全 文 ：植 物 学 报 1 9 5 6, 2 8 ( 4 ) : 斗斗6一斗4 9
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植物激素对非洲紫罗兰胚状体发生和
愈伤组织生长的调节
张圣方 倪德样 王 琦 王凯基
(复旦大学生物系 , 上海 )
H O R M O N A L C O N T R O L O F S O M A T I C E M B R Y O G E N E S I S
A N D C A L L U S G R O W T H O F S A I N T P A U L T A
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( B云0 10 9 夕 D o P a , t。 。 , t , 石 t` d a , U , i , e , s i t y , s人a , g 人a i )
关越词
K
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几n a n th a
植物激素 :胚状休发生 雪愈伤组织生长 :非洲紫罗兰
w o r d
s p l a n t h o r m o n e s ; s o m a r i e e m b
r y o g e n e s i s : G r o w th o f e a l l u s : S a￡。 r户韶 l t a
早在四十年代 , S k o g 和崔激 「, ]就开始以生长素等化学物质进行实验 ,研究了其对愈
伤组织生长和器官发生的调节作用 。 19 5夕年 , S k o g 和 iM le r 进一步提 出根和芽的发生
主要依赖于生长素和细胞分裂素的相互作用「幻 。 在此以后 , 这一领域里又开展了大量工
作 ,国内近年也有不少这方面的报道 1[ 一们。 但是 , 关于植物激素对胚状体发生过程的系统
的调节工作还不多 〔, ,l21 。 本文在对非洲紫罗兰的胚状体发生过程进行了形态学研究的基
础上 〔` , , 进一步讨论了 N A A 与 B A 对愈伤组织生长和胚状体发生的调节作用 。 并以统计
学方法对实验数据进行处理 , 以消除 由于偶然因素所造成的误差 。
材 料 与 方 法
取非洲紫罗兰 ( S ia 。 ,户a u zi a i o n a 。 : h a ) 试管苗叶片 (前代培养基为 M S + B A Zm g / l +
N A A 0
.
2m g / 1) 切成 4 x 4 m m , 大小 ,作为外植体 ,
培养基为 M S 基本培养基附加不同浓度组合的 N A A 和 BA , p H 为 .5 6一至 8 ,蔗糖
为 3g , 琼脂 0 . 5 7 9 。 用 SOml 三角烧瓶 , 每瓶装 2 5ml 培养基 , 15 磅 /时 2高压消毒 20 分钟 。
每种组合接种 12 瓶 ,每瓶 3 ~ 4 个外植体。 培养室温度为 25 士 2℃ , 光照 15 0 0l x , 每
天光照 9 小时 。 二个月后 , 每种处理随机取 10 个组织块 , 在双筒解剖镜下统计胚状体的
数目 ,并称得愈伤组织鲜重 , 对所得数据进行方差分析 。
实 验 结 果
实验表明 , 不同组合的激素浓度对非洲紫罗兰愈伤组织生长和胚状体诱发具有不同
本文于 1 9 8月年 1 月收到 , 19 8 5年 10 月收到修改稿 。
张玉方等 : 植物激素对非洲紫罗兰胚状体发生和愈伤组织生长的调节
的效应 。
(一 ) 植物激素对胚状体发生的调节
对原始数据进行整理得到表 1 。
表 1 不同激紊亲件下胚状体的发生徽
Ta b正e 1 1云f f e e t s o f h o r l加 ne s o n t h e s o ma t主e e mb r yo g e n e s坛
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N A , ( m g zl ) 1 、 :山
B A ( m g / l ) !— l 口 , _ . _坦! 0 1 0 。 0 1 } 0 . 2 1 5 ! - - -一一0 1 19 1 } 17 2 1 8 9 1 0 } 咚5 20。 2 】 3 6 2 1 3 1 1 { 2 6书 ! 0 1 9 372 1 2 5 5 1 3 9 5 ! 斗3 3 ) 0 1 1 0 8 35 】 47 2 1 3 8 6 } 4 7 7 { 0 1 13 3 510 ! 10 1 魂2 } 16 8 1 0 1 2 2 0合计 T O `“ ` , } ` , , 。 l ` 3 0 6 { “ 3` l 。 { 月02 ,对实验数据进行方差分析 , 结果 B A 、 N A A 、 BA x N A A 的 F 值分别为 38 . 8 2 、 67 . 0 、7 . 08 , 查表可知 ,在 0 . 01 的水平上差异极显著。 这表明无论是 B A 、 N A A 的单独作用 ,还是 B A 与 N 人A 的相互作用 , 对胚状体的发生都有极为显著的影响 。由表 1 作图得图 1 , 可以直观地分析激素的调节作用 : 当 B A 为 。 时 , 随着 N A A 上升 , 胚状体发生数目下降 , 表现出 N A A 的抑制作用三 当 N A A 为 。或很低时 , 随着 B A的上升 ,胚状体数目增加 ,说明 B A 促进胚状体的发生 , 但当B A升至 10 m g / 1时 , 则表现为抑制作用 ; 此时 ,若 N A A 为 。 , 则仅有少量胚状体的发生 ,但随着 N A A 的增加 , 胚状体数有所增加 ; N A A 为 , m g /1时 , 无论 B A 多少 , 总没有胚状体的发生 ; 在没有附加激素的培养基上 ,也有胚状体的发生 , 而且频率并不低。 诱发胚状体的最适激素配比是在 B A
2一 sm g / l 和 N A A O一 0 . 2 m g / l 的范围内 。
(二 ) 植物激素对愈伤组织生长的影响
在双筒解剖镜下一一剥去胚状体后称得愈伤组织的鲜重 。 对原始数据进行整理后得
到表 2 。
对实验数据进行方差分析 , 结果 BA 、 N A A 、 B A + N A A 的 F 值分别为 51 . 5 1 、 1 . 89
和 4 . 59 。 查表可知 ,在 0 . 01 的水平上差异极显著。 这表明无论是 B A 、 N A A 的单独作
用 ,还是 B A 与 N A A 的相互作用 , 对愈伤组织的生长都有极为显著的影响 。
由表 2 作图得到图 2 。 从图 2 可以直观地看到 , 单独加 N A A 或 B A 对愈伤组织都有
促进作用 。 但在高浓度时 , B A 或 N A A 对愈伤组织生长都有较强烈的抑制作用 ,而这种
抑制作用可以由于 B A 和 N A A 的相互作 用而解除 。 在低浓度 B A 或无 B A 时 , N A A 的作
用曲线为一钟形曲线 ,有其最适作用点 。 N A人 低浓度或无 N A A 时 , B A 有同样的作用曲
线 。 有趣的是 , 对 BA 等于 s m g / 1的四组数据进行多重比较发现 , 此时随着 N A A 的上升 ,
愈伤组织的生长没有明显变化 , 没有附加激素时 ,只有少量的愈伤组织生长 。
从图 1 可以看出 , 在 N A A 为 。 或低浓度时 , 随 着 B A 浓度的上升 , 胚状体发生数目
增加。 这与 aR谭图的报道不同 , 他们的工作表明 : 2 , 斗一 D 对胚胎发生起着促进作用 ,而
若在培养基中同时加人 BA , 则抑制了胚胎发生 。 K ho len b a hc l1[ 认为生长素对于胚胎原始
植 物 学 报 2 8卷
表 2 植物激素对愈伤组织生长的影响
T ab le 2 Ef f e et s o f h o r mo n
es o nt h e g r ow t h o f e al lu s
B A ( mg / I ) N A A (
nlg / l) 合计 To t al :
0 0
。
0 1 0
。
2 5
0 0
.
16 0 0
.
2 0 8 1
。
15 0 0
。
31 0 l
。
7 2 0
0
。
2 0
。
5 5 5 0
.
86 0 l
。
5 5 0 O
。
6 5 0 3
.
6 15
2 1
。
16 0 1
。
7 2 0 2
。
61 0 2
。
0 90 7
。
9马5
5 3
。
0 3 0 2
。
6 90 2
。
87 0 2
.
2 8多 1 1。 6 85
10 0
.
2 3 5 0
。
3 7 0 1
.
6 0 0 2
。
62 5 4
。
83 0
合计 To t als 5 。 1斗0 5 。 1 90 9。 3 3 5 。 . 13 。
1
1
2 9
.
7 95
N 人 ^
日人
N A A
B A
图 1 不同激素条件下胚状休的发生情况 (图中标尺 :010 个芽了01个组织块)
图 2 不同激素配比下愈伤组织的生长情况( 图中标尺 :1 9/ 01 个组织块 )
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细胞的诱导是必需的 ,而我们的工作表明 ,在非洲紫罗兰的体细胞胚胎发生过程中 , N A A
起着抑制作用 。 这在某种意义上与 F iu m ur a 和 K o m : m ien 叫 在胡萝 卜组织培养中得出
的结论一致 , 他们发现 2 , 4 一 D 和 IA A 对胡萝 卜的胚状体发生起着抑制作用 。 但他们又
认为 , 除玉米素对胚胎发生有促进作用之外 , 其他细胞分裂素如激动素和 B A 对胚胎发生
基本无效或起抑制作用 ,这与我们在非洲紫罗兰中的结论是不一样的。 在我们的实验中 ,
低浓度的 B A 对胚状体发生有明显促进作用 ;而 B A 处于 0 . 2一 s m g / l 浓度范围里时 , 胚状
体的发生数虽然随着 BA 升高而有所上升 , 但统计学处理表明 , 此时差异是不显著的 , 也
就是说在这样的中等浓度范围内 , B A 的变化对胚状体的发生没有明显影响 ; 只有在高浓
度时 , B A 才对胚状体的发生起抑制作用 。 在 B A 为高浓度 ( 10 m g / l ) 时 , 随着 N A A 的
上升 , 胚状体的发生数目增加 , 但这不能说成是 N A A 对胚胎发生起了促迸作用 , 而是
N A A 对过量 B A 的抑制作用的拮抗 , 是一种解除抑制的作用 。 方差分析的结果也表明 ,
4 期 张王方等 : 植物激素对非洲紫罗兰胚状体发生和愈伤组织生长的调节 4 4夕
N A A 与 BA 的相互作用也对胚状体发生有显著影响 , 这充分说明 N A A 与 B A 是有紧密
联系的两个相关因子 , 拮抗正是这种相关的一种表现 。
从图 2 可以推测 , 随着 BA 的上升 , N A A 的最适点将向 N A A 浓度升高的方向移动 ,
而且最大生长量也会随之而上升 , 这与 O ka ia w : 13[] 在马铃薯中得出的结论一致 。 而 B戌
的最佳浓度总在 s m g / l , 对 B A 为 s m g / l 的四组数据进行多重比较发现 , 随着 N A A 的浓
度增加 , 愈伤组织的生长量变化较小 , 可能是 B A 等于 s gm / 1时特别适合于愈伤组织生
长 , 因而拮抗了 N A A 的作用 。 单独加人高浓度的 BA 或 N A A 对愈伤组织生长都表现出
强烈的抑制 ,但这种抑制可以通过相互作用而解除 , 方差分析同样证明了 B A 与 N A A 的
相互作用也调节着愈伤组织生长 。 实验中可以看出 , BA 与 N A A 的平衡相当重要 ,如果
比例得当 , 可能在很高水平的激素条件下也会有较好的愈伤组织生长 ,而且还可 能有器官
的分化 。
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访 a e a r r o t e e ll s u s P e n s i o n c t dut r e . P la 刀 t j c i . L e z z · , 5 : 35 9一 36 4 .
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[ 1 3〕 O k a z a w a , Y · , e t al , 1 9 6 7 : E f f e e t o f au x i n a n d 地 n e t in o n t h e d o v e lOP m e n t a n d d if fe r en t i a t io n o f
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