全 文 ：第 34 卷 第 2 期
2013 年 3 月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
Journal of Inner Mongolia Agricultural University
Vol． 34 No． 2
Mar． 2013
向日葵子叶不同部位对再生体系建立的影响
*
斯日古楞， 陈泽彬， 张永虎， 侯建华*
(内蒙古农业大学农学院，呼和浩特 010019)
摘要: 本试验以 meiguo618、矮大头 2 个油葵品种，皇姑大仁、大黑片 2 个食葵品种子叶不同部分 P(近胚轴部分)、
M(中间部分)、D(远胚轴部分)为材料，研究子叶的不同部位和基因型对子叶再生体系的影响。结果表明:4 个供试
向日葵品种子叶 3 个部分之间的分化率存在极显著差异，均表现由 D 部分至 P 部分分化率明显提高，其中
Meiguo618 子叶近胚轴 P部分分化率最高，为 66． 7%。
关键词: 向日葵; 子叶不同部位; 再生体系
中图分类号: S565． 532 文献标识码: A 文章编号:1009 － 3575(2013)02 － 0031 － 03
THE EFFECT OF DIFFERENT PARTS OF SUNFLOWER
COTYLEDONS ON THE REGENERATION SYSTEM
Siriguleng， CHEN Ze － bin， ZHANG Yong － hu， HOU Jian － hua*
(College of agronomy，Inner Mongolia Agricultural University，Huhhot 010019，China)
Abstract: We studied on the different parts(P、M、D)of sunflower cotyledons from four genotypes on the same medium to evaluate
the regeneration efficiency from three different regions of cotyledon explants． The results showed that there were significant differentia-
tion rate differences among three different regions of cotyledons and also had increasing trend from part D to part P． The P part of the
Meiguo618 had the highest differentiation bud rate reaching 66． 7% ．
Key words: Sunflower; different parts of cotyledons; regeneration system
引言
向日葵(Helianthus annuus L．)是我国 4 大油料
作物之一，内蒙古第一大油料作物。内蒙古自治区
又因具有种植向日葵的自然资源优势，因而年播种
面积和总产量均居全国首位。向日葵的大力发展对
自治区农牧民增收和种植业结构调整具有积极地现
实意义［1］。但是目前我区向日葵生产中存在品种单
一、抗逆性较差［2，3］等制约其发展的因素。高效向日
葵再生体系技术的研究和建立对缩短育种年限，培
育适应本地区的向日葵新品种以及转基因育种中遗
传转化基础材料的获得都具有重要应用价值。
景岚［4］，刘海臣［5］等都对向日葵组织培养的研
究进展方面进行了综述。在向日葵再生体系的研究
方面以向日葵子叶、胚轴、幼胚(成熟胚)和真叶为外
植体诱导分化再生植株的研究均有报道［6 ～ 12］。其中
以子叶和幼胚为外植体的组织培养研究报道较多，
子叶以其取材容易，易于诱导分化等优点而更多受
到组培研究者的青睐。本研究旨在通过对 4 种基因
型向日葵子叶不同部位的诱导分化研究，建立一套
相对高效的再生体系，为向日葵遗传转化的研究和
生物技术育种提供技术支持。
* 收稿日期: 2012 － 06 － 21
基金项目: 内蒙古自然科学基金重点项目(2010zd06) ;国家自然科学基金项目(31160288)
作者简介: 斯日古楞(1984 －) ，女(蒙古族) ，博士研究生，从事作物遗传育种研究．
* 通讯作者: E － mail:Houjh68 @ 163． com
1 材料和方法
1． 1 材料
油用向日葵:矮大头、Meiguo618;
食用向日葵:皇姑大仁、大黑片
1． 2 方法
1． 2． 1 材料的准备 挑选籽粒饱满、无虫子嗑食和
无霉的种子，用 75% 乙醇震荡冲洗 2min，0． 1%
HgCl2 浸泡 5min，无菌水冲洗 3 次 ～ 4 次，剥去种壳
接种于 MS培养基上。在 25℃ ± 2℃下暗培养 2d 然
后 12h光周期培养 2d，待子叶充分展开后切除少许
近胚轴部分和顶端部分，剩下的作为接种材料，自近
胚轴依次分为 P(近端部分)、M(中间部分)和 D(远
端部分)3 部分，子叶正面接触诱导培养基 MS + 3． 0
mg /L IAA +1． 0mg /L KT 直至长出愈伤组织继而转
到分化培养基 MS + 8． 0 mg /L KT + 1． 0 mg /L IAA
上。接种密度为 5 个组织块 /每瓶，重复 3 次。接种
后在 25 ± 2℃、12h 光周期的条件下培养，外植体长
出不定芽后转入 1 /2MS 培养基上生根培养。
1． 2． 2 统计方法和评价标准 接种后每天观察外
植体的变化，包括愈伤组织颜色、质地和计算不定芽
的分化率等。实验数据统计采用 SAS9． 0 软件。
不定芽分化率 =长出不定芽的愈伤块数 /接种
的愈伤块总数 × 100%
2 结果与分析
2． 1 子叶不同部位对再生的影响
接种 3d后外植体在切口处膨大，体积逐渐增大
形成愈伤组织(图 A) ，愈伤组织由乳白色逐渐变成
绿色，15d左右形成肉眼可见的丛生芽(图 B) ，当芽
长到 3cm左右时转入生根培养基形成再生植株(图
C)。有的再生植株出现了小老花现象(图 D)。
在分化过程中不论是近胚轴部分和远胚轴部分子叶
都能分化形成不定芽，但是分化率之间存在显著的
差异(表 1)。从表 1 中可以看出 P 部分的分化率最
高达 54． 93%，M部分次之，D 部分只有 33． 80%，分
化率自 P部分到 D 部分有明显的下降趋势，而且 P
部分与 M和 D部分之间存在极显著差异，M和 D部
分之间无显著差异。既离胚轴越近的部分更容易分
化形成再生植株，较远的虽然也能生成新植株，但是
分化率明显有下降趋势。这表明子叶潜在的再生能
力与胚轴距离的远近有关联，既存在极性现象。
表 1 子叶不同部位幼芽分化率的显著性分析
Tab． 1 The significance of the
differentiation bud rate of different regions
子叶不同部分
P M D Pr ＜ F
平均分化率(%)
Average differentiation rate
54． 93A 36． 64B 33． 80B 0． 003 6
表 2 不同品种和不同部位的子叶不定芽分化率
Tab． 2 The differentiation bud rate of
different regions and different genotypes in cotyledons
子叶不同部分
P M D
品种的平均
分化率(%)
矮大头葵 44． 76 20． 70 19． 31 28． 26
Meiguo618 66． 70 46． 40 44． 46 65． 85
皇姑大仁 65． 86 46． 90 44． 14 58． 97
大黑片 42． 40 32． 55 27． 29 34． 08
不同部位
平均分化率(%)
54． 93 36． 64 33． 80 －
2． 2 基因型对向日葵子叶再生的影响
向日葵组织培养中基因型是一个重要的限制因
素。试验结果表明，4 个供试品种均能分化产生不定
芽，但分化率之间存在显著差异。从表 2 看出，
Meiguo618 子叶近胚轴 P部分不定芽分化率最高，为
66． 7%。从表 3 的平均分化率可以看出，Meiguo618
的分化率最高，达 65． 85%，皇姑大仁次之，最低的矮
大头只有 28． 26%，且 Meiguo618、皇姑大仁与矮大头
和大黑片均达到极显著差异，Meiguo618 与皇姑大
仁，矮大头油与大黑片之间差异不显著。这说明在
相同培养条件下，不同基因型向日葵子叶再生能力
之间有显著的差异性。
表 3 不同基因型(品种)不定芽分化率的显著性分析
Tab． 3 The significance of the differentiation bud rate of different genotype
基因型
矮大头 Meiguo618 皇姑大仁 大黑片 Pr ＜ F
平均分化率(%)
Average differentiation rate
28． 26B 65． 85A 58． 965A 34． 079B 0． 0017
23 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2013 年
3 讨论
3． 1 在许多植物子叶组织培养中都存在极性现象。
施先锋等的研究表明在甜瓜的组织培养中，近胚轴
部位的子叶块不定芽的分化率高于远离胚轴端的子
叶块，多数不定芽都是在靠近胚轴端的子叶块中产
生，且在每个子叶块中也存在这种极性现象，即子叶
块的 4 个切口中，靠近胚轴的切口容易产生不定
芽［13］。本试验也得到了大致相同的结果，近胚轴部
分的不定芽分化率远高于远胚轴部分，而且产生的
根数也比较多，这与 Tatiana A． Vega 等的研究结果
一致［14］，所以在向日葵子叶组织培养中应该选择近
胚轴部分作为外植体，以提高转化效率。植物组织
培养中产生极性现象可能的假设有:一，可能是组织
周围具有分化能力的细胞数量有差异所造成的;二，
可能是组织内部激素的不均衡分配或者生成造成了
此现象。虽然我们的试验在子叶不同部位对再生体
系的建立影响方面得到了较好的效果，但这只限于 4
个基因型，所以在未来向日葵的研究中应该更深入
和系统地探讨这个问题。
3． 2 大量的研究报道表明，植物组织体外培养中愈
伤组织的形成和分化在不同的科属种以及不同品种
间存在较大差异。马雪霞等对 7 份向日葵材料进行
了离体培养的研究表明，只有一种材料能诱导出芽，
且再生频率只有 5%［15］。周雪飞等对 5 个辣椒品种
子叶培养研究中也观察到不同品种间分化率有明显
的差异，分化率分别为:90%、78%、62． 5%、68%和
54． 8%［16］。我们的试验结果也表明，在相同的培养
基和培养条件下，向日葵 4 个品种子叶不定芽分化
能力存在显著差异，这提示我们向日葵不同基因型
间离体培养再生小植株的能力存在较大的差异，或
者说还需针对不同基因型小植株再生的培养基及培
养条件做更深入细致的研究。然而，油用向日葵与
食用向日葵两种类型之间子叶不定芽分化率没有表
现出一定的差异性。
参 考 文 献:
［1］ 胡树平．向日葵产量形成及农艺调控机理［D］．呼和浩
特:内蒙古农业大学，2011:10 － 11．
［2］ 侯建华，于海峰，陈雪，等．油用向日葵芽期抗旱性 SSR
分子标记研究［C］． 2010 中国作物学会学术年会论文
摘要．沈阳，2010:64．
［3］ 刘双平，袁亮，胡俊． 内蒙古向日葵病害种类及研究概
况［C］． 中国植物病理学会 2006 年学术年会． 长沙，
2006:320 － 322．
［4］ 景岚，沙日娜．向日葵组织培养研究进展［J］．西北植物
学报，2007，27(1) :0201 － 0205．
［5］ 刘海臣．向日葵组织培养的研究进展［J］．内蒙古民族
大学学报(自然科学版)，2011，26(2):190 － 192．
［6］ M． Carola Fiore，Teresa Trabace，Francesco Sunseri． High
frequency of plant regeneration in sunflower from cotyle-
dons via somatic embryogenesis［J］． Plant Cell Reports，
1997，16:295 － 298．
［7］ C． Pugliesi，P． Megale，F Cecconi，et al． Organogenesis
and embryogenesis in Helianthus tuberosus and in the in-
terspecific hybrid Helianthus annuus × Helianthus tuberos-
us［J］． Plant Cell，Tissue and Organ Culture，1993，33:
187 － 193．
［8］ 刘海臣，果洪宇，于鹏，等． 向日葵(Helianthus annuus
L．)下胚轴组织培养及植株再生的研究［J］．长春理工
大学学报，2005，28(4):119 － 128．
［9］ 刘海学，季静，王萍，等．向日葵未成熟胚组织培养及再
生芽的研究［J］．内蒙古民族大学学报(自然科学版)，
2003，18(5):411 － 414．
［10］ John J． Finer． Direct somatic embryogenesis and plant re-
generation from immature embryos of hybrid sunflower
(Helianthus annuus L．)on a high sucrose － containing
medium［J］． Plant cell Reports，1987，6:372 － 374．
［11］ 胡文冉，黄乐平，孟庆玉，等． 油葵叶片离体再生体系
的建立［J］．新疆农业科学，2006 ，43(1):82 － 85．
［12］ 刘海学，王 罡，季 静，等． 向日葵(Helianthus annuus
L．)不同外植体组织培养及其再生的研究［J］．中国农
业科学，2006，39(11):2208 － 2213．
［13］ 施先锋，孙玉宏，陈钢，等． 甜瓜子叶组织培养与植株
再生体系建立的研究［J］．北方园艺，2010(20):133 －
135．
［14］ Tatiana A． Vega，Graciela M． Nestares，Roxana Zorzo-
li，et al． Responsive regions for direct organogenesis in
sunflower cotyledons ［J］． ACTA PHYSIOLOGIAE
PLANTARUM，2006，28(5):427 － 431．
［15］ 马雪霞，蓝海燕，宋荣．向日葵(Helianthus annuus L．)
的组织培养及芽分化研究［J］． 新疆农业科学，2002，
39(1):23 － 24．
［16］ 周雪飞，刘春松，唐茂菊，等． 辣椒子叶组织培养［J］．
长江蔬菜，2001(7):32 － 33．
33第 2 期 斯日古楞等: 向日葵子叶不同部位对再生体系建立的影响