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霞多丽葡萄茎段丛生不定芽的诱导



全 文 :果 树 学 报 2009,26(2): 222~225
Journal of Fruit Science
霞多丽葡萄茎段丛生不定芽的诱导
邓 杰,刘 新,薛仁镐 *
(青岛农业大学生命科学学院,山东青岛 266109)
摘 要: 以葡萄品种(Vitis vinifera)霞多丽(Chardonny)为材料,研究了外植体类型、不同培养基、不同激素及其质量浓
度组合、暗处理时间对霞多丽丛生不定芽诱导的影响。 结果表明,在所试的 3 类外植体中,仅从茎段诱导出不定芽。
在所试的 MS、NN1969及 B5 3 种培养基上,平均不定芽数差异不明显。 当 BA 和 IBA 不同质量浓度组合时,霞多丽茎段
均能诱导出不定芽,而且不同处理间不定芽诱导率差异显著,但每个外植体上诱导的平均不定芽数差异不明显,为
0~2.5 个。BA 和 IBA 组合诱导的不定芽以单个芽为主。BA 和 NAA 不同质量浓度组合对茎段不定芽诱导率和丛生不
定芽数均有显著影响,当 BA 质量浓度为 3.0 mg·L-1、NAA 为 0.1 mg·L-1时,不定芽诱导率和平均不定芽数达到最高,
分别为 9.7%和 10.1 个。 由 BA 和 NAA 组合诱导的不定芽均为丛生不定芽,单个茎段诱导丛生不定芽数最高可达 27
个。 将不定芽置于 1/2MS+IAA 0.2 mg·L-1培养基上诱导生根,获得了完整的再生植株。
关键词: 霞多丽; 葡萄; 丛生不定芽; 外植体
中图分类号:S663.1 文献标识码:A 文章编号:1009-9980(2009)02-222-04
Induction of multiple shoots from stem explants of Chardonny grape
DENG Jie, LIU Xin, XUE Ren-gao*
(College of Life Science,Qingdao Agricultural University,Qingdao,Shandong 266109 China)
Abstract: In order to induce multiple shoots from Chardonny grape (Vitis vinifera)explants, the effects of explants,media,
hormone concentrations and dark treatment on the induction of multiple shoots were studied. The shoots were induced only
from the stem explants,the induction frequency reached to 17.5%. There was no difference in the average number of shoots a-
mong 3 media of MS,NN1969 and B5. The shoots were induced from the stems on the MS medium supplemented with BA and
IBA,and there was significant difference in the frequency of shoot induction among different concentration treatments of BA
and IBA. However,there was no significant difference in the average number of shoots and most of shoots induced were single
shoot,indicated that there was no significant effect of the combination of BA with IBA on the induction of multiple shoots in
this study. The significant effect of the combination of BA with NAA on both the induction frequency of shoots and the number
of multiple shoots was observed. The highest induction frequency (9.7%)of shoots and the highest average number of shoots
(10.1)were induced from the stems on the MS medium supplemented with 3.0 mg·L-1 BA and 0.1 mg·L-1 NAA,the highest
number from one stem reached up to 27. The roots were induced from the shoots on the 1/2MS medium supplemented with
0.05 mg·L-1 IAA.
Key words: Chardonny grape; Multiple shoots; Explant
葡萄是重要水果之一, 其植株再生体系的研究
一直受到广大学者们的广泛关注 [1-2]。 李云等 [3]以红
地球叶片和叶柄为外植体进行了植株再生的研究;
贺柱等 [4]对皇家夏天叶片进行离体培养获得了再生
植株;陶建敏等 [5]以美人指葡萄叶片、叶柄和茎段通
过不定芽诱导获得再生植株;权冬玲等 [6]以 维多利
亚叶片﹑叶柄、茎段和根为外植体进行了不定芽的诱
导研究;刘洋等 [7]对山葡萄茎段进行了植株再生研
究;陈力耕等[8]以玫瑰香茎段为外植体诱导了高频率
的不定芽发生。 虽然以上研究均诱导了不定芽且也
产生了丛生不定芽, 然而平均每个外植体上诱导的
丛生不定芽数普遍较低, 而且对丛生不定芽的诱导
未能做系统的研究。
近几年基因工程的发展给葡萄育种工作开辟了
一条新途径,葡萄遗传转化受到普遍重视 [9-10]。 植物
遗传转化过程中, 常发生转基因植株不能成活的现
收稿日期: 2008-09-08 接受日期: 2009-01-09
基金项目: 农业部 948 项目(2006-G26)
作者简介: 邓杰,男,在读硕士生。 Tel: 13583294044,E-mail: 115425193@163.com
觹 通讯作者。 Author for correspondence. Tel: 0532-86080640,E-mail: xuerengao@163.com
DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.2009.02.022
象,从而导致转基因植株的丢失、转化效率下降。而丛
生不定芽的诱导可以克服这种现象。我们以酿酒葡萄
霞多丽茎段为外植体对丛生不定芽的诱导进行了研
究,以期为霞多丽遗传转化体系的建立奠定基础。
1 材料和方法
1.1 材料
以酿酒葡萄品种霞多丽为试验材料, 葡萄枝条
取于青岛崂山华东百利酒庄。 试管苗在青岛农业大
学生命科学学院遗传实验室继代培养。
1.2 方法
1.2.1 试管苗的建立 7—8 月份剪取在大田生长
的葡萄霞多丽当年生带芽嫩梢, 消毒后接种于 1/2
MS+IAA 0.05 mg·L-1的培养基上, 置于光照培养箱
中(16/8 h光暗交替、26℃、2 000 lx)培养生根。 消毒
过程参照刘海琳等[11]的方法。
1.2.2 试管苗的增殖 无菌条件将生根试管苗的顶
芽切下, 接种于 MS + BA 0.5 mg·L-1 + IBA 0.01 mg·
L-1培养基,40~50 d 后, 将生长健壮的单芽切下,接
种于 1/2MS+IAA 0.05 mg·L-1培养基上诱导生根。
1.2.3外植体的获得及不定芽的诱导 继代培养 40~
50 d后, 从生长旺盛的试管苗中切取长度为 0.5 cm
的第 2~4 节茎段(将侧芽及芽原基切掉);切下第 2~
4 叶位的幼嫩叶片, 并垂直主脉横切 2 刀获得叶片
外植体,以近轴面向下置于培养基上;叶柄切取约为
0.5 cm长度的片段作为外植体。
将叶片、叶柄、茎段 3 种外植体接种于 MS 培养
基(附加 BA 1.0 mg·L-1、IBA 0.05 mg·L-1)上,先进行
14 d的暗培养, 然后转移到新鲜培养基上进行光照
培养。 将茎段接种于 3 种培养基(MS、NN1969、B5,附
加 BA 1.0 mg·L-1、IBA 0.05 mg·L-1)。 在 MS 培养基
上,共做了 22 种不同激素(BA、NAA、IBA)质量浓度
配比处理。 暗培养时间设 4 个处理,暗处理后进行
光照培养,每 20 d 换 1 次新鲜培养基。 以上所有培
养基的 pH 值均为 5.8,琼脂浓度为 8 g·L-1;每个处
理重复 3 次,每次处理 4 瓶,每瓶接种约 15 个外植
体。
1.2.4 不定根诱导 将诱导的不定芽置于 1/2MS+
IAA 0.05 mg·L-1培养基上,在(25±2)℃,光照 16 h/d,
光强 2 000 lx下诱导生根。
1.2.5 结果调查和统计分析 接种 50 d 后,调查接
种的外植体数,不定芽总数。 参照吴亚琴等[12]方法计
算不定芽数和再生频率。每外植体诱导芽数=诱导的
不定芽总数/诱导不定芽的外植体数。
2 结果与分析
2.1 外植体类型对丛生不定芽诱导的影响
由表 1 可以看出, 接种于 MS 培养基上的 3 种
外植体中只有茎段能诱导出不定芽, 而叶柄和叶片
均未能诱导出不定芽,表明在 MS 培养基(附加 BA
1.0 mg·L-1、IBA 0.05 mg·L-1)上霞多丽葡萄品种不定
芽诱导的最适外植体为茎段(图版-A~D)。
2.2 基本培养基对丛生不定芽诱导的影响
在所试的 MS、NN1969及 B5 3 种培养基上, 均能
诱导出不定芽。其中,不定芽诱导率最高的培养基为
MS培养基, 丛生不定芽诱导最多的培养基为 B5培
养基,然而与 MS培养基之间差异不显著(表 2)。
2.3 BA 和 IBA 浓度组合对丛生不定芽诱导的影

由表 3 可知,在培养基中不添加 BA 和 IBA 时,
从霞多丽茎段未能诱导出不定芽。 当 IBA质量浓度
为 0.05 mg·L-1且 BA质量浓度为 0.5~3.0 mg·L-1时,
从霞多丽茎段均能诱导出不定芽, 其中 BA 质量浓
度为 1.0 mg·L-1 时 , 不定芽诱导率达到最高 ,为
表 1 外植体类型对丛生不定芽诱导的影响
Table 1 Effect of explants on the induction
of multiple shoots
外植体
类型
Explant
types
外植体
总数
No. of
explants
诱导不定芽
的外植体数
No. of explants
inducing shoots
不定芽
诱导率
Induction
rate of shoots/%
每外植体
诱导芽数
Shoots No.
per explant
茎段
Stem
叶柄
Petiole
叶片
Leaf
143
151
146
25
0
0
17.5 A
0.0 B
0.0 B
1.7 A
0.0 B
0.0 B
注: 同列相同大写字母表示进行邓肯新复极差法检测时在 P<0.01
水平无显著差异。 下同。
Note: Means within the same column followed by different capital let-
ters are significantly difference (P<0.01). The same below.
基本培养基
Basic medium
茎段
总数
No. of
stems
诱导不定芽
的茎段数
No. of stems
inducing shoots
不定芽
诱导率
Induction
rate of shoots/%
每外植体
诱导芽数 *
Shoots No.
per explant
MS
NN1969
B5
143
153
148
25
15
17
17.5 a
9.8 ab
11.5 ab
1.7 a
1.3 a
2.0 a
表 2 基本培养基对丛生不定芽诱导的影响
Table 2 Effect of basic medium on the induction
of multiple shoots
注: 同列相同小写字母表示进行邓肯新复极差法检验时在 0.05 水
平无显著差异。 下同。
Note: Mean with same column followed by different letters are signifi-
cantly different (P<0.05). The same below.
2 期 邓 杰等: 霞多丽葡萄茎段丛生不定芽的诱导 223
果 树 学 报 26 卷
暗培养时间
Time of dark
culture/d
茎段
总数
No. of
stems
诱导不定芽
的茎段数
No. of stems
inducing shoots
不定芽
诱导率
Induction
rate of shoots/%
每外植体
诱导芽数
Shoots No.
per explant
0
7
14
21
28
139
121
143
113
116
17
19
25
19
10
12.2 b
15.7 ab
17.5 a
14.1 ab
8.6 b
1.6 a
1.4 a
1.7 a
2.1 a
1.6 a
表 5 暗培养时间对丛生不定芽诱导的影响
Table 5 Effects of different dark treatment time on the
induction of multiple shoots
表 3 BA 和 IBA 质量浓度组合对丛生不定芽诱导的影响
Table 3 Effect of different combinations of BA and IBA on the induction of multiple shoots
表 4 BA 和 NAA 质量浓度组合对丛生不定芽诱导的影响
Table 4 Effect of different combinations of BA and NAA
17.5%。 在 IBA 质量浓度为 0.01 mg·L-1条件下附加
BA质量浓度为 0.5~2.0 mg·L-1时, 从茎段也均能诱
导出不定芽,但各组合不定芽诱导率要显著低于 I-
BA 质量浓度为 0.05 mg·L-1时相对应各组合的诱导
率; 然而 BA 和 IBA 不同质量浓度组合对每个外植
体上平均不定芽数没有影响, 变化为 0~2.5个。 BA
和 IBA组合诱导的不定芽以单个芽为主(图版-B)。
2.4 BA 和 NAA 质量浓度组合对丛生不定芽诱导
的影响
为了诱导高频丛生不定芽, 我们又比较了 BA
和 NAA不同质量浓度组合对不定芽的诱导效应。当
BA 质量浓度在 2.0~5.0 mg·L-1且 NAA 质量浓度为
0.05 或 0.1 mg·L-1时, 霞多丽茎段均能诱导出不定
芽。 当 BA质量浓度为 3.0 mg·L-1、NAA 质量浓度为
0.1 mg·L-1时, 不定芽诱导率和平均芽数达到最高,
分别为 9.7%和 10.1(表 4)。由 BA和 NAA组合诱导
的不定芽均为丛生不定芽, 单个茎段诱导丛生不定
芽数最高可达 27个(图版-C)。
激素 Hormone/mg·L-1 茎段总数
No. of stems
诱导不定芽的茎段数
No. of stems inducing shoots
不定芽诱导率
Induction rate of shoots/%
每外植体诱导芽数
Shoots No. per explantBA IBA
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
0.0
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
60
98
86
125
150
96
141
143
125
75
113
0
6
5
4
3
0
14
25
13
4
7
0.0 E
6.1 CD
5.8 CD
3.2 DE
2.0 DE
0.0 E
9.9 BC
17.5 A
10.4 B
5.3 D
6.2 CD
0.0 C
1.5 AB
1.7 AB
2.1 AB
1.8 AB
0.0 C
1.3 B
1.7 AB
2.5 A
2.3 AB
2.0 AB
2.5 暗培养时间对不定芽诱导的影响
由表 5可知, 在暗培养时间为 0、7、14、21、28 d
5 个处理中, 茎段均能诱导出不定芽。 暗处理 14 d
后,茎段不定芽诱导率达到最高,为 17.5%;之后随
着暗处理时间的延长,不定芽诱导率下降,但平均每
个茎段诱导的不定芽数变化不显著, 表明在所试条
件下暗培养对霞多丽茎段不定芽诱导率有显著影
响,而对每个茎段诱导的不定芽数无影响。
3 讨 论
不同外植体类型对葡萄不定芽的诱导有很大影
响[13]。 本试验中,供试的 3种外植体中只有茎段能诱
导出不定芽, 而叶柄和叶片均未有不定芽的生成。
Stamp 等[14]认为叶片具有较高的不定芽诱导能力;而
王华等 [15]的研究表明,叶柄具有较高的不定芽诱导
激素 Hormone/mg·L-1 茎段总数
No. of stems
诱导不定芽的茎段数
No. of stems inducing shoots
不定芽诱导率
Induction rate of shoots/%
每外植体诱导芽数
Shoots No. per explantBA IBA
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
78
179
161
132
102
89
143
119
124
97
136
105
0
14
9
7
0
0
0
0
12
7
3
0
0.0 e
7.8 a
5.6 bc
5.3 c
0.0 e
0.0 e
0.0 e
0.0 e
9.7 a
7.2 ab
2.2 d
0.0 e
0.0 E
6.9 B
4.5 BCD
2.9 D
0.0 E
0.0 E
0.0 E
0.0 E
10.1 A
6.3 BC
4.0 CD
0.0 E
224
2 期
能力;本研究仅从茎段中诱导出不定芽,而从叶片和
叶柄外植体中均未能诱导,这可能是不同基因型、取
样时外植体生理状态等差异所造成的。
激素是影响外植体再生的一个重要因素。本试验
中,在 BA 和 IBA 不同质量浓度配比条件下,均诱导
出了不定芽,但诱导的不定芽数较少,平均不定芽数
少于 2.5个,这与陶建敏等[5]、权冬玲等[6]的研究结果一
致。 本研究结果表明, 当 BA质量浓度为 3.0 mg·L-1
且 NAA 质量浓度为 0.1 mg·L-1时,从茎段诱导出大
量的丛生不定芽发生, 其中单个茎段诱导不定芽数
最高可达 27 个(表 4),而且诱导的不定芽全部为丛
生不定芽, 表明在所试的 3种植物激素及其质量浓
度配比中,BA 与 NAA 组合对霞多丽茎段丛生不定
芽的诱导发生有显著影响, 显著优于 BA 与 IBA 组
合。
研究表明, 前期进行暗培养有利于不定芽诱导
率的提高[16]。 本文中,暗培养 14 d时,不定芽诱导率
最高,过长或过短都不利于茎段不定芽的发生,且暗
培养时间越长,诱导不定芽白化现象越严重,而且在
暗条件下也不利于丛生不定芽的诱导。(本文图版见
封2)
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