全 文 ：不同植物激素对鲁梅克斯 K-1杂交酸模
愈伤组织诱导及再生的影响＊
张 博 ,姚 焱 ,杨茁萌 ,安沙舟
(新疆农业大学 ,乌鲁木齐 830052)
摘 要:本试验研究了经 6 种激素组合 ,每种组合 16 种浓度处理对鲁梅克斯 K-1 杂交酸模的三种外植
体诱导 、分化 、再生的影响。结果表明:①2 , 4-D 是必需的诱导激素;②2 , 4-D×BAP 在 6 种激素组合中
的诱导 、分化的效果较好 , MS+0.2mg/ L 2 , 4-D+2mg/ LBAP 为诱导愈伤及分化的理想激素组合 ,
NAA 、IBA、IAA 不利于愈伤组织的诱导和生长;③胚根不适合作诱导的外植体 , 在诱导愈伤阶段不宜加
NAA 、IBA和 IAA 等促生根的激素。
关 键 词:鲁梅克斯 k-1杂交酸模;愈伤组织;组织培养;植物激素
中图分类号:S548 文献标识码:A 文章编号:1003-6377(2001)01-0008-04
鲁梅克斯 k-1杂交酸模是从乌克兰引进的蓼科
酸模属植物新品种。该品种多年生 ,不仅是高产 、抗
寒 、蛋白质含量高 、营养成份全的一种开发前景广阔
的优质饲料植物 , 而且在生物工程研究领域也具有
十分重要的作用。目前国内外有关酸模属及鲁梅克
斯 k-1 杂交酸模的研究较少 , 仅俄罗斯 、乌克兰 、荷
兰 、英国 、法国 、德国 、西班牙 、挪威 、印度及非洲一些
国家主要开展过酸模属植物生产和利用的研究。我
国对鲁梅克斯 k-1 杂交酸模的特性[ 1] 、青贮利用[ 2] 、
耐盐性[ 3]等方面进行了一些研究。在细胞工程研究
方面 ,只有 Bang J.W.进行过 Rumex acetosa 离体培
养的报道[ 4] 。组织培养是生物技术研究的基础 , 因
此 ,研究此项技术不仅填补了酸模属植物组织培养
技术的不足 , 而且对培育鲁梅克斯 k-1 杂交酸模新
品种以及开展生物工程的科研和开发具有重要意
义。
1 材料与方法
1.1 供试材料
鲁梅克斯 k-1 杂交酸模(R umex patientia×R .
收稿日期:2000-12-14
＊该 研 究为 国 家自 然 科学 基 金(编 号:
39870604)资助项目。
Tianschanicus cv.Rumex k-1)的种子由新疆农业大
学草业工程系提供。 用常规方法培育成无菌苗 , 选
用无菌苗的下胚轴(H)、胚根(R)和子叶(C)为外植
体。
1.2 试验方法
诱导培养基采用了 6 种激素组合 , 分别为 2 , 4-D
×BAP、2 , 4-D×KT、2 , 4-D×ZT 、NAA×BAP、IAA×
BAP、IBA×BAP。 每组合的各激素有 4 个浓度梯
度:0mg/ L 、0.2mg/ L 、2mg/ L 、5mg/ L , 故每组合有
16个浓度处理 , 重复 2 次 , 在黑暗 、(26 ±2)℃条件
下 , 诱导愈伤组织。
2 结果与分析
2.1 不同植物生长激素对鲁梅克斯 k-1 杂交酸模
愈伤组织诱导的影响
2.1.1 2 , 4-D×BAP 组合对鲁梅克斯 k-1 杂交酸模
愈伤组织诱导的影响 不同植物对激素的要求不
同 , 但大多对 2 , 4-D 敏感 ,本试验中 2 , 4-D 的作用是
明显的。 2 , 4-D×BAP 对 3 种外植体愈伤组织诱导
的影响见表 1。 2 , 4-D×BAP的 16 个处理中无激素
的处理(2 , 4-D、BAP 的含量均为 0mg/ L)只能诱导
各外植体生根 , 不能诱导产生愈伤组织 , 2 , 4-D存在
的情况下 , 能诱导外植体产生愈伤组织。这与黄学
林(1995)所述 2 , 4-D是诱导大多数植物中最有效的
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2001年 3月 第 1期(总第 110期) 草食家畜(季刊)
物质相一致[ 5] 。不同外植体适宜的浓度略有差异 ,
下胚轴在 0.2mg/ L 浓度下易产生愈伤组织(由于极
易产生褐化 ,到第 4 周无正常愈伤组织 , 表 1 中不能
表现出来), 子叶在 0.2～ 2mg/ L 浓度下易产生愈伤
组织 ,胚根不易诱导出愈 , 往往褐化死亡。 2 , 4-D×
BAP共同作用时 , 2 , 4-D 浓度较低(0.2mg/ L)对 3
种外植体诱导效果较好 , 浓度较高时(2 ～ 5mg/ L),
正常愈伤组织率反而下降(部分由于褐化所致), 较
高浓度 BAP(2mg/ L)愈伤生长较好。从表 1 综合来
看 ,下胚轴 、胚根较适宜的激素组合为 0.2mg/ L2 , 4-
D+2mg/ L BAP , 子叶为 0.2 ～ 2mg/ L2 , 4-D +2
mg/ LBAP。
表 1 2 , 4-D×BAP诱导 3种外植体
第 4 周正常愈伤率比较 %
外植体 2 , 4-D BAP
B1 B2 B3 B4
下胚轴
子 叶
胚 根
D1 ＊ 0 0 0
D2 0 46.7 66.7 10.6
D3 0 30.5 55.6 13.3
D4 0 20.5 10.8 -
D1 ＊ 0 0 0
D2 20.8 61.5 75.5 41.6
D3 42.5 58.3 68.6 48.8
D4 40.0 31.1 55.7 25.0
D1 ＊＊ ＊ 0 0
D2 0 33.3 62.5 -
D3 0 0 0 33.3
D4 0 - 0 -
注:①D 1 、D2 、D3 、D4 分别表示 2 , 4-D 浓度为 0 、0.2 、2 、
5mg/ L ;②B1 、B2 、B3 、B4 分别表示 BAP浓度为 0 、0.2 、
2 、5mg/ L;③“-”表示受污染未获得数据 , “ ＊”表示外
植体诱导出根 , 出根率<50%,“ ＊＊”表示出根率>
50%。
2.1.2 2 , 4-D×KT 、2 , 4-D×ZT 组合对鲁梅克斯 k-
1 杂交酸模愈伤组织诱导的影响 2 , 4-D×KT、2 , 4-
D×ZT 组合对 3种外植体愈伤组织诱导的影响见表
2。在KT 和 ZT 单独存在的情况下 , 3 种外植体均未
出愈 , 下胚轴和胚根诱导产生根。加入 2 , 4-D 后外
植体出愈能力增强 ,下胚轴 2 , 4-D 浓度为 0.2mg/ L
时较好 , 子叶 2 , 4-D 浓度在 2～ 5mg/ L 时较好。
在 2 , 4-D×KT 组合中 , 下胚轴诱导愈伤的较适
宜浓度配比为 0.2mg/ L2 , 4-D+2mg/ L KT , 子叶诱
导愈伤的较适宜浓度配比为 5mg/ L2 , 4-D+2mg/ L
KT 。在 2 , 4-D×ZT 组合中 ,下胚轴和胚根诱导愈伤
较差 , 子叶较适宜的浓度配比为 5mg/ L2 , 4-D+0.2
～ 1mg/ LZT。
2.1.3 NAA×BAP、IBA×BAP 对鲁梅克斯 k-1 杂
交酸模愈伤组织诱导的影响 在 NAA×BAP 组合
中 , NAA 单独使用时 , 3 种外植体全部发根 , NAA 浓
度高于 2mg/ L 时发根受到抑制 , 随着 BAP 的加入
及浓度增加 , 发根受到抑制 , 并促进愈伤的产生。在
IBA×BAP 组合中 , IBA 单独使用时 , 3 种外植体全
部发根 , 随着 BAP 浓度的增加发根率无明显减弱 ,
BAP增加至 5mg/ L 时 ,下胚轴 、子叶才少量出愈(详
见表 3)。
表 2 2 , 4-D与 KT 、ZT 组合诱导 3 种外植体第 4 周正常愈伤率比较 %
外植体 2 , 4-D KT
K 1 K 2 K3
ZT
Z1 Z2 Z3 Z4
下胚轴
子 叶
胚 根
D1 ＊ ＊ 0 ＊ ＊ ＊ -
D2 33.30 54.50 16.70 - 8.30 50.00 -
D3 16.70 16.70 0 0 0 0 8.30
D4 10.00 - 7.70 0 0 0 0
D1 0 0 0 ＊ 0 0 -
D2 20.00 25.00 40.00 - 6.25 25.00 0
D3 10.70 8.30 15.40 12.50 6.25 6.25 12.50
D4 47.60 60.70 55.00 6.25 62.50 56.50 10.00
D1 ＊＊ ＊＊ ＊＊ ＊＊ ＊ 0 -
D2 - - - - 37.50 - -
D3 - - 0 0 6.25 0 -
D4 2.30 7.60 0 0 0 - -
注:①D 1 、D 2 、D3 、D4 分别表示 2 , 4-D 浓度为 0 、0.2 、2和 5mg/ L;②K 1 、K 2 、K 3 分别表示 KT 浓度为 0.2 、2和 5mg/ L;
③Z1 、Z2 、Z3 、Z4 分别表示 ZT 浓度为 0.05 、0.2 、1和 2mg/ L 。
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草食家畜(季刊) 2001年 3月 第 1期(总第 110期)
2.1.4 IAA×BAP 对鲁梅克斯 k-1 杂交酸模愈伤组
织诱导的影响 IAA×BAP 组合对 IBA×BAP 组合
的诱导的结果相似 , 相同 BAP 浓度下 , 随着 IAA 浓
度增高 , 3 种外植体的出根率有增大的趋势。 IAA×
BAP组合诱导 4周后 , 绝大多数外植体发根 , 不能继
续分化培养。
在 NAA×BAP、IAA×BAP和 IBA×BAP 3 个组
合中 , NAA 、IAA 和 IBA 都有诱导生根的能力 , 但
NAA有所不同 , NAA 在低浓度下促进生根 , 当超过
2mg/ L 时则会抑制生根 , IAA 和 IBA 较高浓度下未
出现抑制生根的现象。上述 3 组合中 BAP有抑制生
根的作用 , 这与曹致义(1986)对葡萄离体芽茎在
BAP存在条件下的发根受抑制的研究结果相似[ 6] 。
在无激素处理条件下 , 3 种外植体直接生根 , 说明鲁
梅克斯 k-1 杂交酸模可能含有较高水平的内源生长
激素类物质 , 自身有较强的发根能力。
表 3 BAP与 NAA、IBA 组合诱导 3 种外植体第 4 周正常愈伤率比较 %
外植体 BAP NAA
N 1 N 2 N 3 N4
IBA
I1 I2 I3 I4
下胚轴
子 叶
胚 根
B1 ＊＊ ＊＊ ＊＊ ＊ ＊＊ ＊ ＊＊ ＊＊
B2 0 ＊＊ ＊＊ 20.0 0 20.0 ＊ ＊
B3 0 22.2 42.9 22.2 0 ＊ ＊ ＊＊
B4 0 - 20.0 28.5 0 40.0 50.0 40.0
B1 ＊ ＊＊ ＊＊ ＊ ＊ 0 ＊ ＊
B2 0 10.9 20.1 23.3 0 0 20.0 ＊
B3 0 22.3 55.5 60.5 0 ＊ ＊ ＊＊
B4 0 - 62.4 75.0 0 8.3 9.1 18.1
B1 ＊＊ ＊＊ ＊ ＊ ＊＊ ＊＊ ＊ ＊
B2 ＊ ＊ ＊ 40.0 ＊ ＊＊ - ＊
B3 0 ＊ 0 25.0 0 ＊＊ ＊ ＊
B4 0 ＊ 0 25.0 0 0 10.0 0
注:①B1 、B2、B3 、B4分别表示 BAP 浓度为 0 、0.2 、2和 5mg/ L;②N 1 、N 2 、N 3 、N4 分别表示 NAA 浓度为 0 、0.2 、2和 5
mg/ L;③I1 、I2 、I3 、I4 分别表示 IBA 浓度为 0 、0.2 、2和 5mg/ L 。
2.1.5 6 种激素组合对鲁梅克斯 k-1 杂交酸模的平
均出愈天数及正常愈伤率 为综合比较各激素组合
的诱导效果 , 将各组合的统计值平均列于表 4。
表 4 激素组合对下胚轴 、子叶愈伤组织诱导的影响 d、%
激素组合
生长
素类
细胞分
裂素类
下胚轴
平均出
愈天数
正常愈
伤率
子 叶
平均出
愈天数
正常愈
伤率
2 , 4-D BAP 4.5 16.9 11.2 35.5
2 , 4-D KT 7.0 14.5 19.7 23.5
2 , 4-D ZT 7.7 5.1 13.4 14.5
NAA BAP 6.3 10.7 14.3 24.1
IBA BAP 9.1 9.4 20.5 3.5
IAA BAP 14.4 6.1 28.0 2.5
从表 4可以看出 , 在 2 , 4-D×BAP组合中 , 子叶 、
下胚轴第 4 周正常愈伤率分别为 35.5%、16.9%, 出
愈天数分别为 11.2 和4.5d , 均优于其它激素组合。
其次是 2 , 4-D×KT 与 NAA×BAP。 其它激素组合
在出愈天数 、正常愈伤率上相对较差。
2.2 不同激素组合对鲁梅克斯 k-1 杂交酸模再生
的影响
将愈伤组织进一步培养形成的不定芽 、体细胞
胚 、根分化及形成小植株情况列于表 5。愈伤组织分
化和植株再生的组合主要是 2 , 4-D×BAP、2 , 4-D×
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2001年 3月 第 1期(总第 110期) 草食家畜(季刊)
KT 、2 , 4-D ×ZT 和 NAA ×BAP 。 其中 , 2 , 4-D ×
BAP、2 , 4-D×KT 组合的愈伤组织分化产生了小植
株 , 2 , 4-D×ZT 和 NAA ×BAP 组合仅诱导分化出
根 , 尤其是 NAA×BAP 组合 , 子叶和下胚轴愈伤的
根分化频率很高 , 但无植株再生能力 , 这可能与
NAA刺激根分化有关。
表 5 不同激素组合对下胚轴 、子叶愈伤再生的影响 %
培养基 下胚轴
SH SE RT REG
子 叶
SH SE RT REG
2 , 4-D 0.2BAP0.2 0 0 20.0 0 0 0 36.3 0
2 , 4-D 5BAP0.2 - - - - 10.0 9 0 10.0
2 , 4-D 0.2BAP5 11.1 0 0 11.1 0 8.2 20.6 8.2
2 , 4-D 0.2BAP2 0 0 60.0 0 6.7 0 0 6.7
2 , 4-D 0.2KT2 - - - - 0 0 40.0 0
2 , 4-D 5KT5 - - - - 0 7.7 0 7.7
2 , 4-D 0.2ZT0.2 - - - - 0 0 17.6 0
2 , 4-D 0.2ZT1 - - - - 0 0 30.0 0
NAA 2BAP5 0 0 100.0 0 0 0 100.0 0
NAA 5BAP2 0 0 66.7 0 0 0 75.0 0
NAA 5BAP5 0 0 66.7 0 0 0 100.0 0
注:SH 指形成不定芽的愈伤组织频率;SE指发生体细胞胚的愈伤组织频率;RT 指根分化的愈伤组织频率;REG 指形
成小植株的频率(再生植株数/接入分化培养基的愈伤块数)。
3 结 论
3.1 2 , 4-D 是诱导鲁梅克斯 K-1 愈伤组织的重要激
素。0.2 ～ 5mg/ L 能诱导下胚轴 、子叶 、胚根 3 种外
植体出愈 , 其它生长素单独使用诱导效果均差于 2 ,
4-D。细胞分裂素不能诱导出愈。
3.2 2 , 4-D×BAP组合诱导愈伤 、分化 、再生的效果
最好 ,正常愈伤率 、分化率和形成小植株的频率均高
于其它组合。 0.2mg/ L2 , 4-D+2mg/ L BAP 为诱导
的理想组合。
3.3 胚根不适合作诱导的外植体。生长素类
NAA、IBA 和 IAA 对外植体有促进生根的作用 , 在诱
导愈伤阶段不宜加 NAA 、IBA 和 IAA 等促生根的激
素。
参考文献:
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[ 6] 曹孜义.木本植物组织培养及其应用〔M〕.高
等教育出版社 , 1986:336.
更 正:
1.2000年第 3期(总第 108期),第 46页右栏第 4行“mg/kg”应改为“mg/100ml”。
2.2000年第 3期(总第 108期),第 49页左栏第 19行“ml/ml”应改为“mg/ml” 。
11
草食家畜(季刊) 2001年 3月 第 1期(总第 110期)