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蓝猪耳再生条件优化及不同外植体再生比较



全 文 :001956 J. S han xiAgric. Un iv.
学 报
收稿日期: 2004 - 04 - 02   修回日期:2004 - 05 -20
作者简介:李梅兰 (1964 -), 女 (汉), 山西怀仁人 , 山西农业大学副教授 , 博士, 主要从事植物发育生理研究。
通讯作者:李洪清教授 , 博士生导师。 Tel:020 - 85211375 - 8514;E-m ail:hq li@ scnu. edu. cn
基金项目:广东省自然科学基金项目资助 (003062), 中国博士后科学基金 (2004036504)
  文章编号:1671 -8151 (2005) 01 - 0034 -04
蓝猪耳再生条件优化及不同外植体再生比较
李梅兰 1 , 康培婧2 , 李洪清 1
(1.华南师范大学生命科学院 , 广东广州 510631; 2.广东省植物发育生物工程重点实验室 , 广东广州 510631)
摘 要:为了寻求一种最佳的蓝猪耳再生体系 , 比较了叶片诱芽 、 诱愈及幼苗生根的几种培养基 , 结果表明 ,
1 /2MS +BA 1mg /L +NAA 0. 1 mg /L、 MS +BA 1mg /L+2. 4-D 0.1 m g /L和 1 /2MS分别是诱芽 、 诱愈及生根的最
佳培养基。不同外植体诱芽结果显示 , 根 、 茎和叶片都可以诱导不定芽的产生 , 但以叶片诱导的效率为最高。几种
再生体系比较的结果表明 , 蓝猪耳叶片诱芽的再生体系为最佳再生体系。
关键词:蓝猪耳;再生;外植体;培养基
中图分类号:S336   文献标识码:A
Screening of the BestRegenerative Condition and Compar ison ofD ifferentExplants in Regeneration
of Torenia
LIMei-lan et a.l
(LifeS cience of College, South China Norm al University, Guangzhou Guangduo 510631, Ch ina)
Abstract: In order to choose a best regene ra tion sy stem , several m edium used to induce shoo t, ca llu s and roo t w ere com-
pared. The results show ed that 1 /2MS +BA 1m g /L +NAA 0.1 m g /L, MS +BA 1mg /L+2.4-D 0. 1 mg /L and 1 /2M S
w ere the best media respec tive ly. Shoo ting te st carried outw ith differen t explan ts ind ica ted that regenera tion buds cou ld be in-
duced from roo ts, stem segm ents and leave s in su itable media and the leaf-explants w ere the most effic ien.t Comparative re-
sults am ong regene ra tion sy stem s show ed tha t the shoo ting regene ra tion sy stem from leaf-explant was the bes.t
K ey words:Torenia;Regene ration;Explant;M ed ium
  蓝猪耳 (Torenia fou rnieri L inden)属玄参科
蓝猪耳属 , 是一种重要的夏季观花植物 , 由于其
盛花期较长 , 所以适于作为花坛和地被植物进行
栽培 , 在热带和亚热带地区的花卉栽培中起着重
要的作用。但是与其它花卉种类相比蓝猪耳花色 、
花型种类偏少 , 需要育种学家加强新品种的选育
和品种改良 , 以适应市场的需求。
随着分子生物学技术的完善 , 分子育种技术
在改良植物花色 、花期 、 花型 、 株型等方面取得
重要进展[ 1] , 这也为蓝猪耳的品种选育和改良提
供了一条有效的途径 。但这项技术的应用必须建
立在有良好且稳定的再生体系和转化系统的基础
上 , 其中再生体系是首要前提。国外蓝猪耳再生
和转化体系已相当成熟[ 2] , 但我国的研究才刚刚
起步 。本文在前人工作的基础上优化蓝猪耳再生
体系的组合条件 , 为今后工作的进一步深入打下
基础 。
1 材料与方法
1.1 植物材料
  无菌苗由发育所陶军同学惠赠 , 以后的无菌
苗均由此扩繁而来。
1.2 叶片不定芽诱导最佳培养基筛选
将无菌苗叶片切为 5 mm见方大小 , 接种于
不同的诱芽培养基中 , 观察不定芽的生长 。培养
基为已经发表 [ 3] 和本实验室正采用的二个配方
(字母后面的数字单位均为 mg /L, 下同 ):
S1:1 /2M S +BA 1 +NAA 0.1
DOI牶牨牥牣牨牫牳牬牪牤j牣cnki牣issn牨牰牱牨牠牳牨牭牨牣牪牥牥牭牣牥牨牣牥牨牥
S2:MS +BA 1
S3:MS +BA 1+NAA 0.1
1.3 叶片愈伤组织诱导最佳培养基筛选
接种观察及培养基来源同上 , 配方分别为:
C I1:MS +NAA 0.5 +2.4-D 1.0
C I2:MS +BA 1+2.4-D 0.1
C I3:MS +BA 2+NAA 0.5
1.4 幼苗最佳生根培养基筛选
将高度为 1.5 ~ 3 cm的小苗切下 , 插入不同
的生根培养基中 , 观察根系的生长状况 。培养基
配方分别为:
R1:1 /2MS
R2:1 /2MS+NAA 0.1
R3:1 /2MS+NAA 0.3
1.5 不同外植体不定芽诱导比较
分别将无菌苗的根系 、 茎段和叶片接种在诱
导培养基 (1 /2M S +BA 1 +NAA 0.1)中 , 观
察不定芽的诱导效果 。
2 结果与分析
2.1 叶片不定芽诱导最佳培养基筛选
  无菌苗叶片接种 6 d时 , S2和 S3的叶片黄化
且上面间杂有黑色的小点;而 S1叶片绿色。 12 d
时 , S1叶片长出了均匀且稀疏的小芽 , 高 1 mm;
S2无芽长出;S3有的叶片发黄 , 少数绿色叶片长
芽 , 但不如 S1的密集。 18 d时 , S1叶片基本都已
经长芽 , 而且比较密集;S2大部分叶片黄化 , 只
有个别绿色的叶片长芽;S3大部分绿色的叶片长
芽 , 有些黄化的没有长芽。 25 d时统计各处理的
芽诱导率和每个叶片的芽数 , 结果如表 1所示 。
表 1 不同培养基叶片芽诱导率及芽数
Tab le 1 Shooting rate and the num be r o f buds o f
the lea f-exp lants in d iffe rentm edia
培养基
Cu lture m ed ium
芽诱导率 (%)
Shooting rate
每个叶片的芽体数 (个)
The num ber of buds
per leaf-exp lan t
S1 90. 91±11. 74a 6
S3 83. 64±10. 74a 3
S2 45.76±11. 94b 3
  注:百分率为平均值 ±标准差 ,芽体数为 40个叶片的平均值。
Note:Data w asm eans±SE, the number of buds w as the average
of 40 leaf-exp lan ts
从以上结果及表 1可看出 , S1叶片长芽时间
早且长芽外植体的百分率最高 , 与 S2差异达到显
著;另外每个外植体上的芽体数也是 S1最多 , 说
明 S1是叶片诱芽的最佳培养基。
2.2 叶片愈伤组织诱导最佳培养基筛选
无菌苗叶片接后 6 d, C I1叶片已全部黄化 ,
呈半透明状;C I2叶片黄化与绿色相间 , 但黄化的
部分较 C I1绿;C I3叶片整体较 C I2黄 , 但并没有长
愈伤组织 , 也不呈现镶嵌的表型。
接后 14 d, C I1全部叶片均分化为愈伤组织 ,
呈现淡黄色;C I2愈伤组织与绿色叶片相间 , 多数
叶片呈现镶嵌的表型 。 C I3叶片开始转绿 , 状态与
诱芽培养基叶片相似 , 并开始有小芽长出。
16 d时转瓶生芽 , C I1愈伤组织呈一团烂泥 ,
很难操作 , 以后一直没有长芽;C I2较硬好操作 ,
转瓶后 15 d就分化出了芽体;C I3未转瓶但一直
是以长芽为主 , 与叶片诱导芽体的状况相似 。
从以上结果可知 , 三种不同激素组合的愈伤
组织诱导培养基中 , 以 BA和 2.4-D组合诱导愈
伤组织的效果最佳 , 如果要继续优化条件 , 可在
此基础上进行。
2.3 幼苗最佳生根培养基筛选
幼苗接种后 5 d, R1中一半小苗开始长根 ,
最长 5 mm;R2没有长根;R3中只有 1 ~ 2株开始
长根 。 7 d后 R1多数苗子长根 , 长度 1 cm , 少数
1.5 cm;R2多数苗子长根 , 但根比较短而且密集 ,
长 0.2 ~ 0.5 cm;R3与 R2相似 , 但根系比 R2更
短。说明长根的时间以 R1最早 , R2次之 , R3最
晚。统计各配方长根株数的百分率及每株根数 ,
结果如表 2所示 。
表 2 不同培养基长根株数百分率及每株根数
Tab le 2 Roo ting rate and the number of roo ts
per plantle t in diffe rentm edia
培养基
C u ltu rem edium
长根株数
百分率 (%)
Rooting rate (%)
每株根数 (条)
The number of roots
per p lan tlet
R1 84.21 8 ~ 12
R2 75.00 >20
R3 82.35 >20
  注:百分率和每株根数均为 30个植株的平均值。
No te:Percen t and the num ber of roots per p lant letw as the average
of 30 leaf-exp lan ts.
从表 2可看出 , 各处理长根株数以 R1最高 ,
R2最少 , 各处理间的差别不太大 。根数方面 R2和
R3远多于 R1 , 但 R1的根数已足够维持植株的生
长。所以综合生根的时间 、株数以及根数 /株 , 生
根培养基还是以 R1较为适宜 。
352005              李梅兰等:蓝猪耳再生条件优化及不同外植体再生比较
图 1 蓝猪耳不同外植体芽的诱导及再生植株的获得
1-1, 1-2:叶片诱芽;2-1, 2-2:茎段诱芽;3-1, 3-2:根系诱芽;4-1, 4-2:叶片诱愈;4-3, 4-4:愈伤组织
诱芽;5:再生植株;6:栽植到室外。
F ig. 1  Buds w ere induced from differen t exp lants and regene ra tion plants w as produced in torenia
1-1, 1-2: shooting from leaf;2-1, 2-2: shoo ting from stem;3-1, 3-2: shooting from roo t;4-1, 4-2: ca llus in-
ducing from lea f;4-3, 4-4: shoo ting from ca llus;5: regene ra tion plan;6:g rew ou tside
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2.4 不同外植体不定芽诱导比较
接种无菌苗根 、 茎段和叶片 11 d时 , 茎段和
叶片开始长出高 1 mm的芽;根系颜色变绿 , 长
愈伤组织 , 体积变得粗大且上面长有小白毛。
17 d时叶片芽体密集 , 小芽高 2 ~ 5 mm;茎段与
叶片相似 , 但芽体的密集度稍差 , 长势较旺。 19
d时统计叶片和茎段生芽外植体的百分率分别为
88.37%和 83.33%, 每个外植体上的芽体数分别
为 10个和 6个。根系 17 d后仍然长愈伤组织 ,
体积继续变大 , 25 d时愈伤组织开始褐化 , 并有
绿色的芽体长出 , 转瓶后芽体数目大增。
以上结果表明 , 无论根 、茎段还是叶片都可
以作为外植体进行芽体的诱导 , 比较而言茎段和
叶片时间较早 , 而根系较晚 。另外叶片长芽外植
体的百分率及芽数 /体均高于茎段 。因此综合以上
几方面的情况 , 在蓝猪耳的再生繁殖中 , 以叶片
为最佳的外植体 。
蓝猪耳是一种重要的热带亚热带花卉 , 除此
之外它还是一种理想的植物细胞分化 、 花器官形
成和授粉受精研究的模式植物 , 适于研究被子植
物的胚囊发育和受精过程 。国外蓝猪耳分子育种
改善花色 、 延长花期已经成功 [ 4, 5] , 但在我国还
没有相关的报道 , 相信再生体系的完善将为以后
的深入研究提供保证 , 并为转化系统的建立和分
子育种的成功应用奠定基础。
参 考 文 献
[ 1] 潘会堂 , 张启翔. 花卉种质资源与遗传育种研究进展 [ J] . 北京林业大学学报 , 2000, 22 (1): 81-86.
[ 2] A ida R, K ishimo to S, Tanaka Y, e t a .l M odification o f flow er co lo r in torenia by gene tic transfo rma tion [ J] . P lant Sc ience, 2000, 153:33-42.
[ 3] 佟晓南 , 韩玉珍 , 徐 侠. 蓝猪耳的组织培养和植株再生 [ J] . 植物生理学通讯, 2002, 38 (3):255.
[ 4] A ida R, Yosh ida T, Ichim u ra K, et a.l Extension of flow er longevity in tran sgen ic toren ia p lan ts in corporating ACC oxidase tran sgene [ J] .
Plan tS cien ce, 1998, 138:91-101.
[ 5] A ida R, Yosh ida T, Knodo T, et a.l C op igm entation givesb luer f low ers on transgen ic torenia p lantsw i th the an tisense d ihydroflavonol-4-redu c-
tase gene [ J] . P lant S cience, 2000, 160:49-56.
(上接第 29页)
这说明抗药性菌株中可溶性蛋白质种类比敏感菌
株有所减少 。田间抗药性菌株多数在致病力 、 适
合度等方面较敏感菌株表现弱 , 这种现象很可能
与其可溶性蛋白质种类明显减少有关 。
3.2 叶霉病菌不同抗药性菌株的酯酶电泳结果表
明:抗乙霉威的叶霉病菌菌株 , 其酯酶电泳图谱
类型均与其相应的敏感菌株的酯酶电泳图谱类似 ,
两者间差异主要表现为个别酶带强弱的变化 , 酶
带种类及酶带数差异极小。这说明叶霉病菌对乙
霉威产生抗性后 , 抗性菌株的酯酶种类并不发生
明显改变 , 只是个别酯酶在活性上有所变化。
3.3 在叶霉病菌对多菌灵抗性菌株酯酶电泳图谱
中都存在一些抗性菌株特有的酶带 , Rf 0.39、
R f0.47、Rf0.61, Rf0.65、 R f0.61五条酶带为抗多
菌灵叶霉菌株所特有 。这些酯酶带的出现与抗性
的产生直接相关 , 此结果与灰霉和核盘菌抗药性
菌株的酯酶电泳研究结果一致 [ 8, 9] , 有可能作为
今后抗药性生化检测的特征酶带。
3.4 供试的不同抗药性菌株在可溶性蛋白和酯酶
电泳图谱中均有一定的特征性差异 , 且重复性很
好 , 但所测菌株较少 , 且试验中所设的重复均为
同一菌株的重复 , 没有测定和比较同类菌株间的
相似度。所以 , 这一方法可否用于叶霉病菌对多
菌灵 、乙霉威的抗药性检测 , 尚有待于大量测定
不同抗性的田间菌株进一步验证。
参 考 文 献
[ 1] 王美琴 , 刘慧平 , 韩巨才 , 等. 番茄叶霉病菌对多菌灵 、 乙霉威及代森锰锌的抗性检测 [ J] . 农药学学报 , 2003, 5 (4):30-36.
[ 2] 魏艳敏 , 周与良. 红酵母属同工酶酶谱分析及其分类研究 [ J] . 菌物系统 , 1998, 17 (1):63-67.
[ 3] 王美琴 , 王海荣 , 刘慧平 , 等. 番茄叶霉病菌的生物学特性研究 [ J] . 山西农业大学学报 , 2003, 23 (4):303-307.
[ 4] 李清铣 , 朱 华 , 王彰明. 江苏麦类禾谷镰刀菌酯酶同工酶测定 [ J] . 植物病理学报 , 1985, 15 (4):217-222.
[ 5] Kun inaga, S. Yokosaw a, R. A com parison ofDNA base com pos ition among an astom osis group in Rh izoctonia so lan i Kuhn [ J] . Ann. Phyto-
path. Soc. Japan, 1980, 46:150-158.
[ 6] 朱广廉 , 杨中汉. SDS -聚丙烯酰胺电泳法测定蛋白质的分子量 [ J] . 植物生理学通讯 , 1982, (2):43-47.
[ 7] 何忠效 , 张树政. 电泳 [M ] . 北京:科学出版社 , 1982. 296-298.
[ 8] 徐 作 , 王 廷 , 李 林 , 等. 蔬菜灰霉病菌对速可灵抗药性变异研究 [ J] . 山东农业科学 , 1999, 2:30-33.
[ 9] 李新凤 , 刘慧平. 核盘菌不同抗性菌株可溶性蛋白和酯酶电泳图谱比较研究 [ J] . 山西农业大学学报. 2003, 23 (2):106-108.
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