全 文 ：第 21 卷 第 2期
1 9 9 0年 6月
东 北 农 学 院 学 报
Ju o门。 1 o f No r山 e的 tA皿 rku l tu ra lC ok l沙
V o l
.
21
,
J u n e
N 0
.
2
9 9 0
黑穗醋栗 ( R ib 。 : n l’g : u m L . )花药
培 养 研 究 初 探
李 勇 吴绛云
(黑龙江大学 ) (东北农学院 生物工程系)
A P R E L IM I N A R Y R E S E A R C H O N A N T H E R
C U L T U R E O F B L A C K C U R R A N T (R ib es n ig r u m L
.
)
L i Y o n g W u J ia
n g y u n
份 e i lo n g jia n g U n iv e r s i t y ) 伽o r t h e a s t A名r让. C o l le罗 , H a r b i n , C h in a . 1 50 0 3 0 )
据陈正华 ( 19 8 6 ) 闭 统计 , 国内外已
从木本植物 9 个科 1 个属 20 多个种获得了
花粉植株 . 黑穗醋栗花药培养研究迄今尚未
见报道 。 19 84 年和 1 98 6 年我们对黑穗醋栗
花药培养进行了初步研究 , 观察到多细胞花
粉和早期的花粉愈伤组织 .
黑穗醋栗花药培养是黑穗醋栗育种的一
种新技术 ,这种技术为培育新品系 ,提供常规
育种所需的原始材料以及研究育种理论开辟
了一条途径 . 一般木木植物的试管苗结果年
限长 , 染色体不易观察 , 使木本植物在花培
植株及其后代变异利用等方面的研究明显落
后于其他植物 。 黑穗醋栗的试管苗可克服木
本植物以上的两个缺点 , 其花培植株是木本
本文于 19 8 8一刃 4一 ~ 0 9 收到
植物花药培养研究的好材料 .
材料和方法
试材为薄皮黑豆 , 取 白东北农学院园艺
试验站 . 选取花粉发育到 单核晚期的花蕾 ,
用 0 . 1% 升汞清毒 10 分钟 , 无菌水冲洗 3
遍 , 在无菌条件下取 出花药 , 接种在培养基
中 . 培养基为 M S 基木 1 / 4 空培养基附加
各 种 植 物 激 素 : 2 . 4一 D 0 . 2一
3
.
0 m g / L
,
Z A A O
.
5一 4 . 0 m g / L ,
N A A 0
.
5一 5 . 0 m g / L , K T ( B A ) 1 . 0一
4
.
0 m g / L
, 蔗糖 3% , 琼脂 0 . 8% , 用
N a 0 H 调 整 p H 至 5 . 8 . 培 养 基 在
1 k g / c m
Z 大气压下灭菌 20 分钟 . 暗 培
东 北 农 学 院 学 报 第 2 1卷
养 , 温度 25 士 2 ℃ .
细胞组织学观察 : 每隔 2 天取培养的花
药用卡诺固定液固定 , 铁矾苏木精染色 , 压
片镜检 , 显微摄影 .
2 结果和讨论
2
.
1 愈伤组织的诱导和多细胞花粉的产生
体细胞愈伤组织在花药接种后 3 天即可
长出 , 7 天后花药膨大 , 普遍长出透 明状休
细胞愈伤组织 . 这些愈伤组织来 自花药壁和
药隔 . 镜检表明 : 单核花粉在接种以后 , 10
天左右形成多细胞花粉 . 单核花粉接种后有
两个发育方向 :
a
. 单核花粉停止在单核期 , 成为空壳
花粉 .
b
. 单核花粉分裂形成生殖核和 营养
核 , 也可均等分裂产生两个大小 、 染色深浅
相近的核 , 它们进一步发育有 3 种情况 . 一
种停止在二核期成为空壳花粉 ; 一种形成内
含颗粒状物的花粉 ; 最后一种形成多细胞花
粉 (图 1一4) . 花药培养 10 天左右产生的
多细胞花粉形态各异 . 有的多细胞花粉退化
(图 1一 1 ) ; 有的多细胞花粉的细胞核染色
浅 , 花粉壁 明显 (图 1一2) ; 有的细胞核染
色深 , 多细胞花粉内有空隔 (图 1一 3) 、 这
种多细胞花粉的来源和发育还有待于深人研
究 . 有的细胞核染色深 、 细胞小 、 花粉壁不
明显 (图 1一 5) . 关于黑穗醋栗雄核发育途
径问题 , 由于诱导频率极低 (花药中多细胞
花粉数极少 , 一般为 1一 2 个 / 1 个花药 ,
最多为 6 个 / l 个花药 . 产生多细胞花粉的
花药也极少 ) , 还难以确定多细胞花粉是来
源于均等分裂 , 还是不均等分裂 , 以及多细
胞花粉的早期发育 .
值得注意的是 , 黑穗醋栗花药培养前期
休细胞愈伤组织与多细胞花粉共存 , 后期多
细胞花粉索 少些俄 成花粉愈伤组织 。 在橡胶
和荔枝等花培中 , 加 天左右出现的愈伤组
织系体细胞愈伤组织 , 随着培养时间的延
长 , 花粉愈 伤 组 织 和 花粉 胚 才 逐 渐 形
成 〔2,4 ) . 因此 , 协调黑穗醋栗花药的体细
胞愈伤组织和多细胞花粉 , 花粉愈伤组织的
生长关系 , 促进多细胞花粉的细胞分裂 , 适
期转移花药到分化培养基中 , ’ 是黑穗醋栗花
培得到花粉植株的关键 。
2 .2 植物激素的作用
试验结果表明 , 黑穗醋栗花药 , 培养在
植 物 激 素 组 合 2 . 4一 D + K T ( B A ) 或
Z A A 十K T ( B A ) 的培养基中 , 都有多细胞
花粉产生 . N A A 十K T ( B A ) 组合无效 . 其
中 , 2 . 4一 D I一 3 m g / L : K T ( B A ) I
一 4 . 0 m g / L ; Z A A O . 5一 1 . 0 m g / L 适
宜 . 两 年 的 试 验 结 果 都 证 明
M s + 2
·
4一 D I
.。+ K T ( B A ) 1 。 培养基能够稳定
地诱导产生多细胞花粉 . 若加大 2 . 4一 D 和
K T ( B )A 浓度 , 可以观察到一种染色极深
的多细胞花粉 (图 .1一 5) . 多细胞花粉进一
步发育成早期的花粉愈伤组织 (图 1一 6) 。
在小麦的花药培养中 , 植物激素对防止多细
胞花粉的败育 , 促进多细胞花粉的细胞分裂
形成愈伤组织有一定的作用 〔` ,5) . 本试验
结果进一步证明了植物激素的这种作用 . 故
提高培养基中植物激素浓度促进黑穗醋栗多
细胞花粉的细胞分裂形成花粉愈伤组织或花
粉胚是值得一试的 。
本文是作者在东北农学院攻读硕士学位期间 ,在吴绛
云教授指导下完成的 . 谭余老师为本试验提供试验材
料 , 在此表示感谢 .
参 考 文 献
朱至清等 . 小麦 ( rT it ic u o ae st ivu 。 )雄核发育的细
胞学研究 . 植物学报 , 1 9 7 8 20 ( I ) : 6 ~ 12
陈正华等 . 在三叶橡胶花药 培养中体细胞 与小抱
子的关系 . 西北植物研究 , 19 8 1 , 1 ( I ) : 3 1 ~ 3 7
陈正华 . 木本植物单倍体诱导的成就 与特点 . 木本
植物组织培养及其应用 ,高等教育出版社 , 1 986 :
第 2 期 李勇等 :黑艳醋栗伍血” g l、 . L)花药培养研究初探 2 0 3
75 ~ 9 1
4傅莲芳 , 唐道一 荔枝花粉植株诱导的研究 . 遗传
学报 , 19 8 3 , 1 0 ( 5) : 3 6 9 ~ 3 7 4
5 播景丽 、 高公乱 . 再谈激素对小麦花药培养中花
粉细胞 早期发育的影响 . 植物学报 , 198 .0 2 (4 :)
3 0 5 ~ 3 10
图 版 说 明
1
. 退化的多细胞花粉 ; 10 0 x
2
. 细胞内含颗粒状物 , 细胞核染色浅 , 花粉壁明显 的多细胞花粉 ; 1o x
3
. 有空隔的多细胞花粉 ; 10 x
4
. 多细胞花粉 ; l o x
5
. 细胞小 , 染色极深的多细胞花粉 ; 10 x
6
. 早期的花粉愈伤组织 . 10 x
E x P I母n a t沁 n fo r P l a t e
!
.
o b s o l e et P o l y e e l l P o l le n
.
10 0 x
2
.
P o ly e l l P o l l e n w i t h g r a n u l a r m a s s i n e e l l
,
li g h t e o l o u r i n n u e l e u s a n d o b v i o u s P o l le n
w a l l
.
1 0 0 x
3
.
P o l y e ll P o l le n w i t h e m P t y P o l l e n s a e
.
I O0 x
4
.
P o l y c ll P o l l e n
.
10 0 x
5
.
P o l y e ll P o l l e n w i t h d a r k e o lo u r
, sm a ll e e l l s
.
10 0 x
6
.
E a r l y s t a g e P o l le n e a ll u s
.
10 0 x
2 04东 北 农 学 院 学 报 第 1 2卷
图版 黑穗醋栗 ( R l’ bes n仓u r mL .)的花药
P la t e T he po ly e e l Po 珑 ns o f b la e kc u a r r nt ( R必e s nig u r用 L .)