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葡萄风信子体细胞胚再生体系的建立及抗生素敏感性试验



全 文 :第41卷 第6期
2013年6月
西北农林科技大学学报(自然科学版)
Journal of Northwest A&F University(Nat.Sci.Ed.)
Vol.41 No.6
Jun.2013
网络出版时间:2013-05-31 19:59
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20130531.1959.019.html
葡萄风信子体细胞胚再生体系的建立及
抗生素敏感性试验
 [收稿日期] 2012-09-27
 [基金项目] 西安园林观赏花卉示范园建设子项目(NC10031(2))
 [作者简介] 杨凤美(1989-),女,湖北十堰人,在读硕士,主要从事花卉生理与生物技术研究。E-mail:yfm_061@yahoo.com.cn
 [通信作者] 王 飞(1954-),女,河南孟津人,教授,博士生导师,主要从事果树及花卉生理与生物技术育种研究。
E-mail:xnwangfei521@126.com
杨凤美a,王 飞b,张 雯b,酒立君a,罗 静a,吴 楠a,吴 恒a
(西北农林科技大学a林学院,b园艺学院,陕西 杨凌712100)
[摘 要]  【目的】建立葡萄风信子体细胞胚再生体系,通过外部形态判断愈伤组织的类型,并探索胚性愈伤组
织对头孢霉素和潮霉素的敏感性。【方法】以多年生葡萄风信子‘蓝穗’的盛花期叶片为试验材料,通过正交试验筛选
胚性愈伤组织诱导时适宜的植物生长调节剂质量浓度及配比;石蜡切片法观察不同愈伤组织内部的细胞结构,诱导
具有胚性的愈伤组织形成体细胞胚,进而获得再生植株;在培养基中加入头孢霉素或潮霉素,观察2种抗生素对胚性
愈伤组织生长和体细胞胚发生的影响。【结果】葡萄风信子胚性愈伤组织诱导的适宜培养基为 MS+0.5mg/L 2,4-
D+0.1mg/L TDZ,在该培养基上诱导率高达100%。石蜡切片观察发现,外观质地紧密、节状或块状的愈伤组织为
胚性愈伤组织。胚性愈伤组织在不含任何激素的 MS培养基上可诱导形成体细胞胚,在光照条件下体细胞胚伸长并
生根,最后形成成熟小鳞茎。头孢霉素质量浓度超过500mg/L时,葡萄风信子胚性愈伤组织的生长和体细胞胚的发
生受到强烈抑制;引起胚性愈伤组织褐变的潮霉素临界质量浓度为90mg/L。【结论】建立了葡萄风信子体细胞胚再
生体系,90mg/L潮霉素可作为区分转化与非转化葡萄风信子胚性愈伤组织的有效选择压。
[关键词] 葡萄风信子;胚性愈伤组织;体细胞胚发生;抗生素敏感性
[中图分类号] S663.103.6;Q943.1 [文献标志码] A [文章编号] 1671-9387(2013)06-0109-08
Plant regeneration from somatic embryogenesis in Muscari armeniacum
Blue Spike and antibiotics sensitivity test
YANG Feng-mei a,WANG Fei b,ZHANG Wenb,JIU Li-juna,
LUO Jinga,WU Nana,WU Henga
(aCollege of Forestry,b College of Horticulture,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi 712100,China)
Abstract:【Objective】The research was to establish the regeneration system of Muscari armeniacum
from somatic embryogenesis,identify the types of calus by appearances,and study the sensibilities of em-
bryogenic calus to cefotaxime and hygromycin.【Method】Leaves of M.armeniacum ‘Blue spike’were
used as experimental material,the optimal plant growth regulator concentration for embryogenic calus in-
duction was screened with orthogonal design test.The inner celular structures of various caluses were ob-
served by paraffin method.Somatic embryos were induced from embryogenic calus,and plantlets derived
from somatic embryos were achieved.Embryogenic calus and somatic embryos were cultured in medium
with cefotaxime or hygromycin,and the effect of cefotaxime or hygromycin on them was observed.【Result】
The best medium to induce embryogenic calus was MS+0.5mg/L 2,4-D+0.1mg/L TDZ,and the induc-
DOI:10.13207/j.cnki.jnwafu.2013.06.023
tion frequency was 100%.It was verified by paraffin method that calus with a close texture and nodular
appearance was embryogenic calus.Somatic embryos were induced from embryogenic calus and converted
to plantlets,rooted and mature bulbs formed on PGR-Free MS medium.Growth of embryogenic calus and
somatic embryogenesis were strongly inhibited with more than 500mg/L cefotaxime in the medium.The
critical mass concentration to hygromycin was 90mg/L.【Conclusion】Regeneration system in M.armenia-
cumfrom somatic embryognesis was obtained,and geneticaly modified embryogenic calus could be
screened with 90mg/L hygromycin.
Key words:Muscari armeniacum;embryogenic calus;somatic embryogenesis;sensitivity to antibiotics
  葡萄风信子(Muscari)为多年生草本球根花卉,
花期早,开放时间长,花形优美,具有较高的观赏价
值,是良好的林下地被花卉。目前,国外关于葡萄风
信子的报道主要集中在器官发生[1]、体细胞胚发
生[1-4]、基因转化[5-6]和抗生素敏感性[7]等方面。国
内有关的报道相对较少,何旭东[8]通过诱导获得了
葡萄风信子comosum品种的体细胞胚;在组织培养
和转基因方面已有葡萄风信子Botryoides Mil 品
种‘紫葡萄’(Cantat)再生体系[9]及其基因转化受体
系统建立[10]的研究报道,并已成功获得了葡萄风信
子Delila基因转化植株[11]。
葡萄风信子花色比较单一,无法满足人们对其
花色多样性的要求。通过转基因技术进行基因改良
可获得葡萄风信子新品种,而高效稳定且再生能力
强的植物受体系统是实现基因转化的前提。胚性愈
伤组织受体系统具有易接受外源DNA、转化率高、
繁殖量大、遗传稳定性高等优点,是一种理想的遗传
转化受体系统。为此,本研究以葡萄风信子‘蓝穗’
(M.armeniacum ‘Blue Spike’)叶片为试验材料,采
用正交试验优化胚性愈伤组织诱导培养基,通过石
蜡切片确定胚性愈伤组织的特点,并对胚性愈伤组
织和体细胞胚进行抗生素敏感性试验,旨在为建立
葡萄风信子胚性愈伤组织受体系统提供依据,进而
为葡萄风信子基因转化研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材 料
从西安植物园采集多年生盛花期葡萄风信子
‘蓝穗’的叶片,以叶片中部作为试验材料。
1.2 方 法
1.2.1 愈伤组织的诱导 以2,4-D(A)、6-BA(B)
和TDZ(C)作为参选因素,每个因素设3个水平:A
(0.2,0.5,1.0mg/L),B(0,0.1,0.5mg/L)和C(0,
0.1,0.5mg/L),共设计 M1~M9共9个不同的因
素水平组合,进行葡萄风信子胚性愈伤组织诱导条
件筛选的正交试验(表1)。同时,设计2个不含
2,4-D的对照处理,分别为:M10.0.1mg/L 6-BA+
0.1mg/L TDZ;M11.0.5mg/L 6-BA+0.5mg/L
TDZ。
表1 葡萄风信子胚性愈伤组织诱导条件筛选的正交试验方案
Table 1 Orthogonal test plan of medium selection for embryo-
 genic calus induction of M.armeniacum‘Blue Spike’ mg/L
水平
Level
因素Factor

2,4-D

6-BA

TDZ
1  0.2  0  0
2  0.5  0.1  0.1
3  1.0  0.5  0.5
  无菌条件下,将葡萄风信子叶片切成长1.5~
2.0cm的小段,背面朝下接种在含不同质量浓度
2,4-D,6-BA和TDZ的 MS培养基上,每瓶接种3~
4块,每种培养基接种10瓶。于(25±1)℃下遮光
培养,30d后将长出的愈伤组织切成1cm3 左右的
小块进行继代培养,每30d继代1次。
1.2.2 胚性愈伤组织的鉴定 以葡萄风信子叶片
为外植体诱导培养60d后,将获得的不同形态愈伤
组织在Olympus体视显微镜下观察并拍照;然后用
FAA固定液固定,石蜡切片法切片,纵切切片厚度
8~10μm,番红固绿染色,加拿大树胶封片,在 O-
lympus光学显微镜下观察并拍照。通过对比不同
形态愈伤组织的外部形态和内部细胞结构,获得根
据外观判断愈伤组织有无胚性的依据。然后根据此
依据,统计并计算胚性愈伤组织诱导率:
胚性愈伤组织诱导率=诱导获得的胚性愈伤组
织数/接种的外植体数×100%。
1.2.3 体细胞胚诱导和植株再生 将诱导培养60
d后获得的胚性愈伤组织,转接至体细胞胚诱导培
养基,即不含植物生长调节剂(PGR-Free)的 MS培
养基中,于(25±1)℃遮光条件下诱导培养;30d后
产生体细胞胚,然后将其转移至光下,在光照强度为
3 000lx、光照时间为8h/16h(光/暗)条件下促使
011 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第41卷
体细胞胚萌发、伸长、生根,最后可发育成为完整植
株。
1.2.4 抗生素筛选和敏感性试验 以 MS为基本
培养基,加入6种不同质量浓度(0,100,200,300,
400,500和600mg/L)的头孢霉素组成抑菌培养
基;或加入8种不同质量浓度(0,15,30,45,60,75,
90和105mg/L)的潮霉素组成筛选培养基。选取
诱导培养60d后获得的胚性愈伤组织为试验材料,
无菌条件下将胚性愈伤组织切成1cm3 左右的小
块,接种于抑菌培养基和筛选培养基中,每个质量浓
度接种10瓶,每瓶接种胚性愈伤组织5块,30d后
观察2种抗生素对胚性愈伤组织生长和体细胞胚发
生的影响,并分别统计能够增殖的胚性愈伤组织数、
褐变的胚性愈伤组织数和诱导出体细胞胚的胚性愈
伤组织数,以筛选胚性愈伤组织对头孢霉素和潮霉
素的耐受临界质量浓度,并计算增殖率、褐变率和体
细胞胚诱导率。
增殖率=增殖的胚性愈伤组织数/接种的胚性
愈伤组织数×100%;
褐变率=褐变的胚性愈伤组织数/接种的胚性
愈伤组织数×100%;
体细胞胚诱导率=诱导出体细胞胚的胚性愈伤
组织数/接种的胚性愈伤组织数×100%。
1.2.5 数据统计与分析 应用 Microsoft Office
Excel对增殖率、褐变率和体细胞胚诱导率进行统
计与分析,并应用SPSS 12.0软件对胚性愈伤组织
诱导率进行Duncan’s检验。
2 结果与分析
2.1 植物生长调节剂对胚性愈伤组织诱导的影响
葡萄风信子胚性愈伤组织诱导条件优化的正交
试验结果如表2所示。由表2的平均值K 可知,胚
性愈伤组织诱导中植物生长调节剂的最优组合为
A2B3C2,即 2,4-D 为 0.5 mg/L,6-BA 为 0.5
mg/L,TDZ为0.1mg/L。由组合间新复极差检验
和多重比较可知,在9个处理和2个对照中,以第4
个组合即A2B1C2 最理想,其胚性愈伤组织诱导率
最高 (100%),高 于 单 因 素 分 析 得 到 的 结 果
(94.34%)。造成这种差异的原因可能是各因素间
存在互作,且这种互作是一种正效应。综上所述,
0.5mg/L 2,4-D+0.1mg/L TDZ为葡萄风信子胚
性愈伤组织诱导的最优培养基。
表2 葡萄风信子胚性愈伤组织诱导条件优化的正交试验结果
Table 2 Orthogonal test results for embryogenic calus induction of M.armeniacum ‘Blue Spike’
试验编号
Code
因素水平Levels of factors
A  B  C
胚性愈伤组织诱导率/%
Average calus
induction rate
Duncan
α=0.05 α=0.01
M1  1  1  1  77.27±9.00 c ABC
M2  1  2  2  95.06±3.27 ab  A
M3  1  3  3  95.06±3.27 ab  A
M4  2  1  2  100.00±0.00 a A
M5  2  2  3  90.49±4.61 abc  A
M6  2  3  1  92.54±3.44 abc  A
M7  3  1  3  55.41±1.24 d CD
M8  3  2  1  31.71±7.53 e E
M9  3  3  2  79.63±6.68 bc  AB
M10  0  2  2  51.06±1.78 d DE
M11  0  3  3  60.07±7.94 d BCD
K1 89.13  77.56  67.17
K2 94.34  72.42  91.56
K3 55.58  89.08  80.32
极差 Range  38.76  16.66  24.39
  注:K1、K2、K3分别表示水平1,2,3的平均值。a、b、c、d、e表示显著水平(P<0.05);A、B、C、D、E表示极显著水平(P<0.01);表3同。
Note:K1,K2,K3represent the average of level 1,2,3,respectively.a,b,c,d,e represent significant difference at level of 5%(P<0.05);A,
B,C,D,E represent significant difference at level of 1% (P<0.01);the same for Table 3.
  比较处理 M2和对照 M10以及处理 M3和对
照 M11(表2)可知,用不含2,4-D的培养基依然能
够诱导出胚性愈伤组织,但诱导率远低于含有2,4-
D的处理。说明2,4-D不是诱导葡萄风信子胚性愈
伤组织必需的植物生长调节剂,但却有助于提高诱
导率。
对葡萄风信子胚性愈伤组织诱导条件优化试验
结果的单因素新复极差检验和多重比较分析如表3
所示,对比A、B和C的F值可知,3种植物生长调
节剂对胚性愈伤组织诱导率的影响由大到小为A>
111第6期 杨凤美,等:葡萄风信子体细胞胚再生体系的建立及抗生素敏感性试验
C>B,即2,4-D>TDZ>6-BA,且三者之间的差异 达到了极显著水平。
表3 葡萄风信子胚性愈伤组织诱导条件优化试验的单因素新复极差测验和多重比较
Table 3 The new multiple range test of single factor and multiple comparison
因素
Factor
F值
F-value
水平
Level
胚性愈伤组织平均诱导率/%
Average calus induction rate
Duncan
α=0.05 α=0.01
1  89.00 a A
A  48.744** 2  94.33 a A
3  55.56 b B
1  77.44 b AB
B  8.160** 2  72.33 b B
3  89.11 a A
1  67.11 c B
C  16.511** 2  91.56 a A
3  80.22 b A
  注:**表示极显著水平(P<0.01)。
Note:**represents significant difference at level of 1% (P<0.01).
2.2 葡萄风信子胚性愈伤组织的鉴定
将葡萄风信子叶片诱导培养60d后,共观察到
6种不同形态的愈伤组织(图1A-F),分别记为
Ⅰ-Ⅵ型。
图1 葡萄风信子6种不同形态愈伤组织及体细胞胚发生的观察(10×)
A.Ⅰ型愈伤组织;B.Ⅱ型愈伤组织;C.Ⅲ型愈伤组织;D.Ⅳ型愈伤组织;E.Ⅴ型愈伤组织;F.Ⅵ型愈伤组织
Fig.1Six calus types of M.armeniacumand somatic embryogenesis
A.Calus of typeⅠ;B.Calus of typeⅡ;C.Calus of typeⅢ;D.Calus of typeⅣ;E.Calus of typeⅤ;F.Calus of typeⅥ
  Ⅰ型愈伤组织(图1A)呈淡黄色紧实小节状,
表面凹凸,发生量大,愈伤组织上着生体细胞胚;大
多数愈伤组织细胞小且排列紧密,细胞壁厚,胞质浓
厚,细胞核大且位于细胞中央,为胚性细胞;转入
PGR-Free MS培养基中后能产生大量体细胞胚。
Ⅱ型愈伤组织(图1B)呈淡黄色紧实大节状,
表面光滑,发生量较大,愈伤组织上未着生体细胞
胚;部分愈伤组织细胞为胚性细胞;转入PGR-Free
MS培养基中后能逐渐产生大量体细胞胚。
Ⅲ型愈伤组织(图1C)呈黄色紧实小节状,表
面凹凸且有少量绒毛,发生量少,愈伤组织上着生极
少量体细胞胚;部分愈伤组织细胞为胚性细胞,且在
愈伤组织内部开始形成体细胞胚;转入PGR-Free
MS培养基中后能产生大量体细胞胚。
Ⅳ型愈伤组织(图1D)呈黄色或褐色较紧实块
状,表面布满白色绒毛,发生量少,愈伤组织上着生
少量体细胞胚;部分愈伤组织细胞为胚性细胞;转入
PGR-Free MS培养基中后能产生部分体细胞胚。
Ⅴ型愈伤组织(图1E)呈黄色紧实块状,发生
量极少,愈伤组织上着生极少量透明的体细胞胚;多
211 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第41卷
数愈伤组织细胞为胚性细胞;转入PGR-Free MS培
养基中后能产生部分体细胞胚。
Ⅵ型愈伤组织(图1F)呈黄色松散状,发生量
较大,愈伤组织上无体细胞胚着生;全部愈伤组织细
胞大,形状不规则,细胞核小且偏向细胞一侧,为非
胚性细胞;转入PGR-Free MS培养基中后不能产生
体细胞胚,但能产生白色具绒毛的根。
由图2A-E可知,Ⅰ-Ⅴ型愈伤组织内部均
含有胚性细胞,这些胚性细胞在愈伤组织的外层或
内部增殖形成胚性细胞团,胚性细胞团分化形成球
形胚(图2G-H),球形胚发育成为偏梨形胚(图2
I)和棒状胚(图2J)。将这些愈伤组织转接至PGR-
Free MS培养基中均能诱导形成体细胞胚。Ⅵ型愈
伤组织(图2F)内部不含有胚性细胞,因而不能形
成体细胞胚。由此可知,6种愈伤组织中,除Ⅵ型
外,其他5种愈伤组织均具有胚性。
图2 葡萄风信子6种不同愈伤组织及体细胞胚发生过程的组织细胞学观察
A.Ⅰ型愈伤组织(400×);B.Ⅱ型愈伤组织(400×);C.Ⅲ型愈伤组织(400×);D.Ⅳ型愈伤组织(400×);
E.Ⅴ型愈伤组织(400×);F.Ⅵ型愈伤组织(400×);G.起源于愈伤组织外部的球形胚(100×);
H.起源于愈伤组织内部的球形胚(100×);I.偏梨形胚(200×);J.棒状胚(100×)
Fig.2  Histological structures of six types of calus and somatic embryogenesis in different stages
A.Calus of typeⅠ(400×);B.Calus of typeⅡ(400×);C.Calus of typeⅢ(400×);D.Calus of typeⅣ(400×);E.Calus of typeⅤ(400×);
F.Calus of typeⅥ(400×);G.Globular embryo from the surface of calus(100×);H.Globular embryo from the internal of calus(100×);
I.Partial pear-shaped embryo(200×);J.Stick embryo(100×)
2.3 葡萄风信子体细胞胚的诱导、萌发及植株再生
  将诱导培养60d形成的葡萄风信子胚性愈伤
组织转接至PGR-Free MS培养基上,于遮光条件下
诱导,30d后可以获得体细胞胚(图3A);葡萄风信
子体细胞胚经历球形胚(图2G-H)、偏梨形胚(图
2I)和棒状胚(图2J)3个阶段后转至光下,10d后
可萌发伸长成为无根幼苗(图3B);将这些幼苗与
愈伤组织分离后培养于PGR-Free MS培养基中,30
d后幼苗逐渐生长出根,80d后形成小鳞茎(图3
C),120d后长成完整植株(图3D)。
图3 葡萄风信子体细胞胚的再生过程
A.胚性愈伤组织上着生大量体细胞胚(15×);B.体细胞胚发育成苗;C.通过体细胞胚发生形成的具有成熟
小鳞茎的植株(8×);D.成簇由体细胞胚发育得到的植株
Fig.3Regeneration of M.armeniacumfrom somatic embryogenesis
A.Somatic embryos on calus(15×);B.Seedlings from somatic embryos;
C.Plantlets with mature bulbs from somatic embryos(8×);D.Plants from somatic embryos in cluster
311第6期 杨凤美,等:葡萄风信子体细胞胚再生体系的建立及抗生素敏感性试验
2.4 葡萄风信子胚性愈伤组织对抗生素的敏感性
  从表4可知,在头孢霉素质量浓度为0~600
mg/L时,随着其质量浓度的增加,葡萄风信子胚性
愈伤组织增殖率逐渐下降,体细胞胚诱导率也随之
呈缓慢下降趋势,至600mg/L时,胚性愈伤组织增
殖率和体胚诱导率均降低为0。综上可知,头孢霉
素对葡萄风信子胚性愈伤组织生长具有一定的抑制
作用,当其质量浓度超过500mg/L时,葡萄风信子
胚性愈伤组织生长和体细胞胚发生均受到强烈抑
制。
表4 不同质量浓度头孢霉素对葡萄风信子胚性愈伤组织增殖及体细胞胚发生的影响
Table 4Effect of cefotaxime on embryogenic calus proliferation and somatic embryogenesis of M.armeniacum
头孢霉素质量
浓度/(mg·L-1)
Concentration
接种的胚性
愈伤组织数
Number of EC
胚性愈伤组织增殖
Proliferation of EC
增殖数
Number of
proliferative EC
增殖率/%
Proliferation
rate
体细胞胚诱导
Induction of SM from EC
诱导数
Number of EC
induced SM
诱导率%
SM induction
rate
0  50  50  100  50  100
100  50  50  100  41  82
200  50  42  84  38  76
300  50  40  80  34  68
400  50  37  74  23  46
500  50  28  56  17  34
600  50  0  0  0  0
  注:EC和SM分别表示胚性愈伤组织和体细胞胚发生;表5同。
Note:EC and SM represent embryogenic calus and somatic embryogenesis,respectively;the same for Table 5.
  从表5可知,随着潮霉素质量浓度的增加,葡萄
风信子胚性愈伤组织褐变率逐渐增加,体细胞胚诱
导率随之下降。30d后,在潮霉素质量浓度为45
mg/L的 MS培养基中,愈伤组织褐变率为54%,体
细胞胚诱导率为0;在潮霉素质量浓度为90和105
mg/L的 MS培养基中,胚性愈伤组织褐变率为
100%。由此可知,90mg/L潮霉素可作为区分转化
与非转化葡萄风信子胚性愈伤的有效选择压。
表5 不同质量浓度潮霉素对葡萄风信子胚性愈伤组织生长及体细胞胚发生的影响
Table 5  Effect of hygromycin on embryogenic calus growth and somatic embryogenesis of M.armeniacum
潮霉素质量
浓度/(mg·L-1)
Concentration
接种的胚性
愈伤组织数
Number of EC
胚性愈伤组织褐变
Browning of EC
褐变数
Number of browning
EC
褐变率/%
Browning
rate
体细胞胚诱导
Induction of SM from EC
诱导数
Number of EC
induced SM
诱导率/%
SM induction
rate
0  50  0  0  50  100
15  50  0  0  34  68
30  50  11  22  13  26
45  50  27  54  0  0
60  50  35  70  0  0
75  50  43  86  0  0
90  50  50  100  0  0
105  50  50  100  0  0
  不同质量浓度头孢霉素和潮霉素对葡萄风信子
胚性愈伤组织生长和体细胞胚发生的抑制作用观察
结果如图4所示。图4表明,未加抗生素的胚性愈
伤组织(图4A)培养30d后均能够产生体细胞胚
(图4B),而随着培养基中头孢霉素质量浓度的增
加,能够诱导出体细胞胚的愈伤组织逐渐减少(图4
C-G),当其质量浓度为600mg/L时,培养30d后
胚性愈伤组织出现褐变现象,所有胚性愈伤组织均
不能产生体细胞胚(图4H)。同样,随着潮霉素质
量浓度的增加,能够产生体细胞胚的胚性愈伤组织
逐渐减少(图4I-J),当其质量浓度达到或超过45
mg/L时,所有胚性愈伤组织均不能产生体细胞胚
(图4K-O);此外,随着潮霉素质量浓度的增加,胚
性愈伤组织的褐变现象逐渐变得严重(图4K-
M),当其质量浓度达到或超过90mg/L时,培养30
d后的胚性愈伤组织全部褐变死亡(图4N-O)。
411 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第41卷
图4 葡萄风信子胚性愈伤组织对抗生素的敏感性试验
A.0d未加抗生素的胚性愈伤组织;B.30d后未加抗生素的胚性愈伤组织和体细胞胚;C-H.30d后100,200,
300,400,500,600mg/L头孢霉素中的胚性愈伤组织和体细胞胚;I-O.30d后
15,30,45,60,75,90,105mg/L潮霉素中的胚性愈伤组织和体细胞胚
Fig.4The sensibility test of embryogenic calus of M.armeniacumto antibiotics
A.Embryogenic calus without antibiotics on the 1st day;B.Embryogenic calus without antibiotics on the 30th day;
C-H.Cefotaxime concentration of 100,200,300,400,500and 600mg/L;
I-O.Hygromycin concentration of 15,30,45,60,75,90and 105mg/L
3 讨 论
许多研究表明,添加适当比例的生长素和细胞
分裂素能促进体细胞胚的形成和发育,其中2,4-D
是诱导体细胞胚发生的重要生长素[12],特别是单子
叶植物[13]。由本试验可知,葡萄风信子‘蓝穗’是一
个特例,在无2,4-D时依然能够诱导出胚性愈伤组
织。本试验使用的细胞分裂素有6-BA 和 TDZ,
TDZ对大多数植物的体细胞胚发生有促进作用,如
烟草、花生、天竺葵等,而且TDZ对体细胞胚的诱导
率常高于其他植物生长调节物质[14]。本试验表明,
TDZ与2,4-D配合使用,可使葡萄风信子‘蓝穗’胚
性愈伤组织的诱导率高达100%。
对体细胞胚发生的细胞生物学研究,主要通过
石蜡切片技术观察体细胞胚的发育过程来实现[15]。
本研究发现,非胚性愈伤组织和胚性愈伤组织差异
较大,胚性愈伤组织质地紧密或较紧密,而非胚性的
Ⅵ型愈伤组织质地较疏松,从而推断质地紧密或疏
松可以作为判断愈伤组织有无胚性的标准。
许胜等[10]以 M.botryoides Mil 叶片为外植
体,建立了稳定的葡萄风信子基因转化受体系统;筛
选卡那霉素的临界质量浓度为60mg/L,羧苄青霉
素的适宜质量浓度为300mg/L。但Suzuki等[7]发
现,M.armeniacum胚性愈伤组织和体细胞胚对卡
那霉素不敏感,羧苄青霉素对胚性愈伤组织和体细
胞胚的生长均有促进作用,200~500mg/L头孢霉
素对葡萄风信子胚性愈伤组织增殖和体细胞胚发生
均有一定促进作用。本试验发现,200~500mg/L
头孢霉素对葡萄风信子‘蓝穗’的胚性愈伤组织增殖
和体细胞胚发生具有轻微的抑制作用;当头孢霉素
质量浓度达到600mg/L时,抑制作用十分强烈,愈
伤组织不再增殖,且在培养30d后出现褐变现象。
本研究中,葡萄风信子胚性愈伤组织对潮霉素的临
界耐受质量浓度为90mg/L,高于Suzuki等[7]报道
的75mg/L。推测其原因,可能是所用植物材料品
种不同所致,Suzuki等[7]以M.armenicacumLeich-
tl.ex Bak.为试验材料,而本试验使用的是 M.ar-
menicacum ‘Blue Spike’。此外,还有可能是由于愈
伤组织的形态和质地存在差异所致,Suzuki等[7]认
为白色易脆的愈伤为胚性愈伤组织,而本试验发现,
质地紧密的愈伤组织为胚性愈伤组织。
4 结 论
1)诱导葡萄风信子‘蓝穗’胚性愈伤组织的适宜
培养基为 MS+0.5mg/L 2,4-D+0.1mg/L TDZ,
在该培养基上诱导率高达100%。
511第6期 杨凤美,等:葡萄风信子体细胞胚再生体系的建立及抗生素敏感性试验
2)外观质地紧密、节状或块状的愈伤组织为胚
性愈伤组织。
3)胚性愈伤组织在不含任何激素的 MS培养基
上培养30d后可以形成体细胞胚,光照条件下体细
胞胚伸长并生根,最后形成成熟的小鳞茎。
4)在葡萄风信子‘蓝穗’胚性愈伤组织的遗传转
化中,以头孢霉素为抑菌剂时,其质量浓度最高为
500mg/L。‘蓝穗’胚性愈伤组织对潮霉素的临界
耐受质量浓度为90mg/L。
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611 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第41卷