茶树组培和扦插快繁体系的建立及扦插不定根发生相关因素探究

本研究以无性系‘陕茶1号’、‘安吉黄茶’、‘龙井43’为试验材料,通过组织培养和扦插的无性繁殖的方式进行生根培养,研究两种无性繁殖方式生根的影响,初步建立了茶树组织培养快繁技术体系。通过研究扦插生根过程中一系列生理生化指标的动态变化及不定根发生基因ARRO-1的表达分析进行研究,为快速大量生产优质茶树苗奠定技术基础,对茶树良种繁育提供理论指导意义。试验结果如下:1、茶树组培快繁体系的建立研究外植体建立方法,筛选初代、继代和生根培养基。(1)外植体建立。研究了外植体种类、取样地点、取样季节、不同抗氧化剂对外植体的增殖的影响。结果表明:在3~5月取自温室培养的半木质化的嫩枝是比较合适的外植体材料,萌发效果最好。(2)初代培养基筛选。研究了不同浓度的生长素及不同抗氧化剂对茶树腋芽增殖的影响结果表明:‘陕茶一号’的离体新梢初代培养的最佳培养基为MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.1 mg/L+GA3 3.0 mg/L+PVP 4 mg/L。‘安吉黄茶’最佳培养基为MS+6-BA2.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L+3.0 mg/L GA3+PVP 4 mg/L。附加4 g/L PVP处理,其新梢外植体的褐化率低于其它处理浓度,相对应其成活率高于其它处理。(3)增殖培养基筛选。考察了激素种类、浓度、配比等不同激素组合对茶树腋芽继代的增殖影响。结果表明:‘陕茶一号’离体腋芽继代培养的最佳培养基为MS+0.1IBA mg/L+6-BA 3mg/L+GA3 1.0 mg/L。‘安吉黄茶’:MS+TDZ 0.02 mg/L+IBA 0.1 mg/L。TDZ不利于茶树叶片的展开与伸长,将‘陕茶一号’继代苗转至MS+NAA 0.1mg/L+6-BA 1 mg/L+GA3 1.0 mg/L;‘安吉黄茶’转至MS+NAA 0.1 mg/L+TDZ 0.005mg/L的壮苗培养基培养20天有助于茶苗的叶片展开与伸长。(4)生根培养基筛选。研究了激素种类及浓度对茶树组培苗生根的影响。结果发现500 mg·L-1 IBA浸泡‘陕茶一号’茶苗基部5 min,诱导根效果较好。‘安吉黄茶’在1/2 MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+IBA 0.1 mg/L的培养基诱导根效果较好。加入0.2~0.3 mg/L的活性炭有助于促进根的生长。2、茶树扦插不定根发生机理研究试验以无性系品种茶树‘龙井43’当年生半木质化枝条为材料,开展了茶树扦插繁殖技术研究;研究插穗用300 mg·L-1 NAA处理30 min对扦插成活率的影响;从生理生化和分子生物学角度浅析不定根发生机理。(1)经300 mg·L-1 NAA处理30min的扦插生根率明显高于清水处理的对照。(2)与扦插生根相关的IAAO、POD和PPO三种酶类活性上升分别在愈伤组织形成、根原基诱导生成阶段。激素处理过的插穗酶活性基本高于清水处理的对照组。(4)插穗中的4种内源激素与不定根的产生表现出不同的相关性。其中IAA与不定根的产生关系最紧密。(3)以龙井43插穗韧皮部的cDNA为模板克隆得到该基因的cDNA全长序列为1129 bp,含一个长为915 bp的开放阅读框,编码305个氨基酸,具有1个跨膜结构。利用qRT-PCR定量分析CsARRO-1基因在扦插生根期间的表达量发现插穗经激素处理后CsARRO-1表达量上升,并且生根各时期表达量化均高于清水对照。