全 文 ：收稿日期:2002-12-25;修订日期:2003-06-20
基金项目:国家自然科学基金资助(编号 39970536)
作者简介:王树彦(1971-),女 , 讲师 ,在读博士 , 1997
年毕业于内蒙古农牧学院作物遗传育种专业 , 主要从事植
物育种研究 ,现已发表论文 7篇.
加拿大披碱草×老芒麦杂种 F1代的幼穗培养
王树彦1 , 云锦凤1 , 姜淑慧1 , 哈斯其木格2
(内蒙古农业大学 ,内蒙古　呼和浩特　010019;2.包头市草原站 ,内蒙古　包头　014030)
摘要:在 2 , 4-D、6-BA两种植物生长调节物质的不同配比下和不同培养条件下(遮光培养)
对加拿大披碱草×老芒麦杂种 F 1 代的幼穗进行培养 , 诱导出了愈伤组织且分化成苗。 试验结果
表明:2 , 4-D 可促进愈伤组织的形成及分化 ,给予一定时间的遮光培养对愈伤组织的诱导有相当
程度的帮助。
　　关键词:加拿大披碱草×老芒麦;种间杂种;幼穗培养
　　中图分类号:Q943.1　　文献标识码:A　　文章编号:1000-6311(2003)04-0061-04
Inflorescence Culture of Interspecific hybrid F1 of Elymus canadensis ×E.sibiricus .
WANG Shu_yan1 , YUN Jin_feng1 , JIANG Shu_hui1 , HASI Qimuge2(1.Inner
Mongolia Agricultural University , Hohhot 010019;2.Grassland Station of Baotou ,
014030;China):Grassland of China , No.4 ,2003 , pp.61 ～ 64.
Abstract:Many factors affect the result of the inflorescence culture of the hybrid F 1 of
E lymus canadensis ×E.sibiricus , such as hormone(2 ,4-D and 6-BA ), light , tem-
perature and so on.9 treatments of different concentration levels of 2 ,4-D and 6-BA
in MS medium are compared through calli inducing rates and grow th condition.2mg/ l
2 ,4-D facilitates calli formation and dif ferentiation.Darkness is useful for inducing cal-
lus.Many plants are got in this w ay.
Key words:E lymus canadensis ×E.sibiricus ;Interspecif ic hybrid;Inflorescence
culture
　　植物组织培养的一个重要应用是利用愈
伤组织诱导染色体数目变异的易发性特点 ,
人工诱导愈伤组织变异在再生株上表达 ,从
而获得可遗传的变异后代 ,这为远缘杂种不
育的解决提供了可能性。加拿大披碱草和老
芒麦同属于禾本科小麦族披碱草属 ,均为异
源四倍体 ,两个种的杂交为地理上远缘的种
间杂交[ 2] 。因长期分别在不同的地理纬度
条件下驯化 , 二者染色体组虽为一类 , 即
SSHH ,但遗传结构上却差异很大 ,这是杂种
不育的直接原因之一。且经多年回交也不能
恢复育性 ,为使杂种得到保存 ,考虑利用人工
—61—
第 25卷　第 4期　　　　　　　　　　　　中　国　草　地　　　　　　　　　　　　2003 年 7 月
Vol.25　No.4 　 　　　　　　　　　　　Grassland of China　　　　　　　　 　　　　Jul .2003
诱导双二倍体的方法 。
对整株植物进行加倍处理的困难在于加
倍的分蘖芽生长竞争不过正常的分蘖芽 ,在
生长过程中被淘汰。而愈伤组织本身处于独
立的易变状态 ,加倍处理的诱变成功率会大
大提高。本研究目的在于用幼穗培养手段获
得双二倍体 ,将再生植株进行秋水仙素诱导 ,
大大提高诱变率 。
1　材料与方法
试验材料种植于内蒙古农业大学草原试
验站。2002年 6月 1 日前后 ,取处于孕穗期
(2 ～ 3cm 长)的加拿大披碱草×老芒麦杂种
F 1代的幼穗 ,消毒后切成 3 ～ 5mm 长的小
段 ,接种于附加有 9种不同植物激素配比的
MS培养基上。由 2 , 4-二氯苯氧乙酸(2 ,4
-D)和 6-苄基腺嘌呤(6-BA)二种激素的
不同浓度配成 9个组合见表 1。每一种配比
接 10 ～ 12个三角瓶 ,分别放在光照(12h/d)
和黑暗(21d)条件下培养 ,观察愈伤组织的诱
导情况。培养温度为 25 ±3℃, 光照强度
2800lux ,日光照时间为 12h。培养 30d时统
计愈伤组织的诱导率。诱导率(出愈率)=
(长出愈伤组织的外植体数)/(接入培养的外
植体数)×100%
表 1　两种植物生长激素的配比设计
Table 1　Concentration combinations of 2 plant hormones
编　　号 植物激素(mg/ l)
2 , 4_D 6_BA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2
2
2
1
1
1
0
0
0
1　
0.5
0　
1　
0.5
0　
1　
0.5
0　
2　结果与分析
2.1　不同的植物激素配比对愈伤组织诱导
的影响
9种植物激素配比下 ,愈伤组织的诱导
率见表 2。由表 2 可知 ,7 ～ 9号的出愈率为
0 ,而 1 ～ 6号的出愈率均较高。方差分析表
明 9种配比的诱导率差异是显著的(表 3),
从而证明 2 ,4-D 对愈伤组织的诱导起决定
性作用 ,而 6-BA对愈伤组织的诱导没有作
用。
表 2　不同植物激素配比处理下的愈伤组织诱导情况
Table 2　Inducing rate of calli in different
hormone combinations
处　理 诱导率(%)
1 33.3 58.3 91.7 66.7 100.0
2 91.7 33.3 91.7 75.0 100.0
3 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
4 83.3 58.3 83.3 100.0 100.0
5 66.7 83.3 58.3 83.3 91.7
6 83.3 66.7 100.0 100.0 100.0
7 0　 0　 0　 0　 0　
8 0　 0　 0　 0　 0　
9 0　 0　 0　 0　 0　
表 3　方差分析
Table 3　Analysis of variance of data
变异
来源
自由
度 平方和 均方 F值 F值(F0.05)
处理间 8 72299.78 9037.472 38.1034 2.2085
处理内 36 8538.572 237.1836
总变异 44 80838.35
2.2　不同浓度的 2 ,4-D 对愈伤组织诱导
及分化的影响
处理 3号 、6号虽都加入了植物生长调
节物质2 ,4-D ,但其浓度不同 ,对愈伤组织
—62—
中国草地　2003 年　第 25卷　第 4期
图 1　加拿大披碱草×老芒麦杂种 F 1代幼穗培养的
　 　愈伤组织开始分化
Fig.1　Differentiation o f inflorescence calli of
　　　 E.canadensis ×E.sibiricus
图 2　加拿大披碱草×老芒麦杂种 F1 代幼穗培养
　　　获得的小实生苗
F ig.2　Plantlets of inflorescence culture of
　　　 E.canadensis×E .sibiricus
的诱导影响也不同。从表 2 可知 , 2mg/L 的
2 ,4-D的平均诱导率(100%)要高于1mg/L
的2 , 4-D的平均诱导率(90.0%),而且生
图 3　加拿大披碱草×老芒麦杂种 F1 代幼穗培养
　 　得到的矮壮的再生植株
F ig.3　Plant of inflorescence culture of
　　　 E.canadensis ×E .sibiricus
长势也强 。而 1 、2 、4 、5 号处理中均含 6-
BA ,其诱导率都是偏低的 ,说明 6-BA不利
于愈伤组织长出 。在 7 、8号处理中 ,幼穗切
段疯狂生长 ,形成后来成熟穗的相应形态 ,如
内稃 、外稃 、护颖等 ,证明 6-BA有促进细胞
分裂的作用。在愈伤组织形成团块后 ,分别
在 3号和 6号培养基上进行继代培养。在分
化过程中 , 3 号处理的愈伤组织表面先陆续
出现绿点 ,而且分化出根 ,直至后来形成大量
再生植株(图 1 、图 2 、图 3)。这说明 2mg/ L
的 2 ,4-D更利于愈伤组织的诱导及分化 。
2.3　暗处理对愈伤组织诱导的影响
在诱导愈伤组织时 ,每一处理的一半予
以 21d的遮光培养再移至光照条件下 ,一半
直接在光照条件进行培养 ,其对比情况见表
4(以处理 3为例)。暗处理比正常光照下平
均提前 6d长出愈伤组织 ,这说明暗处理对愈
伤组织的诱导有一定的促进作用。
—63—
王树彦　云锦凤　姜淑慧　哈斯其木格　加拿大披碱草×老芒麦杂种 F1代的幼穗培养
表 4　暗处理对愈伤组织诱导的影响
Table 4　Effect of inducing calli in darkness
编号 光照下出愈所用天数 黑暗下出愈所用天数
1
2
3
4
5
平均
26　
29　
23　
20　
26　
24.8
15　
21　
18　
21　
19　
18.8
3　讨论
植物生长调节物质是植物生命活动所必
需的物质 ,在愈伤组织的诱导和分化时 ,通常
采用生长素类(如 2 , 4-D 、IAA 、NAA)和细
胞分裂素类(如 6-BA 、KT 、KIN)两大类激
素。前者对诱导细胞脱分化形成愈伤组织及
其生长有决定作用 ,后者对愈伤组织的分化
和胚状体形成有重要作用 。诱导愈伤组织主
要使用的是生长素类 ,其中以 2 , 4-D的效
果最为显著。多数情况下 ,通过加入 2 , 4-D
可以获得愈伤组织(Yeoman , 1973),常用浓
度为 1 ～ 2mg/L , 如小麦 、小黑麦 、粟 、山羊
草 、大麦 、黑麦等植物。研究在 2 , 4-D 、6-
BA的不同配比下对加拿大披碱草×老芒麦
的杂种 F 1代幼穗培养的效果也证明了这一
点。虽然 2 , 4 -D 诱导愈伤组织的活力最
高 ,但是在继代培养过程中可直接分化成苗
是出乎意料的。通常分化培养要以细胞分裂
素诱导 ,才能得到较高分化频率。而本试验
直接以 2 , 4-D 即可成苗 ,可能与光照时间
较长(12h)有关。
植物组织培养受各种环境因素的影响 ,
其中最主要的是温度和光照。温度不仅影响
细胞的增殖而且还影响器官的分化 。因接种
时室外温度已很高 ,室内培养温度只能处在
25±3℃,试验结果表明该温度范围较适合 。
光对细胞组织 、器官的生长及分化都有很大
影响 ,在诱导出愈阶段进行暗培养 ,可以使器
官生长变慢 ,给出愈过程一个时间的缓和和
营养的补充 ,试验结果表明 ,这种处理方法利
于愈伤的组织诱导 。
4　结论
4.1　植物生长调节物质 2 , 4-D在加拿大
披碱草×老芒麦杂种 F 1 代的幼穗培养中作
用显著 ,6-BA不利于愈伤组织诱导 。
4.2　2mg/L 的 2 , 4-D 更利于愈伤组织的
诱导和分化。
4.3　暗处理有助于愈伤组织的诱导 。给予
暗处理可提早出愈 ,缩短培养时间 。
参考文献:
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学出版社 , 1991.40-43.
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[ 4 ] 　孙敬之.植物的细胞工程和实验技术[ M ] .北京:科
学出版社 , 1985.1-6.
—64—
中国草地　2003 年　第 25卷　第 4期