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剑麻愈伤组织的诱导和再生体系的建立



全 文 :剑麻是主要的热带纤维作物, 其纤维具有拉力
强、 抗撕裂、 耐磨、 防腐等, 广泛应用于国防、 航
海、 交通运输、 石油、 冶金等领域 [1]。 剑麻茎心是
酿造龙舌兰酒的主要原料 [2], 剑麻麻渣含有较高皂
素, 可用来制药 [3]; 同时剑麻也是一种重要的生物
质能源[4], 具有非常重要的经济价值。
H.11648麻是假菠萝麻和蓝剑麻(A.angustifolia×
A.amaniensis Trel and Nowel)杂交F1代经自交培育而
成(Agave hybrid NO.11648, 简称 H.11648), 具有
叶片纤维含量高, 年产叶数多, 叶缘无刺, 易于收
热带作物学报 2013, 34(1): 061-066
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2012-10-09 修回日期 2012-12-10
基金项目 中央级公益性科研院所基本业务费专项(No. sscri200802、 No. 1251022011010)。
作者简介 张燕梅(1975 年—), 女, 博士; 助理研究员; 研究方向: 作物育种。 *通讯作者: 周文钊, E-mail: zwenzhao@163.com。
剑麻愈伤组织的诱导和再生体系的建立
张燕梅 1, 陈 志 2, 李俊峰 1, 周文钊 1*, 陆军迎 1
1 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所海南省热带作物营养重点实验室 (筹 ) 广东湛江 524091
2 浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所, 浙江杭州 310021
摘 要 以剑麻H.11648 为材料, 研究外植体类型、 激素种类及其浓度对剑麻愈伤组织的诱导和植株再生的影
响, 并且建立剑麻茎尖愈伤组织诱导及高频再生体系。 结果表明: MS 基本培养基、 6-BA/NAA 激素组合有利于
淡黄绿色愈伤组织的形成, SH 基本培养基、 6-BA/IBA/NAA 激素组合有利于不定芽的分化; 最佳愈伤组织诱导
和分化培养基分别为 MS+3.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA, SH+5.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+0.1 mg/L IBA。 在该培
养条件下, H.11648 麻茎尖愈伤组织的诱导率为 86.67%, 分化率为(98.33±1.67)%, 分化系数为(13.19±0.58)。
再生植株在不加激素的 MS 基本培养基上培养 4 周后的生根率为 100%, 平均生根数为(5.39±0.70)条, 根长为
(8.44±0.25)cm, 该研究结果为剑麻转基因的研究和种质创新奠定了基础。
关键词 剑麻; 愈伤诱导; 植株再生
中图分类号 S563.9 文献标识码 A
Establishment of Sisal Callus Induction and
Shoot Regeneration System
ZHANG Yanmei1, Chen Zhi2, LI Junfeng1. ZHOU Wenzhao1, LU Junying1
1 South Subtropical Crops Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences; Hainan Provincial
Key Laboratory for Tropical Crops Nutrition (To Be Set up), Zhanjiang, Guangdong 524091, China
2 Virology and Biotechnology Research Institute, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,
Hangzhou, Zhejiang 310021, China
Abstract The effects of explant types, combination and concentration of plant growth regulators on callus
induction and shoot regeneration in Agave hybrid cv No.11648 were examined. The results showed that MS basal
medium supplied with 6-BA and NAA was suitable for the light-yellow green callus induction, SH basal medium
supplied with 6-BA, NAA and IBA was suitable for adventitious differentiation. The highest rate of light yellow-
green, compact and nodular -like calli was formed on the MS medium supplemented with 3.0 mg/L BA in
combination with 0.2 mg/L NAA, with 86.67% of shoot tips producing a compact, light yellow-green and nodular-
like callus. The calli derived from the different explants were subcultured on Schenk and Hildebrandt (SH)
medium containing different concentrations of 6 -BA, NAA and indole -3 -butyric acid (IBA)for shoot induction.
Shoot organogenesis was achieved when the callus tissue derived from shoot tips was transferred to the SH medium.
Maximum organogenesis was obtained with 5.0 mg/L 6-BA in combination with 0.1 mg/L NAA and 0.1 mg/L IBA,
yielding (98.33 ±1.67)% shoot induction frequencies and (13.19 ±0.58)adventitious differentiation coefficient. The
regenerated shoots were rooted on hormone-free MS medium, with an average number of 5.39 roots per shoot, and
a length of 8.44 cm per root within 30 days, and acclimatized in a greenhouse, with more than 95% survival.
These results establish foundation for transgenic technology and germplasm innovation in sisal.
Key words Sisal; Callus induction; Plant regeneration
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2013.01.012
第 34 卷热 带 作 物 学 报
割等特点 [5], 经多年试种后, 目前已成为我国剑麻
生产中唯一的当家品种, 其种植面积占剑麻总面积
的 98%以上。 由于该品种抗真菌能力较差, 病虫
害不断滋生, 严重影响剑麻的高产稳产[6]。
剑麻组织培养始于 19世纪 60年代, 目前国外
利用叶片[7-9]、 种子[8]、 茎尖[9]、 吸芽[7,10]及茎段[11-12]等为
外植体, 通过器官发生或体细胞胚胎发生途径建立
普通剑麻(A.sisalana Perrine)[7,11]、 蓝剑麻(A. tequilana
Weber cultivar azul[8]、 A.Tequilana [8-10]、 A.Crassispina[10]、
A. Duranguensis[10]、 A.victoriareginae[10-12]等)再生体系,
并获得了完整的再生植株。 在国内, 以叶片为外植
体也开展了相关研究, 成功建立了Agave sisalana
Perrine ex Engelmann [13]和H.11648 [14]的再生体系 ,
但繁殖系数偏低, 玻璃化也较严重。 本研究以 H.
11648 麻茎尖为外植体, 开展愈伤组织的诱导和植
株再生研究, 建立稳定的 H.11648 麻体外再生体
系, 对剑麻遗传改良和种质创新有重要的理论和实
践意义。
1 材料与方法
1.1 材料
所有 H.11648麻材料取自保存于中国热带农业
科学院南亚热带作物研究所剑麻种质保存圃, 本研
究以无菌苗基部幼嫩叶片和茎尖为外植体。 培养基
为 MS 和 SH 基本培养基, 所有试剂均购自生工生
物工程(上海)股份有限公司。
1.2 方法
1.2.1 愈伤组织诱导 取无菌苗茎尖纵切后分别
接种在含有 6-BA/NAA、 6-BA/2, 4-D 的 MS 基本
培养基上 , 其中 6-BA 的浓度分别为 0.2、 0.5、
1.0、 2.0、 3.0 mg/L; NAA 的浓度分别为 0.1、 0.5、
1.0 mg/L; 2, 4-D的浓度分别为 0.1、 1.0、 2.0 mg/L。
6-BA/NAA 组合中的 6-BA 取后 3 个浓度, 6-BA/
2, 4-D 组合中的 6-BA 取前 4 个浓度, 采用完全
随机设计方法, 共 21 个组合。 接种后先暗培养 2~
4 周, 待叶片完全展开后将叶片剥离, 取茎尖(切
成0.5 cm×0.6 cm 大小的薄片)和幼嫩叶片(0.5 cm×
0.8 cm)接种到上述 MS基本培养基上进行愈伤组织
诱导, 每瓶接种 4 个外植体, 每个组合接种 5 瓶,
重复接种 3 次, 4 周后观测各外植体的愈伤组织发
生情况, 分别计算不同外植体在不同培养基上的愈
伤组织诱导率, 统计不同外植体在不同培养基上的
愈伤组织类型。
1.2.2 愈伤组织诱导不定芽 取上述来源的不同
愈伤组织分别接种于不定芽诱导培养基中进行不
定芽诱导, 不定芽诱导培养基为含有 6-BA/NAA/
IBA 的 SH 基本培养基, 每个激素取 3 个水平, 采
用正交设计的方法共 9 个组合。 先确定 NAA 和
IBA 浓度, 然后再根据试验结果采用单因素试验
对 6-BA 的浓度进行调整, 其中 6-BA 的浓度分
别为 1.0、 3.0、 5.0 mg/L; NAA 的浓度分别为
0.1、 1.0、 2.0 mg/L; IBA 的浓度分别为 0.1、 1.0、
2.0 mg/L, 每瓶接种 4 块愈伤组织, 每个组合接种
5 瓶, 共 20个外植体, 重复接种 3次, 4周后观察
不同愈伤组织在不同分化培养基上的不定芽分化情
况, 并分别计算不定芽分化率和分化系数。
1.2.3 生根培养 待再生植株长到 5~8 cm 高时将
其转入生根培养基中进行生根培养, 生根培养所用
培养基为添加不同浓度的 IBA 或 NAA 的 MS 基本
培养基 , 其中 IBA 的浓度分别为 0.0、 1.0、 3.0、
5.0 mg/L; NAA 的浓度分别为 1.0、 3.0、 5.0 mg/L;
每瓶接种 4 株, 每个组合接种 5 瓶共 20 株, 重复
接种 3 次, 2 周后观察再生植株在不同生根培养基
上的生根情况, 并分别计算生根率; 4 周后观察再
生植株在不同生根培养基上的生根情况, 并分别统
计生根率、 生根数及根长。
1.2.4 炼苗和移栽 待再生植株长出 4~5 条壮根
时, 将其置于自然条件下炼苗 1周, 洗净基部残留
的培养基, 用 3%高锰酸钾浸泡 1~3 min 后移植到
基质为火烧土和河沙(火烧土 ∶ 河沙=1 ∶ 1)的塑料
遮光大棚中, 每天早晚各浇透水 1次, 待幼苗长出
3片新叶后即可移栽到自然环境下继续培育。
以上所有培养基的蔗糖浓度均为 30 g/L, 卡拉
胶的浓度为 8.0%, 在灭菌前先将 pH 值调为 5.8,
充分混匀后分装于玻璃瓶中, 121℃灭菌 20 min,
取出后置于接种室备用。 培养条件为光照 12 h, 黑
暗 12 h, 光强 1 500~2 000 lx, 相对湿度 60%, 温
度(26±2)℃。
1.3 数据处理
愈伤组织诱导率=(诱导愈伤组织的外植体数/
接种的外植体数)×100%
不定芽分化率=(分化不定芽的愈伤组织数/接
种的愈伤组织数)×100%
分化系数=(分化的不定芽数/分化不定芽的愈
伤组织数)×100%
生根率=(生根的植株数/接种的植株数)×100%
生根数=所有根数/生根的植株数
根长=根长总和/所有根数
所有数据均采用 SAS分析软件统计, 并进行差异
显著性分析(由于污染而中途清除掉的不计算在内)。
62- -
第 1 期
表 1 外植体类型和激素对愈伤组织诱导的影响
说明: 同列数据后不同小写字母表示 0.05 水平上的差异显著性, 下同。 Ⅰ型为黄白色致密愈伤组织, Ⅱ型为黄色、 松软、
水渍状愈伤组织, Ш 型为黄绿色球状或块状愈伤组织。
编号
激素种类及浓度/(mg/L) 外植体的愈伤组织诱导率/% 外植体的愈伤组织类型
BA 2, 4-D 茎尖 茎尖 幼嫩叶片
(1) 0.2 0.2 70.00 gh 73.33 d Ⅰ Ⅰ
(2) 0.2 1.0 81.67 ef 98.33 a Ⅱ Ⅱ
(3) 0.2 2.0 93.33 abcd 100.00 a Ⅱ Ⅱ
(4) 0.5 0.2 85.00 de 80.93 c Ⅰ Ⅰ
(5) 0.5 1.0 98.33 ab 100.00 a Ⅱ Ⅱ
(6) 0.5 2.0 100.00 a 100.00 a Ⅱ Ⅱ
(7) 1.0 0.2 96.67 abc 91.67 b Ⅰ Ⅰ
(8) 1.0 1.0 100.00 a 100.00 a Ⅱ Ⅱ
(9) 1.0 2.0 100.00 a 100.00 a Ⅱ Ⅱ
(10) 2.0 0.2 91.67 abcd 95.00 b Ⅱ Ⅱ
(11) 2.0 1.0 100.00 a 100.00 a Ⅱ Ⅱ
(12) 2.0 2.0 100.00 a 100.00 a Ⅱ Ⅱ
(13) 1.0 0.2 63.33 h 65.00 e Ⅰ Ⅰ
(14) 1.0 0.5 65.00 h 81.67 c Ⅰ Ⅰ
(15) 1.0 1.0 75.00 fg 88.33 b Ⅱ Ⅱ
(16) 2.0 0.2 63.33 h 91.67 b Ш Ⅱ
(17) 2.0 0.5 86.67 de 100.00 a Ш Ⅱ
(18) 2.0 1.0 90.00 bcde 100.00 a Ш Ⅱ
(19) 3.0 0.2 86.67 de 96.67 a Ш Ⅱ
(20) 3.0 0.5 88.33 cde 100.00 a Ш Ⅱ
(21) 3.0 1.0 88.33 cde 100.00 a Ш Ⅱ
NAA 幼嫩叶片
a 为幼嫩叶片在 MS+BA 1.0 mg/L+2,4-D 0.2 mg/L 培养基上培养 4 周后的情况; b 为幼嫩叶片在 MS+BA 3
mg/L+NAA 1.0 mg/L 培养基上培养 8 周的情况; c 为茎尖在 MS+BA 3.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L 培养基上培养 16 周
的情况(Bar=1.0 cm)。
图 1 愈伤组织类型
Ⅰ型愈伤组织 Ⅱ型愈伤组织 Ⅲ型愈伤组织
a b c
2 结果与分析
2.1 外植体类型和激素对愈伤组织诱导的影响
分别以幼嫩叶片和茎尖进行愈伤组织的诱导,
获得了 3 种不同类型的愈伤组织(见图 1)。 其中Ⅰ
型愈伤组织为黄白色致密颗粒, 该类愈伤组织生长
缓慢; Ⅱ型愈伤组织为黄色、 松软、 水渍状愈伤组
织, 该类愈伤组织生长较快, 后期有较多球状结构
出现; Ⅲ型愈伤组织为黄绿色球状或块状愈伤组
织, 该类愈伤组织颜色鲜艳, 增殖效果较好。 以幼
嫩叶片为外植体, 接种 10 d 后便在切口可见愈伤
组织诱导, 培养 4 周后, 在初步筛选的 21 种不同
激素组合的愈伤组织诱导培养基上都可诱导出愈伤
组织, 愈伤组织诱导率为 65%~100%, 其中愈伤
组织诱导率最低为65%[组合(13)],最高为100%[组
合(3)、 (5)、 (6)、 (8)、 (9)、 (11)、(12)、 (17)、
(18)、 (20)和(21)]。 以叶片为外植体可获得Ⅰ型
[组合 (1)、 (4)、 (7)、 (13)、 (14)]和Ⅱ型 [组合
(2)、 (3)、 (5)、 (6)、 (8)-(12)、 (15)-(21)]愈伤
组织,其中Ⅰ型愈伤组织所占比例为23.81%,Ⅱ型
愈伤组织所占比例为76.19%(表1)。
张燕梅等: 剑麻愈伤组织的诱导和再生体系的建立 63- -
第 34 卷热 带 作 物 学 报
a、 b分别为以幼嫩叶片为外植体获得的Ⅰ和Ⅱ型愈伤组织在 SH+6-BA 5.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+
IBA 0.1 mg/L 培养基上培养 4周的情况; c、 d为以茎尖为外植体获得的Ⅱ型和Ⅲ型愈伤组织在 SH+6-
BA 5.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+IBA 0.1 mg/L 培养基上培养 2周的情况(Bar=1.0 cm)。
图 2 不同类型的愈伤组织在分化培养基上诱导不定芽的情况
a b c d
与幼嫩叶片相比, 以茎尖为外植体, 愈伤组织
启动相对缓慢(3~4 周), 愈伤化程度比叶片的低,
愈伤组织相对较致密。 以茎尖为外植体, 培养4 周
后愈伤组织诱导率在 63.33%以上 , 最高可达
100%[组合(6)、 (8)、 (9)、 (11)和(12)]。 以茎尖
为外植体可获得Ⅰ型、 Ⅱ型和Ⅲ型愈伤组织, 其中
Ⅰ型愈伤组织所占比例为 23.81%, Ⅱ型愈伤组织
所占比例为 47.62%, Ⅲ型愈伤组织所占比例为
28.57%(表 1)。
激素对愈伤组织诱导影响非常明显(表 1), 低
浓度的激素组合不利于愈伤组织的诱导, 愈伤组织
诱导率也相对较低, 组合(1)、 (4)、 (13)、 (14)仅
在伤口形成少量黄色致密颗粒, 愈伤组织生长缓
慢。 6-BA/NAA 组合可诱导Ⅰ、 Ⅱ和Ⅲ型愈伤组织
发生, 随着 NAA 浓度的升高, 愈伤组织诱导率明
显升高, 愈伤化程度也明显增强, Ⅱ和Ⅲ型愈伤组
织比例增加。 当 NAA 浓度大于 0.5 mg/L 时 [组合
(14)、 (15)、 (17)、 (18)、 (20)和(21)], 除组合
(14)外, 所有外植体愈伤组织诱导率均在 80%以
上, 最高可达 100%[以叶片为外植体, 组合(17)、
(18)、 (20)和(21)]。 6-BA/2, 4-D 组合可诱导Ⅰ
和Ⅱ型愈伤组织发生, 与 6-BA/NAA 组合相比,
相同浓度的激素组合, 6-BA/2, 4-D 组合更有利于
愈伤组织的诱导[组合(7)、 (8)、 (10)和(11)], 当
2, 4-D浓度大于1.0 mg/L时, 除组合(2)外, 所有外
植体愈伤组织诱导率均在 95%以上 , 组合 (6)、
(8)、 (9)、 (11)和(12)愈伤组织诱导率为 100%。
需要说明的是, 由于仅有Ⅲ型愈伤组织可诱导不定
芽, 且 NAA 浓度为 0.5 mg/L 和 1.0 mg/L 时, Ⅲ型
愈伤组织在相同培养基上继代一段时间后, 有类
似Ⅱ型愈伤组织中的球状结构出现, 球状结构在
分化培养基上无法诱导不定芽, 因此, 在后续的
研究中, 均以组合(19)作为愈伤组织诱导和继代
培养基。
2.2 外植体类型和激素对不定芽分化的影响
在本研究中, 以叶片为外植体多获得Ⅰ型和Ⅱ
型愈伤组织, 其中 I 型愈伤组织在分化培养基上褐
化死亡(图 2-a); Ⅱ型愈伤组织在分化培养基上有
绿色的变态根诱导(图 2-b), 即以叶片为外植体均
未获得完整的再生植株。 以茎尖为外植体可获得 I
型、 Ⅱ型和Ⅲ型愈伤组织, 其中 I 型愈伤组织在分
化培养基上褐化死亡; Ⅱ型愈伤组织在分化培养基
上有白色不定根形成(图 2-c); Ⅲ型愈伤组织在分
化培养基上可诱导不定芽(图 2-d)。
由表 2可知, 激素对Ⅲ型愈伤组织不定芽的诱
导影响较大 , 高浓度的 NAA 和 IBA[组合 (24)、
(26)、 (30)]不利于不定芽的诱导, 当 NAA 和 IBA
浓度为 2.0 mg/L 时[组合(24)], 不定芽分化率和分
化系数均为最低, 为(39.18±0.82)%和(2.67±0.84)。
相同浓度的 NAA 和 IBA 组合 [组合 (22)、 (31)、
(32)和(33)], 6-BA浓度越低,不定芽分化率和分
化系数相应偏低, 并有不定根形成 [组合 (22)和
(31)], 随着 6-BA 浓度的升高, 不定根减少, 不
定芽诱导率和分化系数升高。 在所有筛选 12 个不
定芽分化培养基中, 组合(33)不定芽分化率高于组
合(22)、 (23)、 (24)、 (25)、 (26)、 (28)和(30),
与组合(27)、 (29)、 (31)、 (32)无显著差异; 分化
系数显著高于 (22)、 (23)、 (24)、 (25)、(26)、
(27)、 (28)、 (29)、 (30)、 (31), 与组合(32)无显
著差异。 结合上述2个因素表明, 组合(33)效果较
好, 不定芽分化率和分化系数均显著高于其它激素
组合, 不定芽分化率为(98.33±1.67)%, 分化系数
为 (13.19±0.58)。
2.3 激素对再生植株生根的影响
由表 3 可知, 在不加激素的 MS 基本培养基上
生根培养 2 周时, 生根率为(88.33±1.67)%, 培养
4周时,生根率为(98.33±1.67)%, 生根数为(5.39±
0.70), 根长为(8.44±0.25)[组合(34)]。 在不加激素
的 MS 基本培养基上生根, 生根率和根长明显高于
组合(35)-(40), 生根数比添加高浓度的 IBA[组合
(36)和(37)]少。 在添加不同浓度的 IBA 培养基上
培养 2周时, 有不同程度的根诱导, 随着培养时间
的延长, 生根率增加。 培养 4周时, 生根率最高为
(75.86±0.86)%[组合(37)], 最低为(68.28±1.64)%
64- -
第 1 期
[组合(36)]。 随着 IBA 浓度的增加, 生根数增加,
根的伸长受到抑制, 当 IBA 浓度为 5 mg/L 时, 生
根数为 (8.91±1.12), 根长为 (4.52±0.09)cm [组合
(37)]。 与IBA 相比, 加入相同浓度的 NAA 后的生
根率, 生根数和根长均明显低于添加 IBA 的生根
率和根长, 并且随着 NAA浓度增加, 差异越明显,
当 NAA 浓度为 5 mg/L 时, 培养 2 周时未见根诱
导, 培养 4 周后的生根率仅为(20.98±0.98)%, 根
长为(2.22±0.08), 根变得短而粗, 基部有少量愈
伤组织形成[组合(40)]。 即不加激素的空白培养基
更有利于剑麻根的诱导和伸长。
2.4 试管苗移栽
将再生植株置于自然条件下炼苗 1 周, 洗净基
部残留的培养基, 用 3%高锰酸钾浸泡 1~3 min 后
移植到基质为火烧土和河沙(火烧土 ∶ 河沙=1 ∶ 1)
的塑料遮光大棚中, 4 周后成活率为 95%(注: 炎
热夏季成活率略低)。
采用该技术体系, 茎尖组织接种 3~4周后在切
口出现块状或球状黄绿色愈伤组织; 继代培养 2~3
次后, 将黄绿色的愈伤组织接种到分化培养基上,
2 周内便可诱导不定芽; 将不定芽剥离, 经继代培
养 4 周后进行生根培养, 便可获得完整再生植株,
用于室温移栽(图 3)。
3 讨论与结论
在筛选的 40 种不同激素组合的培养基中, 以
H.11648 麻茎尖为外植体, 以 MS+6-BA 3.0 mg/L+
NAA 0.2 mg/L 为愈伤组织诱导培养基, 以 SH+6-
BA 5.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+IBA 0.1 mg/L 为分化培
养基, 以不加激素的 MS 基本培养基为生根培养
基, 成功建立了以 H.11648麻茎尖为外植体的愈伤
组织诱导、 分化及植株再生技术体系。
通常植物组织培养过程中愈伤组织的诱导和
不定芽分化与细胞分裂素和生长素的比例有关 。
本研究中发现, 生长素对剑麻愈伤组织的诱导是
必需的 [12], 并且 2, 4-D 的作用优于 NAA。 随着
2, 4-D和 NAA浓度的升高, 愈伤组织诱导比例升
高。 此外, 高浓度的 2, 4-D更有利于球状结构愈
伤组织的诱导, 而 NAA则更有利于不定根的形成,
但两者浓度过高, 均不利于不定芽的诱导。
编号
激素种类及浓度/(mg/L) 茎尖
BA IBA 不定芽分化率/% 分化系数
(22) 1.0 0.1 0.1 (78.34±1.67)d (7.56±4.03)bc
(23) 1.0 1.0 1.0 (58.34±1.67)e (4.69±3.66)d
(24) 1.0 2.0 2.0 (39.18±0.82)f (2.67±0.84)e
(25) 3.0 0.1 1.0 (82.19±1.48)cd (3.56±1.52)de
(26) 3.0 1.0 2.0 (75.66±2.96)d (2.86±1.15)de
(27) 3.0 2.0 0.1 (93.33±3.33)ab (6.39±3.28)c
(28) 5.0 0.1 2.0 (82.78±1.47)cd (4.52±1.96)de
(29) 5.0 1.0 0.1 (97.17±1.48)ab (4.14±2.15)de
(30) 5.0 2.0 1.0 (89.04±0.96)bc (2.76±1.27)e
(31) 2.0 0.1 0.1 (90.00±5.77)abc (8.48±0.62)bc
(32) 3.0 0.1 0.1 (96.67±3.33)ab (11.52±0.65)ab
(33) 5.0 0.1 0.1 (98.33±1.67)a (13.19±0.58)a
NAA
表 2 激素对不定芽分化的影响
编号
激素种类及浓度/(mg/L) 生根率/%
生根数 根长/cm
IBA 2周 4周
(34) 0 0 (88.33±1.67)a (98.33±1.67)a (5.39±0.70)bcd (8.44±0.25)a
(35) 1 (37.22±2.22)c (73.19±1.60)bc (3.37±0.47)cd (6.24±0.23)b
(36) 3 (54.15±0.85)b (68.28±1.64)c (6.63±0.93)ab (6.24±0.22)b
(37) 5 (36.11±2.00)c (75.86±0.86)b (8.91±1.12)a (4.52±0.09)c
(38) 1 (8.83±1.96)d (45.43±2.92)e (4.59±1.06)bcd (3.63±0.19)d
(39) 3 (4.97±0.03)d (57.98±1.52)d (5.95±1.15)bc (2.22±0.08)e
(40) 5 (0.00±0.00)e (20.98±0.98)f (2.76±0.85)d (1.07±0.07)f
NAA
表 3 激素对再生植株生根的影响(MS基本培养基)
张燕梅等: 剑麻愈伤组织的诱导和再生体系的建立 65- -
第 34 卷热 带 作 物 学 报
a: 茎尖组织; b: 愈伤组织诱导; c: 愈伤组织分化; d: 不定芽; e: 生根; f: 移栽(bar=1 cm)。
图 3 剑麻茎尖愈伤组织的诱导和植株再生
d e f
a b c
不同外植体愈伤组织启动快慢和愈伤组织类型
也存在差异, 本研究以幼嫩叶片为外植体愈伤组织
启动相对较快(2周), 愈伤组织松散水渍, 以茎尖
为外植体愈伤组织启动相对慢(3-4 周), 愈伤组织
相对致密, 但叶片无法诱导Ⅲ型愈伤组织, 这与不
同组织细胞特性有关[9]。 Valenzuela-Sánchez 等[9] 利
用 A.tequilana 叶片为外植体在添加 2, 4-D 和 6-
BA 的 MS 和 MS1 培养基上未能诱导愈伤组织, 以
茎段为外植体诱导出了愈伤组织。
本研究以 H.11648麻幼嫩叶片为外植体无法获
得再生植株。 张世清等[14]以 H.11648麻组培苗叶片为
外植体获得了完整的再生植株, 可能与激素组合和浓
度有关。 后者所用的愈伤组织诱导培养基为 MS+
2, 4-D 0.5 mg/L+6-BA 4.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+3%蔗
糖+0.23%植物凝胶, 分化培养基为 MS+6-BA 3.0 mg/
L+NAA 0.3 mg/L。 本研究愈伤组织诱导采用的是 BA/
NAA和 BA/2, 4-D组合, 不同的激素组合对愈伤组
织的状态有直接的影响。 同时不同的基本培养基对
不定芽的分化影响也很大, 以茎尖诱导的愈伤组织
为材料, 在相同激素组合的 MS和 SH基本培养基上
进行不定芽诱导, 前者不定芽几乎玻璃化。
本研究表明, 在不添加任何激素的 MS 基本培
养基上生根效果优于其它激素组合, 这与 Bin 等[15]
的研究结果一致, 这可能与植物本身的生物学特性
有关, 剑麻为多年生的热带纤维作物, 在自然条件
下易于生根, 具体原因还有待进一步研究。
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责任编辑: 黄东杰
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