全 文 ：第 3 卷 第 3期
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农 业 生 物 技 术 学 报
JO U R N A L O F A G R IC U L T U R A L B IO T E C H N O L O G Y
1 9 9 5 年 9 月
S e P
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1 9 9 5
白鹤芋花序体细胞胚胎发生及植株再生的研究
曹 静 周丽侬 邝哲师 陈俊秋 马雪药
(广东省农业科学院农业生物技术研究所 , 广州 5 1 0 6 4 0)
摘要 : 本试验对白鹤芋体细胞胚胎发生及植株再生进行了研究 。 将白鹤芋幼嫩花序培养在
附加 6一 B A 4/ 一 5 m g · L 一 ,和 N A A o . s m g · L 一 ’的 M S 培养基上 ,经 25 天的黑暗培养 , 由外植
体表面直接发生体细胞胚胎 , 其发生频率为 96 . 5 % 。 体胚转移在降低蔗糖浓度和去掉 细胞分裂
素的培养基上转换成再生植株及不定芽 。
关键词 : 白鹤芋 ; 体细胞胚胎发生 ; 植株再生
白鹤芋是一种集观花 、 观叶于一身的观赏植物 。 由于它的 自然繁殖率低 , 不结籽 (花粉退
化 ) , 国内已有采用茎尖组织培养方法进行繁殖川 。 为了提高白鹤芋的繁殖速度 , 本试验在
直接诱导体细胞胚胎方面进行了探索 。 通过采用白鹤芋花序为外植体 , 接种在以 M S 为基本培养
基 , 附加 6一 B A 4/ ~ 5 m g · L 一 ’ 的培养基上 , 经 25 天的黑暗培养 , 由外植体表面直接发生大量
的体细胞胚胎 。 体胚发生频率达 96 . 5% ,且无畸型胚出现 ,达到短期内高速繁殖白鹤芋的目的 。
1 材料与方法
本研究以白鹤芋 ( SP at h小勺1 `m fl or i b洲 d o n) 幼嫩花序 (未抽出最后叶片的叶鞘时采
的幼嫩玉穗花序 )作为外植体 。 先经 75 %酒精处理 30 5 ,再用 10 %灭菌净 (广东省惠州市化
工研究所实验厂出品 )溶液浸泡 20 m in , 无菌水冲洗 4 次 , 然后在超净工作台上 , 将消毒过
的花序剪成 Z m m 大小 ,接种在附加不同激素配比及不同激素浓度的 M S 培养基上 ,所采用
的培养基为 : ①M S + 2 , 4一D Z . o m g · L 一 ` (以下单位同 ) + N A A o . 5 ;②M s + N A A o . 5 + 6
一 B A I ~ 8 (浓度等差为 1 m g · L 一 ’ 共 8 种 ) ;③M S + K T 4 . 。+ N A A 0 . 5 。 接种后的外植体
于 25 士 3 C条件下 ,分别置于不同光照强度下进行培养 ,诱导体细胞胚的发生 。 初生胚继代
在附加 2% ~ 6%蔗糖浓度的 M S + 6一 B A 4 . 0 + N A A 0 . 2 的培养基上 ,产生次生胚 。 体胚
转移到降低蔗糖浓度和去掉细胞分裂素的 M S + N A A 0 . 1 + BI A 0 . 05 培养基上可转换成
再生植株并在植株基部产生不定芽 。
2 试验结果
2
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1 体细胞胚胎发生 的诱导
白鹤芋幼嫩花序接种在不同培养基上 ,其诱导效果显著不同 。 培养在只含 2 , 4一D ,不含
6一 B A 的 1号培养基上的外植体 , 30 天后大部分褐变死亡 ,未能诱导出愈伤组织和体细胞
胚胎 。 培养在 2 号培养基上 6一 B A 浓度范围为 1一 3 m g · L 一 `时 , 虽然外植体不褐变 ,但切
口变黑 , 只能诱导出极少量体胚 。 6一 B A 浓度范围为 4一 5 m g · L 一 ’ 时 , 培养 7 天后外植体
逐渐膨大 , 25 天后 由外植体表面大量发生大小不等的黄白色 、 坚硬 、 紧密的圆球状体细胞胚
胎 , 有单个 , 也有十多个聚集在一起形成胚状体团 (图版 ) 。 在 3 号培养基上的外植体 ,经 20
收稿 日期 : 1 9 9 5一 0 4一 1 3
第 3卷 第 3期
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农 业 生 物 技 术 学 报
J OUN R ALO F AG R IU C LTU R ALB IOH C T EN O LOG Y
1 5 9 9年 9月
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白鹤芋花序体细胞胚胎发生及植株再生的研究
曹 静 周丽侬 邝哲师 陈俊秋 马雪药
(广东省农业科学院农业生物技术研究所 , 广州 5 1 0 6 4 0)
摘要 : 本试验对白鹤芋体细胞胚胎发生及植株再生进行了研究 。 将白鹤芋幼嫩花序培养在
附加 6一 B A 4/ 一 5 m g · L 一 ,和 N A A o . s m g · L 一 ’的 M S 培养基上 ,经 25 天的黑暗培养 , 由外植
体表面直接发生体细胞胚胎 , 其发生频率为 96 . 5 % 。 体胚转移在降低蔗糖浓度和去掉 细胞分裂
素的培养基上转换成再生植株及不定芽 。
关键词 : 白鹤芋 ; 体细胞胚胎发生 ; 植株再生
白鹤芋是一种集观花 、 观叶于一身的观赏植物 。 由于它的 自然繁殖率低 , 不结籽 (花粉退
化 ) , 国内已有采用茎尖组织培养方法进行繁殖川 。 为了提高白鹤芋的繁殖速度 , 本试验在
直接诱导体细胞胚胎方面进行了探索 。 通过采用白鹤芋花序为外植体 , 接种在以 M S 为基本培养
基 , 附加 6一 B A 4/ ~ 5 m g · L 一 ’ 的培养基上 , 经 25 天的黑暗培养 , 由外植体表面直接发生大量
的体细胞胚胎 。 体胚发生频率达 96 . 5% ,且无畸型胚出现 ,达到短期内高速繁殖白鹤芋的目的 。
1 材料与方法
本研究以白鹤芋 ( SP at h小勺1 `m fl or i b洲 d o n) 幼嫩花序 (未抽出最后叶片的叶鞘时采
的幼嫩玉穗花序 )作为外植体 。 先经 75 %酒精处理 30 5 ,再用 10 %灭菌净 (广东省惠州市化
工研究所实验厂出品 )溶液浸泡 20 m in , 无菌水冲洗 4 次 , 然后在超净工作台上 , 将消毒过
的花序剪成 Z m m 大小 ,接种在附加不同激素配比及不同激素浓度的 M S 培养基上 ,所采用
的培养基为 : ①M S + 2 , 4一D Z . o m g · L 一 ` (以下单位同 ) + N A A o . 5 ;②M s + N A A o . 5 + 6
一 B A I ~ 8 (浓度等差为 1 m g · L 一 ’ 共 8 种 ) ;③M S + K T 4 . 。+ N A A 0 . 5 。 接种后的外植体
于 25 士 3 C条件下 ,分别置于不同光照强度下进行培养 ,诱导体细胞胚的发生 。 初生胚继代
在附加 2% ~ 6%蔗糖浓度的 M S + 6一 B A 4 . 0 + N A A 0 . 2 的培养基上 ,产生次生胚 。 体胚
转移到降低蔗糖浓度和去掉细胞分裂素的 M S + N A A 0 . 1 + BI A 0 . 05 培养基上可转换成
再生植株并在植株基部产生不定芽 。
2 试验结果
2
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1 体细胞胚胎发生 的诱导
白鹤芋幼嫩花序接种在不同培养基上 ,其诱导效果显著不同 。 培养在只含 2 , 4一D ,不含
6一 B A 的 1号培养基上的外植体 , 30 天后大部分褐变死亡 ,未能诱导出愈伤组织和体细胞
胚胎 。 培养在 2 号培养基上 6一 B A 浓度范围为 1一 3 m g · L 一 `时 , 虽然外植体不褐变 ,但切
口变黑 , 只能诱导出极少量体胚 。 6一 B A 浓度范围为 4一 5 m g · L 一 ’ 时 , 培养 7 天后外植体
逐渐膨大 , 25 天后 由外植体表面大量发生大小不等的黄白色 、 坚硬 、 紧密的圆球状体细胞胚
胎 , 有单个 , 也有十多个聚集在一起形成胚状体团 (图版 ) 。 在 3 号培养基上的外植体 ,经 20
收稿 日期 : 1 9 9 5一 0 4一 1 3
第 3 期 曹 静等 : 白鹤芋花序体细胞胚胎发生及植株再生的研究
如图 1 所示 , 6一 B A 浓度在 。一 4 m g · L 一 ’ 范围内 ,体胚发生率与 6一 B A 浓度成正比 ,
6一 B A 浓度越高 ,体胚发生率越大 。 当 6一 B A 浓度为 4 m g · L 一 `时 ,体胚发生率达到最高
值 , 为 96 . 5% , 6一 B A 浓度高于 4 m g · L 一 ` ,则体胚发生率下降 。
图 2 表明 ,在 6一 B A 4 . 0 m g · L 一 `与 N A A 0 . 5 m g · L 一 ’配合的 M S 培养基上 ,光照强
度也是诱导体胚高频发生的要素之一 ,光照强度越小 , 体胚发生率越大 ,在完全黑暗的条件
下培养 ,体胚发生率达到最大值 。但是 ,次生胚的产生对光照强度的要求是不明显的 ,无论光
照或黑暗培养次生胚都能高频产生 。
2
.
3 植株再生及体细胞胚无性 系的建立
为了达到在短期内获得大量再生植株的目的 , 必须在体细胞胚胎发生过程中及时继代
培养 , 以获得大量次生体胚 。 体胚继代时间以 30 一 35 天为最佳 ,每次继代产生的次生胚达
6一 8倍 ,甚至更高 。 次生体胚产生的速度除了与继代培养时间有关外 ,还与培养基 中蔗糖浓
度和是否含活性碳有密切关系 。 用添加活性碳及不含活性碳的 2号培养基 (6 一 B A 浓度为
4 m g
·
L 一 ’ )作对比试验 ,结果表明 : 体胚在添加活性碳的培养基上进行培养 , 其次生胚的发
生率将减少 7 . 13 倍 。
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蔗糖含量 /% S u e r o s e c o n e e n t r a t i o n
图 3 蔗糖浓度对次生体胚产生的影响
F 19
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3 E f fe e t io n o f s u e r o s e e o n e e n t r a t io n o n p r o d u e e o f s e e o n d a r y e m b r y o
图 3 表明 , 蔗糖浓度为 3% 一 4%时 ,诱导次生胚产生的倍数最高 , 为 7一 8 倍 ,而蔗糖浓
度增至 6 %时 , 体细胞胚胎的发生发育在一定程度上受到抑制 。
不同的培养基配方组合对体胚的萌发 , 转换成苗有不同的结果 : 6一 B A 的浓度在 。一
5 m g
·
L 一 ’ 范围内 (不含活性碳 ) , 6一 B A 的浓度基本上与成苗率成反比而与次生胚产生成
正比 (表 1 ) 。 添加活性碳则大大降低次生胚产生的频率 ,却显著促进体胚转换成苗 。 其成苗
率比不含活性碳的培养基提高 39 % 。
把成熟的体细胞胚胎转移到不含 6一 B A , 只含 N A A 0 . 05 一 0 . 5 m g · L 一 ` , BI A .0 1一
1
.
0 m g
·
L 一 ’ 的 M S 培养基上 ,可获得较高的成苗率 , 产生大量的再生植株 , 而且在苗基部
或体胚上形成不定芽 。 每隔 30 一 35 天继代一次无论是体胚还是不定芽 ,都能保持着旺盛的
农 业 生 物 技 术 学 报 9 9 5 1年
表 1不同激素浓度对体胚转换成苗的影响
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芽萌动/ %
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成苗率/ %
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增殖能力 ,从而建立持续发育的体胚无性系 。
3 讨论
1 ) 自 2 9 5 8 年 R e i n e r t 〔2 〕 、 s t e w a r d 〔3 ]在胡萝 卜的组织培养 中首次发现体细胞胚 以来 , 已
有不少学者在众多的植物离体培养诱导体细胞胚胎发生的试验中获得成功 。 在以往诱导体
细胞胚胎发生的试验中 ,绝大多数是经愈伤组织分化获得体胚 , 由此途径获得的体细胞胚胎
较易出现畸型胚闭 。 有理论认为 , 在离体培养下染色体的变异主要发生在愈伤组织及其继
代培养过程中川 。 这与由愈伤组织发生的体胚易出现畸型胚的现象是一致的 。 本试验不经
愈伤组织途径直接诱导白鹤芋幼嫩花序表面发生体细胞胚胎 , 在所产生的体胚及形成的再
生植株中没有出现畸型胚及变异株 ,这可能与没有经过愈伤组织阶段 ,染色体变异的可能性
大大减少有关 。
2) 添加活性碳的培养基对体胚的发生 、 继代及初生胚和次生胚的发生有削弱作用 , 相信
是由于活性碳吸附了培养基中的 6一 B A 、 N A A , 降低了 6一 B A 在培养基中的浓度所致 。 这
与不少研究报告〔5 , 7」的观点是一致的 。
3) 白鹤芋体细胞胚胎是由花序的哪一部分细胞诱导发生的还不是很清楚 , 有待进一步
研究 。
参 考 文 献
1 马国华等 . 液 体振荡培养高速繁殖自鹤芋丛芽 . 园艺学报 , 1 9 9 3 , 2。 (3 ) : 3 07 一 308
2 R
e in e r t J
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M o r p h o g e n e s a n d ih r e k o n t r d le a n G e w e b e k u lt u r e n a u s K a r o t l e n
.
N a t u r w is s e n s e h
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1 9 5 8
,
4 5
:
3 4 4 ~ 3 4 5
3 S t e w a r d F C
,
M a p e s M O
,
M e a r s K
.
G r o w t h a n d o r g a n l z e d d e v e l o p m e n f s o f e u l t u r e d e e l 1
: I O r g a n i z a
-
t io n I n e u i r u r e s g r o w t h fr o m s 以 s p e n s io n e e l ls A m e r B o t , 1 9 5 8 , 4 5 , 7 0 5一 7 0 8
4 许勇 ,余阳俊 ,段渺香 . 黄瓜成熟胚胚性细胞悬浮系的建立 . 农业生物技术学报 , 1 9 9 3 , 1 (l ) : 79 ~ 83
5 C h e n C C
,
C h e n C M
.
C h
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C a n J G e n e t ie s a n d C y t o lo g y
,
1 9 8 0
,
2 2
,
6 0 7一 6 1 4
6 卜学贤 , 陈维伦 . 活性碳对培养基里植物生长调节物质的吸附作用 . 植物细胞工程应用基础研究新进
展 , 1 9 8 8 : 9 7一 1 0 0
7 刘用生 , 李友勇 . 植物组织培养中活性碳的使用 . 植物生理学通讯 , 1 9 9 4 , 3 0( 3 ) , 21 4 ~ 21 7
85第 3 期 曹 静等 : 白鹤芋花序体细胞胚胎发生及植株再生的研究
T h e S o m a t i e E m b r y o g e n e s i s a n d P l a n t R e g e n e r a t i o n i n
S P a t h i P h y l i u m F l o r i b u n d l m
C a o J i
n g Z h o u L i n o n g K u a n g Z h e s h i C h e n J u n q i u M
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