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FACTORS AFFECTING ORGANOGENESIS OF CITRUS MICROCARPA BUNGE

影响四季桔器官发生的因素



全 文 : 热带亚热带植物学报 1997,5(3):53—56
Journal of Tropical and Subtropical Botany
; 王)
影响四季桔器官发生的因素
. 篮 潘瑞炽
(华南师范太学生暂系,广州 510631)
何亚文 /张兰英 李耿光
— — —
华南植物研究所,广州 5l065叶

^H 摘要 对四季桔胚轴直接出芽
、 愈伤组织诱导及植株再生能力的研究表明:上、下胚 轴在古有 BA的
MT培养基上,均能直接出芽,但上胚轴出芽能力明显高于下胚轴,最高出芽率为96 9% 外植体在培
养基上的接种方式,对出芽也有一定影响,上胚轴切段以形态学下端垂直括^,出芽率高,且在培养前
期表现尤为突出。胚轴愈伤诱导的适宜培养基为MT+IBA 0 5 mg L +BA 1 mg L .禽伤组织分化
时,上、下胚轴愈伤组织所要求的BA浓度分别为4 nag L 及2 mg L~.在根的诱导中,附加的生长
素种类,不仅影响生根率的高低,而且影响上部茎叶的生长,其中以加^1 mg L IBA的效果最好,生
根率达84 4%。
关键词 四季桔:离体培养
— — —

- — — 一
器官发生
FACToRS AFFECTING oRGANoGENESIS OF
CITRUs M ICROCARPA BUNGE
He Hong Pan Ruichi
(Department of Biology,South China Normal University,Guangzhou 510631)
He Yawen Zhang Lanying Li Gengguang
(South China Institute of Botany,Academia Sin~a.Guangzhou 510650)
Abstract Hypocotyls and epicotyls from sterile seedling of Citrus microcarpa Bunge were ex-
amined for direct shoot formation,callus induction and plant regeneration.The ability of
shoot induction from epicotyl WaS much higher than that from hypocotyl,with the highest
shoot production frequency of 96.9%.Epicotyl segments oriented with their apical ends
protruding from the medium(t)produced more shoots than that when they were placed
with their basal end upwards(+)or placed horizontaly(一).Optimal calus induction
medium was MT+IBA 0.5 mg L +BA 1 mg L一.MT me dia with BA 4 mg L for epicotyl
callus,and BA 2 mg L~for hypocotyl callus ,gave higher plant regeneration frequencies.
W hen individual shoot was rooted on a rooting medium suppleme nted with IBA 1 mg L~,
a root induction rate 0f 84.4% was obserred.
Key words Citrus microcarpa Bunge;/n vitro culture;Organogenesis
1996-1O—o7 收稿;I997-06-09 罄回
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热带亚热带植物学报 第5卷
利用组织培养技术进行柑桔快速繁殖,可概括为外植体直接出芽、愈伤组织和胚状体三种途
径lI】。体细胞胚状体的诱导在柑桔中已获得成功12-31,但主要局限于胚性材料。外植体直接出芽,
通过产生不定芽,再生根成完整植株+已从酸橙、甜橙、枳橙、金柑、柠檬等获得了再生体系H-。 ,
而四季桔还未见报道。愈伤组织途径,即经愈伤组织阶段、再经器官发生再生植株,这方面的
研究很少。柑桔愈伤组织的诱导不受基因型和外植体类型的限制,研究其器官发生与植株再生具
有更广泛的意义。由胚性材料到利用营养器官为材料,无疑更前进了一步,因而能更快、更好地
运用到育种实践中去。本文以四季桔胚轴为材料,研究胚轴直接出芽及经愈伤组织再分化芽两种
再生途径,为快速繁殖、诱变育种及遗传转化,提供参考。
1 材料与方法
植物材料 四季桔(Ci~rus microcarpa Bunge)种子经表面消毒培养无菌苗,当苗长至20 d
左右,取上、下胚轴为试验材料。以下每个处理一般接种 4O块。
直接出芽试验 将无菌苗上胚轴切成约l cm长,下胚轴约O 5 cm长,接种于附加一定浓
度 BA的MT培养基中。
愈伤组织诱导 切取上、下胚轴约0.5 cm长的小段,接种于愈伤组织诱导培养基。
愈伤组织分化 当愈伤组织生长一个月左右,从外植体上切下,转至分化培养基
培养条件 培养温度为26 4-1℃,每天光照16 h。
2 结果与分析
2.1 胚轴培养诱导直接出芽
不同BA浓度的影响 BA对
四季桔胚轴出芽效果较好.以MT
为基本培养基加入不同浓度的 BA.
试验结果可见(表 1),上胚轴出芽率
普遍高于下胚轴,培养 50 d时,上胚
轴最高出芽率可达96.9%,下胚轴仅
为32.3%。上胚轴培养中, 培养至
30 d时,BA对芽的发生有一定的延
缓作用。以不加BA的MT培养基
裹 1 不同RA浓度对出芽率的影响
Table 1 Efect of BA concentration Oil frequency of shoot formation
at 30 and 50 days after inoculation
的出芽率最高(65.3%),加入BA出芽率反而降低,而且这种下降趋势随BA浓度的升高而越明显.但
培养至 50 d时,MT培养基出芽率变化不大,而加入BA后,出芽数大增,尤以2—4 mg L BA
突出。下胚轴培养中,30 d和5O d出芽率无明显变化,培养基以不加BA或 l nag L BA为好,
随着BA浓度升高,出芽率下降。
外植体在培养基中放置方式的影响 用上胚轴以3种接种方式,即形态学下端垂直插入
(}),形态学上端朝下垂直插入( )和外植体水平放置(一)于培养基MT+BA 2 mg L (图版I:l,
2)。结果表明(表2), } 放置的上胚轴切段出芽率最高。 放置,培养30 d时,出芽水平极
低,仅为 l2.1%,但随着培养时间的延长,出芽率则大大提高,与 一 放置的外植体达到接近的
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第3期 贺红等:影响四季桔器官发生的因素
水平(60% 以上) 这说明“ 放置的外植体,在培养
时,体内激素有一个再分配的过程,表现前期出芽速
度慢
2.2 胚轴愈伤组织的诱导及分化
愈伤组织的诱导 基本培养基附加 1 mg L 的
BA,并分别配合不同生长素类:2,4-D、IAA、NAA
和IBA,浓度均为 0.5 mg L 试验结果显示:四种
培养基均能成功诱导胚轴愈伤组织发生(图版 I:3),
表2 外檀体在培养基中放置方式对出芽的影响
T~b[e 2 Efect of plant poEtuTe or ta n
in medium On shoot formatiou frequcncy
但从后期分化试验中观察到,在诱导愈伤组织的培养基中,附加的生长素种类可直接影响分化能
力,例如在附加2,4-D培养基上生长的愈伤组织难以分化;而IBA处理中获得的愈伤组织却能
得到较多分化芽;IAA、NAA处理次之
不同BA浓度对分化的影响 几种激素组合
的比较试验表明,BA与IBA结合,有利于四季
桔愈伤组织的分化(表 3)
愈伤组织转至分化培养基经一段时何后,愈
伤组织开始变绿,表面变粗糙,长出许多小突起,
进而长成小芽点,再生长成茎芽,有单生,也有
丛生,有的芽多达 1O个以上 (图版I:4,5)。上胚
轴愈伤组织分化率普遍高于下胚轴,BA浓度 3—
5 mg L 时,上胚轴愈伤组织均有较高的分化率,
表 3 RA浓度对立伤组织分化辜(%)的影响
Tahie 3 Efect of BA co~~~ntration 0n the
dif~rcntiation rate(%)of ca[1us
MT+IBA 0 54-BA l I4 3
MT+IBA O 5+BA 2 54.6
MT+IBA 0.5 4-BA 3 4g 2
MT+IBA 0.5 4-BA 4 40 0
MT+m A 0 5+BA 5 22.5
21 4
5O|3
70 3
74 7
64.5
其中 BA 4 mg L 的分化率最高(74.7%)。下胚轴适宜的BA浓度为2 mg ,分化率为
54.6% 试验中还观察到,BA为4—5 mg L 时,下胚轴愈伤组织均有部分变黄、死亡,说明
该浓度对愈伤组织本身造成了毒害,而在上胚轴愈伤组织培养中,未发现此现象 由此说明,来
源于不同外植体的愈伤组织,在分化时,所要求的BA浓度是不同的
2 3 根的诱导
胚轴培养直接出芽及胚轴愈伤组织分化得到的芽,长出茎叶后,在原培养基上一般不能形成
根,或仅形成少量根,必须将已形成茎叶的无根苗,切下转人生根培养基,才能成功诱导生根
f图版 I:6)
不同生长素类化合物对生根的效果不同 将具有数片真叶的无根苗,转至附加 1 mg L 不
同生长素类的MT培养基中,一般转管后20 d左右即开始生根,一个月可达到较高的生根率
结果表明,四季桔无根苗的生根以IBA效果最好,生根率达84.4%;IAA次之(75.9%);不加
任何生长素的MT培养基,也有较高的生根率(57.4%);NAA效果最差,仅为 40.6% 试验中
还观察到,在附加IAA、IBA及无激素的MT培养基上生长的根,形态相似:较稀疏、细长,
苗的生长也都较好,茎叶生长旺盛,叶片颜色深绿 NAA处理中,根的生长更为旺盛,一般成
簇状,且在根部形成少量愈伤组织,这在一定程度上抑制上部茎叶的生长,表现为植株长势不良,
茎杆纤细,叶片小而色淡
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热带亚热带植物学报 第5卷
3 讨论
四季桔胚轴培养诱导直接出芽,在MT基本培养基上,不加任何激素,也有较高的出芽率;
无根苗在MT培养基上也能部分生根,这说明外植体及其再生芽,含有较多内源激素,本身具有
较强的再生能力,这对于四季桔组织培养是一个有利条件。
在四季桔愈伤组织的器官发生再生植株过程中,植物激素起着重要作用。一定的外源激素水
平,可能调节内源激素配比,从而有利于愈伤组织的诱导与分化。植物激素的作用在于引起细胞
发育途径的改变,使得离体组织的细胞经历一个脱离原状态而进入到分生状态的过程,以恢复分
裂增生的能力,在新的培养条件下,开始新的分化发育过程,最终形成新的组织、器官,再发育
成完整植株.从脱分化到再分化,在植株个体发育过程中出现的顺序前进以此完成生活周期,这
种离体培养较之于活体提供了一个更为一致和可控的系统,这对于遗传学的研究、培育新品种及
获得新种质,具有重要意义.
从柑桔离体培养现有的文献看到,诱导不定芽生根的生长素,一般是选择NAA刚,而本试
验中,NAA对于四季桔生根并不理想,生根率低,且上部茎叶生长不良,但IBA却表现出明显
优势。IBA不仅能成功诱导生根,而且有利于愈伤组织诱导及分化,对于四季桔外植体器官发生
具有良好的效果。
参考文献
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kinnow mandurin(Citrus aobltis Lout xC~trus deliciosa Tenora)J Hort Sci,1994 69(2)231—236
图版说明
1.上胚轴垂直放置出芽:2.上胚轴承平放置出芽;3 上胚轴培养诱导的禽伤组织;4 愈伤蛆级开始分化:5.愈伤组
织分化出多个芽;6.无根苗诱导出根
Explanation of plate
1.Shoots from epicotyl verticaⅡy put into the medium;2.Shoots from epico【y1 horiaotaUy laid o]I the medium;
3.Calus from epiaotyl;4.1nitial diferentiation from calus;5 Shoots diferentiated from calus;6.Root induced from
shoot
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