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粉团蔷薇叶片不定芽的直接诱导及植株再生



全 文 :分子植物育种,2006年,第4卷,第6(S)期,第27-30页
MolecularPlantBreeding,2006,Vol.4,No.6(S),27-30
研究报告
ResearchReport
粉团蔷薇叶片不定芽的直接诱导及植株再生
郭艳超 1 田传卫 1 尚爱芹 2 赵梁军 1*
1中国农业大学农学与生物技术学院观赏园艺与园林系,北京,10094;2河北农业大学园艺学院,保定,071001
*通讯作者,zhaolj5073@sina.com
摘 要 粉团蔷薇(R.multifloravar.cathayensis)是多花蔷薇的一个变种,既可以用作切花月季的优良砧木,又
是园林绿化的景观材料。本研究以粉团蔷薇的无菌苗叶片为外植体,建立了其高效离体再生体系。实验以MS
为基本培养基,附加不同激素(6-BA、TDZ、NAA)和培养条件(光、暗),诱导叶片直接再生不定芽。结果表明:高
浓度的细胞分裂素和高浓度的生长素相配合对不定芽的诱导有显著影响;暗培养可以促进不定芽的诱导。适
宜粉团蔷薇叶片不定芽再生的培养基为MS+4mg/L6-BA+0.5mg/LTDZ+1.0mg/LNAA;不定芽增殖培养基为
MS+1.0mg/L6-BA+0.004mg/LNAA;生根培养基为1/2MS+0.2mg/LNAA,生根苗经移栽后成活率为85%。
关键词 粉团蔷薇(R.multifloravar.cathayensis),叶片,不定芽,再生
PlantRegenerationfrominvitroCulturedLeafletsofR.multifloravar.
cathayensis
GuoYanchao1 TianChuanwei1 ShangAiqin2 ZhaoLiangjun1*
1DepartmentofOrnamentalHorticultureandLandscapeArchitecture,ChinaAgricultureUniversity,Beijing,100094;2ColegeofHorticulture,Hebei
AgriculturalUniversity,Baoding,071001
*Corespondingauthor,zhaolj5073@sina.com
Abstract R.multifloravar.cathayensisissuitableforlandscapeplantsandstockofcutingrose.Studieswere
conductedtoinducedirectshootbudscathayensisfromleafletsofR.multifloravar.cathayensis,basingonmedi-
umofMurashigeandSkoog(MS)supplementedwithvariedplantgrowthregulatorsandconditions.Adventitious
shootsweresignificantlyafectedbycombinationofhighconcentrationplantgrowthregulatorsanddarkculture.
HighfrequencyofbudregenerationwasobtainedwhenleafletswereculturedonMSsupplementedwith4.0mg/L
BAand1.0mg/LTDZand1.0mg/LNAA.ElongatedshootswereproliferatedonMSsupplementedwith1.0mg/L
BAand0.004mg/LNAAandrootedon1/2MSsupplementedwith0.2mg/LNAA,85%ofthemweresuccessfuly
acclimatized.
Keywords R.multifloravar.cathayensis,Leaflet,Adventitiousshoots,Plantregeneration
粉团蔷薇(R.multifloravar.cathayensis)是多花蔷
薇的一个变种,其与切花月季亲和性较好,生长速度
快,适应性强(赵梁军和苏立峰,2000),并且花朵艳
丽,花期长,可很快形成大面积景观,用作园林绿化
材料。但是粉团蔷薇不耐根癌病,限制了其在园林上
的广泛应用(赵小兰等,2005)。本研究建立了粉团蔷
薇的叶片直接高效再生体系,为其利用转基因手段
进行性状遗传改良奠定了基础。
1材料与方法
1.1叶片不定芽的诱导
以粉团蔷薇无菌苗叶片为外植体,叶背朝下分
别接种于不同激素组合与浓度的培养基上进行光培
养(表1)。本实验除特殊指明外,均采用基本MS培
养基,附加3%蔗糖,2.5%Gelrite,pH5.8。培养条件为
25℃±2℃、光强为25μmol·m-2·s-1、光周期为16h光/
8h暗的条件。
30d后统计叶片不定芽分化率(图1)。从中筛选
出最优的激素配比后进行暗培养的处理(表2),并统
计叶片不定芽分化率。
1.2增殖培养
分子植物育种
MolecularPlantBreeding
2结果
2.1叶片不定芽的诱导
2.1.1植物激素不同组合与浓度的影响
将上述诱导的不定芽移至含 6-BA和 NAA的
扩繁培养基上(表3),培养条件同上。4周后统计增殖
系数。
1.3生根与移植培养
将长至3~4cm的再生苗移至添加含NAA培养
基上(表4),4周后统计生根数与生根率。练苗后移栽
于草碳土、蛭石和珍珠岩(2:1:1)的基质中,并置于
HPG-400H光照培养箱中,光照强度为10000lx,光
照时间 14h,昼夜温度为 21℃/16℃,湿度为 60%,4
周后移植到塑料大棚中。
图1粉团蔷薇再生体系的建立
注:A:接种30d叶片叶柄不定芽再生情况;B:接种30d再生
不定芽;C:不定芽增殖;D:不定芽生根;E:再生植株的移植
Figure1theestablishmentofregenerationsystemofR.multiflora
var.cathayensis
Note:A:Adventitiousshootsregeneratingfrompetiole,30daysaf-
terincubation;B:Amagnifiedadventitiousshootafterculturing30
days;C:Multiplicationofadventitiousshoots;D:Rootedadventi-
tiousshoot;E:Transplantionofregenerationadventitiousshoot
处理编号
TrialNo.
1
2
3
4
5
6
7
8
激素组合及浓度(mg/L)
Plantgrowthregulatorconcentration
6-BA
0
4.0
2.0
4.0
6.0
2.0
4.0
6.0
TDZ
1.0
0
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
NAA
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
外植体数
No.ofexplants
120
90
90
98
95
96
105
101
分化数
No.ofdiferentiation
0
0
19
52
18
20
59
28
分化率(%)
Ratioofdiferentiation
0
0
21.1
53.1
18.9
20.8
56.2
27.7
表1植物激素不同组合及不同浓度对粉团蔷薇叶片不定芽分化的影响
Table1EfectofdiferentcombinationandconcentrationofplantgrowthregulatorsonshootdiferentiationofleavesofR.multiflora
var.cathayensis
表2暗培养对粉团蔷薇叶片不定芽的影响
Table2Efectofdarkincubationondiferentiationofleavesof
R.multifloravar.cathayensis
处理编号(天)
Trial(d)
0
5
10
15
20
25
30
35
接种数
No.ofexplants
98
90
92
88
90
91
95
89
分化数
No.ofdif-
ferentiation
52
51
57
58
61
62
63
49
分化率(%)
Ratioofdif-
ferentiation
53.1
56.7
62
65.9
67.8
68.1
66.3
55.1
处理编号
TrialNo.
1
2
3
4
6-BA
(mg/L)
1.0
1.0
2.0
2.0
NAA
(mg/L)
0.10
0.004
0.10
0.004
增殖系数
No.proliferatio
2.0
3.5
3.0
4.0
褐化程度
Degreeofbrown
中等
Middle
轻微
Slight
严重
Serious
非常严重
Veryserious
表3不同激素对粉团蔷薇增殖培养的影响
Table3Efectofplantgrowthregulatorsonproliferationof
plantletofR.multifloravar.cathayensis
28
处理编号
Trial
1
2
3
4
NAA(mg/L)
0.1
0.2
0.4
0.5
植株总数
No.ofex-
plants
30
30
30
30
平均生根数
No.ofaver-
ageroot
3.8
5.6
6.0
6.2
生根率(%)
Ratioofroot
100
100
100
100
表4不同激素对再生苗生根培养的影响
Table4Efectofplantgrowthregulatorsonrootingculture
NAA与TDZ浓度同时为1mg/L时有利于不定
芽的分化。6-BA和TDZ有较强的互作作用。只有
6-BA或只有TDZ不能诱导不定芽。6-BA浓度为
6mg/L时,不定芽的分化率最高,为56.2%,但此时不
定芽不易伸长。6-BA浓度为 4mg/L,TDZ浓度为
0.5mg/L时,不定芽的分化率稍低,为53.1%,但不定
芽容易伸长,因此选择处理编号为4作为提高不定
芽分化率进行暗培养的激素配比(表1)。
2.1.2暗培养对不定芽分化的影响
将叶片接于处理编号4的培养基上分别暗培养
0、5d、10d、15d、20d、25d、30d、35d(表2)。结果表明,
随着暗培养天数增多,不定芽分化率呈升高趋势。当
暗培养25d时,不定芽分化率最高(68.1%)。超过25d
暗培养后,不定芽分化率降低。
2.2再生苗的增殖
将长至2~3cm的粉团蔷薇再生苗转入增殖培养基
中,4周后,只有在6-BA1.0mg/L与NAA0.004mg/L
培养基上,再生苗有轻微的褐化,并且增殖系数能达到
3.5。在其它比例的6-BA与NAA组合的培养基上,再
生苗褐化程度相当大,再生苗不健壮(表3)。
2.3再生苗的生根及移植培养
将粉团蔷薇再生苗移至生根培养基中,2周后开
始出现白色小根,3周后再生苗长出4~6cm较粗壮
的根。在含不同浓度NAA的培养基上,再生苗均能
生根,但在NAA浓度为0.2mg/L时,生根比较快,根
比较粗壮(图1)。
将炼苗后的再生苗小心洗去琼脂,移栽于灭菌
后的草碳土、蛭石和珍珠岩(2:1:1)的基质中,并置于
HPG-400H光照培养箱中,光照强度为10000lx,光
照时间14h,昼夜温度为21℃/16℃,湿度为60%。4
周后移植到塑料大棚中,移栽成活率达85%。
3讨论
国外对蔷薇属植物的再生有许多的报道(Dubois
etal.,1997;IbrahimandDebergh,2000;2001;Patiet
al.,2004;Rosuetal.,1995),国内也有相关报道(任桂
芳等,2004;高莉萍和包满珠,2005)。由于蔷薇属植
物遗传背景相对复杂,品种品系繁多,再生显著受基
因型影响。
目前,未见粉团蔷薇组织培养再生方面的报道。
本试验首次成功建立了以粉团蔷薇离体叶片为外植
体直接诱导不定芽的再生体系,并发现粉团蔷薇离体
叶片直接不定芽发生受许多因素影响,其中激素的种
类与配比起关键作用。在NAA浓度为1mg/L时有利
于不定芽的分化。在此前提下,6-BA与TDZ共同作
用能得到比较好的再生芽分化率,只有6-BA或只有
TDZ不能诱导不定芽。同时,暗培养对不定芽的发生
有较强的促进作用。本研究得出以粉团蔷薇离体叶片
为外植体直接诱导不定芽培养基为 MS+4mg/L
6-BA+0.5mg/LTDZ+1.0mg/LNAA;不定芽的增殖培
养基为MS+1.0mg/L6-BA+0.004mg/LNAA;生根
培养基为1/2MS+0.2mg/LNAA。
致谢
本研究由十五国家科技攻关计划课题资助(2004
BA521B02)资助。
参考文献
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分子植物育种
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资源的筛选与评价,林业科学研究,18(6):676-681)
第7期分子植物育种理论与实践研讨班
“分子植物育种理论与实践研讨班”是海南省生物工程协会每年主办的定期的学术
活动。自2001年以来,已经成功主办了6期,参加培训的学员遍布全国各个省市,得到参
与学员的好评。“第7期分子植物育种理论与实践研讨班”拟定于(2007年7月底)在海南省三亚市举行。本
期研讨班由海南省农作物分子育种重点实验室和《分子植物育种》编辑部承办。
主要课程
■分子植物育种原理与方法
■植物遗传标记与DNA标记技术
■QTL定位的原理和方法
■植物遗传群体构建与应用
■植物遗传图谱的构建与应用
■植物突变体建立的理论与方法
■植物突变体发掘——以水稻为例
■植物应用基因组学与分子育种研究策略
■设计育种:基因鉴定和性状改良的关联分析
报名条件
从事常规作物遗传育种的科研人员。在读研究
生参加培训需有导师推荐。
培训地点
海南省三亚市(正式录取时通知具体地点)
培训费用
(一)资料费:400元
(二)住宿费:自理,标准间(二人住)每日房费每人80元。
(三)餐费:自理,50元/天。
■基于图谱的分子育种:应用GITS改良水稻外观品
质的实例
■基于比较基因组学定位复杂性状 QTL——SCN
抗性主基因定位实例
■重要水稻功能基因定位克隆实例——经典图位法
克隆基因的理论与实践
■若干专题讲座
①现代分子生物学对传统学科的冲击
②国际农业生物技术现状与展望
③转基因植物产业化的核心:知识产权
联系方式
联系方式(一):
电 话:010-62556198传 真:010-88099388
联系人:李迪女士
E-mail:mpbhn@vip.sina.com
联系方式(二):
电 话:0898-68966415传 真:0898-68958180
联系人:吴海兰女士
E-mail:mpbhn@vip.sina.com
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