全 文 ：2001 年 12 月
December 2001
中国油料作物学报
Chinese journal of oil crop sciences
第 23 卷第 4期
Vol.23 No.4
文章编号:1007—9084(2001)04—0028—04
播娘蒿高频率再生植株因素的研究
周颂东1 , 罗鹏2
(1.四川师范学院生物系 ,四川南充 637002;2.四川大学生命科学学院植物研究所 ,四川 成都 610064)
摘要:以播娘蒿子叶 、子叶柄和下胚轴为外植体 ,研究不同外植体 、激素组合以及硝酸银对播娘蒿再生频
率的影响。结果表明:外植体 、激素以及硝酸银的影响都非常显著;最佳外植体为下胚轴;最佳激素组合为 6
-BA(2.0mg/L)+NAA(0.5mg/L);附加 AgNO3(1.7mg/ L)可使下胚轴再生频率提高 63.42%。诱导生根的最佳
培养基为 1/2 MS+NAA(0.5mg/ L)+IBA(0.5mg/ L)。
关键词:播娘蒿;植株再生率;影响因素
中图分类号:Q945.39　　　文献标识码:A
播娘蒿(Descurainia sophia (L.)Webb.Ex Prantl)属十字花科(Cruciferae)播娘蒿属植物 。其种子油
既可用于工业 ,又可食用 。特别因其油中含 37.0%～ 40.9%的亚麻酸 ,在医药上有降血脂 、抗肿瘤等作
用[ 1 ,2] ,而成为一种极具开发潜力的特种油料作物[ 3] 。为加快该种质资源的研究和利用 ,我们对影响播
娘蒿高频率再生植株的因素即外植体 、激素 、硝酸银等进行了分析研究。现将结果报道如下。
1　材料和方法
1.1　实验材料
供试材料来自四川红原草原所 ,室温袋装保存于四川大学植物研究所的播娘蒿种子。将其接种于
MS培养基 ,所得无菌苗的子叶 、子叶柄和下胚轴为外植体 。
1.2　实验方法
1.2.1　外植体的获得　将播娘蒿种子用70%乙醇浸泡1min ,无菌水冲洗一次 ,转入 0.1%HgCl2溶液中
消毒 6 ～ 8min ,随即用无菌水冲洗 5次 ,接种到无激素的MS固体培养上 。培养 7 ～ 10d ,选取处于子叶平
展期并且长势良好的无菌苗 ,切取其子叶 、子叶柄和下胚轴为外植体 。
1.2.2　试验处理　将子叶 、子叶柄和下胚轴切段分别置于含有不同激素的MS 培养基上 ,并附加或不
附加AgNO3(1.7mg/L)。其中激素为:①6-BA(1.0mg/L)+NAA(0.5mg/L);②6-BA(2.0mg/L)+NAA
(0.5mg/L);③6-BA(1.0mg/L)+2 ,4-D(0.1mg/L);④6-BA(2.0mg/L)+2 ,4-D(0.1mg/L)。实验设 3
次重复。
1.2.3　生根培养　当再生小苗长至 2cm左右时移至不同的生根培养基中诱导生根。
培养条件:培养基中附加 30g/L 蔗糖 ,7g/L 琼脂 ,pH 5.6 ～ 5.8 ,25℃±2℃,光照强度 1 500lux ,光照
时间 12 ～ 14h/d ,再生(分化)频率=出芽个数/外植体总数。培养 60d统计芽苗再生频率 。
2　结果与分析
2.1　愈伤组织生长情况
各处理均有愈伤组织产生 ,但不同外植体 、不同激素组合以及有无 AgNO3对愈伤组织生长状况有
明显影响(表 1)。子叶产生愈伤组织的速度较慢 ,接种 10d左右多在切口处 ,少在子叶边缘产生愈伤组
织;子叶柄和下胚轴接种 7d左右在切口两端产生愈伤组织 。子叶愈伤组织诱导率稍低为 77.4%～
收稿日期:2001—08—20
基金项目:国家自然科学基金资助项目(39670084)
作者简介:周颂东(1972—),女 ,重庆荣昌人 ,硕士 ,讲师 ,主要从事植物生理 、遗传的教学和科研。
93.2%,子叶柄为94.2%～ 100%,而下胚轴为 100%。在 1 、2号培养基中 ,愈伤组织多为白色 、绿白色 ,
致密型 ,较硬 ,且在生长过程中 ,20d左右各外植体均有不同程度的根分化;在 3 、4号培养基中 ,愈伤组
织多为黄色 、黄绿色 ,较疏松 ,有的呈颗粒状 ,无根分化。同种激素条件下 ,愈伤组织的生长在含 AgNO3
的处理中比不含 AgNO3的处理中略慢。培养子叶 、子叶柄时加入 AgNO3可略提高愈伤组织诱导率 。
表 1　不同处理对不同外植体愈伤组织生长状况的影响
Table 1　　Effect of different treatments and explant on callus formation
培养基
Medium
激素浓度(mg/ L)
Hormone concentration
6-BA NAA 2 , 4-D
AgNO3
(mg/ L)
愈伤组织诱导率(%)
Percentage of callus
子叶
Cotyledon
子叶柄
Cotyledon petiole
下胚轴
Hypocotyl
愈伤组织生长状况
Growth status of cal lus
子叶
Cotyledon
子叶柄
Cotyledon petiole
下胚轴
Hypocotyl
1 1.0 0.5 0 0 87.2 94.2 100
1.0 0.5 0 1.7 87.5 94.7 100
2 2.0 0.5 0 0 77.4 97.1 100
2.0 0.5 0 1.7 78.8 97.5 100
3 1.0 0 0.1 0 80.6 96.8 100 + + +
1.0 0 0.1 1.7 81.0 100.0 100
4 2.0 0 0.1 0 91.0 100.0 100 + + +
2.0 0 0.1 1.7 93.2 100.0 100
　注:+黄色 ,疏松; 黄绿色 ,较疏松; 绿白色 ,较致密; 白色 ,致密。
　Note:+yellow , loose; yellow and green , comparatively loose; green and white , comparatively fine and close; white , fine and close
2.2　芽苗再生情况
接种 30d左右 ,开始有芽的分化。子叶 、子叶柄和下胚轴在分化培养基中均未见直接出芽的情况 ,
所有的芽均由愈伤组织分化而来。60d时统计芽苗再生频率(表 2)。可以看出 ,各处理间芽苗再生频
表 2　各处理的芽苗再生频率
Table 2　　Shoot regeneration rate of different treatments (%)
外植体
Explant
培养基
Medium
激素浓度(mg/ L)
Hormone concentration
6-BA NAA 2 ,4-D
AgNO3
(mg/ L)
重复
Repeats
Ⅰ Ⅱ Ⅲ X
子叶 1 1.0 0.5 0 0 2.56 3.03 0.00 1.86
Cotyledon 2 1.0 0.5 0 1.7 6.25 6.06 6.67 6.33
3 2.0 0.5 0 0 6.45 6.67 5.56 6.23
4 2.0 0.5 0 1.7 12.12 12.50 13.33 12.65
5 1.0 0 0.1 0 0.00 0.00 0.00 0.00
6 1.0 0 0.1 1.7 0.00 2.78 0.00 0.93
7 2.0 0 0.1 0 0.00 0.00 0.00 0.00
8 2.0 0 0.1 1.7 3.33 3.45 3.57 3.45
子叶柄 1 1.0 0.5 0 0 3.45 3.13 3.03 3.20
Cotyledon petiole 2 1.0 0.5 0 1.7 10.53 9.38 12.50 10.80
3 2.0 0.5 0 0 6.06 6.45 9.68 7.34
4 2.0 0.5 0 1.7 21.21 18.75 21.08 20.61
5 1.0 0 0.1 0 0.00 0.00 0.00 0.00
6 1.0 0 0.1 1.7 3.33 3.13 3.57 3.34
7 2.0 0 0.1 0 2.56 2.86 2.94 2.79
8 2.0 0 0.1 1.7 9.37 10.71 9.68 9.92
下胚轴 1 1.0 0.5 0 0 2.32 5.56 0.00 2.63
Hypocotyl 2 1.0 0.5 0 1.7 13.33 15.63 15.79 14.92
3 2.0 0.5 0 0 8.82 9.09 10.26 9.39
4 2.0 0.5 0 1.7 70.97 74.29 73.17 72.81
5 1.0 0 0.1 0 0.00 0.00 0.00 0.00
6 1.0 0 0.1 1.7 2.22 3.33 3.57 3.04
7 2.0 0 0.1 0 0.00 3.03 2.86 1.96
8 2.0 0 0.1 1.7 7.14 9.38 10.00 8.84
29周颂东等:播娘蒿高频率再生植株因素的研究
率差异较大 。下胚轴在Ms+6-BA(2.0mg/L)+NAA(0.5mg/L)+AgNO3(1.7mg/L)时 ,获得最高再生频
率72.81%,且苗长势好。对各处理进行方差分析[ 4] ,结果表明(表 3):重复间各芽苗再生频率差异不显
著 ,但各处理间差异极显著。各处理因素:外植体 、激素 、AgNO3 以及它们互作的方差均达 0.01显著水
平。根据 F值大小可知 ,外植体 、激素 、AgNO3 三因素对芽苗分化的影响程度依次为:AgNO3>激素>外
植体 。
表 3　表 2资料的方差分析
Table 3　　Larvance analyse of materials in table 2
变异来源Variation source DF SS MS F值
重复间 Repeats 2 7.04 3.52 2.27
处理间 Treatments 23 14881.66 647.03 417.44＊＊
外植体 Explants 2 1319.29 659.65 425.58＊＊
激素Hormone 3 4334.57 1444.86 932.17＊＊
AgNO3 1 2175.25 2175.25 1403.39＊＊
外植体×激素 Explants×Hormone 6 2351.51 391.92 252.85＊＊
外植体×AgNO 3　Explants×AgNO3 2 1022.59 511.30 329.87＊＊
激素×AgNO 3　Hormone×AgNO3 3 1727.80 575.93 371.57＊＊
外植体×激素×AgNO 3　Explants×Hormone×AgNO3 6 1950.65 325.11 209.75＊＊
误差 Error 46 71.11 1.55
总变异 Total variation 71
　　　＊＊:达 0.01显著水平 , 　＊＊:difference at 0.01 level
2.3　AgNO3 、激素及外植体对芽苗再生的影响
AgNO3在各外植体愈伤组织生长阶段 ,有一定的抑制作用 ,但在芽苗分化阶段 ,表现出较强的促进
作用 。从再生频率来看 ,无论哪一种外植体 ,在培养基其它成份相同时 ,加入 AgNO3 后明显提高;但外
植体不同 、激素不同 ,提高的幅度也不尽相同 。在激素 6-BA(2.0mg/L)+NAA(0.5mg/L)的组合中 ,加
入AgNO3后 ,子叶 、子叶柄和下胚轴的再生频率分别提高 6.42%、13.2%和 63.42%。在激素 6-BA(1.
0mg/L)+2 ,4-D(1.0mg/L)的组合中 ,不加 AgNO3 时 ,三个外植体分化频率均为 0.00%,但加入AgNO3
后 ,都得到一定的再生频率。以上结果说明 ,播娘蒿组织培养时 ,加入一定量的 AgNO3 各外植体芽苗的
再生频率明显提高 ,特别是对下胚轴再生分化的促进作用更为明显。
不同激素组合对同一外植体的影响不相同。在不加AgNO3 的条件下 ,NAA与 6-BA组合对分化频
率影响:子叶为 1.86%～ 6.23%,子叶柄为 3.20%～ 7.34%,下胚轴为 2.63%～ 9.39%;2 ,4-D与 6-
BA组合对分化频率影响:子叶为0.00%,子叶柄为0.00%～ 2.79%,下胚轴为 0.00%～ 1.96%。这表明
适宜浓度NAA与 6-BA组合对芽苗分化的促进作用较 2 ,4-D与 6-BA组合强 ,其中以 6-BA(2.0mg/
L)+NAA(0.5mg/L)组合为最佳 。
从表 2可知 ,不同外植体在同一培养条件下 ,愈伤组织诱导率和再生频率都不同 。3种外植体在 5
号培养基未见芽苗分化 ,而在另7种培养基中 3种外植体都有芽苗分化 ,但再生频率有一定差异。如 ,
在4号培养基中 ,各外植体再生频率分别为 12.65%、20.61%和 72.81%,表现出明显差异。表 3方差分
析表明 ,外植体对芽苗分化的作用达极显著水平。试验结果表明 ,三种外植体的再生分化能力大小依次
为:下胚轴>子叶柄>子叶。
2.4　不同培养基对再生苗生根的影响
将再生苗转入生根培养基中 ,10d左右开始形成突起的不定根 , 20d左右再生苗基部长出白色根。
实验结果表明(表 4),1/2MS附加激素的培养基比 MS 、1/2MS 培养基更有利于根分化;低浓度生长素类
激素对播娘蒿再生苗生根有促进作用 ,但不同激素对生根状况的影响不同 ,其中以 NAA和 IBA 组合最
好。因此 1/2MS+NAA(0.5mg/L)+IBA(0.5mg/L)是再生苗生根的最佳培养基。
3　讨论
在油菜的组培中 ,Dietert[ 5]研究认为基因型对再生频率影响很大 ,本实验表明:同一基因型 ,不同器
30 中国油料作物学报　2001 ,23(4)
表 4　不同培养基对再生苗生根的影响
Table 4　　Effect of different medium on regeneration shoot root
培养基
Medium
供试再生
苗数目
(个)
Shoots
生根率
Rate of root
regeneration
(%)
生根状况
Roots growth status
MS 15 33.33 少 ,纤细 ,长 ,不分枝A little , Thinner , Long , No Branch
1/ 2MS 15 26.67 少 ,细 ,不分枝 A little , Thin , No branch
1/ 2MS+NAA(0.5mg/ L) 15 100 少 ,粗 ,根毛多A little , Thick , More root hair
1/ 2MS+IBA(0.5mg/ L) 15 100 多 ,细More , Thin
1/ 2MS+NAA(0.5mg/ L)+IBA(0.5mg/ L) 15 100 多 ,较粗 ,长 ,多分枝More , Comparatively thicker , Long ,More branch
官对再生频率有很大影响 。许多研究表明[ 6 ～ 8] ,下胚轴通常比其它部位的器官再生分化频率高 ,在本实
验中 ,下胚轴这一特点尤为明显 ,具有很强的再生频率 。
对于AgNO3促进细胞分化的机理 ,一般认为:植物组织和细胞在离体培养时易产生乙烯 ,其对细胞
生长有毒害作用 ,培养基中加AgNO3可有效地抑制乙烯的形成 ,从而减少或清除乙烯对细胞生长的不
利影响 ,提高细胞再生能力[ 9] 。据 Radke等[ 10]报道 ,再生培养基中附加AgNO3可促进芽原基的产生和
伸长 ,不附加AgNO3 时 ,芽原基逆向发育成非器官性的愈伤组织 ,这种愈伤组织难以分化成芽 ,本实验
结果也映证了这一点 。
综上所述 ,在播娘蒿组织培养中 ,理想的外植体为下胚轴 ,适宜的诱导芽苗的培养基为 MS+6-BA
(2.0mg/L)+NAA(0.5mg/L)+AgNO3(1.7mg/L)。
参考文献:
[ 1] 　杨天奎 ,高春香 , 张超明 ,等.α-亚麻酸降血脂作用的研究[ J] .中国油脂 , 1995(3):46—49.
[ 2] 　Takata T , Minoura T , Takada H.Specific inhitictory effect of dietary eicosapentaenoic acid on N-nitroso-N-methylurea-in-
duced mammary[ J] .Carcinogenesis , 1990(11):2015—2019.
[ 3] 　罗鹏 ,高福利 , 高宏波 ,等.特用油料植物播娘蒿[ J] .中国油料作物学报 , 1998 , 20(1):28—32.
[ 4] 　南京农业大学.田间试验和统计方法[ M] .北京:农业出版社 , 1991.171—178.
[ 5] 　Dietert M F , Barron Sa , Yoder O C.Effects of genotypes of in vitro culture in the genus Brassica[ J] .Plant Sci Lett , 1982 , 26:
233—240.
[ 6] 　高福利 ,高宏波 , 罗鹏 ,等.播娘蒿的组织培养和植株再生[ J] .植物生理学通讯 , 1997 , 33(4):357.
[ 7] 　程林海 ,孙毅 , 刘少翔 ,等.大豆不同外植体植株再生的研究[ J] .中国油料作物学报 , 1998 , 20(2):21—24.
[ 8] 　周冀明.诸葛菜遗传转化[ D] .四川大学博士学位论文 , 1993.
[ 9] 　石淑稳 ,周永明.甘蓝型油菜下胚轴培养和高频率芽再生技术的研究[ J] .中国油料作物学报 , 1998 , 20(2):1—6.
[ 10] 　Radke S E , Turner J C , Facciotti D.Transformation and regeneration of Brassica rapa using agrobacterium tumefaciens[ J] .
Plant Cell Reports , 1992 , 11:499—505.
Studies on influential factor for high rate regeneration plant of Descurainia sophia
ZHOU Song-dong1 , LUO Peng2
(1.Dept.of Biology , Sichuan Teachers College , Nanchong 637002 , China;
2.Botanical Institute , Sichuan University , Chengdu 610064 , China)
Abstract:Cotyledon , cotyledon petiole and hypocotyl of D .sophia were cultured to study the effect of ex-
plant , hormone and AgNO3 on the rate of shoot regeneration.The results showed that the effect of explant , hormone
and AgNO3was very striking.The best explant was the hypocotyl;the most suitable hormone combination was 6-
BA(2.0mg/L)+NAA(0.5mg/L).The rate of shoot regeneration of hypocotyl could be increased to 63.42%when
AgNO3(1.7mg/L)was added to this medium.The best root-inducing medium was 1/2 MS+NAA(0.5mg/L)+
IBA(0.5mg/L).
Key words:Descurainia sophia;Shoot regeneration rate;Influential factor
31周颂东等:播娘蒿高频率再生植株因素的研究