫切需求。
基于此,本试验以宁夏农垦平吉堡现代农业示范园区8 a生‘白玉霓’‘贵人香’和‘小芒森’当年生健壮夏芽茎段为外植体,系统研究外植体消毒方式、培养基配制、调节剂选择等环节的关键技术,旨在建立3 个酿酒白葡萄品种组培快繁技术体系。研究结果可为宁夏地区酿酒白葡萄品种的工厂化育苗、无病毒种苗生产及规模化推广提供技术支撑,对丰富宁夏酿酒葡萄品种结构、提升葡萄酒产品特色与市场竞争力具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验以平吉堡现代农业示范园区内8 年生欧亚种白色酿酒葡萄为材料,选取树势稳定、树形修剪方式一致的‘白玉霓’‘贵人香’‘小芒森’为供试植株,于8月采集其当年生枝条节间组织进行试验。

1.2 试验方法

1.2.1 试验条件

采用不同外植体消毒方式,搭配不同激素浓度的初代、继代及生根培养基,构建3 个白色酿酒葡萄品种最优快繁体系。组培室须保证无菌环境,试验前进行紫外灭菌(30 min以上),用75%乙醇擦拭超净台。将试验器具提前灭菌并于超净台内进行二次消毒。培养环境设定为温度25 ℃、光照强度2 500 lx、光照时间20 h·d-1

试验期间每48 h对组培苗进行观测记录:观察不同时期的组培苗,并拍照记录;全程观测并记录组培苗的污染率、褐化率、死亡率及生长率;在生根阶段测量平均根长、平均直径和平均生根数。

1.2.2 培养基的制作方法

1/2 MS培养基(大量元素无机盐按全量MS的1/2配制,其余组分同全量MS),添加琼脂(w=6.0 g·L-1)和蔗糖(w=30 g·L-1),pH调至5.8~6.0。经高温高压灭菌后,培养基pH会下降,因此在灭菌前必须对其pH进行调节,否则可能会影响最后培养基的凝固及软硬度。使用高压蒸汽灭菌锅,在121 ℃下保持30 min,其中植物生长调节剂6-BA、NAA、IBA在灭菌前加入。

1.2.3 消毒方式筛选

表面消毒剂通过破坏微生物细胞膜发挥杀菌作用,但同时也会损伤活细胞,引发组织褐化甚至坏死,所以应设置适宜的消毒剂浓度及消毒时间,从而降低组织的死亡率。葡萄外植体的常用消毒剂为70%乙醇与其他消毒剂组合使用,本试验选取10%、15% 2 种体积分数的H2O2,分别与7、8、9 min 3 个消毒时间进行组合,共设置6个处理(表1),在不损伤组织材料的前提下进行灭菌处理。试验选取长势较好的二次枝夏芽茎段为外植体,分割成约3 cm的茎段,用清水浸泡5 min,再用流动的自来水冲洗30 min,然后在超净台上用无菌水清洗2~3 次。首先,用70%乙醇对茎段进行60 s的杀菌处理,然后用无菌水反复清洗3~5 次,然后用不同浓度的双氧水对茎段表面进行消毒,最后用无菌水清洗至少5 次。消毒过程中持续振动容器,使消毒液与茎段充分接触。消毒剂会阻碍植物细胞对琼脂中营养的吸收,因此茎段与消毒剂接触后须先将切面切除,然后用无菌滤纸将其表面的水分吸收,以避免茎段感染水分当中的细菌。对外植体进行培养基接种处理,各处理均接种30 个外植体,每组试验设置3 个生物学重复,在一致培养环境中培育15 d。随后对不同品种的污染、褐化及出芽情况进行统计分析,筛选适宜的灭菌方法。

1.2.4 初代培养基筛选

将消毒处理后的外植体用解剖刀在茎段两端各切去5 mm,均匀接种于含不同植物生长调节剂组合的MS培养基中(表2)。每个配方接种90 个外植体,15 d后统计萌芽率,观察不同激素质量浓度对外植体生长状况及腋芽萌发的影响并拍照记录。萌芽率(%)计算公式:萌芽率=萌芽外植体数/总接种外植体数×100%。

1.2.5 继代培养基筛选

本试验共设计6 种植物生长调节剂质量浓度组合,采用0.4、0.6、0.8 mg·L-1 3个质量浓度的6-BA,分别与0.1、0.2 mg·L-1 2 个质量浓度的NAA进行搭配,以1/2 MS为基本培养基(表3)。选取初代培养中长势良好的新梢,在超净台内用手术刀及手术针层层剥离表皮幼叶,切取0.8 mm厚的茎尖。共接种90 个茎尖进行扩大培养。培养30 d后,测定茎尖的生长发育状况及萌芽率。

1.2.6 生根培养基筛选

本试验设计6 种激素质量浓度配比组合,采用0.2、0.4 mg·L-1 2 个质量浓度的6-BA,分别与0.1、0.2、0.3 mg·L-1 3 个质量浓度的IBA进行搭配,以1/2 MS为基本培养基(表4)。在超净工作台上切取继代培养中株高约2.0 cm、枝叶舒展的单芽茎段,接种至上述培养基中。每个处理接种30 个茎段,设置3 次重复,培养45 d后观测茎段的生根状况,统计生根数量,测量根长与根直径。通过综合分析确定最适生根培养基配比。

1.3 数据处理与分析

采用Excel 2010软件记录并整理试验数据,采用IBM SPSS Statistics 25软件进行统计分析,使用Excel 2010和Origin 2022软件作图,在P<0.05水平上进行差异比较。

2 结果与分析

2.1 不同消毒处理对外植体培养反应的影响

图1所示,‘贵人香’在消毒方式A1下污染率最高,为54.45%,与其他处理间的差异具有统计学意义(P<0.05),而褐化率最低,为10%;在A6下,外植体的污染率最低,为18.89%,但褐化率较高,为32.22%。6 种消毒方式的外植体成活率由高到低依次为A5、A6、A2、A4、A3、A1。A1相较于其余4 组处理消毒时间更短,因此污染率相对较高,但其褐化程度比其他处理低,A2、A4、A6处理下外植体的成活率相近。综合考虑,A5处理下‘贵人香’的成活率显著高于其他处理,为54.44%。因此本试验中A5组合(70%乙醇消毒60 s+15% H2O2消毒8 min)是最适合‘贵人香’夏芽茎段的消毒处理方式。

图2所示,‘小芒森’在A1下的污染率最高,达46.67%,与其他处理间的差异具有统计学意义(P<0.05)。A5、A6下外植体的褐化程度均高于其他4 个处理,分别为27.78%和33.33%。随着消毒时间推移,外植体褐化数量呈增长趋势。A2、A3的褐化率较低,但其污染率较高,分别为46.67%和36.67%。综合考虑污染率与褐化率,A4处理(70%乙醇消毒60 s+15% H₂O₂消毒7 min)对‘小芒森’外植体的消毒效果最佳,为本试验最适消毒方案。

‘白玉霓’在各消毒处理下污染率由高到低依次为A1、A2、A3、A4、A5、A6(图3)。其中A6的污染率最低,为14.44%,与其他处理间的差异具有统计学意义(P<0.05),但是其褐化率较高,为36.67%,说明该处理对外植体的影响较大。A3、A4的成活率较为接近,但A3的污染率和褐化率均高于A4。A1、A2的污染率较高,外植体成活的数量也低于其他处理。综上所述,‘白玉霓’最适宜的消毒处理为A5(70%乙醇消毒60 s+15%H2O2消毒8 min)。

对于外植体消毒,并非消毒剂浓度越高、消毒时间越长效果就越好。如图4所示,当消毒剂浓度与消毒时间超出一定范围后,外植体内氧化物质大量累积,直观表现为组织褐化程度加剧,色泽由鲜绿逐渐转为枯黄,这会严重阻碍外植体正常的生长发育。同时,过长的消毒时间还会损伤外植体生理活性,使其无法正常吸收培养基营养,最终造成外植体死亡。反之,若消毒浓度偏低、处理时间不足,则无法实现彻底灭菌,易造成杂菌残留,使细菌、真菌大量滋生形成菌落,引发材料污染。

2.2 不同初代培养基对外植体萌芽率的影响

在不同质量浓度植物生长调节剂组合培养基处理下,各品种外植体的成活率及生长状况存在差异(图5)。通过观察发现,组培苗外观呈现为浅绿色的叶子和较粗的茎秆,其生长速度较快,长势较好(图6)。

在各培养基处理下,6-BA的质量浓度为0.5 mg·L-1时,‘贵人香’的萌芽率大小依次是B3、B2、B1,B3的萌芽率最大为98.89%,B1的最小,为86.67%。可见,6-BA的质量浓度一定时,随着NAA质量浓度的增加,萌芽率随之增加。6-BA质量浓度为1.0 mg·L-1时,萌芽率大小依次为B4、B5、B6,总体呈下降趋势,最低为73.33%。B1的萌芽率大于B4,B2的萌芽率大于B5,B3的萌芽率大于B6。观察发现,当细胞分裂素与生长素的质量浓度超出适宜范围后,质量浓度持续升高会导致外植体萌芽率逐渐降低。综上所述,B3培养基(MS+0.5 mg·L-1 6-BA+0.3 mg·L-1 NAA)的萌芽率显著优于其他处理,为‘贵人香’的最佳初代培养基。

各培养基处理下‘小芒森’的萌芽率见图5。B3—B6培养基处理下,萌芽率基本上呈逐渐下降趋势,B3的萌芽率最高,为96.67%,B4的萌芽率次之,为88.89%。B2、B6下萌芽率均较低,分别为70%和73.33%。综上所述,细胞分裂素和生长素的质量浓度较低更有利于‘小芒森’茎段的腋芽萌发。由此可以得出,本试验中‘小芒森’的最佳初代培养基为B3(MS+0.5 mg·L-1 6-BA+0.3 mg·L-1 NAA)。

‘白玉霓’在6 个不同质量浓度激素处理下的萌芽率存在差异,其萌芽率在70.00%~97.78%之间,总体相差27.78%。6-BA质量浓度为0.5 mg·L-1时,3 个NAA不同质量浓度处理的萌芽率相差11.11%,总体效果最好的为B2,萌芽率为97.78%。各处理下的萌芽率由高到低依次为B2、B1、B3、B4、B5、B6。B6的萌芽率最低,为70%。在6-BA质量浓度为1.0 mg·L-1时,随着NAA质量浓度升高,萌芽率呈现下降趋势。可见,最适宜‘白玉霓’茎段萌芽的培养基为B2(MS+0.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA)。

2.3 不同继代培养基对外植体萌芽率的影响

切取初代组培苗茎尖完成扩繁,培养30 d统计萌发量。结果显示,6 种培养基均可显著促进茎段腋芽萌发(图7),组培苗长势存在明显差异(图8)。6-BA质量浓度为0.4 mg·L-1时,C1下‘贵人香’萌芽率较C2低12.22%;增加6-BA质量浓度后,C3、C5下的萌芽率分别达75.56%、76.67%,显著高于C4、C6,说明较高质量浓度的细胞分裂素搭配较低质量浓度的生长素更有利于茎尖分化生长。C4、C5、C6的萌芽率为63.33%~76.67%,C1、C2、C3的萌芽率为75.56%~91.11%,明显比前者的萌芽率高。综上所述,萌芽率最高的培养基为C2(1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA),为本试验中‘贵人香’的最佳继代培养基。

‘小芒森’在C5培养基上的生长速率较慢,腋芽发芽率较低,新梢长势不佳,较瘦弱矮小,有弯曲折断情况,叶片呈现黄绿色且皱折下垂。其愈伤组织团较小,不定根发生数量少且生长情况较差,萌芽率仅为56.67%。这样的组培苗在培养后期极易发生玻璃化、褐化甚至枯死。‘小芒森’在C2培养基上长势最优,茎尖生长较快,萌芽率最大,为87.78%,其组培苗生长较密,侧枝较多,叶片呈现鲜绿色,根部愈伤组织团呈现浅绿色,与C5培养基中的生长状况形成鲜明对比。可见,本试验中C2培养基(1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA)最适合‘小芒森’组培苗生长。

‘白玉霓’在6个培养基处理下的萌芽率大体上逐渐呈现下降趋势(图7),C1培养基的萌芽率最大,为86.67%,与其他处理的差异具有统计学意义(P<0.05)。C6培养基的萌芽率最低,为63.33%,原因可能是高质量浓度的细胞分裂素抑制了芽的生长,进而阻碍了其整体发育。根据观察,C1培养基的萌发速度较快,生长迅速,比其他处理的培育效果更好。因此,‘白玉霓’的最佳继代培养基为C1(1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA)。

2.4 不同生根培养基对外植体生长的影响

将茎尖培养出来的2 cm以上的组培苗放入无菌环境中,约14 d后,植株基部发生膨胀,逐渐长出白色愈伤组织(约7 d),一些愈伤组织长出根系。根据观察,在根系生长过程中,各品种根系的粗细、长度存在差异(图9),同时在不同培养基中,愈伤组织的诱导生根效果也不相同。‘贵人香’在添加0.2 mg·L-1 6-BA、0.2 mg·L-1 IBA 培养基中的生根率最佳,为97.78%,其根系平均数量为5.18条、平均长度为13.91 cm、平均直径为0.24 cm,总体生长指标均大于其他处理(表5);在D5培养基中生根率最低,为81.11%,根系平均数量为4.29条、平均长度为10.95 cm、平均直径为0.15 cm。综上所述,D2 培养基中植株的生长状况优于其他处理,因此‘贵人香’在D2培养基(1/2MS+0.2 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 IBA) 中生根状况最佳。‘小芒森’在D4培养基中的生根率为98.89%,根系平均长度为12.95 cm,根系平均直径为0.20 cm;在D6培养基中的生根率最低,为80.00%,根系平均长度为10.47 cm,根系平均直径为0.12 cm,总体表现最差。因此,本试验中‘小芒森’的最佳生根培养基为D4(1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 IBA)。‘白玉霓’在添加0.2 mg·L-1 6-BA、0.1 mg·L-1 IBA培养基中的生根率最高,为96.67%,平均根长可达到14.80 cm,比最短根长3.96 cm,平均直径为0.25 cm,比最小直径长0.13 cm。从植株的生根状态可以看出植株整体的生长情况,生根数量较多、根系较为粗壮表明植株生长旺盛,营养吸收较充足,说明该培养基中的养分适宜于该品种。因此可以确定D1培养基(1/2 MS+0.2 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 IBA)是‘白玉霓’的最佳生根培养基。

3 结论与讨论

3.1 讨论

常用的外植体消毒剂是70%乙醇与其他消毒剂(如次氯酸钠、双氧水)的组合,本试验设计了6 种不同消毒剂浓度和不同消毒时间组合处理,对‘贵人香’‘小芒森’‘白玉霓’外植体进行消毒,然后在相同环境条件下培养。14 d后观察外植体的生长状况,统计分析在各消毒处理下外植体的污染率、褐化率及成活率。结果表明,‘小芒森’最适宜的消毒方式为70%乙醇60 s+15%H2O2 7 min,其组培苗成活率为57.78%。‘白玉霓’的最佳消毒方式和‘贵人香’的相同,为70%乙醇60 s+15%H2O28 min。在该处理下‘贵人香’组培苗成活率低于‘白玉霓’,为62.22%,其受污染的外植体周围形成白色细菌菌落,随着培养时间推移菌落面积逐渐扩大,最终导致外植体无法萌芽并死亡;培养体系中还出现了绿色、黑色等真菌菌落,说明污染进一步加重。杨波等[11]研究表明,消毒试剂组合与处理时间是影响葡萄外植体成活率、控制初代培养污染率的核心因素。本试验结果进一步验证了这一结论:适宜的消毒剂浓度与消毒时间可以显著降低3 个供试品种外植体的初代污染率,从而减少材料损耗,为外植体后续的正常生长奠定基础。本试验采用酒精与双氧水组合的消毒剂,在此基础上筛选各品种的最优消毒参数,旨在为后续继代增殖、生根培养等环节提供无菌材料保障。

为筛选出适宜酿酒白葡萄品种外植体接种的最佳初代培养基,试验以MS培养基为基础培养基,设计6 个不同植物生长调节剂质量浓度组合,结果表明,在0.5 mg·L-1 6-BA条件下,萌芽率随着NAA质量浓度的增加而提高,而在进一步增加6-BA质量浓度时其组培苗的萌芽率降低。这表明添加植物生长调节剂时,以6-BA的质量浓度较低、NAA的质量浓度较高为宜,二者的比值越大则越有利于组织的萌发。王建萍等[12]研究得出‘白玉霓’的最佳初代培养基为1/2 MS+6-BA 1.0 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1+KT 0.1 mg·L-1,研究结果表明高质量浓度6-BA与低质量浓度IBA、KT组合有利于‘白玉霓’不定芽的生长。该研究结果为‘白玉霓’初代培养基的筛选奠定了基础,但仅考察了3 种植物生长调节剂的特定配比,未系统考察其他常用激素类型。

试验以1/2 MS为基础培养基,研究不同质量浓度6-BA、NAA组合对‘贵人香’‘小芒森’‘白玉霓’3 个酿酒白葡萄品种外植体继代培养的影响。结果表明,6 种培养基对葡萄茎段腋芽的萌发有明显的促进作用,但其萌发率、长势等方面存在差异,且各品种间对激素的敏感性也有较大差异。‘白玉霓’的最佳继代培养基为C1(1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA),‘贵人香’和‘小芒森’的最佳培养基为C2(1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA)。齐永顺等[13]研究表明,在生根诱导过程中,内源激素IAA、ABA对根原基的形成及不定根的后续生长发育具有关键调控作用。苏玲等[14]研究表明,在1/2 MS培养基中加入1.0 mg·L-1 6-BA时外植体增殖系数高,但当继续增加6-BA质量浓度时外植体易出现畸形,因此在开展葡萄组培过程中应筛选适宜的培养基和激素浓度,从而有利于外植体的增殖。试验选择了6 种不同质量浓度的外源激素,后续研究可以通过增加外源激素质量浓度梯度筛选出更加适宜的外源激素质量浓度。

试验采用1/2 MS培养基,研究了添加不同质量浓度6-BA、IBA处理对‘贵人香’‘小芒森’‘白玉霓’3 个酿酒白葡萄品种根系发育的作用。结果表明,在一定的条件下,适宜的IBA 质量浓度能促进葡萄的生根,且不同品种对各种激素的响应程度存在差异。在1/2 MS基础培养基上添加0.2 mg·L-1 6-BA和0.2 mg·L-1 IBA,‘贵人香’的生根率为97.78%,远高于其他激素质量浓度组合培养基。‘小芒森’和‘白玉霓’分别在1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 IBA和1/2 MS+0.2 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 IBA培养基上的生根情况最好。这与冯文华等[15]研究得出的在1/2 MS培养基中添加0.2 mg·L-1 LIBA既可以扩繁增殖又可生根壮苗这一结果相符。

植物组织培养是现代农业中用于离体快繁、脱毒育苗的核心生物技术,可突破地理、土壤、气候等自然条件限制,快速繁育优良品种及砧木,获得无病虫害的健康种苗,显著缩短育种与繁殖周期,提升育苗效率和经济效益。尽管该技术整体已日趋成熟,但不同植物基因型对外植体选择、植物生长调节剂配比、消毒方法等关键环节的响应存在明显差异,这仍是制约特定品种高效离体快繁体系建立的关键问题。宁夏贺兰山东麓是我国优质酿酒葡萄核心产区,‘白玉霓’‘贵人香’和‘小芒森’是该产区重要的白色酿酒葡萄品种,目前其标准化、高效化的离体快繁技术体系尚未完善。试验以上述 3 个品种为研究材料,系统优化组培关键技术参数,旨在建立稳定的离体快繁体系,为其后续脱毒苗培育及工厂化育苗提供理论基础和技术参考。后续可在此基础上开展组培苗驯化炼苗技术研究,构建从离体快繁到田间移栽的完整技术链条[16]

3.2 结论

3 个品种的最佳快繁体系如下。‘贵人香’茎段最佳消毒灭菌方式为70% 乙醇60 s+15% H2O2 8 min,初代培养基为MS+0.5 mg·L-1L 6-BA+0.3 mg·L-1 NAA,继代培养基为1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA,生根培养基为1/2 MS+0.2 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 IBA;‘白玉霓’茎段最佳消毒灭菌方式为70%乙醇60 s+15% H2O2 8 min,初代培养基为MS+0.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA,继代培养基为1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA,生根培养基为1/2 MS+0.2 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 IBA;‘小芒森’茎段最佳消毒灭菌方式为70%乙醇60 s+15% H2O2 7 min,初代培养基为MS+0.5 mg·L-1 6-BA+0.3 mg·L-1 NAA,最佳继代培养基为1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA、生根培养基为1/2 MS+0.4 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 IBA。

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基金资助

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