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不同外植体及激素对红茄器官形成的影响



全 文 :第 14卷 第 3 期           云南农业大学学报        Vo1.14 No.3
1999年  9月        Journal of Yunnan Agricultural University      Sep.1999
* 1999-04-07 收稿
  国家自然科学基金资助项目
不同外植体及激素对红茄器官形成的影响*
张应华
(云南农业大学农业科学技术学院 , 昆明 650201)
摘要 以红茄下胚轴 、 子叶 、 幼根和叶片为外植体 , 以MS 附加不同浓度的激素和激素组合进
行培养.结果:(1)不同类型外植体器官形成能力有较大差异 , 下胚轴分化出的幼芽最多 ,
其次为子叶 , 再其次为根和叶片;胚轴不同部位 , 上部形成的芽多于中部和下部;幼叶形成
的芽多于成熟叶.(2)不同类型的外植体 , 诱导产生芽的最佳激素不同 , 叶片和子叶在MS 附
加 BA (2 mg/ L)的培养基中诱导出最多的芽 , 而下胚轴和根以MS 附加 IAA (0.5 mg/L)+BA
(2.5 mg/L)的培养基效果最佳.
关键词 外植体;激素;器官形成;红茄
中图分类号 S 641.9
红茄 (Solanum aethiopicum L.)既是一种蔬菜又是一种观赏作物 , 在热带非洲栽培十
分普遍 , 其嫩果和成熟果均可生食 、烹调或作为调味品.在东南亚及我国云南省的许多地
区虽也作蔬菜食用 , 但多以野生 、 半野生状态分布.红茄是茄属中优良的抗病材料 , 对茄
黄萎病有较高抗性 , 同时具有广泛的适应环境的能力 , 能与栽培茄杂交 , 可用作茄子育种
的亲本材料.国外日本 、 法国等在红茄与茄的远缘杂交及杂种细胞学方面研究较多 , 组培
方面则研究较少 , 国内亦没有开展这方面的研究工作.通过采用不同的外植体 、不同浓度
的激素及其组合 , 建立起一套有效的红茄快繁体系 , 对于以观赏或食用为目的的红茄的生
产 , 开展茄属种质资源的研究以及红茄与茄体细胞杂交 、 遗传转化等均有一定的意义.
1  材料和方法
1.1  供试植物材料红茄为云南农业大学校园内种植后自留种.种子在无水乙醇中浸 5 s ,
再放入15%(V/V)次氯酸钠+几滴 Tween20中消毒 10 min , 然后用无菌水冲洗 3次 , 播
于MS基本培养基上 , 形成无菌植株.
1.2  试验方法
1.2.1  不同外植体在不同激素浓度及组合中的反应 所有外植体均取自无菌植株 , 子叶及
胚轴在发芽 10 d后切取 , 叶片在 15 d苗龄的幼苗上取 , 胚轴切成约 1 cm 长 , 子叶和叶切成
0.6~ 0.8 cm2;根取自 20 d苗龄的植株 , 每段长约 3~ 5 cm , 带有少量须根.将上述外植体分
DOI :10.16211/j.issn.1004-390x(n).1999.03.009
别培养在MS附加:⑴ 不同浓度的 BA;⑵ 不同浓度的 NAA;⑶ 不同浓度的 IAA 及⑷
 不同激素组合的培养基中.取得的结果用于不同年龄叶片和胚轴不同部位的培养.
1.2.2  下胚轴不同部位器官形成的比较 将下胚轴切成上 、 中 、 下 3段 , 分别培养在 MS
附加 IAA (0.5 mg/L)+BA (2.5 mg/L)培养基中.
1.2.3  不同年龄叶片器官形成能力的比较 分别在苗龄15 d , 30 d和 60 d的植株上切取
叶外植体 , 前两种苗龄的叶从无菌植株上取得 , 后一种则分别于无菌苗和温室栽培的植株
上取得 , 温室中的叶片先用 7%次氯酸钙消毒 10 min , 无菌水冲洗干净 , 培养在MS 附加
不同浓度 BA的培养基上.
1.2.4  培养条件 MS 培养基加琼脂 0.8%, pH 5.8 , 蔗糖含量在种子发芽培养基中为
3%, 其它培养基均为 2%;培养温度 (25±2)℃, 光照为16 h/d , 光强为 1 500 ~ 2 000 lx.
每个处理重复 4次 , 共40个外植体.
2  试验结果
2.1  激素及外植体对红茄器官形成的影响
2.1.1  IAA对红茄器官形成的影响 IAA诱导红茄根的形成 , 抑制芽的分化 , 见表 1.
表1  IAA对红茄器官形成的影响
Tab.1 The effect of IAA on the organogenesis of scarlet eggplant
IAA 浓度 0 mg/L (对照) 0.1 mg/L 0.5 mg/L 1 mg/L 2 mg/L
下胚轴 1.56* 0.7*+根 愈伤组织+根 愈伤组织+根 -
子叶 - 根 根 根 -
叶 - 根 根 根 -
根 - 根 根 根 -
  注:*平均每个外植体形成的不定芽数 , -为外植体无变化.
2.1.2  NAA对红茄器官形成的影响 各类外植体在MS 附加不同浓度的NAA (0.1 , 0.8 ,
1.6 , 6 , 10 , 20 mg/L)培养基中 , 都诱导出大量的愈伤组织 , 但所有的愈伤组织均不能
进一步分化出器官.愈伤组织的颜色随 NAA浓度的增加而逐渐加深 , 由低浓度时的白色
变为高浓度时的褐色.
图1  BA对外植体器官形成的影响
Fig.1 Effect of BA on organogenesis of different explants of scarlet eggplant
2.1.3  BA对红茄器官形成的影响 BA可有效的诱导红茄外植体直接分化出不定芽 , 培
280 云南农业大学学报            第 14卷
养1周后不定芽即明显可见.下胚轴在各种浓度的 BA 培养基中均能诱导出芽 , 叶片 、 子
叶和根在低浓度 BA培养基中则不能诱导出芽 , 所有外植体均以 MS+2 mg/L BA诱导芽的
效果最好 , 低于此浓度 , 随浓度的降低 , 或高于此浓度 , 随浓度的增加 , 形成的不定芽数
目均逐减少 , 见图 1.
2.1.4  不同激素组合对器官形成的效果 不同浓度 IAA 与 BA 的组合均能诱导红茄外植
体形成不定芽 , 各外植体均以 MS附加 IAA (0.5 mg/L)+BA (2.5 mg/L)诱导芽的效果
最佳 , 其次为MS附加 IAA (1 mg/L)+BA (2.5 mg/L), 见图 2.
图2  不同激素配比对器官形成的影响
Fig.2 Effect of IAA in combination with BA on organogenesis of scarlet eggplant
注:图中A~ H 为不同的激素组合
激素组合 A B C D E F G H
IAA /mg·L-1 0.5 0.5 0.5 0.5 1 1 1 1
BA /mg·L-1 0.5 1.5 2.5 3.5 0.5 1.5 2.5 3.5
2.1.5  胚轴不同部位对器官形成的效果  将下胚轴切成上 、 中 、 下 3段 , 每段长约 1
cm , 分别培养在 MS+IAA (0.5 mg/L)+BA (2.5 mg/L)培养基中 , 诱导出的芽数上段最
多 , 中段次之 , 下段最少 , 见图 3.
图3  下胚轴不同部位对器官形成的影响
Fig.3 Effect of organogenesis of hypocoty1 regions
图4  叶片年龄对器官形成的影响
Fig.4 Effect of leaf ages on organogenesis
281第 3期     张应华:不同外植体及激素对红茄器官形成的影响
2.1.6  叶片年龄对器官形成的影响 不同年龄的叶片 , 分 3次取样 , 10d和 30 d的叶片
均在无菌植株上取 , 60 d的叶片包括无菌条件下培养的和温室中栽培的 , 后者在 7%的次
氯酸钙溶液中消毒 15 min , 无菌水冲洗 5 次 , 分别培养在 MS 附加 1 mg/L , 2 mg/L 和 4
mg/L BA的培养基中.结果随苗龄的增加 , 器官形成的能力明显降低.同时 60 d苗龄的叶
片 , 则无菌条件下培养的 , 诱导出的不定芽较多 , 见图 4.
2.2 根的诱导 上述所有小植株长到 2 ~ 3片叶时 , 移植到MS基本培养基或 1/2 MS培养
基上 , 不加任何激素 , 1周后开始生根 , 10 d后生根率就达100%.
2.3  幼苗移植 将长有小苗的容器从组培室移到温室内 , 让其适应温室的环境条件 , 4 d
后打开容器的盖 , 洗净根部培养基 , 移栽到土壤中 , 按正常管理 , 各种不同组培苗的成活
率都在90%以上.
3  讨论
3.1  红茄各种不同类型的外植体均可不经愈伤组织而直接诱导出芽 , 转移到 MS基本培
养基中生根 , 形成完整植株.不同外植体 , 以下胚轴器官形成能力最强 , 依次是子叶 、 根
和叶片.下胚轴不同部位 , 从下部到上部诱导出的芽逐渐增加 , 从形态上看 , 上部明显比
下部粗 , 这可能是导致上部诱导出更多芽的主要原因.幼叶比成熟叶具有更强的分生能
力 , 因而分化的芽也更多 , 同样叶龄的叶片 , 由于不同的生长条件影响到外植体的生理状
态 , 来源于温室的 , 形成的不定芽明显少于组培植株.
3.2 不同外植体诱导芽的最佳激素不一样 , 下胚轴和叶在MS 附加 IAA (0.5 mg/L)+BA
(2.5 mg/L)的培养基中诱导出最多的芽 (下胚轴平均 8.9个芽/外植体 、叶平均 3.3个芽/
外植体), 而子叶和根在 MS 附加 BA (2 mg/L)的培养基中诱导出的芽最多 (子叶平均
6.6个芽/外植体 、 根平均 5个芽/外植体).
3.3 不同浓度NAA只能诱导红茄外植体形成愈伤组织 , 愈伤组织不能进一步分化.我们
曾用萘乙酸诱导茄叶片和子叶外植体形成大量胚状体 , 而红茄则不能 , 胚状体的诱导 , 基
因型间差异很大.
3.4  红茄的适应性十分强 , 且其外植体很容易再生成新的植株 , 因此 , 是作为植物体细
胞遗传学研究的优良实验材料.
参 考 文 献
1 Minal G Kamat , P S Rao.Vegetative multiplication of eggplants(Solanum melongena )using tissue culture tech-
niques.Plant Science Letter , 1978.13:57~ 65
2 Pankaj Sharma , Manchikatla V Rajam.Genotype, explant and position effects on organogenesis and somatic em-
bryogenesis in eggplant(Solanum melongena L.).Journal of Experimental Botany , 1995 , 46 (282):135~ 141
3 Hidemichi Matsuoka , Kokichi Hinata.NAA-induced organogenesis and embryogenesis in hypocotyl callus of
Solanum melongena L.Journal of Experimental Botany , 1979.30 (116):363~ 370
282 云南农业大学学报            第 14卷
Explant and Phytohormone Effects on Organogenesis in
Scarlet Eggplant(Solanum Aethiopicum L.)
Zhang Yinghua
(Faculty of Agricultural Science and Technology , YAU , Kunming 650201)
Abstract The effect of explant , the regions of hypocotyl , the ages of leaves and phytohormones on in
vitro plant regeneration in scarlet eggplant has been studied.Among the different explants , the greatest
number shoots were obtained from hypocotyl explants , followed by cotyledons , roots and leaves.The
differences were observed for the morphogenetic potential of explants collected from different regions of
the hypocotyl system.The maximum number of adventitious shoots was obtained from the apical seg-
ments , followed by middle and basal segments.In the studies , different ages of leaves showed different
organogenic potential.Young leaves showed better organogenic potential than mature leaves.The inter-
actions of explants and phytohormones were also studied.Hypocotyls and roots formed the maximum
number of shoots inMS supplemented with IAA (0.5mg/L)+BA (2.5mg/L).While BA (2mg/
L)was found to be optimum for shoot regeneration of cotyledons and leaves.
Key words Explant;Phytohormone;Organogenesis;Scarlet eggplant
283第 3期     张应华:不同外植体及激素对红茄器官形成的影响