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秋子梨叶片植株再生研究



全 文 :本文于 2008-03-20收到。
*北京市重点实验室 “果树逆境生理与分子生物学实验
室 ”资助项目 ,北京市自然科学基金重点项目资助(6071002)。
李天忠为通讯作者 , 电话:(010) 62732853
试验研究
与 简 报 秋子梨叶片植株再生研究*
杨 芳 , 王 忆 , 许雪峰 , 韩振海 , 李天忠
(中国农业大学园艺植物研究所 , 北京 100094)
  摘 要 以秋子梨的春梢茎段和无菌叶片为试材 , 探讨不同激素配方对叶片再生的影响。结果表
明 , 适宜诱导外植体不定芽的初代培养基为 MS培养基 +蔗糖 30g/L+琼脂 6g/L+6-BA2.0 mg/L+
IBA0.5 mg/L+GA3 0.6 mg/L;增殖培养基为 MS培养基 +蔗糖 30g/L+琼脂 6 g/L+6-BA1.0 mg/L
+IAA0.6mg/L+GA3 0.6mg/L;诱导叶片产生愈伤组织培养基为MS培养基 +蔗糖 30g/L+琼脂 6g/
L+6-BA6.0mg/L+NAA1.5 mg/L+TDZ1.0 mg/L, 诱导不定梢培养基为 MS培养基 +蔗糖 30 g/L
+琼脂 6 g/L+6-BA5.0 mg/L+NAA1.5mg/L+TDZ1.5mg/L;生根培养基为 1/2MS培养基 +IBA
1.0mg/L。
关键词 秋子梨 组织培养 叶片植株再生
  我国梨的栽培历史悠久 , 是东方梨的主要
生产国 , 同时也是世界梨的原产中心之一 。我
国梨栽培品种主要有白梨 (Pyrusbretschrnei-
deriReha)、 砂梨 (P.pyrifoliaNakai)、秋子梨
(P.ussariensisMaxim)和洋梨 (P.communis
L.), 其中前 3种为原产我国的东方梨 。秋子
梨 (Pyrususuriensis)又名山梨 、酸梨 、 花盖
梨 , 原产于我国的东北 、 华北和西北地区 , 日
本 、朝鲜也有分布 , 是梨属植物中最抗寒的栽
培种 , 此外 , 还具有耐旱 、耐涝 、耐瘠薄 、抗
病等优点 , 其野生种在我国东北地区主要用作
梨树砧木 , 生产上多采用种子繁殖。种子繁殖
易出现整齐度差等问题 , 并影响接穗品种的生
长发育及果实品质 , 而组织培养繁殖 , 既能保
证砧木苗整齐一致 , 又可以达到快速繁殖的目
的 。国内外有关梨组织培养的报道集中在白
梨 、砂梨和西洋梨等系统品种 [ 1-7] , 对秋子梨
的组织培养则尚未见报道 。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料秋子梨带腋芽茎段取自中国农业
科学院果树研究所。
1.2 方法
(1)材料处理 将秋子梨春梢剪成 1 ~ 2
cm带腋芽的茎段 , 灭菌后接种到诱导芽分化
的培养基中。 1瓶接种 5个 , 1瓶为 1次重复 ,
重复 3次 。
以秋子梨试管苗为材料 , 每隔 35 ~ 40天
继代 1次 , 剪取上 、中部叶片作为不定芽诱导
材料 。在超净工作台上 , 将叶片用手术刀横切
3 ~ 5刀 , 切口长为叶宽的 2 /3, 然后将远轴面
向上平铺于再生培养基上 , 首先进行暗培养 ,
然后进行光培养。
(2)培养基  本试验采用的培养基为
MS, 添加蔗糖 30 g/L、 琼脂粉 6 g/L, pH值
5.8 ~ 6.0, 附加不同种类和浓度的生长调节
剂 , 培养基灭菌后备用 (在 120 ~ 125℃、 1.2
个标准大气压下灭菌 18 ~ 30分)。培养条件
均为(25±2)℃、空气相对湿度 75%左右 、 光
周期 14小时 /天 , 光照强度 2 000 ~ 3 500lx。
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 中国果树 China Fruits 2008 (3)                        2008年 5月 
DOI :10.16626/j.cnki.issn1000-8047.2008.03.007
(3)芽分化生长调节剂配比  将外植体
接种于附加 6 -BA(0.5、 1.0、 1.5、 2.0、
3.0 mg/L)、 IBA (0.1、 0.5 mg/L)和 GA3
(0.6mg/L)的 13个组合的基础 MS培养基
中 , 40天后统计外植体的分化率和生长情况 。
(4)增殖培养生长调节剂配比 剪取 1.0
cm左右的茎段 , 转接到采用 3因素 (6-BA、
IAA、 GA3)、 3水平 (6 -BA0.5、 1.0、 1.5
mg/L, IAA 0.1、 0.3、 0.6 mg/L, GA3 0、
0.3、 0.6mg/L)正交设计的 9个激素处理组
合的 MS培养基中 , 培养条件同前。 35 ~ 40天
继代增殖 1次 , 统计生长情况和增殖系数 。
(5)叶片再生生长调节剂配比  剪取继
代培养 35天组培苗上 、 中部叶片 , 分别转接
到附加 6-BA(3.0、 4.0、 5.0、 6.0 mg/L)、
TDZ(0、 0.5、 1.0、 1.5mg/L)、 NAA(0.5、
1.0、 1.5、 2.0 mg/L)的 MS培养基中 , 先暗
培养 2周 , 然后转移到培养架上光培养。光培
养 40天后 , 统计生长情况和再生率 。
(6)生根 剪取发育正常新梢 (长 2.0
cm以上), 接种到生根培养基中 , 生根培养基
用 1 /2MS+琼脂 6 g/L, 附加 0.5 mg/L和 1.0
mg/L的 IBA, 培养温度 (25±2)℃, 每天光
照时间 8 ~ 10小时 , 光强度同前 , 1个月后统
计生根率及根数 、根长。
(7)幼苗移栽 将生根苗移植到装有蛭
石的塑料容器内 , 上罩塑料薄膜 , 空气湿度
80% ~ 90% 、温度 22 ~ 25℃。 30天后长出新
叶 , 逐渐降低湿度并进行光照锻炼 , 移栽到温
室中。
2 结果与分析
2.1 芽分化
在 MS+蔗糖 30 g/L+琼脂 6g/L中添加
6-BA或 IBA均可诱导芽分化 , 但再在其中
添加 GA3愈伤组织分化率明显提高 , 并且有明
显芽分化现象 。外植体在 MS+蔗糖 30 g/L
+琼脂 6 g/L+6 -BA2.0 mg/L+IBA0.5
mg/L+GA3 0.6mg/L中分化率最高 (表 1),
刚接种时外植体均有不同程度的褐变 , 但第 8
天后绝大部分开始转绿 , 第 15天后开始膨大
分化 , 25天后部分开始出现叶片 , 该培养基
为秋子梨芽分化最佳配方。
表 1 秋子梨在 13种培养基中的芽分化率
试验号 生长调节剂 (mg/L)
6-BA IBA GA3
分化率
(%)
1 0.5 0  0  31.5ef
2 0  0.5 0  31.5ef
3 1.0 0.1 0  36.6e
4 1.0 0.5 0  30.8f
5 1.5 0.1 0  42.2d
6 1.5 0.5 0  51.6c
7 2.0 0.1 0  50.7c
8 2.0 0.5 0  49.8c
9 3.0 0.1 0  52.3c
10 3.0 0.5 0  51.5c
11 1.0 0.5 0.6 62.5b
12 1.5 0.5 0.6 58.6b
13 2.0 0.5 0.6 69.6a
  注:表中数据为平均值 , 显著性水平为 0.05。
2.2 芽继代增殖
各培养基秋子梨继代培养的增殖系数见表
2。对各因素的增殖系数进行方差分析 , 3种激
表 2 各种配方培养基中秋子梨继代培养的增殖系数
试验号
激素配方 (mg/L)
6-BA IAA GA3
增殖系数 其 他
1 0.5 0.1 0 0.6 植株高度在 1.8 ~ 2.0 cm,生长点旺盛 , 节间正常
2 0.5 0.3 0.3 3.0 植株高度在 1.2 ~ 1.8 cm,叶片紧簇 , 丛芽较多
3 0.5 0.6 0.6 4.0 植株高度在 1.0cm左右 , 节间粗短
4 1.0 0.1 0.3 4.7 植株高度在 1.0cm左右 , 节间粗短 , 丛芽较多
5 1.0 0.3 0.6 3.3 植株高度在 0.6 ~ 1.0 cm,节间粗短
6 1.0 0.6 0 3.8 植株高度在 1.6 ~ 1.8 cm左右 , 叶片舒展
7 1.5 0.1 0.6 3.9 植株高度在 0.8cm以下 , 叶片较小
8 1.5 0.3 0 1.0 植株高度在 1.0cm以下 , 增殖丛枝粗壮 , 但叶片较小
9 1.5 0.6 0.3 2.1 植株高度在 1.4cm左右 , 叶片较小
K1 2.53 3.07 1.8
K2 3.93 2.43 3.27
K3 2.33 3.30 3.73
R 1.60 0.87 1.93
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 中国果树 China Fruits 2008 (3)                        2008年 5月 
素浓度差异均不显著 (表 3), 可不考虑主效
因素关系。对增殖系数进行正交直观分析 , 可
得秋子梨继代培养最佳培养基配方为:MS+
蔗糖 30 g/L+琼脂 6 g/L+6-BA1.0 mg/L
+IAA0.6 mg/L+GA3 0.6 mg/L, 但这一配
方并未在试验中出现 。据 R值 , GA3起的作用
最大 , 但添加 GA3后 , 植株的高度随着 GA3浓
度的升高而降低 , 说明高浓度 GA3对植株伸长
有抑制作用 。综合植株生长情况 , 最佳激素浓
度配比中的 GA3浓度应该适当降低。
表 3 秋子梨继代培养激素的方差分析结果
因素 偏差平方和 自由度 F F0.05
6-BA 4.56 2 1.15 5.14
IAA 1.20 2 0.31 5.14
GA3 6.10 2 1.54 5.14
误差 11.87 6
2.3 叶片再生
愈伤组织增殖系数以 MS+蔗糖 30 g/L+
琼脂 6 g/L+6-BA3.0mg/L+NAA0.5mg/
L和 MS+蔗糖 30 g/L+琼脂 6 g/L+6-BA
6.0mg/L+NAA1.5 mg/L+TDZ1.0mg/L最
优 。不定梢再生率以 MS+蔗糖 30g/L+琼脂
6 g/L+6 -BA5.0 mg/L+NAA1.5 mg/L+
TDZ1.5 mg/L最优 。其中 , MS+蔗糖 30 g/L
+琼脂 6 g/L+6 -BA6.0 mg/L+NAA1.5
mg/L+TDZ1.0 mg/L愈伤组织增殖系数 、 不
定梢再生率均高于 MS+蔗糖 30 g/L+琼脂 6
g/L+6-BA3.0 mg/L+NAA0.5 mg/L。 MS
+蔗糖 30 g/L+琼脂 6 g/L+6-BA5.0 mg/
L+NAA1.5 mg/L+TDZ1.5 mg/L不定梢再
生率虽略高于 MS+蔗糖 30 g/L+琼脂 6 g/L
+6 -BA6.0 mg/L+NAA1.5 mg/L+TDZ
1.0 mg/L, 但愈伤组织增殖系数明显低于 MS
+蔗糖 30 g/L+琼脂 6 g/L+6-BA6.0 mg/
L+NAA1.5 mg/L+TDZ1.0 mg/L, 因此选
择 MS+蔗糖 30 g/L+琼脂 6 g/L+6 -BA
6.0 mg/L+NAA1.5mg/L+TDZ1.0mg/L作
为秋子梨叶片再生最优培养基组合 (表 4)。
不过秋子梨叶片再生是先形成愈伤组织 , 然后
通过愈伤组织诱导不定梢 , 因此可以先在 MS
+蔗糖 30 g/L+琼脂 6 g/L+6-BA6.0 mg/
L+NAA1.5 mg/L+TDZ1.0 mg/L中诱导愈
伤组织 , 然后在 MS+蔗糖 30 g/L+琼脂 6g/
L+6-BA5.0 mg/L+NAA1.5 mg/L+TDZ
1.5 mg/L中诱导不定梢 。
叶片再生植株见图版 2。
表 4 秋子梨叶片在 13种培养基中的再生率
试验号 生长调节剂 (mg/L)
6-BA TDZ NAA
平均形成愈
伤数 (个)
愈伤组织增
殖系数 (倍)
平均不定梢
再生数 (个)
不定梢再生
率 (%)
1 3.0 0 0.5 138 2.56a 0 0f
2 3.0 1.0 1.5 103 1.87c 9 0.167b
3 4.0 1.0 1.5 76 1.41e 5.9 0.111cd
4 5.0 0 1.5 96 1.78c 0 0f
5 5.0 0.5 1.5 117 2.17b 3.9 0.074de
6 5.0 1.0 1.5 92 1.67cd 8 0.148bc
7 5.0 1.5 1.5 78 1.44e 11.9 0.222a
8 5.0 1.0 0.5 78 1.44e 4.8 0.093de
9 5.0 1.0 1.0 111 2.05b 3 0.056ef
10 5.0 1.0 2.0 45 0.83f 4.8 0.093de
11 6.0 1.0 1.5 143 2.65a 7 0.130bcd
12 4.0 0.5 1.5 77 1.43e 4.8 0.093de
13 4.0 1.0 1.0 72 1.31e 3 0.056ef
14 5.0 0.5 1.0 108 2.00b 3.9 0.074de
  注:表中数据为平均值 , 显著性水平为 0.05。
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2.4 生根培养
叶片再生茎尖培养后 , 植入 MS+蔗糖 30
g/L+琼脂 6g/L+IBA0.5mg/L或 MS+蔗糖
30 g/L+琼脂 6g/L+IBA1.0mg/L中培养均
可诱导试管苗生根 , 以后一种培养基生根株率
较高 , 达 45%;生根条数也较多 , 接近 3条 ,
部分苗在基部产生愈伤组织。
2.5 生根苗移栽
生根苗移栽时 , 洗净残留在植株上的培养
基 , 否则影响成活。基部无愈伤组织的无菌苗
移栽成活率高于基部有愈伤组织的 , 移栽成活
率可达 85%。根系条数多的 , 移栽成活率较
高 。
3 小结与讨论
梨不同品种组织培养适宜培养基及激素各
异 [ 8-10] 。本文试验研究结果为:秋子梨芽分
化培养基为 MS培养基 +6-BA2.0 mg/L+
IBA0.5 mg/L+GA3 0.6 mg/L;增殖培养基
为 MS培养基 +6 -BA1.0 mg/L+IAA 0.6
mg/L+GA3 0.6 mg/L;叶片愈伤组织诱导适
宜的培养基为 MS培养基 +6 -BA6.0 mg/L
+NAA1.5 mg/L+TDZ1.0 mg/L, 不定梢诱
导培养基为 MS培养基 +6-BA5.0 mg/L+
NAA1.5mg/L+TDZ1.5mg/L。
研究发现 , 秋子梨外植体诱导分化过程
中 , 6 -BA、 IAA、 GA3都起着重要作用 , 其
中 6-BA对茎段的分化增殖影响最大 , 浓度
为 2.0mg/L时比较适宜 , 过高不利于分化增
殖 。IAA对茎的伸长有促进作用 , GA3则对分
化和增殖都有促进作用。不过同一组合的外植
体在诱导分化中差异较大 , 还需要进一步研
究 , 以提高整齐度和诱导率。在继代增殖试验
中 , GA3能促进外植体增殖 , 但却抑制其伸
长 , 而在金花梨的组织培养过程中 , GA3能明
显促进外植体增殖和伸长[ 11] 。对于 GA3在秋
子梨和金花梨组织培养过程中的相反作用 , 还
需要进一步研究。 TDZ在秋子梨叶片形成愈伤
组织时起抑制作用 , 而在愈伤组织形成再生植
株时起促进作用 , TDZ在叶片再生过程中起着
不同作用 , 在以后的试验中可以进一步研究添
加 TDZ的时期对叶片再生的影响。
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 ·书 讯·
《国家审定西瓜品种推广应用指南 》 一书介绍了
53个西瓜品种及果实照片 、 栽培技术及病虫害防治
等 , 适合瓜农 、 推广部门 、 管理部门阅读。每册定价
60元 , 另加邮费 3元。地址:辽宁省兴城市中国农业
科学院果树研究所 《中国果树 》 编辑部 , 邮编:
125100, 联系人:赵进春 , 电话:13942950976。
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 中国果树 China Fruits 2008 (3)                        2008年 5月