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野罂粟胚性愈伤组织诱导和植株再生



全 文 :植物生理学通讯 第42卷 第1期,2006年2月72
野罂粟胚性愈伤组织诱导和植株再生
李成浩* 赵波 杨传平 牛遇达 韩君
东北林业大学林学院林木遗传育种实验室,哈尔滨150040
Embryogenic Callus Induction and Plant Regeneration of Papaver nudicaule L.
LI Cheng-Hao*, ZHAO Bo, YANG Chuan-Ping, NIU Yu-Da, HAN Jun
Forest Genetics and Tree Breeding Laboratory, College of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China
收稿 2005-05-12 修定   2005-11-21
资助 教育部留学回国人员科研启动基金(教外司留[2005]383)。
*E-mail: chli0@163.com, Tel: 0451-82190607
1 植物名称 野罂粟(Papaver nudicaule L.)。
2 材料类别 成熟种子。
3 培养条件 (1)建立无菌培养体系培养基:1/3MS。
(2)胚性愈伤组织诱导培养基:1/3MS+6-BA 1.0
mg·L-1 (单位下同)+NAA 0.1;1/3MS+6-BA 1.0+NAA
1.0。以上培养基均加入10 g·L-1蔗糖和5.5 g·L-1琼
脂,pH 5.8。(3)体细胞胚发育和植株再生培养基:
1/3MS+10 g·L-1蔗糖+2.5 g·L-1胶立得(Gelrite),pH
5.8。培养温度为20℃,光强40 mmol·m-2·s-1 左
右,光照时间 16 h·d-1。
4 生长与分化情况
4.1 无菌培养体系的建立 将野罂粟种子用自来水
冲 12 h 后,在超净工作台上用 70% 酒精浸泡 30
s,蒸馏水冲洗 2 遍,转入 1% NaClO 溶液消毒
10 min,蒸馏水冲洗 5 遍,然后接种到含 1% 蔗
糖的 1/3MS固体培养基上诱导发芽。培养15 d种
子开始萌发,培养 1 个月后发芽率达到 36%。
4.2 胚性愈伤组织的诱导 将发芽后10 d的无菌苗
的幼茎切成长约 5 mm 的小段,并在每段表面划
几刀使其产生伤口,在培养基(2)上诱导胚性愈伤
组织。诱导出的愈伤组织中呈半透明乳白色的疏
松愈伤组织,生长速度较快,经过进一步诱导可
以产生体细胞胚,因此是胚性愈伤组织。添加6-
BA 1.0+NAA 1.0的培养基中胚性愈伤组织诱导率
高于添加6-BA 1.0+NAA 0.1的培养基。
4.3 体细胞胚的发育 将诱导出来的胚性细胞团转
到培养基(3)中培养,诱导体细胞胚。培养2周起,
全部胚性愈伤组织转变成一个个独立的体细胞胚,
从1个外植体诱导的胚性愈伤组织能形成100个以
上体细胞胚。体细胞胚发育速度很快,可在 1 周
内完成从球形胚到鱼雷形胚的发育过程,发育过
程中没有连体胚、多子叶胚等畸形胚形成。
4.4 植株再生 将胚性细胞里诱导的体细胞胚放入
培养基(3),体细胞胚发育成完整植株。再生植株
生长旺盛,叶片生长到长约5 cm、宽约 1 cm时,
单株根长 3~5 cm,数量可达 60~80 条,生根率
1 0 0 %。此时可进行土壤移栽。
4.5 土壤移栽 再生植株用自来水洗去培养基,移
栽到土壤中,置于温室(20℃左右)。移栽后 3 周
内用塑料薄膜覆盖,每天浇 1 次水。再生植株移
入花盆中 2 d 即长出新叶片,100% 成活(图 1)。
5 意义与进展 野罂粟为罂粟科多年生草本植物,
主要分布在我国东北三省、内蒙古、宁夏等地
区。全草入药,主要有效成分是吗啡烷类生物
碱,具有镇痛、镇咳、平喘等功效,且无药物
依赖性,目前已有人开展野罂粟生物碱的新药开
发研究。由于野罂粟野生资源非常有限,仅靠野
生采取远远满足不了市场需求,人工栽培是保护
生态环境和原料供应的有效方法。本文建立的野
罂粟高效的体细胞胚发生和植株再生体系,为野
罂粟种质改良和快速繁殖、吗啡烷类生物碱代谢
途径的调控提供了前提。迄今还未见野罂粟组织
培养体系建立的报道。
图1 野罂粟再生植株的土壤移栽