全 文 ：第 19 卷 第 2期 厦 门 大 学 学 报 自 然 科 学 版
U N IV E R S IT A T IS A M O IE N S IS
人C T人 S C IEN T I ^ RUM N A T U RA L IU M
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。
19
,
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.
2
198 0年 5 月 M a y , 19 8 0
月光花素甲对水稻花粉愈伤粗棍分化的影响
王再生 徐罕伦
( 生 物 学 系 )
要
月光 花素甲 ( C al on yc it n A ) , 即药喇叭酸 乙醋的低 聚已醛 糖武 , 加 于
水稻愈伤组织培养墓 , 能使生 长迅迷的愈仿 组织 分化 出绿苗 , 并使那些 因根睐
盛生 长而绿点难于 继续分化 的组织顺利地分化 出绿苗 , 起 了抑制根生长 、 促进
芽分化 的作 用 , 最适 剂量 为 1刁m g l/ 。 本文肯定 了这种新的 天然生长调节物质对
水稻花粉愈伤组 织的生 长和分化有明显 的生理调 节活性 。
一 、 引 言
水稻花药培养中诱导花粉愈伤组织生长 和 分 化 都 需 要在 培 养基 中附加植物激
素 1 一 , 但同一来源之愈伤组织在相同的分化培养基上还有不同的分化结果 。 所以 , 人
们在花培过程中可以经常看到组织的生长和分化 , 根与芽的分化等不协调的现象 : 有的
愈伤组织生长迅速但不易分化 ; 有的愈伤组织分化出绿点 , 当组织继续旺长或分化出大
量根时 , 就影响绿点继续分化成绿芽 , 甚至绿点消失 ; 有的能 分化 出 芽 , 但根生长不
好 , 这些都使绿苗率降低 。 因此 , 如何调控愈伤组织的生 长和分化以获得更多的绿苗 ,
在理论上或实践上都是迫切需要解决的问题 。
月光花植物体内含有多种生理活性物质 〔8一 12] 。 我们从月光花 叶中提 取 出月 光花素
甲 ( 下称 C江勺气) 佰一 , , , 初步探 明它有多种生理功能 , 如提高花生开花数 , 抑制稻 根生长 ,
调控甘薯块根发育等 61[ 。 1 9夕7年以来我们在水稻花药培养中用于调控花粉愈伤组织的分
化 , 收到 良好的效果 。
本文着重探讨月光花素甲对水稻花粉愈伤组织分化的影响 。
二 、 材 料 与 方 法
所用月光花素甲经过光谱分析和用稻根抑制法进行生物鉴定 , 确认其为活性强的提
纯物。基本培养基为 M S或 N 6 。分化培养基附加 C T A I一s m g l/ 和适量 6一映喃氨基嗓吟
10氏 厦 门 大 学 学 报 8 9 1 0年
(K )
, 卿噪乙酸 ( IA A ) 及蔡乙酸 ( N A八 ) 等 。 附加物均在消毒分装前加入 。
供试的水稻花粉愈伤组织包括龙晚 、 红新 、 播 l x 糯 丈7、 凤 1 、 I R 24及汕优 2号等
十余种材料 。 其中大红 8夕x 凤牛和 I R肠工义 包胎是经过多次转移培养而不分 化的 , 还有
些是生长大量根而绿点_ ( 即有芽原基分化 ) 未能分化成苗的。
培养通常在室温条件下进行 。 当最低气温低于2 0℃时移入保温室 , 温度控制在刀一
万 ℃ , 加日光灯辅助光照 。
三 、 结 果 与 讨 论
( 一 ) C T A 对水稻花粉愈伤组织分化 的影晌
大红 8 7 x 风 4 的愈伤组织 , 经过半年多转移培养 , 一直生长快而不分化 。 将其移入
含有 N A八2 、 K牛、 H L 20 并附加 C T A 工. 9 1/ 的 M S培养基上 , 半月后 对照组 ( 不加
C丁 A ) 仍不分化 , 处理组则分化出绿点 。 取处理组 ,将绿点部分转入无 激素 培养 基中 ,
其余非绿点部分转入含 K 、 N A八 和 I A A 不同配比并附加 C T 八工及切m岁 l 的培养基 ,
结果分化出绿苗 , 如表 1 。
表 1 C T人对水稻大红 87 又 凤 4愈伤组织分化绿占的影响
咐加激素成分 公` O I A A 0 . 5 N A A 0 . 5 N A A I
( t n g / I ) N A A I K 5 K 8
K 4 C T A I C T A 10
C T A I
转移时愈伤组织状态 已显绿点 无 绿 点 无 绿 点 无 绿 点
绿苗数 ( 株 ) 14 6 , I 0 2
墓本培养基为M S , 附加 H L ZOOm g l/ 。
表 1 表明 , 在不 同培养基中先后先化出 3 2 株绿苗 , 其中 以附加 N A A 0 . 又
心
C T A 1 m g l/ 的最多 , 计 10 株 , 而附加N A A Z 、 K S 及 C T A 10 m岁1的最少 ,
K S 及
只有 2
株且无根 , 经转移至无激素培养荃才成活 。 由此 可见 , 由于使用 .了 C T A 才使 长期只生
长不分化的愈伤组织获得绿苗。
所用 1R 6 6 1 x 包胎的愈伤组织也是经过半年以上转移培养而不分化的材料 , 在附加
`
cT
A 3
、 工。 、 “ 。 r n娜 的MS 培养基井相继获得十株绿朴 提高了此材料的分化率 。
以红新 、 I R 24 、 闽优 工号 、 陆财和 I R 29 x 凤 4等 , 个愈伤组织为材料 , 用 M S 培养
基附加 I B A O . 亨、 N A A O. 多、 K Z作分化培养 , 附加 C T A Z坦 g 1/ 的分化获 得绿苗 , 而未
加 C T A 作为对照的只有红新及 IR Z斗两个材料分化出绿苗 。 结果表明 , C T A能使一些不
第 2 期 月光花素甲对水稻花粉愈伤组织分化的影响
易出绿苗的愈伤组织分化出绿苗 。 厦门市凤南农场试验结果 , 对水稻南优 2 号愈伤组织
在附加〔牙 A Z m g / l的M S分化培养基中所得绿苗管数比对照组多一倍半 ; 凤 4 又 (工O% 、
莲原早 )的愈伤组织只在附加 C T 八 的N 6 分化培养基中得到绿苗 。 杭州大学生物 系亦有
类似结果 。 由此可见 , 在分化培养中适当配制一些附加 C T A 的培养基对提高绿苗分化
是有利的 。
丈二 ) C T A 对水稻花粉愈伤组奴根芽分化 的影晌
1
.
C T A 对愈伤组织根芽分化的调控作用
糯 1 又 糯 17 愈伤组织在附加 C M 15 呱及 N 气A 0 . 4m g/ l 的培养基上进行分化培养 ,
长出绿点和根 , 由于根旺长严重抑制了绿点继续分化 , 得不到绿筑 ( 图 1 左 , _见 117 页 ) 。
而将其转入含有 C T 八 1一工O。 留更的 N 6 培养基中 (附加 C M 巧帕 、 K Z、 N A A O . 2弓及
认0A . 25 m g ./’l ) , 两天后根生长明显受抑制 , 分化出绿苗 , 其中 以含 C T A 3 m g l/ 的
一组最好 。 随后 , 将绿苗转入无激素的 N ` 强壮培养基中 , 根系生长恢象 , 苗亦 迅速伸
长 ( 图 工右 , 见 1片页 ) 。 这样先后得到三十余株绿苗移入大田栽植 。 用汕优 2号 、 闽优 1
_ 号· 、 风 1 、 I R Z斗、 麦稻汉 23 0八 x 吉粳等进行重复试验 , 结果 一表叫 C T A 能有效地抑制根
的生长 , 促进绿点进一步分化成绿芽 。
详细观察各种材料的抑根促芽过程 , 不难发现 , 当愈伤组织转 入不附 加 C T A 的培
绿苗分化率ǎ%)
养基中 , 根继续生长而绿点不能分化成苗 ; 如转
入的培养基中附加 C T A 偏低、 不足以抑制恨的旺
长 , 则绿点仍然不能分化成苗 ; 只有转到培养基
中附加 C T A 浓度足以抑制根的生长 , 才能得到
绿苗 。 因此 , 经 C T A 调控根芽生长及分化而得
的绿苗往往根的生长受到抑制或完全无根 , 只有
将这些小苗迅速转入无激素的强壮培养基中 , 才
能获得健壮的绿苗 ( 如图 2 , 见又抖页 ) 。
其次还 .发现 , 通过 C T A 作用 , 通 肯 一骨材 料
可川分化出较多的绿苗 , 少的十来株 , 多的几十
株 。 对照组中只 有极个别的培养管经过一 、 二十
根促芽介化灼影响 ( 此图为七
个组的平均值 )
天 , 甚至更久时间才分化成 1一 夕株幼苗 , 大多数因根旺长 , 绿点变揭 、 老化而死亡 。
2
.
C T A 调控恨芽分化的合适剂量
以凤 1 、 IR Z斗的愈伤组织进行根芽 分化试验 , 结果 如 图 3 。 由 用可知 C T A 浓度
在 工一 3幻对卫范围内 , . 对分化 绿 苗较 为适宜 , 其中以 Z m g, ,l/ 最好 , 绿苗分化 率达管
数的 1 0 肠。 当 C T A 浓度大于 5 。对 1时 , 芽的分化受到抑制 , 甚至 死亡 。 此 外 , 糯 1
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x 糯 7 1、 闽优 1号 、 麦稻 、 O 2 3A 、 吉粳等材料也都在C江, A 浓度为 1一3m g 1/ 的范围内
得到绿苗 。 由此可见 , CT A 浓度在 工一 3坦g / l 范围对一些水稻愈伤组 织的根芽生长和者
分化的调控是适用的 。
但是 , 水稻花粉愈伤组织来源不同 , 培 养 基 中附加植物激素的量不同 , 所需 C T凡
的剂量亦有变动 。 例如 , 大红 8夕丫 凤斗可以在附加 C T A 10 m g l/ 的条件下获得绿苗 ; 池
优 2 号 、 凤咯火 . IR 24 在附加 C r A S 及 10 。酬 的 M S分化培养基中亦得到绿苗 , 个别材
料附加以` A 达到 3 Om g /1 , 根的生长完全抑制 , 绿点仍可继 续分化为绿芽 , 只是当浓
度更高时 ( 3 Om剔 l 以上 ) 才见到抑制绿点分化的趋势 。
分析产生上述差异的原因 , 与培养基中附加的生长素浓度有一定联系 。 从龙晚愈伤组 _
织所得结果 可以看出 (如图4 , 见 1 7页 ) ,当附加生长素为 · 1切澎工, C T A为 2 1n g /1时 ,分化 、
出绿苗 ; C T A 浓度提高到兰一10 m g l/ ,不利干出苗 ; 当生长素为 2 , C T A为 2一 10 m岁 l时 ,
都可得到绿苗 。 这一结果在表 1 中亦可见到 。 最近 , 我们进行甘薯块根 愈 伤组织培养 .
时 , 发现附加生长素浓度为 卜刁m g I/ , 明显地抑制愈伤组织的生长 , 如果 在同一种培养
基中添加适量的 C T A , 则可使生长受抑制的愈伤组织恢复生长 。 这些 结果 都助证了上
述看法 。
综上分析 , 可以初步得出结论 , C T A 对水稻花粉愈伤组织的生长与分化 有明显的
生理调节活性 , 其调节作用与调控植物激素间的平衡有一定联系。 因此 , 深入研究 C T A
对水稻花粉愈伤组织分化的调控作用及其机理 , 这对提高绿苗分化率有一定意义 。
参 考 文 献
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第 2期 月光花素甲对水稻花粉愈伤组织分化的影响 10 9
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f u r七h er d进 e r e n t i a t i曲 d u e r o t o o m u山 r o o 七 g r o w ht . T h e s u bs t a n e e ￡e e m o d
t o a e t b y i n h i bi t ih g t h e r o o t g m w t h 似 l d p r o功 o t i n g : h o d i f f e r e n t i a ri o n o f
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g r o e几 : p r o 、: t o . T h e o p t im a l e曲 e le l t -al ri o n s w e r e l 、 3 m g / 1.
T h e se .le : u l比 : h o w e d t h : t th i s 几 e w n at u r a ! g or w r h , g
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第 2 期 台湾海峡 ( 福建沿海 ) 硅藻的新种和在我国的析记录 1 17
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1) e n t i e u l a o f d 、 e g e n u s !N’ 才之了动 I’a .
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图 版 说 明 ( 图 .见 118 页 ) 又 1 0 0 0
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. 束纹胸隔藻材口 , t o g l o i o f o s 。 『, t r i ; t : 叩 . D O V - B . 扁 , 1,节胸隔藻级缩变种材 ` , ot 砂。份 奋“ ·
“ 即“ , 翻 r . C O称了拌` c t a V a r . n o V 。
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. 二裂菱形藻
之 . 示半 月形 侧区 , b . 示 H形侧区 ; c . 示隔室 。 C . 斯氏胸隔藻偏心
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N i , z 了c五i a d i办。 。 , p . n 0 V -
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c . 不环面 。 G . 居中肋缝藻异端变种
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. 人曲舟藻 p 扮二 r o : fg o a , a jo r s p . n vo 1 . 有梭曲
舟藻镰刀变种 P l o u。 , 19 。 。 v a r . f a l c , z , 川 v a r . ,、 o v .
口、 . . 护 . 、 , 洲一、 . 尹、 、 洲 . ` ` 产 、 一`户 , ` 一尹 、 护 、 娜尹 . 、 J ` 、 . 沪 . 、 . 睡尹 . 、 . ` ` 、 ` 一 r户 、 ` 户 、 . 产 . ` .尹 、 . 尹 . ` . ` 户、 .产 . 、 . 尹 . 、 “ . 、 . J` . 叭 . 尹 . 叭 . 口 ` . 、 ~ 曰 . 一 、 ` . 户一、 沪践 、 . 尸、 钊尸 、 .` 户阵
C T A 对水稻花粉愈伤组织分化的影响
图 1 C T 人 对水稻“ 糯 1 义 糯 l7’, 图 2 C T A 对水稻 “ 龙晚 ” 图 4 生长素及 C T A 对水稻
分化的影响 左 : 由于根旺盛生 幼 苗很生长的影响 右 : 加入 “ 龙晚 ” 愈伤组织分化的影 响
长抑制绿点分化成苗 ; 右 : 附加 C T A 5 m g / I分化产生无恨的 从左到右 :
C T A (3 m g / 1 ) 后获得绿苗 植侏 ; 左 : 转至无激素的 M S I人 A : 1 . 1 . 1, 2 . 2 . 2 。 以 I
培养基中产生完整的根系 C T A : 2 . .5 10 , .2 5 . 10 m g / l