劉思言等
摘要:以四季小白菜(Brassica chinensis L.)和美國雜交小白菜為材料,建立了小白菜的無性快繁體系。結果表明,最佳的滅菌方法為用70%的乙醇處理30 s,
關鍵詞:小白菜(Brassica chinensis L.);滅菌方法;無性快繁體系
中圖分類號:S634.3 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)02-0444-03
Establishment of the Asexual Rapid Propagation System of Pakchoi
LIU Si-yan1a,QU Bo1a,GAO Wei2,XIA Hai-feng2,GUAN Shu-yan1a,YAO Dan1a,WANG Pi-wu1b
(1a.College of Life Sciences;1b. College of Agronomy,Jilin Agricultural University,Changchun 130118,China;
2.Tonghua Academy of Agricultural Sciences,Meihekou 135007,Jilin,China)
Abstract: Using the pakchoi of four seasons and hybrid pakchoi from the United States as materials, an asexual rapid propagation system of pakchoi was established. The results showed that the best seed sterilization method was 70% alcohol for 30 s, then sodium hypochlorite sterilization for 15 min. MS + 0.25 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L NAA was the best for callus induction. MS + 3.0 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L NAA was the best for budding induction. MS + 0.2 mg/L NAA was the best for root induction.
Key words: pakchoi(Brassica chinensis L.); sterilization method; asexual rapid propagation system
小白菜(Brassica chinensis L.),又稱青菜,屬十字花科蕓苔屬,葉不結球卵狀匙形,葉柄有狹邊。小白菜原產于我國,品種很多,由于其抗寒性很強,易貯藏和運輸,是我國多數地區常見蔬菜之一[1]。隨著分子生物學的發展,人們開始利用轉基因技術對現有的蔬菜品種進行改良[2,3],小白菜無性快繁方面的研究已經有了許多報道[4-12]。本試驗以四季小白菜和美國雜交小白菜種子誘導出的無菌實生苗為材料,以MS為基本培養基,以6-BA及NAA為調節激素,優化最佳的種子滅菌時間、誘導愈傷組織的最佳激素濃度、誘導不定芽分化和生根的最佳激素濃度,為小白菜的轉基因研究提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料
試驗采用四季小白菜和美國雜交小白菜的無菌實生苗為材料。
1.2 方法
1.2.1 無菌實生苗的獲得 選取飽滿、大小一致兩種小白菜種子用清水浸泡備用。種子滅菌采用3種方法:①用70%的乙醇處理30 s,再用0.1%的升汞消毒10 min,無菌水沖洗3次。②用70%的乙醇處理30 s,再用3%的次氯酸鈉消毒10 min,無菌水沖洗3次。③用70%的乙醇處理30 s,再用3%的次氯酸鈉消毒15 min,無菌水沖洗3次。將以上滅菌消毒后的種子接種到MS培養基上,12 d后統計其出苗率、污染率。
1.2.2 愈傷組織的誘導 以無菌實生苗的葉片作為外植體材料,以MS培養基為基本培養基,分別添加不同濃度的NAA(0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mg/L)和6-BA(0.25 mg/L),進行愈傷組織的誘導,20 d后統計愈傷組織誘導率。
1.2.3 不定芽分化的誘導 以含芽原基的莖段為材料,以MS培養基為基本培養基,添加不同濃度的NAA(0.3、0.5、0.8 mg/L)和6-BA(3.0 mg/L)進行不定芽分化的誘導,15 d后統計不定芽分化率。
1.2.4 不定芽生根的誘導 將生長健壯的小白菜的無根苗,以MS培養基為基本培養基,添加不同濃度的NAA(0.1、0.2、0.3 mg/L),進行小白菜的不定芽生根的誘導,20 d統計不定芽生根率。
2 結果與分析
2.1 不同滅菌方法對種子萌發的影響
將用3種不同方法滅菌的小白菜種子接種到MS培養基上,置于培養室中光照培養,12 d后統計其出苗率、污染率,結果見表1。從表1可以看出,對于四季小白菜而言,用0.1%的升汞消毒10 min的方法①和用3%的次氯酸鈉消毒10 min的方法②的污染率分別為12.0%和39.3%,出苗率分別為68.7%和56.7%,用次氯酸鈉滅菌15 min的方法③的效果最好,污染率為10.7%,出苗率為80.7%;對于美國雜交小白菜而言,方法①和方法②的污染率分別為16.0%和32.0%,出苗率分別為63.3%和64.7%,方法③的污染率為12.0%,出苗率為90.0%。綜上所述,對于兩種小白菜而言,用次氯酸鈉滅菌15 min的方法③都是較為理想的小白菜種子滅菌方法。
2.2 不同激素濃度對愈傷組織誘導的影響
以無菌實生苗的葉片作為外植體材料,以MS培養基為基本培養基,分別添加不同濃度的NAA(0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mg/L)和6-BA(0.25 mg/L),進行愈傷組織的誘導,20 d后統計愈傷組織誘導率,結果見表2。從表2可以看出,四季小白菜采用MS+0.5 mg/L NAA+0.25 mg/L 6-BA的愈傷組織誘導率高達48.0%,美國雜交小白菜采用MS+0.5 mg/L NAA+0.25 mg/L 6-BA的愈傷組織誘導率高達44.0%。
2.3 不同激素濃度對不定芽分化誘導的影響
以含芽原基的莖段為材料,以MS培養基為基本培養基,添加不同濃度的NAA(0.3、0.5、0.8 mg/L)和6-BA(3.0 mg/L)進行不定芽分化的誘導,15 d后統計不定芽分化率,結果見表3。從表3可以看出,對于四季小白菜和美國雜交小白菜采用MS+3.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA誘導出芽的效果均最好,分別達92.0%和80.0%。
2.4 不同激素濃度對不定芽生根誘導的影響
將生長健壯的小白菜的無根苗,以MS培養基為基本培養基,添加不同濃度的NAA(0.1、0.2、0.3 mg/L),進行小白菜的不定芽生根的誘導,20 d統計不定芽生根率,結果見表4。從表4可以看出,四季小白菜和美國雜交小白菜的無根苗誘導生根的最佳NAA濃度為0.2 mg/L,且根的生長狀況最好。
3 小結與討論
本試驗比較了兩種滅菌試劑(升汞和次氯酸鈉)對種子滅菌的效果。一般而言,升汞的滅菌效果好,但其殘留液最難除去,對植物組織的傷害很大[13],所以在本試驗中用升汞滅菌10 min后,雖然污染率很低,但發芽率也很低,而利用次氯酸鈉滅菌15 min后,兩種小白菜的發芽率分別能達到80.7%和90.0%,這和趙慧等[14]的研究結果基本一致。
本試驗以四季小白菜種子和美國雜交小白菜種子為試驗材料,建立了小白菜的離體再生體系,MS+ 0.25 mg/L 6-BA +0.5 mg/L NAA為最佳的愈傷組織誘導培養基;MS+3.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA為最佳的不定芽分化誘導培養基;MS+0.2 mg/L NAA為最佳的生根培養基。
參考文獻:
[1] 張嵐翠,崔 帥,崔 博,等.小白菜無性系的建立[J].大連教育學院學報,2004,20(4):71-73.
[2] 范正琪,崔海瑞,王忠華,等.農桿菌介導的白菜遺傳轉化影響因子研究進展[J].金華職業技術學院學報,2002,21(3):10-13.
[3] 楊朝輝,雷建軍,曹必好,等.芥菜轉基因再生體系的建立[J].作物學報,2004,30(5):496-501.
[4] 張初賢,佘建明,蔡小寧,等. 2,4-D 對小白菜和大白菜子葉誘導不定芽的影響[J].江蘇農業研究,1999,20(4):75-76.
[5] 陳敏敏,侯喜林.不結球白菜離體培養再生體系的優化[J].南京農業大學學報,2008,31(1):27-30.
[6] 呂艷艷,王桂萍,沈振國,等.不結球白菜亮白葉再生體系的優化[J].中國農學通報,2010,26(23):93-96.
[7] 侯喜林,曹壽椿.不結球白菜子葉離體培養再生植株[J].南京農業大學學報,1994,17(3):60-64.
[8] 秦新民,高成偉.小白菜子葉離體培養再生系統的建立[J].廣西師范大學學報,1997,15(4):90-91.
[9] 鄧智年,魏源文,呂維莉,等.小白菜高效子葉離體植株再生體系的建立[J].廣西農業科學,2006,37(4):350-354.
[10] 張 鵬,凌定厚.提高菜心離體植株再生頻率的研究[J].植物學報,1995,37(11):902-908.
[11] 蔡小寧,佘建民.不結球下胚軸和子葉離體培養再生植株[J].江蘇農業學報,1995,11(4):51-54.
[12] 張智奇,周 音.小白菜子葉誘導不定芽再生植株[J].上海農業學報,1998,14(2):25-28.
[13] 柳 俊,謝從華.植物細胞工程[M].北京:高等教育出版社,2011.
[14] 趙 慧,侯雷平,王 慧,等.影響小白菜子葉再生的因素[J].分子植物育種,2009,7(5):972-977.
2.2 不同激素濃度對愈傷組織誘導的影響
以無菌實生苗的葉片作為外植體材料,以MS培養基為基本培養基,分別添加不同濃度的NAA(0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mg/L)和6-BA(0.25 mg/L),進行愈傷組織的誘導,20 d后統計愈傷組織誘導率,結果見表2。從表2可以看出,四季小白菜采用MS+0.5 mg/L NAA+0.25 mg/L 6-BA的愈傷組織誘導率高達48.0%,美國雜交小白菜采用MS+0.5 mg/L NAA+0.25 mg/L 6-BA的愈傷組織誘導率高達44.0%。
2.3 不同激素濃度對不定芽分化誘導的影響
以含芽原基的莖段為材料,以MS培養基為基本培養基,添加不同濃度的NAA(0.3、0.5、0.8 mg/L)和6-BA(3.0 mg/L)進行不定芽分化的誘導,15 d后統計不定芽分化率,結果見表3。從表3可以看出,對于四季小白菜和美國雜交小白菜采用MS+3.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA誘導出芽的效果均最好,分別達92.0%和80.0%。
2.4 不同激素濃度對不定芽生根誘導的影響
將生長健壯的小白菜的無根苗,以MS培養基為基本培養基,添加不同濃度的NAA(0.1、0.2、0.3 mg/L),進行小白菜的不定芽生根的誘導,20 d統計不定芽生根率,結果見表4。從表4可以看出,四季小白菜和美國雜交小白菜的無根苗誘導生根的最佳NAA濃度為0.2 mg/L,且根的生長狀況最好。
3 小結與討論
本試驗比較了兩種滅菌試劑(升汞和次氯酸鈉)對種子滅菌的效果。一般而言,升汞的滅菌效果好,但其殘留液最難除去,對植物組織的傷害很大[13],所以在本試驗中用升汞滅菌10 min后,雖然污染率很低,但發芽率也很低,而利用次氯酸鈉滅菌15 min后,兩種小白菜的發芽率分別能達到80.7%和90.0%,這和趙慧等[14]的研究結果基本一致。
本試驗以四季小白菜種子和美國雜交小白菜種子為試驗材料,建立了小白菜的離體再生體系,MS+ 0.25 mg/L 6-BA +0.5 mg/L NAA為最佳的愈傷組織誘導培養基;MS+3.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA為最佳的不定芽分化誘導培養基;MS+0.2 mg/L NAA為最佳的生根培養基。
參考文獻:
[1] 張嵐翠,崔 帥,崔 博,等.小白菜無性系的建立[J].大連教育學院學報,2004,20(4):71-73.
[2] 范正琪,崔海瑞,王忠華,等.農桿菌介導的白菜遺傳轉化影響因子研究進展[J].金華職業技術學院學報,2002,21(3):10-13.
[3] 楊朝輝,雷建軍,曹必好,等.芥菜轉基因再生體系的建立[J].作物學報,2004,30(5):496-501.
[4] 張初賢,佘建明,蔡小寧,等. 2,4-D 對小白菜和大白菜子葉誘導不定芽的影響[J].江蘇農業研究,1999,20(4):75-76.
[5] 陳敏敏,侯喜林.不結球白菜離體培養再生體系的優化[J].南京農業大學學報,2008,31(1):27-30.
[6] 呂艷艷,王桂萍,沈振國,等.不結球白菜亮白葉再生體系的優化[J].中國農學通報,2010,26(23):93-96.
[7] 侯喜林,曹壽椿.不結球白菜子葉離體培養再生植株[J].南京農業大學學報,1994,17(3):60-64.
[8] 秦新民,高成偉.小白菜子葉離體培養再生系統的建立[J].廣西師范大學學報,1997,15(4):90-91.
[9] 鄧智年,魏源文,呂維莉,等.小白菜高效子葉離體植株再生體系的建立[J].廣西農業科學,2006,37(4):350-354.
[10] 張 鵬,凌定厚.提高菜心離體植株再生頻率的研究[J].植物學報,1995,37(11):902-908.
[11] 蔡小寧,佘建民.不結球下胚軸和子葉離體培養再生植株[J].江蘇農業學報,1995,11(4):51-54.
[12] 張智奇,周 音.小白菜子葉誘導不定芽再生植株[J].上海農業學報,1998,14(2):25-28.
[13] 柳 俊,謝從華.植物細胞工程[M].北京:高等教育出版社,2011.
[14] 趙 慧,侯雷平,王 慧,等.影響小白菜子葉再生的因素[J].分子植物育種,2009,7(5):972-977.
2.2 不同激素濃度對愈傷組織誘導的影響
以無菌實生苗的葉片作為外植體材料,以MS培養基為基本培養基,分別添加不同濃度的NAA(0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mg/L)和6-BA(0.25 mg/L),進行愈傷組織的誘導,20 d后統計愈傷組織誘導率,結果見表2。從表2可以看出,四季小白菜采用MS+0.5 mg/L NAA+0.25 mg/L 6-BA的愈傷組織誘導率高達48.0%,美國雜交小白菜采用MS+0.5 mg/L NAA+0.25 mg/L 6-BA的愈傷組織誘導率高達44.0%。
2.3 不同激素濃度對不定芽分化誘導的影響
以含芽原基的莖段為材料,以MS培養基為基本培養基,添加不同濃度的NAA(0.3、0.5、0.8 mg/L)和6-BA(3.0 mg/L)進行不定芽分化的誘導,15 d后統計不定芽分化率,結果見表3。從表3可以看出,對于四季小白菜和美國雜交小白菜采用MS+3.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA誘導出芽的效果均最好,分別達92.0%和80.0%。
2.4 不同激素濃度對不定芽生根誘導的影響
將生長健壯的小白菜的無根苗,以MS培養基為基本培養基,添加不同濃度的NAA(0.1、0.2、0.3 mg/L),進行小白菜的不定芽生根的誘導,20 d統計不定芽生根率,結果見表4。從表4可以看出,四季小白菜和美國雜交小白菜的無根苗誘導生根的最佳NAA濃度為0.2 mg/L,且根的生長狀況最好。
3 小結與討論
本試驗比較了兩種滅菌試劑(升汞和次氯酸鈉)對種子滅菌的效果。一般而言,升汞的滅菌效果好,但其殘留液最難除去,對植物組織的傷害很大[13],所以在本試驗中用升汞滅菌10 min后,雖然污染率很低,但發芽率也很低,而利用次氯酸鈉滅菌15 min后,兩種小白菜的發芽率分別能達到80.7%和90.0%,這和趙慧等[14]的研究結果基本一致。
本試驗以四季小白菜種子和美國雜交小白菜種子為試驗材料,建立了小白菜的離體再生體系,MS+ 0.25 mg/L 6-BA +0.5 mg/L NAA為最佳的愈傷組織誘導培養基;MS+3.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA為最佳的不定芽分化誘導培養基;MS+0.2 mg/L NAA為最佳的生根培養基。
參考文獻:
[1] 張嵐翠,崔 帥,崔 博,等.小白菜無性系的建立[J].大連教育學院學報,2004,20(4):71-73.
[2] 范正琪,崔海瑞,王忠華,等.農桿菌介導的白菜遺傳轉化影響因子研究進展[J].金華職業技術學院學報,2002,21(3):10-13.
[3] 楊朝輝,雷建軍,曹必好,等.芥菜轉基因再生體系的建立[J].作物學報,2004,30(5):496-501.
[4] 張初賢,佘建明,蔡小寧,等. 2,4-D 對小白菜和大白菜子葉誘導不定芽的影響[J].江蘇農業研究,1999,20(4):75-76.
[5] 陳敏敏,侯喜林.不結球白菜離體培養再生體系的優化[J].南京農業大學學報,2008,31(1):27-30.
[6] 呂艷艷,王桂萍,沈振國,等.不結球白菜亮白葉再生體系的優化[J].中國農學通報,2010,26(23):93-96.
[7] 侯喜林,曹壽椿.不結球白菜子葉離體培養再生植株[J].南京農業大學學報,1994,17(3):60-64.
[8] 秦新民,高成偉.小白菜子葉離體培養再生系統的建立[J].廣西師范大學學報,1997,15(4):90-91.
[9] 鄧智年,魏源文,呂維莉,等.小白菜高效子葉離體植株再生體系的建立[J].廣西農業科學,2006,37(4):350-354.
[10] 張 鵬,凌定厚.提高菜心離體植株再生頻率的研究[J].植物學報,1995,37(11):902-908.
[11] 蔡小寧,佘建民.不結球下胚軸和子葉離體培養再生植株[J].江蘇農業學報,1995,11(4):51-54.
[12] 張智奇,周 音.小白菜子葉誘導不定芽再生植株[J].上海農業學報,1998,14(2):25-28.
[13] 柳 俊,謝從華.植物細胞工程[M].北京:高等教育出版社,2011.
[14] 趙 慧,侯雷平,王 慧,等.影響小白菜子葉再生的因素[J].分子植物育種,2009,7(5):972-977.