全 文 ：第 10卷
198 年
第 4 期
11 月
吉 林 农 业 大 学 学 报
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向 B 葵 (排 li a n t h林5 a n n u s ) 茎尖
离体繁 殖 的 初 步 研 究
刘 宝 许 耀 奎
(遗传教研室 )
摘要 本文以向日葵不同 品种为材料 . 初步研究了向日葵茎尖离体繁殖跳必要条件 . 讨论 〕’
植物激苏刘向日葵离休茎尖的作用 . 对再生植株进行了纸胞学和形态上跳双察 . 结果表 明 .
再生植株能保持供体材料苗遗传特性。 本文还报道了由下胚轧外枝体直核礼到不定芽及 其完
整枯株 .
关键词 向日葵 茎尖培养 离体繁琐
向 日葵是一种重要的经济作物 , 作为油料或蛋 白质资源 已 日益受到人伫的重视 乙’ J 。
目前生产上 已广泛利用杂种优势来提高产量 , 区此研究杂交育种中优 良况:系的无性快繁
就显得更为重要 。 利用组织培养技术 , 离体培养向日葵差尖以进行无性繁死的研究国外
已有抓道 二 ’ 、 ’ 、 ` 。 戴而 , 不同作者的研究结果很不一致 。 类似工科一国内尚未见报道舀-此
外 , G r o c o ’ 和 P a t e r : o n ’ 曾分别报道从向日葵子叶和叶片外植体上直接诱导出不定
芽 , 但尚未见到由下肛轴外植体直接诱导出不定芽的报道 。
本文 旨在寻找一种适合向日葵品种或品系离体繁殖且软为简便易行的方法 , 井初步
研究了植物激素对向 日葵茎尖侧芽增殖和外植体不定芽发生的作用 。
1 材料和方法
供试材料为 白向 日葵品种和 14 0 9一 1 、 1 11一 9 、 13 5 3一 3 、 10 3 3一 1 、 12 8 4一 2五个自
交系 , 共 6份材料 。 均由本校作物育种教研室提供 。
接种前挑选饱满无病虫的种子放 入 烧杯中 , 先用 95 男的乙醇浸泡振荡 Zm in , 然后
用无菌水迅过清洗 2 ~ 3次 , 再用无菌水浸泡 3~ 4b , 之后于赶净工作台上剥 皮 。 去皮后
的种子用。 . 1多 H官C 1 2溶液消毒 5一 6二 in , 无菌水清洗 4一 5次 , 然后将无菌 种 子接于无
激素的M S基本培养基上 , 置铭养室内发芽产生无菌苗。 取生长 12一 1 3 d的无菌苗于超净
工作台上将茎尖切下 (0 . 5一 o . sc m ) , 去掉子叶 。 少量茎尖直接置于培 养 基 上 , 余者
收稿 日期 : 1 9 8 7一 1 1一刁6
DOI : 10. 13327 /j . j jl au. 1988. 04. 003
12吉 林 农 业 大 学 学 报 198年
纵向切开 , 并使切面与培养基接触。 同时将下胚轴切成 o . sc m的小段 , 也接 种于同一塔
养基上 。
所月基本培养基均为M S , 附加蔗塘 2形 、 琼可铆 . 6陌及各种值物激素。 在灭 菌 前将
p H值调至 5 . 8~ 6 . 0。 每三角瓶 ( 25 m l) 内姿种 3 个茎尖或4 ~ 5个下胚袖切段 。 接种 20 d
后统计再生芽数 、 生根茎尖数和形成愈伤组织的茎尖数 。 待再生芽长 到 3~ sc m 时 , 从
基部 切下 , 转移到全根培养基上秀导生恨。 15 一 3 0d 后 , 将主出完整限系的小植 株上的
琼脂冲冼掉 , 移栽到土中 。 第 1 周 内于其上罩一烧坏 , 以保持湿度 。
培养条件 : 温 度为 25 士 3℃ , 光照强变约 I 0 0 0 xI , 每夭 16 h光照 , s h黑暗 。
切取再上植株限尖 , 低温前处理 (4 ℃ ) 4 h , 卡诺氏固定液固定 24 h , I N盆 酸解离
8~ 10 m 呈n , 卡宝 品红染色 , 压片法进行染色体观察。
2 试验结果
P a t e : : 。 。 ( 19 8 4、 曾 展道 , 将句日葵茎尖从向勿开嗜养比整个茎尖培 养 易 于使厕
芽增宜 一 2 。 我 们为丈俭辱列趁 .’at 右喂。 整 卜茎尖易长成单株苗 , 不发生侧芽增 殖 。 因
此 , 以下的研究均以纵向切开的茎尖为材料 。
2
.
1 外源散素对茎尖侧芽增殖的作用
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芽 ( _见丧 1 ) 。 但叹 民欢变为〕 、或丈 T ( 。 . 1~ 1 . 。 二 扩山 效 哭厄 序 ( 见丧 l , 图 1中 气、 B ) 。
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表 1 植物数究对向日葵篓尖的作用
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加少量主长素 2 4一D ( 9 . l m叮 L )社则芋的 上长没有形响 ,但高攻变的 2 , 4一D ( 3 . 0二好 L )
第 10卷 第 4期 刘宝等 :向日葵茎尖离体繁殖的初步研究
完全抑制了茎尖的增殖 。 可见 2, 4一 D对向日葵侧芽增殖没有促进作用 。
在只附加 B A或 K T 的培养基中 , 侧芽 主长为司 寸, 茎 翅售布包笼说分 化形贫一定
量的愈伤组织 (见图 1中 C ) ; 但在毛般常为嗜养墓 卜对 未形成 愈伤卫织 。 B A与 2 , 4一〕
合用能促进愈伤组织的形成 , 较高浓度的 2 , 4一 D ( 3工n 好 L ) 效果更为明 显 , 愈 伤 组 级
诱导率可达 10 0拓 , 且生长旺盛 (见图 1中 D ) 。
低攻变 B 气或 K T亦能促进少量根系为发主 , 附加少量 2 , 4一 D (0 . O l m g / L ) 有 增欢
作用 。 但不含激素或含较高浓度 2 , 4一 D 的培养基上均无根系的发生 。
所共成的 6份 才料之间 , 茎尖形戈则宇为玫目存在差异 , 但所有品种和品系的茎哭
在入侣附加 0 . 1一 1 . o m 叮 L B 友的嗜养毖上匀能增 直 , 浇明该方法可能适月于大多数品莱
的快繁 。
2
.
2 下胚轴上直接长出不定芽
下 还油勿及妾冲在与茎尖旧司的音养隽上 (见丧 l ) , 大多数只能形成愈伤组织或彭
大的硬结 。 但少 效下胚油切没能从丙端决 ’日不定茅。 其巾多数不能 长大而且很快愈伤沮
织化 , 但个别不定芽能够长大成无根苗 (见 图 l中 E ) 。
2
.
3 主尖无性系的建立及恨系的形成和侈栽
将 增直的河茅按同 洋方法 勿刽转妾后 又能产生新的 则芽 , 其繁道 系 数 与 第一次相
近 。 这样不断切割转接 即可建立起茎尖无性系 。
当飞宇刀下 之宇夭可 3~ 交二 (匀飞、 d 兰片) , 即可主毖部 勿下 , 然 后将无限苗转列
无数漪的 i / 2 M 3培 养基 止诱导上恨 。 结展丧呀的万 以 上的无浪古均可上根 。 对侧茅生长
的同付上有 很系的 炙尖 , 由于很系很玛 , 且不易分刽 , 因而一般 乞将其列芽 从 些 部切
下 , 重折诱导限系 , 频率与无根苗相近 。
当 浪系长大 即乙图 1中 F ) , 即可去冲凉脂 , 将小芍化 一找到土中 , 在保持湿度的条件
下 , 成活率可达 1 0 拓 。
2
.
4 再生植株染色体和形态观察
随沉切取一定 文道的再生植帐很尖 , 进行细泡学 现察 , 结采 丧叨 , 再生植株的染色
休数目扣结构极为德定 , 未见到非整倍沐和结构变异的戈生 (见 图 1中 G ) 。
形态上 , 再生植株与由种子长大的无菌苗完全一致 。
3
.
1 向 日葵茎尖增殖对外源激素的要求
这一问题目前不同作者报道很不一致 。 P at e , s o n ( 1 9 34) 认为 M S培养基只有附加激
动素 K T或 B A 才能使向日葵茎尖增殖 ,而 汾加玉米素或 2加或 无 激 素 时均不能使其产生
侧芽 ; 各种生长素 (2 , 4一 D , N人 A , I A 人 , IB人 ) 对向日葵茎尖的 增殖不起作 用 甚至
起抑制作用 , 但能诱导愈伤组织的发生 。 P气气L等 ( 1 9 8 1 )则报道在附加又 气A ( I P m/ L 》
和无激素人侣培养基上都能使 向日葵茎尖发生增殖 。 本文结果表明 , 不附加激 素的M S培
养 基 不 能 使 !句日葵茎尖增殖 , 只能 吏系有茎尖原基长大 , 达不到快繁的 目的 , 附妇生
长素只能 秀导愈伤组织的发生 ; 人IS 附加。 . 1一 1 . o m 舒 L K T 或 B八是最适合向日 葵 茎尖

第 10卷 第 4期 刘宝等 :向日葵茎尖离体繁殖的初步研究
3
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3 无根苗根系的诱导
尽管不 同作者研究结果不尽一致 , 但普遍认为 向日葵无根苗的内源激素很高 , 诱导
生根时 , 无需附加外源生长素 , 而且有报道表明附加 N A A不能诱导根系发 生 。 我 们的
结果表明 , 1 / 2’ M S培养基不附加任何激素 , 很适合向日葵无根苗的根系诱导 。
3
.
4 再生植株染色体组型上的稳定性
目前 , 有关离体无性快繁的大量文献表明 , 通过茎尖分生组织的直接增殖是保证不
发生变异的最好途径 , 而经过愈伤组织的间接过程则很易发生变异 r 6 ’ 。 然而 向 日 葵却
似乎例外 , B ut hc e r ( 1 9 7 6 ) 曾报道离体培养两年之久的向日葵愈伤组织亦未发 现 组型
上产生任何变异 , 因而认为 向日葵是一种染色体极为稳定的作物 仁” 。 我们也未 发 现由
茎尖增殖的侧芽和由下胚轴产生的不定芽再生植株的组型上有任何改变 。 形态上亦未发
现变异 , 可见 , 采用向日葵茎尖离体培养途径来繁殖那些优良或稀少的种质材料 , 并保
持其遗传特性不变 , 对于种质资源的保存和利 月显然具有一定价值。 此外 , 用于快繁杂
交育种 中需要的不育系或其他品系 , 可望加速育种进程 。 然而这需要进一步简化培养基
成分及操作程序以降低成本 , 以及进一步提高繁殖系数以增加效益 , 这些问题尚需进一
步研究 。
本文细胞学部分得到崔秋华老师热心帮助 . 张为群老师协助拍摄照片 , 在此一并致谢 .
参 考 文 献
1 C o n g e r B V
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T h e p a p e r p r e s e n t s a p r e l im i n a r y s t u d了 o f s u n f l o w e r呈 n v i t r o m u l t i-
P1 i e a t i o n
.
T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t b y u s i n g t h e s h o o t一 t i p s a s i n i t i a t
e x p l a n t s
, s u n f l o w e r i n v i t r o 血 u l t i p l i e a t i o n w a s a e e e s s i b l e . A s f o r p h o t o -
h o r m o n e r e q u i r e m e n t
,
B A o r K T w a s a b s o l u t e l y n e e e s s a r y t o i n d o e e
m u l t呈p l e s h o o t s , w 五i l e a u x i n a p p e a r e d t o h a v e n o o r i n h i b i t o r y e f e e t .
T h e b e s t m e d i u m w a s M S b
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o n t h e r e g e n e r a t e d p l a n t l e t s i n d i e a t e d t h a t n o v a r i a t i o n s o e c u r e d d u r i n g
t h e e o u r s e o f e u l t u r e
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o f s u n f l o w e r
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K e y w o r d s
: s u n f l o w e r
, s h o o t一 t i p e u l t u r e , i n v i t : 0 m u l t 工p l i e a t i o n .
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A N D P R E L IM I N A R Y
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丽h宜e h p e a e h f r u i t m o t h , h a w t h o r n s l u g , h a w t h o r n p s 丁 l l a , h a w t h o r n
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T h e e h a r a e t e r o f o e e u r r e n e e i s d e s e r i b e d
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