全 文 ：文章编号 :100028551 (2008) 062762204
NaCl 处理对高、低芥酸油菜种子萌发
和离体茎尖生长的影响
王亦菲　黄剑华　陆瑞菊　周润梅
(上海市农业科学院生物技术研究所Π上海市农业遗传育种重点实验室 , 上海　201106)
摘 　要 :以 2 份高芥酸油菜绵油 13 号、高芥 4 号和 2 份低芥酸油菜绵恢 PS2122、绵恢 8 号为试验供体材
料 ,观察了组织培养条件下 ,NaCl 胁迫对高、低芥酸油菜种子萌发和离体茎尖生长的影响。结果表明 :
经 4gΠL NaCl 浸种和培养基中添加 10gΠL NaCl 均对种子萌发率产生抑制作用 ,且高芥酸油菜种子的萌发
率明显高于低芥酸油菜。比较 2 种方式浸种 11d 的萌发率 ,为 4gΠL NaCl 浸种的低芥酸油菜材料高于无
菌水浸种的材料 ,高芥酸油菜的表现则相反。培养基中添加 6gΠL NaCl 对离体培养茎尖的存活率产生明
显的抑制作用 ,高芥酸油菜茎尖生长的受抑制程度明显低于低芥酸油菜。可以得出结论 ,供试的高芥酸
油菜在萌发和离体培养阶段的耐 NaCl 性明显优于低芥酸油菜。
关键词 :油菜 ;高芥酸 ;低芥酸 ;NaCl 胁迫 ;萌发
EFFECT OF NaCl STRESS ON SEED GERMINATION AND STEM APEXES GROWTH
OF RAPESEED CULTIVARS WITH HIGH AND LOW2ERUCIC ACID
WANG Yi2fei 　HUANGJian2hua 　LU Rui2ju 　ZHOU Run2mei
( Biotech Research Institute , Shanghai Academy of Agricultural SciencesΠShanghai Key Lab of Agricultural Genetics and Breeding , Shanghai 　201106)
Abstract :Using 2 rapeseed cultivars with high2erucic acid and 2 rapeseed cultivars with low2erucic acid as donor materials ,
the effects of NaCl stress on seed germination and stem apexes growth of the materials were investigated under tissue culture
condition. The results showed that the germination of the seeds was inhibited when the seeds were soaked with 4gΠL NaCl and
cultured by adding 10gΠL NaCl to medium ,and the germination rate of cultivars with high2erucic acid was higher than that of
cultivars with low2erucic acid. However , compared the germination rate at 11d between the seed soaked with water and 4gΠL
NaCl solution , the germination rate of seed soaked with 4gΠL NaCl was higher than that of the seed soaded with water for 2
cultivars with low2erucic acid , and the germination rate of the seed soaked with 4gΠL NaCl was lower than that of the seed
soaked with water for 2 cultivars with high2erucic acid. The stem apexes survival rate was obviously inhibited by adding 6gΠL
NaCl to medium and the inhibition for 2 cultivars with high2erucic acid was obviously lower than that of 2 cultivars with low2
erucic acid. It was concluded that the germination and stem apexes growth of high2erucic acid materials presented much better
than low2erucic acid materials under NaCl stress.
Key words :brassica napus ; high2erucic acid ; low2erucic acid ; NaCl stress ; germination
收稿日期 :2007210226 　接受日期 :2007211209
基金项目 :上海市自然科学基金项目 (05ZR14104)
作者简介 :王亦菲 (19682) ,女 ,上海人 ,副研究员 ,主要从事植物组织培养Π生物技术工作。Tel :02126220866023201 ; E2mail : wangyifei68 @hotmail . com
通讯作者 :陆瑞菊 (19622) ,女 ,上海人 ,研究员 , 主要从事植物细胞工程研究。E2mail : cs7 @saas. sh. cn　　油菜是一种重要的油料作物。近年来 ,以高、低芥酸为选育目标的油菜遗传改良成为研究热点[1 ] 。食用 菜油的芥酸含量必须低于 5 % ,但芥酸作为工业用脂肪酸前景广阔 ,以高芥酸菜油为原料生产的芥酸及其
267　 核 农 学 报　2008 ,22 (6) :762～765Journal of Nuclear Agricultural Sciences
衍生物 ,用途十分广泛[1 ] 。迄今为止 ,国内有关育种专
家已分别育成低芥酸品种[2 , 3 ] 和高芥酸品种[4～7 ] 。联
合国粮农组织的资料表明 ,全世界盐渍土总面积约
915 ×108 hm2 ,占地球陆地面积的 7126 % ,我国的盐渍
土面积约为 110 ×108 hm2 ,在可耕地日益减少的严峻形
势下 ,培育耐盐性强的高芥酸、低芥酸油菜新品种 ,充
分利用大量的盐渍化土壤 ,具有极重要的意义。本试
验研究了高、低芥酸油菜离体组织、萌发种子的耐盐
性 ,明确 NaCl 胁迫对油菜种子萌发和离体茎尖生长的
影响和在高、低芥酸油菜上的差异 ,以期为利用种子萌
发和茎尖生长技术进行耐盐油菜种质创新提供理论依
据。
1 　材料和方法
111 　供试材料
高芥酸油菜绵油 13 号 (MY213) 、高芥 4 号 ( GJ24) ,
低芥酸油菜绵恢 PS2122 (PS2122) 、绵恢 8 号 (MH28)的种
子及由种子无菌萌发后诱导的无性系茎尖组织。4 份
油菜种子均由四川省绵阳市农业科学研究所袁代斌研
究员提供。
培养基 :含 1Π2 大量元素的 MS 培养基 (1Π2MS) ;含
2Π3 大量元素的 MS 培养基 (2Π3MS) ;含 10 gΠL NaCl 的
1Π2MS 培养基 (10 gΠL NaCl21Π2MS) 。
112 　试验方法
11211 　低浓度 NaCl 预处理对高、低芥酸油菜种子耐
盐萌发影响的试验 　将供试的 4 份油菜种子用 1 gΠL
HgCl2溶液灭菌 10min 后 ,各分为 2 组 ,1 组以无菌水浸
种预处理 10h ,另一组用含 4gΠL NaCl 水溶液浸种预处
理 10h。经不同预处理的种子再次均分后 ,分别接种
于 1Π2MS 培养基和 10 gΠL NaCl21Π2MS 培养基上 ,每个
处理约 300 粒种子 ,置 25 ℃±1 ℃下萌发 ,观察、统计接
种后不同时间种子萌发率。
11212 　高、低芥酸油菜茎尖在不同 NaCl 含量培养基
上的生长试验　将供试油菜种子以 1gΠL HgCl2 溶液灭
菌 10min 后 ,接种于 1Π2 MS 培养基上 ,置 25 ℃±1 ℃培
养 ,萌发后待长出 2～3 片真叶时将茎尖切下 ,转入添
加 62BA、KT各 015mgΠL 的 2Π3MS 培养基上 ,每 20～25d
继代一次 ,扩繁培养至一定数量后 ,切取带有 4～5 片
叶片的茎尖部分 ,分别转移至含 0 gΠL、4 gΠL、6 gΠL、8 gΠ
L NaCl 的 1Π2MS 培养基中继续培养 28d 后 ,统计存活
率 ,并将存活的茎尖继代转接至各自原来的培养基 ,
72d 后再次统计存活率。
2 　结果与分析
211 　NaCl 处理对高、低芥酸油菜种子萌发的影响
由表 1 可见 ,4 份供试油菜种子 ,以无菌水浸种
10h后 ,置于 1Π2MS 培养基上萌发 ,3d 后 MY213、GJ24
和MH28 的萌发率均达 100 % ; PS2122 的萌发率达到
9118 % ,7d 后的萌发率也达到 100 %。以 4gΠL NaCl 浸
种 10h 后在 1Π2MS 培养基上萌发 ,3d 后MY213 和MH28
的萌发率为 100 % , GJ24 为 9313 % , PS2122 为 9111 % ;
7d 后 MY213 和 MH28 的萌发率分别为 100 % 和
9812 % ,11d 后 PS2122 也达到 100 %。上述结果表明 ,
以无菌水浸种的 4 份油菜种子的萌发率有一些差异 ,
但 7d 时萌发率均达 100 % ;以 4gΠL NaCl 浸种 10h ,对
MY213 和 MH28 的萌发率无影响 ,对 GJ24 和 PS2122 的
萌发率有一定影响 ,但 11d 时所有材料的萌发率均达
100 %。
表 1 　不同预处理后的种子在不同培养基上的萌发率
Table 1 　The germination rate of seed cultured on
different medium after different pretreatment
材料
material
预处理液
pretreatment
培养基
medium
萌发率
rate of germination ( %)
3d 7d 11d
PS2122 H2O 1Π2MS 9118 100 100
10gΠL NaCl21Π2MS 210 610 1210
4gΠL NaCl 1Π2MS 9111 9812 100
10gΠL NaCl21Π2MS 0 1215 2618
MH28 H2O 1Π2MS 100 100 100
10gΠL NaCl21Π2MS 0 1815 2612
4gΠL NaCl 1Π2MS 100 100 100
10gΠL NaCl21Π2MS 0 1210 3010
MY213 H2O 1Π2MS 100 100 100
10gΠL NaCl21Π2MS 4313 7813 8510
4gΠL NaCl 1Π2MS 100 100 100
10gΠL NaCl21Π2MS 2417 7411 7615
GJ24 H2O 1Π2MS 100 100 100
10gΠL NaCl21Π2MS 2410 6210 8810
4gΠL NaCl 1Π2MS 9313 100 100
10gΠL NaCl21Π2MS 2017 7414 8411
注 :MY213 :高芥酸油菜绵油 13 号 ; GJ24 :高芥酸油菜高芥 4 号 ;PS2122 :低
芥酸油菜绵恢 PS2122 ;MH28 :低芥酸油菜绵恢 8 号。下表同。
Note: MY213 : high2erucic acid material Mianyou 13 ; GJ24 : high2erucic acid
material Gaojie 4 ; PS2122 :low2erucic acid material Mianhui PS2122 ;MH28 :low2
erucic acid material Mianhui 81 The same as following Table.
以无菌水浸种 10h 后 ,置于 10gΠL NaCl21Π2MS 培养
基上 , 3d 后 4 份材料的萌发率分别为 : MY213 达
4313 % ,GJ24 达 2410 % ,PS2122 达 210 % ,MH28 为 0 % ;
7d 后的萌发率 :MY213 达 7813 % ,GJ24 达 6210 % ,PS212
367　6 期 NaCl 处理对高、低芥酸油菜种子萌发和离体茎尖生长的影响
2 达 610 % ,MH28 为 1815 % ;11d 后的萌发率 :MY213 达
8510 % , GJ24 达 8810 % , PS2122 达 1210 % , MH28 为
2612 %。由上述结果可知 :培养基中添加 10gΠL NaCl
对无菌水浸种的种子萌发率均产生抑制作用 ,高芥酸
油菜种子的萌发率明显高于低芥酸油菜。
以 4gΠL NaCl 浸种 10h 后 ,置于 10gΠL NaCl2 1Π2MS
培养基上 ,3d 后各材料的萌发率为 :MY213 达 2417 % ,
GJ24 达 2017 % ,PS2122 和 MH28 均为 0 % ;7d 后 ,MY213
达 7411 % , GJ24 达 7414 % , PS2122 达 1215 % ,MH28 达
1210 % ;11d 后 ,MY213 达 7615 % , GJ24 达 8411 % ,PS212
2 达 2618 % ,MH28 达 3010 %。
结果表明 ,培养基中添加 10gΠL NaCl 对以 4gΠL
NaCl 浸种的种子的萌发率也产生抑制作用 ,高芥酸油
菜的萌发率还是明显高于低芥酸油菜。另外 ,从 11d
的萌发率分析 ,低芥酸油菜经 4gΠL NaCl 浸种后于 10gΠ
L NaCl 培养基上萌发 ,其萌发率高于无菌水浸种的种
子 ,而相同情况下 ,高芥酸油菜的萌发率则低于无菌水
浸种的种子。
112 　NaCl 处理对高、低芥酸油菜离体茎尖生长的影
响
由表 2 可知 ,4 份供试材料的离体茎尖在 1Π2MS
培养基上培养 28 和 56d 的存活率均为 100 % ,表明该
基本培养基是适于茎尖存活与生长的。在添加 4gΠL
NaCl 的 1Π2MS 培养基上 ,高芥酸油菜茎尖的 28d 和
56d 存活率仍为 100 % ,但 56d 后 PS2122 的存活率降至
96 % ,MH28 降至 98 %。在添加 6gΠL NaCl 的 1Π2MS 培
养基上培养 28d 后 , GJ24 茎尖的存活率保持在 100 % ,
MY213 茎尖的存活率降至 98 % ,低芥酸油菜 MH28 和
PS2122 分别降至 96 %和 94 %。且观察到供试低芥酸
油菜茎尖在后期出现水渍化 ,而高芥酸油菜茎尖的生
长状况优于低芥酸油菜 ,仅部分茎尖出现玻璃化现象。
培养 56d 后 ,高芥酸油菜 GJ24 和 MY213 茎尖的存活率
分别降至 65 %和 58 % ,MH28 和 PS2122 则分别降至
36 %和 28 %。表明 6gΠL NaCl 对离体茎尖的生长了产
生明显的抑制作用 ,且随培养时间的延长 ,抑制作用加
大 ,高芥酸油菜茎尖存活率的降幅明显比低芥酸油菜
的小。当培养基中 NaCl 浓度升至 8gΠL 时 ,低芥酸供
试油菜茎尖的存活率显著下降 ,培养 28d 时 MH28 和
PS2122 分别降至 41 %和 31 % ,56d 时降至 5 %和 2 % ;
高芥酸油菜茎尖的存活率也明显下降 ,28d 时 GJ24 和
MY213 分别降至 73 %和 67 % ,56d 时分别降至 21 %和
16 %。由此可以看出 ,8gΠL NaCl 对油菜离体茎尖的生
长产生更严重的抑制作用 ,且随着培养时间的延长 ,抑
制作用明显增大 ,对高芥酸油菜茎尖生长的抑制作用
明显小于低芥酸油菜。
表 2 　油菜离体茎尖在不同 NaCl 浓度培养基上
培养 28Π56d 的存活率
Table 2 　The survival rate of the stem apexes cultured for
28Π56d on medium with NaCl stress ( %)
材料
material
NaCl
NaCl concentrations
0gΠL
28Π56d 4gΠL28Π56d 6gΠL28Π56d 8gΠL28Π56d
PS2122 100Π100 100Π96 94Π28 31Π2
MH28 100Π100 100Π98 96Π36 41Π5
MY213 100Π100 100Π100 98Π58 67Π16
GJ24 100Π100 100Π100 100Π65 73Π21
3 　小结和讨论
本研究结果表明 ,NaCl 胁迫对 4 份供试油菜的种
子萌发和离体茎尖生长产生抑制作用 ,且随着胁迫时
间的延长 ,抑制作用加大。供试材料对 NaCl 胁迫反应
存在较大差异 ,并且这种差异与供试材料的芥酸含量
存在联系 ,即高芥酸油菜的 NaCl 耐受性明显优于低芥
酸油菜。
油菜种子萌发阶段对盐胁迫的耐受性无疑对选育
耐盐品种是一个重要的选择指标 ,萌发阶段耐盐性愈
高 ,愈有利于全苗和壮苗 ,从而提高产量。茎尖离体培
养是组织培养常用的一种方式 ,研究离体茎尖对盐胁
迫的反应 ,可以为利用组织培养手段进行油菜耐盐性
鉴定及细胞突变体诱导与筛选提供有效的技术参数。
利用组织培养研究植物耐盐机理与筛选耐盐突变体的
工作也取得了一些进展[8 ,9 ] 。在小麦上 ,通过花药离体
培养结合盐胁迫的方法 ,育成耐盐新品系[10 ] 。陈火
英[11 ]等研究观察到 ,不同品种番茄种子在NaCl 胁迫下
发芽特性不同 ,但均随盐浓度升高而降低。王进[12 ] 等
的研究表明 ,随盐浓度增大 ,菜心种子的发芽率有所降
低 ,发芽速度降低。孙月芳[13 ] 等的研究证实大麦离体
培养花药对 NaCl 胁迫的抗性与供体材料植株水平的
耐盐性相一致。李乃坚[14 ] 认为番茄在 NaCl 10gΠL 处
理下 ,测定外植体伸长值、组织鲜重和芽分化率等指
标 ,可为杂交种和外来种质的耐盐鉴定提供可靠的依
据。利用培养基中添加 NaCl 的方法 ,幼胚培养的愈伤
组织诱导率可以有效地反应供试枣椰树品种之间耐盐
性的差异[15 ] 。陈新军[16 ] 等研究了甘蓝型油菜种子萌
发耐盐能力及品种间耐盐能力差异 ,结果表明 :甘蓝型
油菜种子萌发耐盐浓度约为 1 % ,耐盐半致死浓度约
467 核　农　学　报 22 卷
为 113 % ,耐盐极限浓度约为 115 % ;随着盐浓度升高 ,
甘蓝型油菜种子发芽势和发芽率逐渐下降 ;种子萌发
时甘蓝型油菜品种间耐盐能力存在较大差异。
已知甘蓝型油菜中芥酸含量受 2 对主效基因控
制[17 ,18 ] 。在扩大供试材料的基础上 ,如能证实这种差
异 ,推测高芥酸基因与耐盐主效基因紧密连锁 ,或者高
芥酸基因对盐胁迫也产生抗性反应。另外 ,4 份供试
材料种子萌发阶段的耐 NaCl 性均与其离体茎尖生长
阶段的相一致 ,原因可能是在很大程度上 ,油菜耐盐性
的表达在不同器官、组织中存在一致性。这也为利用
种子萌发的耐 NaCl 性进行油菜耐盐种质选育和利用
组织培养进行耐盐变异体诱导及筛选提供了理论上的
支持。
致谢 :四川省绵阳市农业科学研究所袁代斌研究员为
本研究提供高、低芥酸油菜材料 ,在此致以谢意。
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