培养基和植物生长调节剂对射击的影响增殖和生根的节间外植体从摩洛哥本机杏仁(李属dulcis机)。基因型

文摘

在这项研究中,几种方法已经被用来促进拍摄利用节点当地杏仁的外植体形成被称为“Beldi”生长在东部摩洛哥。节段的潜水员老当地基因型培养在不同浓度的生长素(indole-3-butyric酸(IBA))和细胞分裂素(6-benzyl-aminopurine (BAP)、物质(TDZ)和激动素(亲属))添加到两个不同的媒体(Murashige和斯库(MS)和海勒介质)。结果表明,TDZ是更有效的比其他检测激素在体外扩散的“Beldi”生态型。TDZ 1 mg / L的浓度显著提高了节点射击增殖率,最高的百分比(63.6%±0.63)和再生芽的数量(13±0.54)记录了S1基因型MS培养基上接种,而最重要的生根率(60.41%±0.81)扩散芽和根的数量(7.3±1.36)实现了S2基因型1 mg / L的IBA合并半歇工MS培养基。有80%的植株存活率,扎根萌芽成功适应了在活的有机体内条件和大力种植在温室没有任何形态异常。

1。介绍

杏仁{李属菊花(syn。p . dulcis(机)。D.A.韦伯]}是一个物种属于蔷薇科的家庭,和一个基因组2n= 16。杏仁树原产于中亚(1,2),是最古老的驯化的果树之一。Grecques已经引入了腓尼基人,罗马人在不同的地中海地区(3,4),已经适应了不同的小气候。地中海地区的杏仁种质是适应干旱和经常以他们对冷敏感5),由于其早期pre-blooming,这限制了这些品种的扩张。杏仁是一种非常多形态的物种由于其self-incompatibility [6在传统文化中开放授粉7),它的种子传播给高度可变的本地创建一个重要基因型遗传变异性在地中海盆地的几个区域。根据观测Grasselly和Crossa-Raynaud5],传统的种植杏仁树结果的出现适应指标与特定的生产区域。在商业生产方面,杏仁2017年世界产量是220万吨,和美国提供仅占总数的46% (8]。这些生产问题地区的特点是地中海气候。重要的现代越来越多的地区主要有西班牙、意大利,摩洛哥,突尼斯,希腊和葡萄牙(9]。伊朗,西班牙和摩洛哥被认为是导致世界总产量的22%。此外,世界2018 - 19是杏仁生产约128万吨(内核)同比持续增加,而且在2019/2020作物加起来超过136万公吨(内核基础),相当于从先前的7%季节和前面的10年平均水平高出26%。全球杏仁市场规模预计将在2026年达到94.384亿美元,从2021年的71.241亿美元,记录4.8%的复合年增长率(CAGR)在2021 - 2026年,到2026年有望达到167亿,记录10.46%的复合年增长率(CAGR)从2021年到2026年(10- - - - - -12]。

自1900年代初以来,摩洛哥一直是一个重要的全球生产商杏仁,最传统的生产一直在低投入下,陆地文化与当地品种和不利的地区主要上游山区(13]。摩洛哥东北部地区适合杏仁“Beldi”文化与寒冷的冬天时间足够冷休息一段时间,它能很好地适应夏季高温和低相对湿度有必要为其成熟和收获时间。此外,一些初步的物化结果表明生育酚的丰富当地杏仁生态型(14),这表明“Beldi杏仁的巨大潜力。最近为了提高生产、种植更密集的文化习俗以及新的品种来自西班牙和法国(15,16]。避免遗传侵蚀Beldi杏仁生态型和有趣的基因型的损失,最近的一些研究重点是严重的“地方品种”识别基于苗选择代表该地区的种质资源和传统文化系统发展,最大限度地降低了劳动力的输入,化肥,并使用额外的春小麦干时期(17]。此外,许多问题如树皮甲虫的攻击”Scolytus Amygdali,“一个重要害虫,属于小蠹科家族,这被认为是最具有破坏性的害虫之一,在原始和果树在温带和热带的气候,可能发生[18]。以来,这种昆虫还发现在果树的几个国家是摩洛哥,突尼斯和埃及(19),并导致衰老和死亡的树木,因此在这些国家引起杏仁遗传侵蚀。在体外传播是一种克服这类问题。因为组织培养技术已被广泛用于大规模的商业微体繁殖植物(20.,21)、种质资源保护(22,开发新的混合动力车(23),它可以提供清洁种植材料(病毒和diseases-free)新果园避免经济损失(24- - - - - -26]。李属物种是在1960年代首次成功地复制(27],大多数研究这个物种是专注于生殖步骤的优化利用叶外植体(28],腋窝味蕾[29日),种子(30.),或分支提示20.]。然而,器官形成似乎是高度依赖于基因型和一个有效的协议形成挂了的媒体类型,植物生长调节剂组合,和培养基成分和培养条件31日]。因此,通过使用来自日本的年轻芽李子(简历。“美国”)和1.0 mg·L⁻¹IAA,成功在体外传播是实现32],“海湾ruby”品种在木本植物生长介质(WPM) 0.5 0.05 -0.1 mg / L IBA和补充-1.0毫克/升BA,一个有效的成熟茎段离体培养系统是显示开发的一个重要的生产和促进芽伸长。

以同样的方式,在许多欧洲甜樱桃品种(李属鸟结核),再生时获得叶和节间片在木本植物栽培介质DKW / WPM(1: 1)和Quoirin / Lepoivre (QL)与物质结合indole-3-butyric-acid介质。在杏(李属armeniaca)简历。“Hacihaliloglu拍摄诱导增加的细胞分裂素6-benzyladenine (BA) 2.0 mg / L或1 mg / L和加油就Murashige效率高和斯库(MS)中补充为2.0 mg / L indole-3-butyric酸(IBA)。在11个单性生殖的基因型马吕斯sieboldii介质女士被发现是最好的增殖速率和拍摄高度相比QL介质或DKW基础培养基33]。

为了保护传统杏仁种植园在摩洛哥,东部和为农民提供“Beldi”基因型利用,有必要建立保护和保护策略和发展一个有效的协议克隆传播有趣的“Beldi杏仁携带所需的农艺性状基因型。本文报道成功的微体繁殖的方法通过使用段节点扩散杏仁Beldi“生态型东部的摩洛哥。此外,方法成功加油”Beldi“生态型以及植株转移到盆栽组合适应环境的报道。

2。材料和方法

2.1。植物材料

节段的“Beldi”收集杏仁基因型选择当地的老树种植50多年在东部地区的三个地区的摩洛哥(表1)。研究基因型的选择是基于pomological和物理化学特性的几个当地杏仁基因型。

2.2。外植体的制备

节段(5到6厘米长)与有效发展中芽聚集在2019年3月利用年轻的部分“Beldi”分支生长在三种不同网站的东部摩洛哥(图1(一))。从Rislane S1基因型收集,从Ain Sefa S2基因型,从Bsara S3基因型。外植体都保存在一个冰箱在运输到实验室在体外微体繁殖。外植体是由删除额外的叶子和清洗在自来水下然后用40% (v / v)的商业漂白剂溶液(NaOCI)含有0.05% (v / v)渐变20 30分钟,surface-disinfected外植体。芽的解剖与20±3毫米长节段(图1 (b))。消毒外植体培养在各种IBA浓度和细胞分裂素(软面包卷、TDZ亲属)添加到两个不同的媒体:女士(Murashige和斯库)中(34和海勒介质35)(图1 (c))。蔗糖3% (w / v)被添加到所有的媒体,然后固化用琼脂0.7% (w / v)。pH值是固定在5.7高压灭菌20分钟120±1°C。植物生长调节剂被添加到培养基pH值调整之前和灭菌。实验是在三个复制进行15外植体在每个复制。总共45外植体进行测试/治疗。节点的接种文化外植体在孵化25±2与16 h光周期(40°Cμ摩尔·米⁻²年代⁻¹水银荧光灯提供)。观察4周期间经常指出识别健康文化从non-growing文化同时抛弃感染的。芽的数量每外植体和拍摄长度记录后40天的文化持续时间。

2.3。加油和适应环境

在这条小路,新形成的芽切除和利用在体外根的诱导,各种IBA浓度(0、0.5、1、1.5 mg / L)添加了两种类型的文化传媒(半歇工MS和海勒介质)。1:1的混合物:1珍珠岩,沙子,和土壤(v / v / v)是利用的孵化在体外在自来水清洗后。相对湿度,扎根植株的获得与塑料杯约4周之前转移到16-photoperiod下生长室和温度25°C。房间被水银荧光灯照明增长(400 W)。植物的灌溉用水每2 - 3天,逐步适应于室温逐渐打开袋子,直到植物将可以被转移到温室。的存活率在体外提高植株被记录下来。

2.4。统计分析

在这个调查中,所有的实验准备一个完全随机设计有三个复制。统计数据分析是由使用邓肯的多个范围测试使用SPSS软件区别区别治疗。利用方差分析“方差分析”方法来确定生长调节剂对射击的影响扩散≤0.05。

3所示。结果

3.1。文化传媒的影响、软面包卷和IBA对从选定的“Beldi”射扩散杏仁外植体

在第一个实验中,测试是确定两种不同培养基对增殖率的影响,平均数量,长度节段的拍摄“Beldi”杏仁生态型。在这个研究,女士和海勒媒体被用于的存在和缺乏BAP浓度1 mg / L,或BAP结合IBA浓度为0.5 mg / L。表2表明女士和海勒媒体,以及软面包卷,对增殖率有显著影响,拍摄数量和长度。结果表明,无激素海勒营养培养基给更高的结果(45.6%)的拍摄扩散S2基因型相比,无激素MS培养基为同一基因型(32.43%)表示。最低的再生频率(27.65%)获得了在无激素培养基女士S3。测试不同基因型之间的基因型效应观察从S1, S2和S3显示不同的扩散率在同一媒体。关于媒体之间的相互作用和植物生长调节剂,1 mg / L BAP允许更好的结果在这两个媒体增殖率更增强(超过1.5倍)在女士中比在海勒介质,和芽的平均数量是高(5倍没有激素),除了S2基因型生长在MS培养基,获得的数量没有显著的影响。结合0.5 mg / L (IBA 1 mg / L的软面包卷,这两种媒体给了明显更多的芽比大多数其他的治疗,除了S1基因型海勒的媒介,培养以来最多的拍摄(4)记录只有1 mg / L的软面包卷。结果显示,在体外拍摄扩散反应增加了添加0.5 mg / L的IBA S2(58.50%)和S3(56.9%)接种女士和海勒媒体,而对于其他实验最大拍摄扩散率保持在两个媒体补充1 mg / L的软面包卷。事实上,再生频率最高(62.5%和56.9%)得到介质女士补充1 mg / L的软面包卷和0.5 mg / L的IBA S1和S3基因型,分别生产的一个重要数量的芽(6 - 4),分别与重要的长度,卑贱地1厘米以上。对于S2基因型,最大的结果(61.42%)记录在海勒介质1 mg / L的软面包卷和IBA(表0.5 mg / L2)。

3.2。TDZ和激动素对射击的影响扩散从选定“Beldi杏仁外植体

来寻找合适的植物生长调节剂,乘法的三个研究“Beldi杏仁基因型,MS培养基补充了两个其他类型的细胞分裂素(TDZ和亲属)测试1 mg / L(表的浓度3)。有提出芽的数量明显高于1 mg / L的TDZ相比与1 mg / L MS培养基的同胞。TDZ, S1基因型显示了明显更多的芽(13±0.54),其中大部分是超过1.0厘米。此外,结果显示显著更高的增殖率和芽的数量每外植体TDZ(63.6±0.63)相比,亲属(43.75±0.62)(表3)。没有拍摄达到2厘米的亲属对所有基因型检测。TDZ揭示了更有效的节点和一个强大的细胞分裂素拍摄杏仁扩散“Beldi”指标。

3.3。延伸率、生根和适应环境

在这个调查中,所有从测试获得植株基因型被用作源实验。加油因此,新形成的芽从节段切除和转移到无激素基础培养基女士伸长。大多数的研究开发的基因型细长的文化(图2 - 3周内开枪1 (d)和1 (e))。成熟的拍摄(约2厘米)被切除,引入半歇工加油或海勒媒体含有不同浓度的IBA女士(0、0.5、1、1.5 mg / L),继续在黑暗中为一个星期。根形成的转移发生早在2周后芽生根培养基(表4),但大多数的加油后发生(图3到4周1 (f))。根再生的最大百分比(60.41%±0.81)获得了芽放在半歇工时1 mg / L IBA和女士的最大根源平均数(7.3±1.36)为S2再生基因型,而对于海勒中补充了1 mg / L IBA生根的比例最高(40.74%±0.95)获得了S1基因型和最高平均数的根(6.8±1.07)观察拍摄时维护在海勒与1.5 mg / L IBA中补充。支持响应在杏仁“Beldi”也可能是由于基因型间和文化条件。

4周后,根植物从根洗去除琼脂避免真菌感染和植株转移1:1:1的混合物珍珠岩,沙子,和土壤(图1 (g))。5周的时间后,植株被成功适应了在活的有机体内80%的生存条件。植物被放置在温室中,他们变得积极,没有任何形态异常(图1 (h))。

4所示。讨论

在这项研究中,在体外节点杏仁外植体的离体研究在两个不同的媒体和软面包卷的效果,TDZ和亲属被接种评估三个主要选择当地杏仁生态型名叫“Beldi”从摩洛哥东部。节点micro-shoots从杏仁“Beldi”外植体获得积极增长进一步驯化期和成功没有并发症在温室条件下幸存下来。这个开发协议强调,杏仁“Beldi”指标可以用来保存许多有趣的基因型的遗传多样性,建立保护策略,为农民提供基因型利用“Beldi”。

4.1。培养基和植物生长调节剂对射击的影响扩散选择“Beldi杏仁外植体

在这个实验中,在不影响外植体的巨大的损失,一些污染和褐变问题的组织文化发生(数据未显示)39]。除了微生物问题,酚类化合物的释放抑制外植体的反应活性,在木本植物仍然有问题。虽然大多数的消毒过程实验李属协议使用次氯酸盐浓度范围从5到10到20分钟(15%40,41),在这项研究中,40% (v / v)的商业漂白剂溶液(NaOCI)含有0.05% (v / v)渐变20 30分钟已经使用。这种高浓度的NaOCl并不影响射击再生,但有效地限制微生物增长随着感染水平随着接触时间的增加或减少NaOCI浓度。此外,年轻的分支Beldi杏树被从当前年减少褐变。在这个实验中,一些污染和褐变问题的组织文化发生在不影响很大比例的外植体,污染率(数据没有显示)。内源性或外源性微生物污染物总是有限的在体外建立从木本植物外植体材料;事实上从植物材料的扩散本质上取决于几个因素与外植体的生理状态,而且文化的营养和环境条件(42]。损失记录在本研究中主要是由于当地杏树的时代,“Beldi”时代以来的杏仁种植在摩洛哥东部估计50多年,和这个问题可以克服使用无菌冷抗氧化剂溶液如柠檬酸和抗坏血酸的外植体清洗或他们的包含在中43),甚至用更便宜的方法有些植物的天然抗菌性能等,例如,橄榄叶的注入44]。

经过一个月的文化,不同的拍摄再生表明起始节点扩散段取决于几个因素,主要是基因型,媒体测试的类型,植物生长调节剂以及它们的组合。尽管大多数节点表现出增长的文化开始后不久,显示出一些芽肿胀和叶扩张,增殖率高海勒在无激素培养基(43.7%±0.66)相比MS-free中等(38.33%±0.44)观察到S2和S1基因型,分别,而再生的最低百分比是闻名S3媒体无激素的基因型。因此,拍摄扩散之间的不同媒体和基因型检测。一般来说,它已经指出,S1和S2基因型数量和射击增殖率高于S3基因型。的确,众所周知,再生频率是受遗传影响的股票。也表示对其他基因型的影响李属物种(45,46]。因此,重要的是在相同的条件下测试更“Beldi生态型之间选择基因型,在体外条件下再生频率最高。在这个研究中,无激素海勒媒介更适合拍摄的比没有激素的MS培养基S2和S3基因型。之前的研究表明,培养基的成分也影响生产。事实上,外植体培养女士或WP媒体发达芽明显多于外植体培养QL介质(47]。类似的结果从离体培养的野生樱桃48]。

生长调节剂的数量显著提高扩散。细胞分裂素补充女士中支持多个射击从节点外植体扩散。通过添加BAP浓度1 mg / L, MS培养基显示更高的增殖率为S1和S2(62.10%和47.61%),分别和生产更多的芽(5)S1基因型与重要的长度相比种植在海勒的介质中,而对于S3媒体补充1 mg / L (BAP最佳诱导更高的增殖率,而拍摄的最大数量每外植体在女士中(表2)。数据分析显示,使用1 mg / L的BAP补充研究媒体有利于增加增殖率;平均芽每个外植体诱导数和平均拍摄长度有显著不同。这个结果证实了之前的研究报道李属物种大范围的软面包卷使用时显示高百分比在促进器官形成p . Persica检测基因型(46]。同样,BAP浓度的2 mg / L也被证明是最适合更多的拍摄再生显示最大腋窝拍摄长度与大量的叶子在其他植物物种,如属桑属物种(49]。在这项研究中,其他BAP浓度没有测试,因为它一直在报道,BAP浓度更高减少拍摄长度,从而影响射击发展(50]。此外,大量的细胞分裂素在中导致玻璃化和降低质量和生存能力的芽41]。BAP 1 mg / L和IBA 0.5 1 mg / L显示数量明显高于芽(6±0.1)和重要的长度(超过2厘米),特别是在女士中生长。这些结果同意以前的工作李属物种杏仁或李子的激素组合IBA和软面包卷是最有效的新的拍摄生产和拍摄增长率(51- - - - - -53]。

为了提高促进扩散,它一直试图测试TDZ和亲属效果在1 mg / L MS培养基。与其说是影响再生比例的数量和长度与TDZ拍摄。事实上,TDZ的显著影响是观察到对更多的芽(13±0.54)显著的长度(主要是超过2.0厘米)。同样的趋势也被报道在其他的研究中,当TDZ诱导高不定拍摄数字在许多木本植物物种30.,54- - - - - -57]。cytokinin-like化学,在这项研究中,TDZ是更有利可图,有效促进“Beldi”杏仁器官形成。以来最重要的角色在DNA合成细胞分裂素由于其作用,细胞分裂,生长芽,也负责有丝分裂纺锤体的形成机制的调节蛋白质合成(58),重要的是测试其他TDZ浓度增加再生芽再生的频率和数量“Beldi”p . dulcis。

亲属1 mg / L给最低的结果关于芽再生率,每外植体拍摄数量,拍摄长度检测细胞分裂素。这样的结果还指出李属有弱拍摄是在媒体与亲属(51]。

4.2。加油和驯化选择“Beldi杏仁外植体

的在体外加油的杏仁microshoots被不同的植物生长激素诱导,如indole-3-butyric酸(IBA)、α-naphthaleneacetic酸(NAA)或indole-3-acetic酸(IAA) (30.,59,60]。IBA常常是在根感应阶段测试了Dobranszki,特谢拉达席尔瓦(61年,62年]。在这个调查获得的植株都是用作加油源实验。海勒的媒介,这通常是一个简单的介质,用于支持,不是那么有效介质女士半歇工。生根率最高(60.41%±0.81)观察对S2生态型一半女士与1 mg / L (IBA和中等强度的场合,被发现是最适合的在体外加油的“Beldi”指标,因为它还提供了一个重要的根源(7.3±1.36)显著的长度(2.4±0.67)。茁长素是植物激素的使用在体外诱导根也被大量研究报道不同的伍迪物种,,例如,齐墩果欧洲公司lNyctanthes arbor-tristisl李属鸟结核l和马吕斯pumila轧机。(63年- - - - - -65年]。苹果在不同基因型,根据使用的IBA浓度生根不同比例在18 - 100%之间,与69 - 74年%腋窝拍摄技巧(66年]。

桃根茎监护人,在之前研究IBA生根起着基本的作用,其利用率在文化媒体介绍了根的比例最高,而且还会导致更好的感应横向根相比,吲哚乙酸(IAA)据Channuntapipat,德克勒克GJ, Ludwig-muller [67年- - - - - -69年),成功扎根李属菊花、批处理和混合动力车李属dulcis轧机的简历泰坦xP.persica简历Nemaguard,在同一浓度10-21天后。属的其他研究根诱导实验李属表明,NAA和IAA更有效比IBA根刺激[60,70年]。其他调查显示支持最高百分比(70%和94%)李属物种相比,本研究[41,71年]。所以,生根率有显著差异取决于基因型,生长素的浓度和类型、文化条件。优化在体外生根方法可以确保成功驯化杏仁Beldi生态型。植株根被转移到发达的锅和5周后交货体外生长在温室中,80%的盆栽植株存活,和植株的大小介于9.5和14.3厘米之间。20%的适应植物可能,这可能是由于这一事实植物长根移植(期间很容易损坏72年]。此外,促进根的破坏受感染地区的外观由病原体引起的,它可以影响植物的生存是指出日本梅(适应环境的32]。此外,同一作者强调,高等植物存活率驯化期间得到加油时做在IAA(92%)的存在使短根在移植过程中更容易处理。

在目前的研究中,获得生存的百分比杏仁“Beldi”指标(80%)相似Nyctanthes arbor-tristisl .适应和移植到现场后的存活率为80%(90天63年),或几乎类似于Espinosa 84%等。41)李属serotina。适应的植物被成功适应在活的有机体内条件表明“Beldi”指标可以适应没有任何额外的治疗,如证明,寒冷,GA₃治疗(61年,73年,74年已经报道了黑樱桃李属物种。适应植物被种植在土壤中,它们积极增长没有任何形态异常。

5。结论

据我们所知,这是第一次报告的直接器官发生杏仁Beldi“生态型东部摩洛哥。一些杏仁节点外植体被用于在体外组织文化评估他们的能力在Murashige乘法和斯库(MS)中含有植物生长激素,细胞分裂素的不同组合,1 mg / L的BAP结合0.5 mg / L IBA高增殖率,而在1 mg / L TDZ,拍摄数量最高(0.54±13日)时间比达到2.0厘米,而获得的生根率最高的半歇工MS培养基补充IBA 1 mg / L。这个完整的协议杏仁“Beldi”节点扩散,加油,驯化可以用于生产大量的克隆植物从岁开始材料在有限的空间和短暂的时间。它也可以用于保护选择品种的经济价值特征或遗传多样性的保护。

数据可用性

本研究中所有生成的数据或分析包括在本文中。

附加分

突出了。本研究开发了一个完整的协议扩散,加油,驯化杏仁“Beldi”通过节点外植体。本研究可以用来保护遗传多样性和保护杏仁的有趣的基因型。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

引用

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