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影响羽衣甘蓝游离小孢子培养中胚状体发生的几个因素



全 文 :植物生理学通讯 第 43卷 第 3期,2007年 6月 545
影响羽衣甘蓝游离小孢子培养中胚状体发生的几个因素
冯辉 * ,冯建云,姜凤英,郭姝,傅越
沈阳农业大学园艺学院,沈阳 110161
收稿 2006-12-29 修定 2007-05-14
资助 国家“8 6 3”项目( 2 0 0 6 0 1 1 0 Z 1 0 7 2 )。
* E-mail:fenghuiaaa@263.net;Tel:024-88487143。
以 18个羽衣甘蓝(Brassica oleracea L. var.
acephala DC.) F1杂交种(表 1)为试材,研究了几
种影响小孢子胚发生的因素。试验于 2005~2006
年在本校蔬菜试验基地进行。分温室盆栽和露地
栽培 2部分。温室盆栽于 2005年 7月 15日以穴盘
播种育苗;8月 25日移栽于花盆;11月 5日移到
温室中进行长光照处理;2006年 1月现蕾后取材
培养。露地栽培于 2006年 1月 5日播种于穴盘;
2月 10日移苗到营养钵中;3月 25日移入大棚中
感应低温;4月 25日定植于露地;5月中旬现蕾
后取材培养。通过镜检选取单核靠边期至双核早
期小孢子所占比例较大的花蕾(花蕾长3.0~5.5 mm)
分离小孢子。基本培养基为 Lichter (1989)的NLN
培养基;小孢子分离和培养参照姜凤英等(2005)
文中的方法。6种培养基配方为(1)培养基 I:NLN-
13;(2)培养基 II:NLN-13+6-BA 0.05 mg·L-1;
(3)培养基 III:NLN-13+6-BA 0.10 mg·L-1;(4)培
养基 IV:NLN-13+6-BA 0.20 mg·L-1;(5)培养基
V:NLN-13+6-BA 0.10 mg·L-1+NAA 0.10 mg·L-1;
(6)培养基VI:NLN-13+6-BA 0.20 mg·L-1+NAA 0.20
mg·L-1。用上述培养基进行如下实验:(1) 18个
F1杂交种(表 1)的游离小孢子培养,重复 3次,每
次重复各品种接种的小孢子均取自30个花蕾,25 d
后统计各自最适宜培养基的产胚数,计算胚诱导
率(胚 ·蕾 -1) ;(2)花蕾低温预处理试验。采摘的花
蕾,用流水浸湿,干净纱布包好,放于 4 ℃冰
箱内冷藏。贮藏 24、48和 72 h,以未作低温处
理的为对照;(3)在其他条件不变的情况下,只改
变 NLN-13培养基中谷氨酰胺浓度,设 0、0.4、
0.6、0.8和 1.6 g·L-1谷胺酰胺 5个处理 ;(4) F1
花蕾及其相应 F2分别培养,重复 3次,观察接种
至出胚的天数,接种 25 d后统计出胚数,计算
胚诱导率;(5)在 NLN-13培养基中,加 0.4 g·L-1
活性炭和加 20 mg·L-1琼脂糖 +0.4 g·L-1活性炭,以
不加琼脂糖和活性炭为对照,培养花蕾,计算胚
诱导率。得到如下结果:
1. 温室盆栽的 18个品种中,15个获得胚状
体(表 1),出胚品种比率达 83.33%。出胚的品种
间胚的产量差别很大,最高是‘皱叶红心’,为
1.75胚 ·蕾 -1,最少是‘红鸠’,为 0.13胚 ·蕾 -1。
露地栽培的出胚率均低于温室盆栽的相应品种。
根据出胚率高低可以将参试的品种分为 4类:(1)
易产胚品种,每次接种均能得到胚,出胚率≥ 0.9
胚 ·蕾 -1;(2 )较易产胚品种,一次或反复接种可
表1 基因型和试材培育方式对羽衣甘蓝
小孢子胚发生的影响

品种 培养基
胚诱导率 /胚 ·蕾 -1
 冬季温室 春季露地
‘皱叶红心’ VI 1.75Aa 1.23Aa
‘ 红 欧 ’ II 1.44Bb 1.12Bb
‘波浪叶红心’ I 1.38BCbc 1.05BCDbc
‘绿叶多汁’ VI 1.37BCDbc 0.92Dd
‘ 红 千 鸟 ’ I 1.31CDcd 0.98CDcd
‘ 红 孔 雀 ’ II 1.28Dd 1.06BCbc
‘波浪叶白心’ V 0.95Ee 0.86Ee
‘皱叶玫红’ V 0.65Ff 0.43Gg
‘波浪叶粉心’ V 0.55Gg 0.37Hh
‘皱叶白心’ V 0.55Gg 0.56Ff
‘ 白 欧 ’ II 0.37Hh 0.31HIhi
‘ 白 千 鸟 ’ VI 0.27Ii 0.19IJj
‘赤球 2 号’ IV 0.18IJj 0.13IJj
‘ 白 鸠 ’ II 0.16Jj 0
‘ 红 鸠 ’ IV 0.13Jj 0
‘ 白 孔 雀 ’ — 0 0
‘ 白 珊 瑚 ’ — 0 0
‘ 红 珊 瑚 ’ — 0 0
  “—”代表未得到出胚的适宜培养基,即在上述 6 种培养
基上均未获得胚状体。邓肯氏新复极差测验,不同大写字母为
差异达极显著,不同小写字母为差异达显著水平。
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获得胚,0.3胚 ·蕾 -1≤出胚率<0.9胚 ·蕾 -1;(3)
较难出胚品种,多次反复实验得到极少的胚,出
胚率<0.3胚 ·蕾 -1;(4)未出胚品种,尚未见胚产生。
2. 易出胚品种‘绿叶多汁’和‘波浪叶红心’
在 4℃冰箱内低温处理 24 h和 48 h均明显提高了
产胚量;较易出胚品种‘皱叶玫红’低温处理
24 h和 48 h明显提高了产胚量,但‘白欧’低
温处理 24 h效果最好,48 h处理效果不明显;
较难出胚的‘白鸠’低温处理 24 h 效果最佳,
‘红鸠’低温处理 48 h效果最佳(图 1)。可见,
花蕾低温预处理可以提高胚状体诱导率,这与朱
彦涛和李殿荣(2005)在甘蓝型油菜上的实验结果是
图 1 低温预处理对羽衣甘蓝小孢子胚状体发生的影响
一致的。但是,羽衣甘蓝的作用效果与所用的品
种有关。
3. ‘绿叶多汁’在谷氨酰胺浓度 0.4 g·L-1时,
胚诱导率最高,达 1.88胚 · 蕾 - 1;‘红千鸟’和
‘红孔雀’在 0.6 g·L-1时最高,分别为 1.45和
1 . 6 0 个 · 蕾 - 1;‘皱叶白心’和‘波浪叶红心’
在 0.8 g·L-1时最高,分别为 0.56和 1.39胚 ·蕾 -1。
培养基适宜的谷氨酰胺浓度为 0.4~0.8 g·L-1 (资料
未列出)。
4. 易出胚品种‘皱叶红心’、‘波浪叶红心’
和‘红欧’以及较易出胚品种‘波浪叶白心’
的 F1及 F2分别培养后,F1出胚时间比其相应的F2
晚,出胚率也低于 F2。显示 F2游离小孢子培养比
其 F 1 更易成功。
5. 培养液中添加 20 mg·L-1琼脂糖和 0.4 g·L-1
活性炭可以提高小孢子胚诱导率,并可促进幼胚
发育;只添加活性炭的未见胚状体产生。这与姜
凤英等(2005)的结果相同。
参考文献
姜凤英, 冯辉, 王超楠(2005). 羽衣甘蓝的小孢子胚诱导和植株再
生. 植物生理学通讯, 41 (6): 725~727
朱彦涛, 李殿荣(2005). 低温预处理和基因型对甘蓝型油菜小孢
子胚胎发生的影响. 西北农林科技大学学报, 33 (5): 88~94
Lichter R (1989). Efficient yield of embryoids by culture of iso-
lated miscrospores of different Brassicaceae species. Plant
Breed, 103: 119~123