全 文 ：文章编号 :100028551 (2006) 022116202
卡那霉素对杨树和刺槐外植体生长与分化的影响1
郑　进1 ,2 　康　薇1 　王　慧1 　刘凯于1 　洪华珠1 　彭建新1
(11 华中师范大学昆虫学研究所 ,湖北 武汉　430079 ;21 湖北生态工程职业技术学院 ,湖北 武汉　430200)
摘 　要 :卡那霉素 ( Km)对中嘉 8 号杨芽苗生长具有明显的抑制作用 ,随着浓度的提高 ,芽苗存活率逐渐
降低 ,当 Km ≥60 mgΠL 时 ,存活率为 0。Km 对宽叶刺槐茎段的分化和芽的生长有较大影响 , Km =
10 mgΠL时 ,促进分化 ,分化频率达 100 % ,高出对照 1111 % ; Km ≥40mgΠL 时 ,抑制芽的生长 ,芽的黄化率
为 100 % ; Km ≥60mgΠL 时 ,没有芽的分化。因此 ,中嘉 8 号杨、宽叶刺槐遗传转化用卡那霉素为选择剂是
合适的。
关键词 :杨树 ;刺槐 ;组织培养 ;抗生素
EFFECTS OF KANAMYCIN ON THE GROWTH AND DETERMINATION OF POPLA AND BLACUST
ZHENGJin1 ,2 　KANG Wei1 　WANG Hui1 　LIU Kai2yu1 　HONG Hua2zhu1 　PENGJian2xin1
(11 Institute of Entomology , Central China Normal University , Wuhan , Hubei 　430079 , ;21 Hubei Ecology Vocational College , Wuhan , Hubei 　430200)
Abstract :Kanamycin ( Km) showed inhibition effects on the growth of Populus deltoids“63Π69”with plant survival rates being
reduced as concentration increesing. When Km ≥60 mgΠL , there was no plant survived. It also had inhibition effects on the
regeneration and growth of shoots of Robinia pseudoacacia L. When Km = 10 mgΠL , the shoots regenerated were promoted and
shoots induction rates was 100 % , 1111 % over control . When Km ≥40 mgΠL , shoots etiolation rates was 100 %. When Km =
60 mgΠL , there was no shoots regenerated. Thus , Km is optimal for genetic engineering of the“63Π69”and Robinia
pseudoacacia L.
Key words : Populus deltoides ; Robinia pseudoacacia L. ;tissue culture ; antibiotics
收稿日期 :2005205215
基金项目 :湖北省林业厅重点科技项目 (编号 :2002033)
作者简介 :郑进 (19622) ,男 ,湖北武汉人 ,教授 ,在读博士 ,从事生物技术教学和林木转基因研究。E2zhengjin0202 @126. com ;Tel :0139 71464845。洪
华珠为通讯作者。
　　卡那霉素 ( Km) 是植物遗传转化中最常用的选择
性抗生素[1 ] 。卡那霉素抗性基因是转基因植物研究中
经常使用的标记基因 ,用作区分转基因植物细胞和非
转基因植物细胞[2 ] 。杨树是重要的速生经济树种 ,也
是转基因林木研究的模式植物[3 ] 。有些杨树无性系对
Km 极为敏感 ,不利于转基因组织的分化或生根[5 ] 。于
志水等在 Km 含量为 20mgΠL 的培养基上 108 杨
( Populus euramericana cv.“114Π69”)叶片未分化出有效
芽 (对照分化率 9019 %) [6 ] 。中嘉 8 号杨 ( Populus
deltoids“63Π69”)是湖北省平原湖区绿化和营造短周期
工业原料林的主栽树种 ,利用基因工程技术对其定向
改良具有较大的应用价值。刺槐是营造生态公益林、
优质用材林的重要树种 ,也是优良的蜜源树种和家畜
饲料来源[7 ,8 ] 。国内外刺槐遗传转化的报道较少[9～11 ] 。
有的认为刺槐对 Km 不敏感 ,不宜作为刺槐转化的选
择剂[6 ,12 ] ,也有用 Km 作为刺槐转化选择剂获得成功的
报道[11 ] 。因此 ,选择合适的 Km 浓度对杨树、刺槐的遗
传转化仍然非常重要。本文测定了中嘉 8 号杨和宽叶
刺槐 ( Robinia pseudoacacia L. )对卡那霉素的敏感性 ,为
进一步的基因转化奠定基础。
1 　材料与方法
中嘉 8 号杨由中国林科院与湖北省林业局共同培
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育。宽叶刺槐由湖北省林业局国有林场管理站提供。
供试无菌杨树芽苗、刺槐茎段由华中师范大学昆虫学
研究所组培室提供。
基本培养基 :杨树芽苗生长 1Π2MS + BA0108mgΠL
+ IBA01015mgΠL + 蔗糖 25gΠL + 琼脂 7gΠL (pH518) ;刺
槐茎段分化 :1Π2MS + BA 012mgΠL + NAA 0101mgΠL +
蔗糖 25gΠL + 琼脂 615mgΠL (pH610) 。卡那霉素购自武
汉天源生物技术有限公司。
杨树、刺槐对卡那霉素敏感性测定 :向基本培养基
中加入卡那霉素 ,浓度依次为 10、20、25、40、50、60mgΠ
L ,配制成测定培养基 ,倒入容量为 50ml 的三角瓶中。
每种处理 3 次重复 ,以不加卡那霉素为对照。每瓶接
种杨树芽苗 3 株 (苗高 1cm) ,共 210 株芽苗、刺槐茎段
3 个 (长 2cm) ,共 210 个茎段。置于温度 25 ℃、相对湿
度 75 %、光照每天 16h、光强 2000lx 条件下培养 ,40d 后
记录结果。
2 　结果与分析
211 　卡那霉素对中嘉 8 号杨树芽苗生长的影响
由图 1 可见 ,Km 对中嘉 8 号杨树芽苗生长具有明
显的抑制作用。随着 Km 浓度提高 ,芽苗的平均存活
数和存活率逐渐下降 ,当 Km ≤10mgΠL 时 ,对芽苗生长
没有影响 ,芽苗存活率为 100 % ;当 Km ≥60mgΠL 时 ,芽
苗不能存活。
图 1 　Km对中嘉 8 号杨树芽苗生长的影响
Fig. 1 　Effects of Kanamycin on plant growth
212 　卡那霉素对宽叶刺槐茎段分化的影响
由图 2 可见 ,Km 浓度较低时 ,对刺槐茎段分化有
一定的促进作用 ;浓度较高时 ,对茎段分化和芽的生长
都有明显的抑制作用。Km 为 10～20mgΠL 时 ,处理的
平均出芽数和分化频率高于对照 ,其中 Km 为 10mgΠL
时 ,分化频率为 100 % ,高于对照 1111 % ; Km ≥25mgΠL
时 ,随着 Km 浓度提高 ,分化频率逐渐降低 , Km 为
60mgΠL 时 ,抑制芽的分化 ,无丛生芽产生 ; Km 为 20～
40mgΠL 时 ,随着 Km 浓度提高 ,黄化芽逐渐增多 ; Km ≥
40mgΠL 时 ,黄化芽达 100 %。
图 2 　Km对宽叶刺槐茎段分化的影响
Fig. 2 　Effects of kanamycin on stem regeneration
3 　结论与讨论
311 　不同植物材料组织培养时对抗生素的反应存在
差异[ 13]
笔者曾用 Km 含量为 5mgΠL 的培养基分化中嘉 8
号杨叶片 ,未诱导出芽 (对照出芽率 100 %) 。本实验
当 Km ≤10mgΠL 时 ,芽苗生长正常 ,存活率为 100 % ;当
Km≥60mgΠL 时 ,抑制芽苗的生长 ,芽苗存活率为 0。
这表明中嘉 8 号杨叶片与芽苗对 Km 的反应差别很
大。农杆菌介导的叶盘法是杨树遗传转化的主要方
法[3 ,4 ] 。因此 ,用叶盘法转化中嘉 8 号杨时 ,直接加 Km
选择 ,由于叶盘分化率极低 ,转化难以完成 ,但可以延
迟到叶盘分化之后选择 ,通过选择抗性芽筛选转化体。
同时 ,为了提高转化效率 ,筛选中嘉 8 号杨抗性芽的
Km 浓度可控制在 40～50mgΠL 比较适宜。
312 　抗生素对多种植物组织有不良影响[ 14] ,有些抗
生素表现出植物激素类似物的效应[ 11]
本实验中 ,Km 为 10mgΠL 时 ,宽叶刺槐茎段分化频
率为 100 % ,而对照仅为 90 % ,表明 Km 对刺槐茎段出
芽具有促进作用。实验同时证明 ,卡那霉素对刺槐茎
段分化和芽的生长都具有明显的影响 , Km 为 40mgΠL
时 ,芽的生长被抑制 ,黄化芽达 100 % ; Km 为 60mgΠL
时 ,芽的分化被抑制 ,没有新芽产生。可见 , Km 适合
作为刺槐遗传转化的选择剂 ,这与夏阳等的报道相一
致[10 ] ,与牛正田等和 Igasaki 等的报道不同[7 ,15 ] 。不一
致的原因可能与所取的实验材料有关。
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711Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2006 ,20 (2) :116～117
采用真空包装至关重要。添加抗氧化剂以后 ,虽然在
整个贮藏期内 ,普通的排气包装其 TBARS 值和过氧化
值也低于脂肪氧化酸败的临界限 ,但对于辐照冷却肉
贮藏效果的评价应从感官、微生物、脂肪氧化等多个指
标来综合考虑 ,进一步的试验研究正在进行中。
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