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马拉巴栗胚胎发育及离体胚再生植株的研究



全 文 :园 艺 学 报 2000 , 27(1):71~ 73
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期:1999-09-23;修回日期:1999-12-06。
研究简报 Research Notes
马拉巴栗胚胎发育及离体胚再生植株的研究
章 宁 黄维南
(福建省亚热带植物研究所 , 厦门 361006)
提 要 对马拉巴栗胚胎发育研究表明:胚在受精后很长一段时间呈休眠状态 , 以后经
原球胚 、 鱼雷胚到子叶胚 , 胚胎发育呈多胚现象。胚乳形成属核型。离体胚培养再生植株采
用花宝 1号 3 g/ L+椰子乳 50 ml/ L+糖 20 g/ L+琼脂12 g/L。
关键词 马拉巴栗;胚胎发育;离体胚培养
1 目的 、材料与方法
马拉巴栗 (Pachira aquatica)也称发财树 , 原产中美洲 , 具有较高的观赏价值。据调查 , 马拉巴栗种
子来源少 , 目前市场上作盆栽观赏用的大都为进口 , 价格较贵。作者探讨马拉巴栗胚胎发育过程中多胚
现象的原因 , 并利用组织培养研究离体胚再生植株的可能性 , 以解决其种子不足的问题。
材料取自福建省亚热带植物研究所。选刚受精两天 、 中等大小 (20 d)、 接近成熟 (40 d)和成熟
(50 d)的果实 , 取胚珠进行整体切片 , Olypus 显微镜照相 , 观察胚胎发育过程。
以花宝 1 号代替 MS 基本培养基 , 以椰子乳代替激素 , 培养基成分是:花宝 1 号 3 g/ L+椰子乳
50 ml/ L+糖 20 g/L+琼脂 12 g/ L。取不同成熟度的种子 (40 和 50 d), 取出离体胚 , 经 70%酒精处理
10 min 后 , 接种于盛有固体培养基的三角瓶中 , 放置光照培养箱中培养 , 温度 25℃, 光照 10 h/ d , 接种
时间 1998年 3 月 4 日。
2 结果与讨论
2.1  生物学特性
马拉巴栗花为两性花 , 纯白色 , 大朵 , 五片花瓣 , 合生雌蕊。花受精后 , 果实迅速膨大 , 约 50 d 后
成熟。果实属蒴果 , 椭圆形 , 多心皮 , 内有种子 13~ 20 个。种子有多胚现象 , 成熟种子直径约 1.5 cm ,
有2 ~ 5个胚共生在同一胚乳中 , 播种后能发芽;尚未成熟的中等大小的种子 (直径约 0.8 cm), 胚仍在
胶状胚乳中发育 , 播种后很难出苗;直径约 0.5 cm 的小粒种子 , 内无胚乳 , 有数个甚至十几个圆球胚
和尚未成熟的小子叶胚 , 播种后不能出苗。
2.2  胚胎发育观察
马拉巴栗的花受精后 2 d 即凋谢。观察其胚珠 , 可看到受精卵 、 极核 、 退化了的反足细胞 (图版 ,
1)。胚自受精后要经过相当长时间 (20 d)的休眠才进行合子分裂 , 合子在珠孔端一般分裂 2~ 5 个细胞
(图版 , 2), 然后经原球胚 (图版 , 3), 鱼雷胚 (图版 , 4), 小子叶胚 (图版 , 5)几个过程 , 约 40 天。
当果实进入完熟阶段 (约 50 d), 带子叶的胚不断吸取胚乳中的营养 , 逐渐占据整个种子 , 通常有 2 ~ 3
个胚成熟 , 呈马蹄形。
畸形胚的发育:有的小粒种子 , 里面没有胚乳 , 合子在果实接近成熟时不断分裂 , 形成数十个原球
胚 、 鱼雷胚 、 带子叶的幼胚 , 但不发育成成熟胚 , 这一材料可作为组培快繁 (图版 , 6)。
胚乳发育:极核经受精后 , 随着胚囊的膨大不断分裂。从受精至果实成熟前 , 胚乳核不断分裂 , 形
成很多游离核并呈液体状 , 以后胚乳不断形成细胞壁 , 使胚乳细胞呈胶状 (图版 , 7), 此时期胚开始发
育 , 胚乳不断被消耗减少 , 至成熟时胚形成的两片大子叶基本占据种子中的空间。
2.3  离体胚的组织培养
成熟离体胚带肥厚的子叶 , 呈马蹄形。成熟离体胚经培养两天后可见胚萌动 , 6 d 后颜色转浅黄色 ,
胚根由圆形变尖 , 长出上胚轴;25 d 长成幼苗。此时子叶完全变绿 , 并长出真叶 , 下胚轴明显长于上胚
轴 , 胚根长出根毛 , 可转移室外定植 (图版 , 8)。
未成熟离体胚植株再生:幼胚子叶较薄 , 经一个星期培养后子叶转绿 , 以后子叶不断加厚 , 胚轴增
大 , 一个月后露出胚芽和胚根 , 40 d 后形成植株的雏形。
原球胚的再生:把未成熟的离体胚横放在培养基上 , 有的胚不分化形成植株 , 而是在靠近胚芽部不
断产生原球胚 (图版 , 9), 至 40 d在离体胚上产生近 10 个大小不同的原球胚 , 可进行快速组培工厂化
繁殖。
马拉巴栗胚胎发育呈多胚现象 , 这在被子植物发育中是少见的。多胚可能产生在同一胚囊或不同胚
囊中 , 前者为真多胚 , 后者为假多胚 , 假多胚较少见。据观察 , 马拉巴栗多胚产生在同一胚囊中 , 主要
由合子分裂产生胚性细胞 , 再分化形成2 ~ 5 个胚 , 甚至更多 , 因此 , 马拉巴栗多胚现象属真多胚 , 由合
子起源。
利用幼胚培养技术进行植物再生已有广泛成功的报道〔1 ~ 4〕。马拉巴栗种子有多胚现象 , 但一般播种
只长成 2~ 3株幼苗 , 种子中许多幼胚不能正常出苗 , 因此 , 进行幼胚培养可大大提高种子的利用率。
将离体胚横放在培养基中可产生许多原球茎 , 利用这一特性进行组培快繁可大大提高效率。
参 考 文 献
1 颜慕勤 , 陈 平 , 韦 民.杂交金花茶幼胚的试管繁殖.广西林业科技 , 1987 , (1):7~ 9
2 刘 敏 , 舒金生.君子兰未成熟胚的试管培养.植物生理学通讯 , 1983 , (2):43
3 曾守君 , 程式尹 , 张京丽 , 等.五种石槲兰的胚培养及其快速繁殖研究.园艺学报, 1998 , 25 (1):75~ 80
4 伊华林 , 邓秀新 , 史永忠 , 等.三倍体柑桔幼胚离体培养研究.园艺学报 , 1997 , 24 (3):289~ 290
Studies on Development of Embryo and Plant Regeneration from Embryo in Vitro
in Pachira aquatica
Zhang Ning and Huang Weinan
(Fujian Institute of Subtropical Botany , Xiamen 361006)
Abstract Observation of the development of embryos in Pachira aquqtica indicated that the embryos are in dor-
mant stage for a long time after fertilization , and they undergo the development stages of globuler embryo , torped embryo
and cotyleds embryo.The embryo development showed to be polyembryonic.The endosperm is of nuclear type.Embryo
in vitro were cultured with Hyponey 3 g/ L, sugar 20 g/L and agar 12 g/ L.
Key Words Pachira aquatica ;Embryo develpment;Embryo culture
图版说明 1.授粉 2 d后的胚囊 , 示受精卵 (Z)、 极核 (P)、 反足细胞 (A), ×13.2; 2.授粉 20 d后的胚囊 , 示合
子分裂 , ×13.2; 3.原球胚 , ×13.2; 4.鱼雷胚 , ×13.2; 5.子叶胚 , ×13.2; 6.畸形种子中的多胚现象 ,
×13.2; 7.授粉 40 d左右的胚乳;8.成熟离体胚再生植株;9.横放的离体胚不断形成圆球胚。
Explanation of plates  1.Embryo sac after 2 d fertilization , showing zygote (Z), polar nucleus (P), antipodal cell (A),
×13.2;2.Embryo sac after 20 d ferti lizat ion , showing zygote division, ×13.2;3.Globular embryo , ×13.2;4.Torpedo
embryo ×13.2;5.Cotyledon embryo , ×13.2;6.Polyembryony of abnormal seeds , ×13.2;7.Endosperm after 25 d fertiliza-
tion;8.Regeneration plant of embryo in vitro;9.Crossing embryo forming globular embryos constant ly in vitro.
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731期         章 宁等:马拉巴栗胚胎发育及离体胚再生植株的研究