免费文献传递   相关文献

抗生素对非洲紫罗兰不定芽再生的影响



全 文 :·生物技术· 北方园艺2014(03):80~82

Application of the Local Materials in Dwelings of Hotian“Ayiwang”
MENG Fu-li 1,YUE Bang-rui 2,LIU-Ping1
(1.School of Literature and Art,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000;2.School of Architecture,Xi’an University of Architecture and
Technology,Xi’an,Shaanxi 710055)
Abstract:Taking dwelings of“Ayiwang”in Hotian traditional settlement as an example,analyzed the relationship of
local materials resources characteristic and resolution of traditional settlement-building.Three construction inteligence
that getting materials,selecting materials,using materials were summarized,they were using local materials,adjust
measures to local conditions;comprehensive selection,the main of convenient;using material used to make the best long.
Typical Hotian“Ayiwang”of dwelings in Southern Xinjiang.High of foundation,hedge and adobe wal,introverted of
courtyard,a half open nest etc.Local characteristics of the traditional settlement of terminological patterned of
architectural language.Actively explore the improvement of local materials and application technology promotion,local
materials in the future new vernacular architecture plays the positive role was discussed.
Key words:local materials;Hotian local-style dwelings;vernacular of settlement;constructing-inteligence
第一作者简介:刘晓东(1963-),男,硕士,教授,研究方向为园林植
物引种栽培和养护管理及草坪建植。E-mail:liu196316@
163.com.
基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项经费资助项目
(200903056)。
收稿日期:2013-10-30
抗生素对非洲紫罗兰不定芽再生的影响
刘 晓 东,王 婷 婷,刘 群 录,陈 嘉 熙
(东北林业大学 园林学院,黑龙江 哈尔滨150040)
  摘 要:以非洲紫罗兰无菌幼叶为试材,分别研究了3种抑菌抗生素(头孢霉素、头孢氨苄、羧
苄青霉素)和3种筛选抗生素(硫酸卡那霉素、硫酸新霉素、G418)对非洲紫罗兰离体叶片不定芽
再生的影响。结果表明:羧苄青霉素和头孢霉素是非洲紫罗兰遗传转化过程中适宜的抑菌抗生
素,其适宜浓度均为300mg/L,而头孢氨苄对非洲紫罗兰离体叶片的毒害作用较大,不适宜作为
其转化过程中的抑菌抗生素;硫酸卡那霉素和G418对非洲紫罗兰不定芽再生有较强的抑制作
用,可以作为筛选抗生素,其适宜的筛选浓度分别为50mg/L和5mg/L,而硫酸新霉素不适宜作
为非洲紫罗兰遗传转化的筛选抗生素。
关键词:抗生素;非洲紫罗兰;不定芽
中图分类号:S 681.2 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2014)03-0080-03
  非洲紫罗兰(Saintpaulia ionantha)属苦苣苔科
(Gesneriaceae)非洲苦苣苔属(Saintpaulia)多年生草本
植物,又名非洲堇。其花色艳丽,品种繁多,且开花期
长,适宜在室内养植,因此有“室内花卉皇后”的美称[1]。
非洲紫罗兰现有20 000多个品种,现代非洲紫罗兰在生
长习性、花期及开花时间上相比原始种都有显著的提
    
高。虽然品种繁多,但是,目前非洲紫罗兰还缺少某些
重要的观赏性状,特别是缺乏黄色花品种[2]。由于传统
的育种技术周期长且局限于已有的基因型,目前利用基
因工程来定向改良观赏花卉的相关性状已经成为快速
培育新品种的技术手段[3-6]。其中,农杆菌介导法是最
常用的转基因手段[7-9],在农杆菌介导的转化过程中,植
物和农杆菌共培养一段时间后,需要使用抑菌抗生素来
及时有效地抑制农杆菌的生长;同时,需要根据载体所
携带的标记基因来使用对应的筛选抗生素对转化体进
行筛选[10]。由于不同植物对不同种类的抗生素反应程
度不同,故在用农杆菌介导法进行遗传转化之前,必须
对所用的抑菌抗生素和筛选抗生素的种类和浓度进行
    
08
北方园艺2014(03):80~82 ·生物技术·
筛选[11-16]。该试验在已建立的非洲紫罗兰叶片高效再
生体系的基础上,探讨了几种抑菌抗生素(头孢氨苄、头
孢霉素、羧苄青霉素)以及筛选抗生素(G418、硫酸卡那
霉素、硫酸新霉素)对非洲紫罗兰叶片再生不定芽的影
响,以期确定合适的抑菌抗生素和筛选抗生素的种类和
浓度,为其遗传转化奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
非洲紫罗兰无菌苗为上海交通大学园林实验室
保存。试验所用不定芽诱导培养基均为:MS(MS粉
4.4g)+6-BA 1mg/L+NAA 0.5mg/L,添加蔗糖
30g/L,结冷胶(Gelrite)2.6g/L。经120℃高压灭菌
20min后,在超净工作台添加所需抗生素。
试剂:硫酸卡那霉素(Kanamycin sulfate)、硫酸新霉素
(Neomycin Sulphate)的灭菌溶液,购自生工生物;G418
(Geneticin)、羧苄青霉素(Carbenicilin)、头孢霉素(Cefalex-
in)、头孢氨苄(Cephalexin monohydrate),均购自BBI。
1.2 试验方法
以非洲紫罗兰无菌苗叶片作为外植体,在超净工作
台上剪成(0.5×0.5)cm2 大小,分别接种在添加有不同
种类和浓度抗生素的不定芽诱导培养基上,其中硫酸卡
那霉素和硫酸新霉素的浓度均为:10、30、50、80、
100mg/L,G418的浓度为:1、2、3、4、5mg/L,羧苄青霉
素、头孢霉素和头孢氨苄的浓度均为:100、200、300、400、
500mg/L。以不含抗生素的培养基为对照(CK)。每个
处理设4次重复,每次重复8个叶片外植体。在温度(25
±2)℃,光照时间12h/d,光照强度1 500~2 000lx的条
件下进行培养。定期观察外植体的变化和不定芽的再生
情况,培养40d后统计叶片不定芽再生率。不定芽再生
率(%)=产生不定芽的外植体数/总外植体数×100%。
1.3 数据分析
利用SPSS软件进行单因素方差分析,并采用
Duncan法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 抑菌抗生素对非洲紫罗兰不定芽再生的影响
由表1可知,头孢氨苄对非洲紫罗兰不定芽再生的
影响最大。添加头孢氨苄的培养基中外植体失绿现象
严重,外植体放置7d左右,便开始失绿。200mg/L的
头孢氨苄就可以显著的抑制不定芽的再生,当其浓度
上升至400mg/L时,不定芽再生率下降至4.17%,
500mg/L时所有外植体发生褐化,最终导致外植体的
死亡。头孢霉素对非洲紫罗兰不定芽再生的影响相对
较小,随着头孢霉素浓度的增大,非洲紫罗兰不定芽再
生率整体呈现下降的趋势,当浓度范围在100~
400mg/L时,不定芽再生率均为70%左右,对不定芽再
生的影响较小。当浓度升高至500mg/L时,不定芽再
生率显著下降至58.33%。在3种抑菌抗生素中,羧苄
青霉素对非洲紫罗兰不定芽再生的影响最小。添加羧
苄青霉素的处理组,与CK相比,二者的不定芽再生率没
有显著差异,而且外植体生长健康,呈现浓绿色。在添
加300mg/L的处理中,不定芽再生率反而有所提高。
这可能是由于羧苄青霉素可以促进部分植株外植体的
再生[17]。同时,经查阅相关文献[18-21]可知,200~
300mg/L的羧苄青霉素和头孢霉素即可较好的抑制农
杆菌的生长。因此,在培养基中添加300mg/L的羧苄
青霉素或头孢霉素,在可以有效抑制农杆菌生长的同
时,对不定芽再生的影响也较小,适合作为非洲紫罗兰
不定芽再生阶段的抑菌抗生素。而头孢氨苄不适合作
为非洲紫罗兰不定芽再生阶段的抑菌抗生素。
表1  3种抑菌抗生素对非洲紫罗兰
不定芽再生的影响
  Table 1 Efects of three antibacterial antibiotics on
adventitious shoot regeneration of Saintpaulia ionantha
质量浓度
/mg·L-1
头孢霉素 头孢氨苄 羧苄青霉素
外植体数
/个
不定芽再
生率/%
外植体数
/个
不定芽再
生率/%
外植体数
/个
不定芽再
生率/%
0(CK) 32  87.50b 32  75.00d 32  87.50a
100  32  75.00ab  32  58.33c 32  83.33a
200  32  66.67ab  32  29.17b 32  79.17a
300  32  70.83ab  32  12.50a 32  91.67a
400  32  79.17ab  32  4.17a 32  70.83a
500  32  58.33a 32  0.00a 32  87.50a
  注:表中同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。
Note:Diferent lowercase letters in the same column show significant diferences at
0.05level.The same below.
2.2 筛选抗生素对非洲紫罗兰不定芽再生的影响
由表2可知,随着3种抗生素浓度的增加,非洲紫罗
兰不定芽再生率随之下降,但对不同抗生素的敏感度不
同。硫酸卡那霉素对非洲紫罗兰不定芽再生有明显地抑
制作用。当其浓度为30mg/L时,就可以使不定芽再生
率从84.38%下降到6.25%;80mg/L时即可完全抑制不
定芽的再生。G418对非洲紫罗兰不定芽再生的影响也相
对较大。1mg/L的G418就可以使其再生率从对照组的
84.38%下降到59.38%。当其浓度增加到4mg/L时,不
定芽再生率只有9.38%,当其浓度继续升高到5mg/L时
就几乎可以抑制所有不定芽的再生。相较于硫酸卡那霉
素和G418来说,非洲紫罗兰离体叶片对硫酸新霉素的敏
感度较低。添加10~80mg/L的硫酸新霉素的试验组,不
定芽再生率无明显差异。当浓度上升到100mg/L时,不
定芽再生率下降至37.50%,但仍然较高。因此硫酸新霉
素不适合作为非洲紫罗兰不定芽再生阶段的选择抗生
素。硫酸卡那霉素和G418可以作为非洲紫罗兰不定
芽再生阶段的选择抗生素,且其适宜选择的浓度分别
为50mg/L和5mg/L。
18
·生物技术· 北方园艺2014(03):80~82
表2  3种筛选抗生素对非洲紫罗兰
不定芽再生的影响
  Table 2 Efect of three selective antibiotics on
adventitious shoot regeneration of Saintpaulia ionantha
质量浓度
/mg·L-1
硫酸卡那霉素 硫酸新霉素 G418
外植体数
/个
不定芽再
生率/%
外植体数
/个
不定芽再
生率/%
外植体数
/个
不定芽再
生率/%
0(CK) 32  90.63b 32  84.38d 32  84.38c
1  32  59.38b
2  32  50.00b
3  32  40.63b
4  32  9.38b
5  32  3.13a
10  32  84.38b 32  62.50c
30  32  6.25a 32  62.50bc
50  32  3.13a 32  62.50b
80  32  0.00a 32  56.25a
100  32  0.00a 32  37.50a
3 结论与讨论
在非洲紫罗兰遗传转化过程中,通常需要使用合适
种类和浓度的抗生素来抑制农杆菌的生长繁殖以及对非
洲紫罗兰再生的不定芽进行筛选。抑菌抗生素在抑制农
杆菌的同时,不能抑制不定芽的再生。该研究表明,头孢
霉素和羧苄青霉素适宜作为非洲紫罗兰不定芽再生阶段
的抑菌抗生素,其最适抑菌浓度均为300mg/L。头孢氨
苄对非洲紫罗兰不定芽再生的影响较大,200mg/L的
头孢氨苄即可对不定芽的再生产生较大的抑制作用。
因此头孢氨苄不是非洲紫罗兰不定芽再生阶段的最适
抑菌抗生素。3种抗生素对非洲紫罗兰不定芽再生均有
抑制作用,但抑制程度不同。硫酸卡那霉素和G418对
非洲紫罗兰不定芽再生的抑制作用较大,可以作为非洲
紫罗兰遗传转化的选择抗生素,选择浓度分别为
50mg/L和5mg/L。硫酸新霉素不适宜作为非洲紫罗
兰遗传转化的选择抗生素。
参考文献
[1] 张卫东.室内花卉皇后-非洲紫罗兰[J].园林,2002(2):20-21.
[2] Kushikawa S,Hoshino Y,Mi M.Agrobacterium mediated transforma-
tion of Saintpaulia ionantha Wendl.[J].Plant Science,2001,161(5):
953-960. 
[3] 傅荣昭,马江生.观赏植物色香形基因工程研究进展-文献综述[J].
园艺学报,1995,22(4):381.
[4] 何小玲,王金发.观赏花卉的品质基因及其基因工程问题[J].植物
生理学通讯,1998,34(6):462-466.
[5] 张石宝,胡虹,李树云.花卉基因工程研究进展I:花色[J].云南植物
研究,2001,23(4):479-487.
[6] 赵云鹏,陈发棣,郭维明.观赏植物花色基因工程研究进展[J].植物
学通报,2003,20(1):51-58.
[7] 傅荣昭,刘敏.通过根癌农杆菌介导法获得菊花转基因植株[J].植
物生理学报,1998,24(1):72-76.
[8] 赵万苓,姜世平,付新生,等.利用农杆菌介导法将查尔酮合酶基因
导入大岩桐[J].分子植物育种,2006,4(1):45-48.
[9] 蔡文燕.根癌农杆菌介导人乳铁蛋白基因转化中国水仙的初步研究
[D].福州:福建师范大学,2005.
[10]郑进,康薇,洪华珠.抗生素在农杆菌介导植物转基因中的应用[J].
林业科技开发,2006,20(3):8-11.
[11]李杰,刘颖,黄洁虹,等.G418和氯霉素作为转基因盐藻的抗生素筛
选标记[J].生物技术,2003,13(3):22-23.
[12]王成,王义军,李慧玉,等.抗生素对根癌农杆菌的抑菌作用及对新
西伯利亚黑杨组培叶片再生的影响[J].东北林业大学学报,2009,37(9):
4-7. 
[13]吕永杰,李仕贵,周晓禾.观赏兰科植物组培快繁及遗传转化的研究
进展[J].中国生物工程杂志,2003,23(10):42-46.
[14]罗素兰,陈若,长孙东亭.番茄组培苗的不同阶段对抗生素和PPT的
抗性筛选试验[J].海南大学学报(自然科学版),2003(1):13.
[15]于志水,苘胜军,赵继梅,等.杨树转化受体系统再生初步研究及卡
那霉素敏感性测定[J].辽宁林业科技,2003(5):9-10.
[16]罗素兰,林皎月,长孙东亭.甘蔗组织培养中不同阶段的抗生素及
PPT抗性筛选试验[J].海南大学学报(自然科学版),2003(3):15.
[17]张明洲,崔海瑞,舒庆尧,等.抗生素对高粱离体培养反应的影响[J].
核农学报,2004,18(2):113-117.
[18]张福丽,王贤,李季平,等.抗生素对根癌农杆菌抑制作用及对大豆
子叶节再生的影响分析[J].广东农业科学,2011(14):76-78.
[19]周小梅,李君剑,赵军良,等.抗生素对农杆菌的抑制和对油菜外植
体分化的影响[J].西北植物学报,2005,25(1):52-56.
[20]王丽,张俊莲,王蒂,等.抗生素对根癌农杆菌的抑菌效果及对烟草
叶片分化的影响[J].中国烟草学报,2006,12(1):32-37.
[21]詹立平,姜静,赵鑫,等.农杆菌抑菌剂的抑菌效果及其对小黑杨叶
片不定芽产生率的影响[J].植物生理学通讯,2004,40(6):689-692.
Effect of Antibiotics on Adventitious Shoot Regeneration of Saintpauliaionantha
LIU Xiao-dong,WANG Ting-ting,LIU Qun-lu,CHEN Jia-xi
(Landscape Architecture Colege,Northeast Forestry University,Harbin,Heilongjiang 150040)
Abstract:Taking in vitro leaves of Saintpaulia ionantha as material,the efect of three antibacterial antibiotics
(cefotaxime,cephalexin monohydrate,carbenicilin)and three selective antibiotics(kanamycin sulfate,neomycin sulphate,
G418)on adventitious shoot regeneration were studied.The results showed that carbenicilin and cefotaxime sodium were
better choices to use as antibacterial antibiotic for Saintpaulia ionanthain the process of genetic transformation,and the
optimum concentrations were both 300mg/L.However,cephalexin monohydrate was not a suitable antibiotics because of
its toxic efects on the in vitro leaves.Among the three kinds of selective antibiotics,kanamycin sulfate and G418was
more suitable because they had strong inhibition on the shoot regeneration of Saintpauliaionantha,and the optimum
concentrations were 50mg/L and 5mg/L,while neomycin sulphate was not a proper antibiotics.
Key words:antibiotics;Saintpaulia ionantha;adventitious shoot
28