摘要:以鄂藕雜3號蓮藕頂芽或側芽的莖尖為外植體,接種于不同激素配比的MS培養基上誘導胚性愈傷組織。結果表明,不同濃度的激素組合對蓮的胚性愈傷組織誘導有不同的影響,最佳培養基為MS+6-BA 0.5 mg/L+2,4-D 5.0 mg/L。
關鍵詞:蓮;莖尖;誘導;胚性愈傷組織
中圖分類號:Q813.1文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2011)14-2991-02
Primary Study on Embryogenic Callus Induced from Shoot Tip of Nelumbo nucifera
DIAO Ying1,WU Jin-ping2,ZHAO Ling-ling1,HU Zhong-li1
(1. College of Life Sciences, Wuhan University,Wuhan 430072,China;
2. Institute of Economic Crop, Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430064,China)
Abstract: The shoot tips of Nelumbo nucifera “E Ou Za 3” were cultured on medium; and embryogenic callus was induced. The result showed that the induction frequency was affected by the concentration of hormone combinations. The optimal induction medium was MS+0.5 mg/L 6-BA+5 mg/L 2,4-D.
Key words: Nelumbo nucifera; shoot tip; inducement; embryogenic callus
蓮(Nelumbo nucifera Gaertn)屬睡蓮科多年生草本植物,是我國重要的水生蔬菜。目前蓮的種植仍多采用具有兩節充分成熟藕身的子藕作藕種進行無性繁殖的方式,該繁殖方式需種量大,擴繁較慢且成本高。目前,已經有多家研究機構報道了蓮藕組培快繁研究[1-4],但是以上研究均是利用誘導叢生苗的方式進行,增殖系數仍然受到一定的限制。鑒于此,特進行了蓮胚性愈傷組織誘導試驗,為探索快速繁殖藕種的有效方法、降低藕種投入開辟新的途徑,同時也為蓮的基因工程育種打下基礎。
1材料與方法
1.1材料
供試材料采自武漢大學蓮藕研究中心基地,取鄂藕雜3號蓮藕頂芽或側芽。
1.2方法
1.2.1愈傷組織誘導用自來水將芽沖洗干凈,然后用體積分數為75%的酒精進行表面消毒1 min,隨即用1 g/L的HgCl2溶液滅菌8 min,不時搖動,滅菌完畢后用無菌水沖洗外植體3次。然后在無菌條件下剝取莖尖生長點(約3 mm),立即接種到固體培養基上,接種插入深度為外植體長度的1/3。誘導培養基以MS為基本培養基,分別添加6-芐基氨基嘌呤(6-BA)、2,4-二氯苯氧乙酸鈉(2,4-D)兩種植物生長調節劑,其濃度和配比詳見表1。蔗糖濃度30 g/L,結冷膠(美國Sigma公司)2.2 g/L,pH值5.8。避光培養。
1.2.2繼代培養將誘導出的胚性愈傷組織轉入繼代培養基,繼續培養增殖。繼代培養基及培養條件與誘導培養基本相同,只是不再添加活性炭。
1.2.3分化培養將胚性愈傷組織轉入分化培養基,誘導分化。分化培養基以MS為基本培養基,分別添加6-BA、6-糠基氨基嘌呤(KT)兩種植物生長調節劑,其濃度分別為0.2 mg/L和0.5 mg/L。蔗糖濃度30 g/L,結冷膠2.2 g/L,pH值5.8。培養溫度(29±2)℃,每天光照12 h,光照強度2 000 lx。
2結果與分析
2.1誘導胚性愈傷組織
蓮莖尖組織在接種約10 d后開始膨大,陸續出現愈傷組織。接種后30d的結果見表1。不同激素組合的培養基中愈傷組織的發生數量、狀態和性質均有較大差別。例如,①號組合即低濃度2,4-D與高濃度6-BA組合時,僅切口部位發生少量結構緊實的愈傷組織。隨著2,4-D濃度的升高,6-BA濃度的降低時,愈傷組織發生為淡黃色,質地疏松,表面有許多顆粒狀突起,為胚性愈傷組織。但是,當2,4-D濃度為6.0 mg/L,6-BA濃度為0.4 mg/L時,誘導的愈傷組織發白,有空泡化現象出現。由試驗結果可知,以MS+2,4-D 5.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L誘導胚性愈傷組織的效果最好(圖1)。
2.2繼代培養
將胚性愈傷組織轉接于繼代培養基上進行培養。通過不斷繼代增殖,其繁殖系數可達10~15。每代的培養時間為28 d,如果超過40 d,有10%的愈傷組織出現發白現象,進而水漬狀壞死(圖2)。
2.3分化培養
胚性愈傷組織轉入分化培養基,光照培養10 d后愈傷組織即開始轉綠,25 d即有明顯的芽分化萌出(圖3),但是分化成苗率較低,約為10%。
3討論
根據前人的經驗,試驗采用了春夏之交處于旺盛生長狀態下的蓮芽,并且直接剝取莖尖作為接種材料。在許多材料中,研究者采用生長活躍的組織或器官作為外植體誘導胚性愈傷組織取得了成功,研究中所取的莖尖分生組織有絲分裂極為活躍,是作為蓮胚性愈傷組織誘導的良好材料。試驗結果表明,這一選擇是正確的。同時,采用莖尖培養,也達到了脫毒的效果。
誘導胚性愈傷組織,不同的植物對生長調節劑的要求不同。試驗研究表明,2,4-D和6-BA的配合才能誘導出蓮的胚性愈傷組織。
就目前的結果來看,胚性愈傷組織的誘導率最高也才32%,還有進一步提升的空間。而且,由于胚性愈傷組織數量的限制,在繼代培養基和分化培養基僅選擇了一種配方進行培養,尤其是目前分化培養基的成苗率較低,不能滿足實際生產的需要,今后需要繼續優化和篩選繼代培養基和分化培養基的配方。同時,還應該根據前人研究蓮叢生
芽生根的培養基配方,設計和篩選適合生根的培養基,從而完善整個蓮的胚性愈傷組織誘導及再生體系。
參考文獻:
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