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多枝赖草的组织培养



全 文 :*通讯作者
收稿日期:2004-05-23;修回日期:2004-11-12
基金项目:国家自然科学基金项目(30370905);北京市
自然科学基金项目(5032009)
作者简介:葛荣朝(1974-),男 , 河北故城人 ,讲师 , 硕
士 , 2002年毕业于河北师范大学 , 已发表论文 10 余篇 , 主
要从事小麦 、草坪草育种和分子细胞遗传学研究.
多枝赖草的组织培养
葛荣朝1 ,胡得全2 ,张前林3 ,赵宝存1 ,赵茂林4*
(1.河北师范大学生命科学学院 , 河北 石家庄 050016;2.山西省左云县林业站 , 山西 037100;
3.山西省晋城市林业局 ,山西 晋城 048000;4.北京市农林科学院北京农业生物技术中心 ,北京 100089)
  摘要:以多枝赖草种子为材料 , 在 MS+3mg/ L 2 , 4-D+0.5mg/ L 激动素+3%蔗糖+0.5%琼
脂培养基上暗培养 ,产生愈伤组织。愈伤组织经多次继代培养后仍可保持分化潜力。 在 1/2MS +
0.5mg/ L 6-BA+0.5mg/ L IBA+3%蔗糖+0.5%琼脂培养基上光照培养后分化出丛生状绿芽 , 并
大量生根 ,形成再生植株。
  关键词:多枝赖草;种胚;组织培养
  中图分类号:Q943.1  文献标识码:A  文章编号:1000-6311(2005)01-0031-03
Tissue Culture of Leymus multicaulis.GE Rong-Chao11 ,HU De-quan2 , ZHANG Qian-
ling 3 ,ZHAO Bao-chun1 , ZHAO M ao -ling4(1.College of Li fe Science , Hebei Normal
Universi ty , Shi jiazhuang 050016 , China;2.Forestry Station of Zuoyun County of
Shan xi Prov ince.Zuoyun 037100 , China;3.Forestry Bureau of Jincheng City of
Shan xi Prov ince.J incheng 048000 , China ;4.Beijing Research Center of Agri -
Biotechnology , Beijing Academy of Agricul ture and Forestry Sciences ,Bei jing 100089 ,
China):Grassland of China ,No.1 ,2005 ,pp.31 ~ 33.
Abstract:Callus of Leymus mul ticaulis was induced on the medium of MS+3mg/L 2 ,4
-D+0.5mg/L Kt+3% cane sugar +0.5% agar.The callus could keep the ability of
differentiation after many times subculturing .On the medium of 1/2M S+0.5mg/ L 6-
BA+0.5mg/L IBA+3% cane sugar+0.5% agar ,many g reen buds and roots w ere in-
duced from the callus.
Key words:Leymus mul ticaul is ;Seed embryo;Tissue culture
  多枝赖草(Leymus mult icaulis)是一种
根茎 —疏丛型高大禾草 ,具有很好的耐盐碱
性 ,对黄矮病具有突出的抗性 ,同时还具有耐
干旱 、耐瘠薄 、耐污染 、光能利用率高的特性。
另外 ,多枝赖草具有横向生长的地下茎 ,横向
扩展性较好 ,并具有较好的耐践踏 、耐刈割特
点 ,可用于各种绿地 ,所以多枝赖草也具有培
育成优良抗逆草坪草种的潜力 。目前国内外
对多枝赖草的研究开发工作开展较少 ,还未
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第 27卷 第 1期            中 国 草 地            2005 年 1 月
Vol.27 No.1              Grassland of China             Jan .2005
见其组织培养和草种改良方面的报道。本文
以多枝赖草的种子为材料 ,探讨了建立愈伤
组织诱导及植株再生的有效方法。
1 材料与方法
1.1 实验材料
多枝赖草的种子 。
1.2 培养基组成
表 1 多枝赖草组织培养的培养基*
诱导培养基(mg/ L)
Y1 Y2 Y3
分化培养基(mg/ L)
F1 F2** F3**
2 , 4-D 4  3  2 
Kt 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
6-BA 0.5 0.5 0.5
IBA 0.5
 *基本培养基为 MS培养基;**MS中大量元素减半。
基本培养基组成为 MS 附加 3%蔗糖 、
0.5%琼脂 ,用 NaOH 调溶液 pH5.8。诱导
培养基和分化培养基的其他激素成分如表 1
所示 ,继代培养基采用MS+2 ,4-D1mg/mL
+Kt0.5mg/mL 。
1.3 实验方法
选取籽粒饱满的种子清洗干净 ,室温浸
泡 24h ,然后在超净工作台上用 70%乙醇消
毒 30s ,然后用无菌水冲洗 3 次 ,在含 0.2%
Tween20 、有效氯为 2%的 NaClO 溶液中浸
泡 20min ,然后用无菌水冲洗 3次 ,将消毒的
种子接种于诱导培养基上 ,25℃暗培养。待
多枝赖草种胚处诱导出的愈伤组织生长到合
适大小时 ,将愈伤组织块从种子上剥离 ,接种
到继代培养基上 ,继续暗培养 。生长旺盛的
愈伤组织可以经过多次继代培养 ,从而获得
大量愈伤组织 。生长状态良好的愈伤组织接
图 1 多枝赖草的组织培养
A:种子诱导出愈伤组织;B:多枝赖草的愈伤组织出苗;
C:幼苗生根;D:继代后旺盛生长的愈伤组织。
种到分化培养基后 ,每天 16h 光
照培养就可以诱导分化出完整植
株。以上培养温度均为 25±2℃。
2 结果与分析
2.1 愈伤组织的诱导与生长
种子接种到诱导培养基上 ,
暗培养三周后即可在种胚处观察
到白色突起。30d 后愈伤组织能
生长到 1cm ×1cm 大小。在诱导
培养基 Y2上的愈伤组织出愈率
最高 ,约为 76%。然后将愈伤组
织转移到继代培养基上继续暗培
养 ,愈伤组织生长趋于旺盛 ,大约
三周继代一次 。
2.2 愈伤组织的分化与生根
将生长旺盛的愈伤组织移至
分化培养基上 ,在光照条件下培
养。F3 培养基上的愈伤组织表
面约两周后产生大量淡绿色芽
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中国草地 2005 年 第 27卷 第 1期
点 ,25d左右分化长成丛生状幼苗 。愈伤组
织在 F3 培养基上分化最好 ,平均每块愈伤
组织块可以分化出 20 ~ 30个小植株 ,其分化
率约为 63.9%以上。在幼苗生长的同时会
生出大量须根 , 生根率可达 100%。F1 、F2
培养基不适于多枝赖草愈伤组织的分化 。
表 2 多枝赖草组织培养的出愈率和分化率统计
诱导培养基 接种数 出愈数 出愈率 分化培养基 接种愈伤组织数
可分化出
绿苗的块数 分化率
Y1 19 12 63% F1 30 1 3.3%
Y2 21 16 76% F2 28 0 0
Y3 22 8 36% F3 36 23 63.9%
  愈伤组织分化出的小苗长到 7 ~ 8cm 后 ,
打开瓶口炼苗 7d ,然后取出小苗洗净琼脂 ,移
栽于大田 ,覆盖塑料薄膜培养10d多后去掉薄
膜 ,使其自然生长 ,成活率可达90%以上。
3 讨论
多枝赖草由种子诱导出愈伤组织的时间
偏长 ,出愈率较低的原因主要是多枝赖草种
子本身发芽所需时间较长 。多枝赖草的种子
在适宜的环境条件下一般需要 15d左右才可
以发芽 ,且发芽率较低 。但利用多枝赖草种
子来诱导愈伤组织具有取材方便 、随时都可
以利用的优点。
在植物愈伤组织的诱导过程中 ,暗培养
有利于愈伤组织的生长。在光照条件下 ,植
物的愈伤组织表现为生长缓慢且容易产生褐
化现象 ,这可能是由于长时间的光照培养会
使愈伤组织产生诸如自由基等有害物质影响
愈伤组织的正常生长 。
生长素与细胞分裂素的协同调控作用在
组织培养中非常重要 。F1 、F2分化培养基几
乎不能诱导多枝赖草的愈伤组织分化出苗 ,
分析其原因主要是培养基中仅仅添加了 6-
BA 和 Kt 两种细胞分裂素 , 而没有加入
IAA 、IBA 等生长素 ,从而配比不当的激素导
致多枝赖草的愈伤组织难以分化。F3分化
培养基添加了适当配比的细胞分裂素和生长
素 ,则获得了较高的分化率。
在植物的转基因操作中愈伤组织是一种
常用的受体系统 ,但作为转基因受体系统的
愈伤组织必须具备取材方便和具备较高再生
率的特点 。本文对多枝赖草的组织培养以种
子为原始材料 ,试验取材不受季节限制 ,随时
可以诱导得到愈伤组织。愈伤组织在黑暗中
经若干次继代培养 ,大约一年后仍可以保持
良好生长并具备分化潜力 ,因此通过反复继
代就可以得到大量具备再生能力的愈伤组
织。每块愈伤组织最多可分化出 20 ~ 30个
小植株 ,愈伤组织块的平均分化率可以达
63.9%,整个再生周期约为 70d左右。
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葛荣朝 胡得全 张前林 赵宝存 赵茂林 多枝赖草的组织培养