全 文 ：文章编号 :100028551 (2008) 062803203
蔺草成熟种子愈伤组织诱导及植株再生研究
俞　超　池慧成　张科军　王忠华
浙江万里学院生物技术研究所 , 浙江 宁波　315100
摘 　要 :以“岗山 3 号”蔺草成熟种子作为外植体 ,研究了不同激素浓度及组合对愈伤组织诱导及植株再
生的影响。结果表明 ,在 2 ,42D 浓度为 210mgΠL ,62BA 浓度为 015mgΠL 时 ,蔺草种子的愈伤组织诱导率最
高 ,为 7417 % ;在 IAA 浓度为 015mgΠL , KT 浓度为 210mgΠL 时 ,蔺草种子的愈伤组织分化率最高 ,为
8313 % ; IAA 与 KT的比值对再生芽和再生根形态影响较明显。
关键词 :蔺草种子 ;激素组合 ;愈伤组织 ;植物再生
CALLUS INDUCTION AND PLANT REGENERATION FROM MATURE SEEDS OF MAT RUSH
YU Chao 　CHI Hui2cheng 　ZHANG Ke2jun 　WANG Zhong2hua
( Institute of Biotechnology , Zhejiang Wanli University , Ningbo , Zhejiang 　315100)
Abstract :The mature seeds of Juncus eff usus L. cultivar Gangshan No. 3 were used as explants to investigate the effects of
different concentrations and combinations of hormones on the callus induction and plant regeneration. The results indicated that
the callus induction rate of mat rush’s seed was the highest on the medium with MS + 210mgΠL 2 ,42D + 015mgΠL BA , and
the induction rate reaches 7417 % ; the callus differentiation rate was the highest on the medium with MS + 210mgΠL KT +
015mgΠL IAA , and the differentiation rate was 8313 %. In addition , regeneration of root and bud formation was affected
significantly by the medium with different ratio of IAA and KT.
Key words :mat rush ; tissue culture ; induction ; differentiation
收稿日期 :2008203228 　接受日期 :2008207222
基金项目 :浙江省科技厅支撑和引导计划 (2007C22009) ,浙江万里学院校级重点项目
作者简介 :俞超 (19792) , 女 , 浙江奉化人 , 硕士、实验师 ,主要从事植物组织培养与生物技术育种研究。
通讯作者 :王忠华 (19722) ,男 ,浙江开化人 ,副教授 ,主要从事植物种质资源创新与评价。E2mail :wang1972 @zwu. edu. cn　　蔺草俗称席草 ( Juncus eff uses L. VardecipiensBuchen) ,是灯心草科灯心草属的宿根性沼泽生草本植物[1 ,2 ] ,其根茎具有一定的药用价值。蔺草编织品是家庭日常用品和独特的室内时尚装饰品 ,深受广大消费者喜爱。近年来蔺草虫害比较严重 ,但蔺草品种中缺乏抗虫资源 ,很难通过常规育种方式获得理想效果。转基因技术为开发抗虫蔺草新种质提供了可能 ,人们已成功地获得 Bt 抗虫玉米、棉花和水稻等转基因作物[3 ,4 ] 。转基因作物研究的开展离不开高效组织培养体系 ,它是实现农杆菌介导植株遗传转化的关键因素之一[5 ] 。蔺草主要是通过种子和茎杆繁殖[6 ] ,国内外对蔺草的组织培养技术研究不多 ,上海农业科学院陈如梅等[7 ] 首先利用蔺草茎基部作为外植体产生愈伤组织获得完整植株 ;浙江大学许玲等[8 ,9 ]同样利用蔺草茎基部作为外植体 ,研究了不同品种蔺草愈伤组织诱导的影响因素。本试验以岗山 3 号蔺草成熟种子为外植体 ,研究不同激素浓度和组合对蔺草成熟种子组织培养的影响 ,以为建立蔺草高效离体培养体系及开展蔺草诱变与转基因育种奠定基础。1 　材料与方法111 　试验材料蔺草品种岗山 3 号干种子由宁波市高桥镇蔺草种
308　核 农 学 报　2008 ,22 (6) :803～805Journal of Nuclear Agricultural Sciences
质资源圃提供。
112 　方法
11211 　种子预处理与消毒 　采用人工方法去除蔺草
干种子种皮 ,并置于纱布上过筛去除少数残留的种皮
屑。预处理后的蔺草干种子用 70 %的酒精浸泡 60min
后 ,用无菌水冲洗 3 次 ,再用 012 %升汞浸泡 10min ,最
后种子用无菌水冲洗 6～7 次[10 ] 。
11212 　愈伤组织的诱导与继代 　将消毒后的蔺草种
子直接接种于 6 种不同诱导培养基[7～9 , 11 ] 中 : ①MS +
2 ,42D 015mgΠL + 62BA 015mgΠL ; ②MS + 2 ,42D 110mgΠL
+ 62BA 015mgΠL ; ③MS + 2 ,42D 210mgΠL + 62BA 015mgΠ
L ; ④MS + 2 ,42D 015mgΠL + 62BA 012mgΠL ; ⑤MS + 2 ,42
D 110mgΠL + 62BA 012mgΠL ; ⑥MS + 2 ,42D 210mgΠL + 62
BA012mgΠL。每种诱导培养基接种 5 瓶 ,每瓶接种 30
粒种子 ,25 ℃暗培养 60d 后统计出愈率。
将诱导培养基上形成的愈伤组织转移到继代培养
基 (成分同上述诱导培养基) 上进行继代培养 ,25 ℃暗
培养 30d。
11213 　愈伤组织的分化 　将继代后的愈伤组织接种
到 6 种不同分化培养基中 : ①MS + IAA 015mgΠL + KT
110mgΠL ; ②MS + IAA 110mgΠL + KT 110mgΠL ; ③MS +
IAA 210mgΠL + KT 110mgΠL ; ④MS + IAA 015mgΠL + KT
210mgΠL ; ⑤MS + IAA 110mgΠL + KT 210mgΠL ; ⑥MS +
IAA 210mgΠL + KT 210mgΠL。每种分化培养基接种 5
瓶 ,每瓶接种愈伤组织 6 块。25 ℃暗培养 30d 后统计
分化率。
11214 　分化苗的形态观察与统计分析　蔺草愈伤分
化培养 30d 后 ,对分化苗的根长与茎长进行统计 ,每个
处理取 10 株分化苗进行测量与分析。数据处理采用
SAS 811 统计分析软件进行。
2 　结果与分析
211 　不同激素配比对愈伤组织诱导的影响
岗山 3 号蔺草种子在 6 种不同的培养基中 ,经过
60d 的诱导 ,各瓶均诱导出愈伤组织 ,出愈率见表 1。
在本试验的激素浓度组合中 ,蔺草种子的最佳愈伤组
织诱导浓度为 MS + 62BA 015mgΠL + 2 ,42D 210mgΠL ,出
愈率高达 7417 %。
从表 1 可以看出 ,不同激素配比对愈伤组织诱导
的影响非常明显。首先 ,较高浓度的 62BA 能提高蔺草
种子的出愈率。在 2 , 42D 浓度相同的 ①号和 ④号
(015mgΠL) 、②号和 ⑤号 (110mgΠL) 、③号和 ⑥号 (210mgΠ
L)诱导培养基 ,高浓度 62BA 培养基的愈伤组织出愈率
较低浓度 62BA 培养基的高。其次 ,2 ,42D 浓度对蔺草
种子愈伤组织的诱导也有一定的影响。比较 62BA 浓
度一致的 ①～ ③号 (015mgΠL) 和 ④～ ⑥(012mgΠL) 号诱
导培养基的出愈率情况可知 ,增加 2 ,42D 浓度能提高
愈伤组织诱导率。
在愈伤组织诱导过程中 ,62BA 浓度为 015mgΠL 的
①～ ③号诱导培养基中都有不同程度的愈伤褐化 ,而
62BA 浓度为 012mgΠL 的 ④～ ⑥号诱导培养基中没有
明显的褐化现象 ,说明低浓度的 62BA 可能会减轻愈伤
组织的褐化程度。
表 1 　6 种愈伤组织诱导培养基的出愈率
Table 1 　Callus induction rate in six different culture mediums
诱导培养基编号
No. of induction medium
培养基组成
medium composition
接种数
No. of inoculation
出愈种子数
No. of induced seeds
愈伤诱导率
callus induction rate ( %)
① MS + 2 ,42D 015mgΠL + 62BA 015mgΠL 150 104 6913
② MS + 2 ,42D 110mgΠL + 62BA 015mgΠL 150 107 7113
③ MS + 2 ,42D 210mgΠL + 62BA 015mgΠL 150 112 7417
④ MS + 2 ,42D 015mgΠL + 62BA 012mgΠL 150 83 5513
⑤ MS + 2 ,42D 110mgΠL + 62BA 012mgΠL 150 94 6217
⑥ MS + 2 ,42D 210mgΠL + 62BA 012mgΠL 150 106 7017
212 　不同激素配比对愈伤组织分化的影响
愈伤组织经过 30d 的分化培养 ,每种培养基都分
化出一定数量的再生芽 ,分化率见表 2。表 2 显示 ,分
化培养基的最佳配方为 MS + IAA 015mgΠL + KT 210mgΠ
L ,分化率达到 8313 %。
从表 2 中可以看出 ,不同激素配比对愈伤组织的
分化也有显著影响。比较 IAA 浓度相同的 ①和 ④
(015mgΠL) , ②和 ⑤(110mgΠL) , ③和 ⑥(210mgΠL) 分化
培养基 ,可以看出 ,较高浓度的 KT 能提高愈伤组织的
分化率。再比较相同浓度 KT的 ①～ ③(110mgΠL)和 ④
～⑥(210mgΠL)分化培养基可知 ,在 KT 浓度不变的情
况下 ,降低 IAA 浓度能促进愈伤的分化。
408 核　农　学　报 22 卷
表 2 　6 种愈伤组织分化培养基的分化率
Table 2 　Callus differentiation rate in six different culture mediums
分化培养基编号
No. of differentiation medium
培养基组成
medium composition
愈伤总个数
No. of callus
分化愈伤个数
No. of the differentiated callus
分化率
differentiation rate ( %)
① MS + IAA 015mgΠL + KT 110mgΠL 30 22 7313
② MS + IAA 110mgΠL + KT 110mgΠL 30 17 5617
③ MS + IAA 210mgΠL + KT 110mgΠL 30 15 5010
④ MS + IAA 015mgΠL + KT 210mgΠL 30 25 8313
⑤ MS + IAA 110mgΠL + KT 210mgΠL 30 21 7010
⑥ MS + IAA 210mgΠL + KT 210mgΠL 30 19 6313
213 　IAAΠKT对再生植株的影响
在培养的组织中 ,茎芽和根的分化取决于生长素
与细胞分裂素的比值[10 ] ,因此在分化过程中 ,协调好
两种激素之间的比值关系显得非常关键。在蔺草种子
愈伤组织分化的过程中 , IAA 与 KT浓度的比值明显影
响着分化后期再生植株茎芽与根的长度 (表 3) 。
由表 3 可知 , IAA 与 KT 比值越低 ,越能促进再生
植株茎芽的分化 ,同时抑制根的分化 ;相反 , IAA 与 KT
比值越高 ,越能促进再生植株根的分化 ,而抑制茎芽的
分化。IAAΠKT摩尔浓度值在 0167 到 1133 之间 ,蔺草
再生植株的形态最佳 ,无论是根还是茎 ,生长状况良
好。
表 3 　IAAΠKT值对蔺草植株再生的影响
Table 3 　Effect of IAAΠKT ratio on the plant
regeneration of mat rush
分化培养基编号
No. of differe2
ntiation medium
IAAΠKT摩尔
浓度比值
ratio of
IAA ΠKT 根长root length(cm) 茎芽长stem length(cm)
① 0167 1164 ±0114b 8175 ±0156b
② 1133 1198 ±0118b 4112 ±0134c
③ 2166 3124 ±0128a 2189 ±0121d
④ 0133 1101 ±0109c 10114 ±0188a
⑤ 0167 1183 ±0115b 7134 ±0162b
⑥ 1133 2164 ±0121a 3127 ±0122c
注 :分化培养基的组成见表 2 ;同一列中不同字母表示邓肯氏新复极差
测验在 P < 0105 水平下差异显著。
Note :Composition of differentiation medium was listed in table 2 ; Different letters
in the same column mean significance at P < 0105 level by Duncan’s SSR test .
3 　讨论
影响植物高频率再生系统的因素很多 ,如培养基、
激素及其配比、植物基因型、外植体类型、供体植物的
生理状态等[12 ,13 ] 。前人一般采用蔺草茎基部作为外植
体[7～9 ] ,本试验以蔺草种子作为外植体 ,在适宜的愈伤
组织诱导和分化培养基上获得了再生植株。考虑到多
数蔺草品种在适当的栽培条件下都可收获种子 ,同时
种子灭菌处理比茎基部更方便和彻底 ,因此选取种子
作外植体可能更适合。
本试验结果表明影响蔺草种子诱导和分化的主要
激素是细胞分裂素 ,相对高浓度的细胞分裂素能对愈
伤组织进行有效的诱导和分化 ,这与前人的报道一
致[7～9 ] 。同时 ,生长素和细胞分裂素的比值也影响蔺
草再生植株的形态 ,在培养过程中应该控制好两者的
比例 ,一般以 0167～1133 间为宜。
本试验建立了蔺草种子愈伤组织诱导及植株再生
体系 ,为实现蔺草的快速繁殖和品质改良提供了有效
的途径。
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