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天葱花序轴再生体系研究



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2013 年
第 52卷第 23期
2013年 12月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 52 No.23
Dec.,2013
收稿日期:2013-08-19
基金项目:农业部现代农业产业技术体系项目(nycytx-35-02-06)
作者简介:邓晓辉(1970-),男,湖北松滋人,副研究员,博士,主要从事蔬菜组培快繁与育种工作,(电话)027-87389719(电子信箱)
954266577@qq.com。
天葱(Allium chrysanthum Regel.)属百合科葱
属多年生草本植物。 分布于湖北、西藏、云南、四川、
陕西、青海 、甘肃 、山西等地 ,生长在海拔 2 000~
3 000 m 的山坡草地或山脊草丛中。鳞茎及幼苗均可
作蔬菜食用,其葱香味浓郁,口感甚佳。 由于大量采
挖,野生天葱资源数量急剧减少,其资源保护和合
理开发利用日趋紧迫。 用组织快繁的方式既能保持
野生天葱的原有种性,又能在短时间内繁殖大量天
葱幼苗,对其种质资源保护和开发利用有重要的意
义。 目前,天葱的组培快繁工作尚未见报道,本研究
从天葱愈伤组织诱导、继代培养、芽分化等方面研
究了天葱的组培快繁,以期为天葱的种质资源保护
和开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2010 年 3 月上旬从五峰县采集天葱种植在湖
北省农业科学院蔬菜科学研究所武昌南湖试验基
地,常规管理。 4月中旬天葱开始抽薹。
1.2 方法
1.2.1 无菌外植体的构建 当天葱花薹抽出 5~7 d
时, 于睛天上午 10:00 左右采摘未开放的嫩花薹。
取回后将花薹于 6 ℃放置 1 d,然后在超净工作台上
剪取花薹花序轴苞段,用 75%乙醇表面消毒灭菌 30
s,再用 0.1%升汞浸泡 10 min,无菌水冲洗 3 次,剥
去外层苞叶,在花序轴顶部横切,去除花茎部分,将
花序轴接种到不同处理的花序轴愈伤诱导培养基
上培养,培养温度为(25±2) ℃,光照 14 h/d,光照度
为 2 500~3 000 lx。
1.2.2 天葱花序轴愈伤诱导培养基及其继代培养
基的筛选 将消毒后的天葱花序轴接种于含不同
激素配比的 13 种 MS 培养基上进行愈伤组织诱导
培养,培养温度 25 ℃,具体激素配比见表 1。 培养
15 d 后统计出愈率;然后将长出的愈伤组织分成小
天葱花序轴再生体系研究
邓晓辉,郭凤领,吴金平,邱正明,聂启军,朱凤娟
(湖北省农业科学院蔬菜科学研究所, 武汉 430064)
摘要:以天葱(Allium chrysanthum Regel.)花序轴为外植体,研究不同激素组成及其浓度对天葱花序轴愈
伤组织诱导、继代培养和芽分化的影响,以筛选适合天葱花序轴再生的最适培养基。 结果表明,以花序轴
为外植体的最适愈伤诱导培养基为 MS+2.0 mg / L 2,4-D +0.1 mg / L 6-BA; 最适愈伤继代培养基为 MS+
2.0 mg / L NAA+1.0 mg / L 6-BA;最适愈伤芽分化培养基为 MS+2.0 mg / L 6-BA +0.1 mg / L NAA。
关键词:天葱(Allium chrysanthum Regel.);花序轴;离体培养
中图分类号:S633;Q813.1+2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)23-5906-03
Studies on the Regeneration System of Rachis of Allium chrysanthum Regel.
DENG Xiao-hui,GUO Feng-ling,WU Jin-ping,QIU Zheng-ming,NIE Qi-jun,ZHU Feng-juan
(Vegetable Research Institute, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, China)
Abstract: The rachis of Allium chrysanthum Regel. was used as explants to study, the effects of differernt phytohormone
composition and concentrations of culture medium on inducing callus,subculture,bud differentiation of rachis of Allium
chrysanthum Regel. The suitable culture medium for rachis regeneration was selected. The results showed that the suitable
medium for callus from the rachis was MS+2.0 mg / L 2,4-D+0.1 mg / L 6-BA, the optimum medium for callus subculture was
MS+2.0 mg/L NAA+1.0mg /L 6-BA, and the optimum bud differentiation medium of callus was MS+2.0mg /L 6-BA+0.1mg /L NAA.
Key words: Allium chrysanthum Regel.; rachis; vivo culture
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2013.23.072
第 23 期
表 4 天葱花序轴愈伤组织诱导结果
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
接种数
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
出愈伤数
0
0
0
0
0
0
24
38
5
3
29
32
31
大愈伤数
0
0
0
0
0
0
18
19
1
0
28
31
17
小愈伤数
0
0
0
0
0
0
6
19
5
3
1
1
14
a.诱导的愈伤组织;b.芽分化;c.由芽长成的试管苗;d.田间生长的试管苗
图 1 天葱花序轴组织培养过程
块接种于含不同激素配比的 5 种愈伤继代培养基
上,具体激素配比见表 2,统计愈伤组织继代培养情
况,以愈伤组织能在 15 d 内有明显生长为继代培养
成功。 愈伤诱导培养基及其继代培养基的基本成分
为:MS、3%蔗糖、8 g / L琼脂,pH 6.0。
1.2.3 天葱花序轴愈伤芽分化培养基的筛选 采
用 4 种天葱花序轴愈伤芽分化培养基对其进行培
养,以筛选出最佳愈伤芽分化培养基,其具体配方
见表 3。
2 结果与分析
2.1 天葱花序轴愈伤组织的诱导
13 种 MS 培养基上接种天葱花序轴,对其进行
愈伤组织的诱导, 在 12 号培养基上诱导出的愈伤
组织最好, 从出愈伤数和质量综合考虑,12 号培养
基是最佳的愈伤诱导培养基,8 号培养基次之 (表
4、图 1a)。 从表 4 可以看出,KT 对天葱花序轴的愈
伤诱导不利,2,4-D对其愈伤诱导有促进作用。
2.2 天葱花序轴愈伤组织的继代培养
在天葱花序轴愈伤组织的继代培养中 ,4 号
(MS+2.0 mg / L NAA +1.0 mg / L 6-BA)培养基的继代
培养成功率最高,达到 80.0%,为天葱花序轴最适愈
伤继代培养基(表 5)。
2.3 天葱花序轴愈伤组织的芽分化
天葱花序轴继代培养中出现紧密型愈伤组织
时,进行芽的诱导分化,将愈伤组织转到 4 种不同
激素配比的分化培养基上,在 25 ℃ 2 000 lx 光照条
件下培养。 7 d后出现淡绿色芽点,15 d时有丛生芽
形成。 如表 6 所示,在不加任何激素的 4 号培养基
上,虽然也有 16.7%的芽分化率,但分化的芽数量很
少,平均每块愈伤组织上仅有 0.3个芽。 2号分化培
表 3 天葱花序轴愈伤芽分化培养基激素配比 (单位:mg/L)
编号
1
2
3
4
6-BA
1.0
2.0
3.0
0
NAA
0.1
0.1
0.1
0
表 1 天葱花序轴愈伤诱导培养基激素配比 (单位:mg/L)
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
NAA
1.0
2.0
0.5
0.1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6-BA
2.0
1.0
0.2
2.0
0
0
0
0
0
0
0.01
0.1
0.5
2,4-D
0
0
0
0
2.0
3.0
0
0.1
1.0
2.0
1.0
2.0
4.0
KT
0
0
0
0
0.2
0.2
0
0
0
0
0
0
0
TDZ
0
0
0
0
0
0
12.5
12.5
12.5
12.5
0
0
0
AgNO3
0
0
0
0
0
0
5.0
5.0
5.0
5.0
0
0
0
表 2 天葱花序轴愈伤继代培养基激素配比 (单位:mg/L)
编号
1
2
3
4
5
NAA
0
0
1.0
2.0
0
6-BA
0.25
0.5
0.2
1.0
0
2,4-D
2.0
4.0
0
0
0.1
TDZ
0
0
0
0
15
a b c d
邓晓辉等:天葱花序轴再生体系研究 5907
湖 北 农 业 科 学 2013 年
表 6 天葱花序轴愈伤组织芽分化结果
培养基编号
1
2
3
4
接种的愈伤组织块数
30
30
30
30
分化芽的愈伤组织块数
25
29
23
5
芽分化率//%
83.3
96.7
76.7
16.7
芽数
64
108
57
10
每块愈伤组织平均芽数
2.1
3.6
1.9
0.3
表 5 天葱花序轴愈伤组织继代培养结果
培养基编号
1
2
3
4
5
接种数
30
30
30
30
30
愈伤组织
明显增大数
20
13
19
24
14
愈伤组织继代培养成功率
%
66.7
43.3
63.3
80.0
46.7
养基的芽分化率达 96.7%, 分化芽的数量也是最高
的,每块愈伤组织上平均有 3.6个芽。这表明 2号分
化培养基(MS+2.0 mg / L 6-BA+0.1 mg / L NAA)对天
葱花序轴诱导芽的分化是最适宜的(图 1b)。
利用最适分化培养基进行培养,得到的天葱试
管苗如图 1c 所示,将试管苗移栽至田间,生长良好
(图 1d)
3 小结与讨论
在植物组织培养中,以花序轴为外植体的研究
较多 [1-6],但在葱蒜类蔬菜中,仅发现熊正琴等 [4]以
大蒜花序轴为外植体进行了研究。 在本研究中,以
天葱花序轴为外植体, 通过诱导产生愈伤再分化
芽,而熊正琴等 [4]的研究中是采用大蒜花序轴直接
生芽。 本研究中天葱花序轴愈伤诱导的最适培养基
为 MS+0.1 mg / L 6-BA +2.0 mg / L 2,4-D,吴丽艳等 [1]
在青花菜花序轴诱导愈伤中以 MS+1.0 mg / L 6-BA+
0.2 mg / L NAA 培养基培养效果最好,这可能是材料
不同所致;天葱花序轴愈伤继代最适培养基为 MS +
2.0 mg / L NAA +1.0 mg / L 6-BA, 愈伤组织芽分化的
最适培养基为 MS +2.0 mg / L 6-BA +0.1 mg / L NAA,
吴丽艳等 [1]在青花菜组织快繁中发现培养基 MS+
0.01 mg/L NAA+0.2 mg/L KT+0.5 mg/L 6-BA 培养的
不定芽分化效果最好, 这也可能是材料不同导致
的。
葱蒜的花薹上可产生气生鳞茎,这表明花序轴
具有很强的腋芽萌发能力。 本研究以幼嫩的花序轴
为外植体,通过诱导愈伤后分化芽获得大量再生试
管苗。 未成熟花序轴顶端为分生组织,也是生殖器
官,多数病毒均不能通过分生组织和种子传播,故
经花序轴培养可获得脱毒苗[4]。因此,本研究结果不
仅能提高天葱的繁殖系数,而且在保持天葱种质遗
传稳定性和脱毒方面具有指导意义。
参考文献:
[1] 吴丽艳,柏柯帆,李石开,等.利用花序轴组培快繁青花菜萝卜胞
质雄性不育系的研究[J]. 云南农业大学学报(自然科学版),2009,
24(5):712-716.
[2] 唐 征,张小玲,刘 庆,等.利用花托与花序轴组培快繁青花菜
雄性不育株的研究[J].江西农业学报,2007,19(3):54-56.
[3] 黄远新 ,何凤发 ,玉永雄 ,等 .青蒿花序轴离体培养的初步研
究[J]. 四川草原,2004(4):15-17.
[4] 熊正琴,李式军, 刘高琼,等.大蒜花序轴离体培养的研究[J].南
京农业大学学报,2000,23(3):25-28.
[5] 周 康,何树兰,邓 飞,等 .食虫植物捕蝇草的花序轴组织培
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[6] 张小玲,张纯胄,唐 征,等.花椰菜未受精子房、花托、花序轴离
体培养诱导成苗研究[J].长江蔬菜,2000(1):28-30.
(责任编辑 赵 娟)
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