全 文 ：植物生理学通讯 第 45卷 第 12期，2009年 12月 1167
收稿 2009-08-03 修定 　2009-10-12
资助 国家科技支撑计划(20 06BAD 07B0 4)。
* 通讯作者(E-mail: hyqiaaa@126.com; Tel: 024-88487166)。
AgNO3对网纹甜瓜试管苗再生和玻璃苗产生的影响
齐红岩 *, 陈岩, 刘雪超
沈阳农业大学园艺学院, 辽宁省设施园艺重点实验室, 沈阳 110866
提要: 以网纹甜瓜品种 ‘中蜜 1号 ’为试材, 在其不同培养阶段添加不同浓度AgNO3, 检测不定芽的诱导率和增殖率、玻璃
苗发生率和生根情况的结果表明, 添加AgNO3后, 子叶的愈伤组织诱导率下降, 添加70 μmol·L-1 AgNO3可促进不定芽的诱
导, 50~60 μmol·L-1 AgNO3明显促进不定芽增殖, 并完全抑制玻璃苗的产生, 添加 50 μmol·L-1 AgNO3的生根最好。
关键词: 网纹甜瓜; 试管苗再生; 玻璃化; AgNO3
Effect of AgNO3 on Plantlet Regeneration and Vitrification of Netted Melon
(Cucumis melo L.) in vitro
QI Hong-Yan*, CHEN Yan, LIU Xue-Chao
Key Laboratory of Protected Horticulture of Liaoning Province, College of Horticulture, Shenyang Agricultural University, Shenyang
110866, China
Abstract: The netted melon ‘No.1 Zhongmi’ was used in this experiment. Adventitious shoot induction,
proliferation, vitrification and rooting of plantlets were investigated in different culture stages with different
AgNO3 concentrations. The results showed that cotyledon callus induction rate was inhibited with AgNO3
addition. Adventitious shoot induction was promoted by addition of 70 μmol·L-1 AgNO3. Adventitious shoot
proliferation was improved obviously by 50–60 μmol·L-1 AgNO3 and vitrification shoot formation was also
inhibited completely. Root induction was significantly improved by 50 μmol·L-1 AgNO3.
Key words: netted melon (Cucumis melo L.); plantlet regeneration; vitrification; silver nitrate
在植物组织培养过程中, 经常出现一种畸形和
半透明状的超度含水态的试管苗, 即玻璃化苗, 这
种苗难以增殖成芽和生根, 移栽成活率低(卜学贤和
陈维伦 1987; Paques和Boxus1987)。外植体类型、
取材部位、外界环境条件、矿质元素、培养基
中的琼脂和蔗糖浓度以及植物生长调节剂等因素都
可影响玻璃苗的发生(Kataeva等 1991; Kevers等
2004)。张洪胜等(1991)认为, 在试管苗玻璃化过
程中, 乙烯可引发其他激素在质和量上的改变以及
有关酶类及其活性的变化, 以致纤维素和木质素的
合成受阻和降解, 叶绿素分解并发生黄化现象, 最
终导致形成玻璃化症状。金波和东惠茹(1995)的
结果也表明, 甜瓜种子萌发后逐渐大量释放乙烯, 培
养 2 d时其浓度可达 0.28 mg·L-1, 并认为这可能是
甜瓜易发生玻璃化的原因之一。AgNO3是乙烯活
性抑制剂, 这在组织培养和遗传转化研究中已得到
验证(周敏和庄东红 2002)。张鹏等(1997)以及
Bleecker和Kende (2000)认为, AgNO3是以竞争性
作用于乙烯作用部位而促进器官和体细胞胚胎发生
的。其作用主要表现为抑制愈伤组织形成, 增加外
植体产生不定芽的数目及提高植株再生频率, 这在
其它植物离体培养中也已得到证实(Ozudogru等
2005; Ozden-Tokatli等 2005; Akasaka-Kennedy等
2005)。周音等(2000)研究生菜遗传转化的结果表
明, 加入 2.0 mg·L-1 AgNO3可有效防止生菜玻璃苗
的产生。近年来, 有关甜瓜组织培养和遗传转化的
研究较多(侯丽霞等 2007; 胡莹等 2009), 在甜瓜组
织培养过程中玻璃化的发生是很普遍的现象(朱新
霞等 2006; 戴圆圆等 2008)。关于AgNO3对网纹
甜瓜玻璃化影响的研究较少, 因此, 本文以网纹甜
瓜子叶为外植体, 研究了乙烯抑制剂AgNO3对其试
管苗再生和玻璃化苗产生的影响, 以期能为克服植
物组培中试管苗的玻璃化提供参考。
材料与方法
试验于 2008年 5月在本校园艺科研基地组培
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实验室进行, 以网纹甜瓜(Cucumis melo L.)品种
‘中蜜1号’种子(中国农科院蔬菜花卉所提供)为外
植体, 用 70%酒精浸泡 30 s, 无菌水冲洗 3次, 放入
0.1%升汞中消毒 10 min, 无菌水冲洗 5次, 去壳, 接
种于MS培养基(内加30 g·L-1蔗糖和7 g·L-1琼脂, pH
为 5.8)上, 于培养温度为(24±2) ℃、光照强度为
30~40 μmol·m-2·s-1和光照时间为 14 h·d-1的条件下
诱导发芽。
诱导不定芽时, 取 7 d左右的无菌苗子叶, 接
种在添加不同浓度AgNO3 (0、20、30、40、50、
60、70、80、90和 100 μmol·L-1)的诱导培养基
MS+2.0 mg·L-1 BA+0.2 mg·L-1 IAA上。每处理 6瓶,
培养 30 d后, 统计愈伤组织诱导率、不定芽诱导
率和玻璃化百分率。做不定芽增殖试验时, 将诱导
出的不定芽接种在添加不同浓度AgNO3 (0、20、
30、40、50、60、70、80、90和 100 μmol·L-1)
的增殖培养基MS+0.4 mg·L-1 BA+0.05 mg·L-1 IBA
上。每处理 9瓶, 培养 30 d后, 统计增殖芽数和
玻璃苗发生率。生根培养时, 将继代培养中长出
2~3片叶的小苗, 转入添加不同浓度 AgNO3 (0、
20、30、40、50、60和 70 μmol·L-1)的生根培
养基MS+0.2 mg·L-1 IBA上。每处理 9瓶, 培养 30
d后, 统计试管苗的生根率。各阶段均采用随机区
组设计, 重复 3次。数据用 DPS数据处理软件进
行统计分析。
结果与讨论
1 不同浓度AgNO3对不定芽诱导的影响
由图1可以看出, 诱导培养基中添加AgNO3后,
各处理的愈伤组织诱导率均显著下降。70 μmol·L-1
AgNO3处理的不定芽诱导率最高, 达 62.5%, 显著
高于其他处理。AgNO3浓度为40、50和60 μmol·L-1
处理的不定芽诱导率均显著提高, 且高于其他处理,
而 AgNO3浓度过低(<30 μmol·L-1)和过高(>80
μmol·L-1)不定芽诱导率均较低。赵巧阳和赖钟雄
(2008)曾报道, 在诱导培养基中添加 1~10 mg·L-1
AgNO3可促进小麦、玉米、甘蓝和拟南芥等离体
植株再生。本文结果表明, 不定芽诱导的最佳
AgNO3浓度为 70 μmol·L-1 (11.9 mg·L-1), 比一般认
为的适宜浓度稍微高了一些, 这可能是作物种类不
同之故。
2 不同浓度AgNO3对不定芽增殖的影响
由图2可以看出, 随着增殖培养基中AgNO3浓
度的增加, 不定芽增殖率和增殖系数逐渐增加,
AgNO3浓度为 50、60和 70 μmol·L-1的增殖率分别
为 88.9%、92.6%和 96.3%; 增殖系数分别为 3.6、
3.7和 4, 与其他处理的差异显著。50和 60 μmol·L-1
AgNO3处理的增殖率和增殖系数差异不显著(图3-
d、e)。AgNO3浓度为 70 μmol·L-1的产生畸形变
态芽(图 3-f), AgNO3浓度高于 80 μmol·L-1时, 不定
芽增殖率和增殖系数均显著下降, 产生畸形芽(图3-
g), 与王文星等(2006)的结果一致。这可能是过高
浓度的AgNO3对植物有毒害作用所致。据此认为,
50~60 μmol·L-1 (8.5~10.2 mg·L-1) AgNO3是诱导不
定芽增殖的合适浓度。
3 不同浓度AgNO3对试管苗生根的影响
由图4可以看出, 生根培养基中添加AgNO3可
促进试管苗生根, 其中 50和 70 μmol·L-1 AgNO3处
理的主根数分别为 3.3和 3.7, 显著高于其他处理。
AgNO3浓度为 50 μmol·L-1 (8.5 mg·L-1)的生根率为
94.4%, 显著高于不添加AgNO3的生根率(图 3-j、
k )。
4 不同浓度AgNO3对玻璃苗发生的影响
由图 5 可以看出, 培养基中添加不同浓度
AgNO3均显著抑制玻璃苗的发生。在不定芽诱导
阶段, AgNO3大于 60 μmol·L-1 (10.2 mg·L-1)即完全
抑制玻璃苗的产生(图 3-a~c)。在不定芽增殖阶段,
AgNO3浓度大于 40 μmol·L-1 (6.8 mg·L-1)的玻璃化
率为 0 (图 3-d、e、h、i); 据此认为, 50~60 μmol·L-1
(8.5~10.2 mg·L-1) AgNO3是不定芽再生的合适浓
图 1 不同浓度AgNO3对网纹甜瓜愈伤组织和
不定芽诱导率的影响
Fig.1 Effect of different AgNO3 concentrations on callus
and adventitious shoot induction in netted melon
植物生理学通讯 第 45卷 第 12期，2009年 12月 1169
图 2 不同浓度AgNO3对网纹甜瓜不定芽增殖的影响
Fig.2 Effect of different AgNO3 concentrations on adventitious shoot multiplication in netted melon
图 3 不同浓度AgNO3对网纹甜瓜试管苗再生和玻璃苗产生的影响
Fig.3 Effect of different AgNO3 concentrations on plantlet regeneration and vitrification shoot formation in netted melon
a: 诱导阶段正常苗; b、c: 诱导阶段玻璃苗; d、e: 增殖阶段正常苗; f、g: 增殖阶段畸形苗; h、i : 增殖阶段玻璃苗; j、k: 生
根阶段。
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度。但是, 植物组织培养过程中玻璃苗发生的原因
很复杂, 研究时间也已很久, 其生理机制还需进一
步研究。
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图 4 不同浓度AgNO3对网纹甜瓜试管苗生根的影响
Fig.4 Effect of different AgNO3 concentrations on plantlet rooting in netted melon
图 5 不同浓度AgNO3对网纹甜瓜试管苗玻璃化的影响
Fig.5 Effect of different AgNO3 concentrations on
plantlet vitrification in netted melon
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