全 文 :植物生理学通讯 第 40卷 第 5期,2004年 10月586
多年生黑麦草的组织培养和植株再生
冯霞 孙振元* 韩蕾 彭镇华
中国林业科学研究院生物技术实验室,北京 100091
Tissue Culture and Plantlet Regeneration of Lolium perenne
FENG Xia, SUN Zhen-Yuan*, HAN Lei, PENG Zhen-Hua
The Laboratory of Biotechnology, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091
收稿 2003-12-23 修定 2004-05-17
资助 国家转基因植物研究与产业化专项(J-2002-B-006)。
* 通讯作者(E-mail:sunzy@caf.ac.cn,Tel: 010-62889626)。
1 植物名称 多年生黑麦草 (Lolium perenne) 栽培品
种“德比”(Der by )。
2 材料类别 成熟种子。
3 培养条件 (1)愈伤组织诱导培养基:N6+2,4-D
10.0 mg·L-1(单位下同)+6-BA 0.5+NAA 0.5+CH(水
解酪蛋白) 500;(2)继代培养基:N6+2,4-D 5.0+
NAA 0.5+6-BA 0.5+CH 300;(3)分化培养基:
N6+6-BA 1.0+KT 0.5;(4)壮苗培养基:N6;(5)
生根培养基:1/2N6+NAA 0.2。以上培养基中除
生根培养基蔗糖含量为 3% 以外,其余均为 5%。
pH 5.8,琼脂含量为 6.5%。愈伤组织诱导及继
代为暗培养;分化培养及生根培养的光照度均为
1 800 lx,光照时间12 h·d-1,培养温度(25±2)℃。
4 生长与分化情况
4.1 无菌材料的获得 将种子用自来水浸泡0.5 h ;
洗涤剂与水以 1∶50 比例混合浸泡 1 h,流水冲
洗12 h;70% 酒精浸泡 30 s,无菌水冲洗 5次;
再用0.1%升汞浸泡15 min,以无菌水冲洗10次;
最后用解剖刀将种子横切后接种于培养基(1)上。
4.2 愈伤组织的继代及分化 接种4 d后,在种子
被切割处形成白色透明、结构疏松的愈伤组织(Ⅰ
型)。30 d 后愈伤组织诱导率为 85.5%。将愈伤
组织转移到培养基(2)中,每 30 d 继代 1次。经
继代培养 2~3 次后出现结构紧密、淡黄色或乳白
色的愈伤组织(Ⅱ型)及质地松脆、淡黄色或乳白
色、表面有乳状突起的愈伤组织(Ⅲ型)。将 3 种
类型的愈伤组织转移到培养基(3)中。7 d后开始
出现绿色芽点,21 d后芽点发育出苗;此后不断
产生新的芽点并发育出苗。分化过程可以持续 3
个月,每隔 30 d 更换 1 次培养基(3)。分化 2 个
月后统计分化率及分化质量。结果表明:Ⅰ型的
愈伤组织不具有分化能力,而Ⅱ型及Ⅲ型均可分
化出再生植株,分化率达 70%。但Ⅱ型愈伤组织
分化的再生植株为簇生状,不易分离;Ⅲ型愈伤
组织分化的再生植株彼此间为单株分离状态,极
易从愈伤组织上剥离(图1)。因此认为Ⅲ型愈伤组
织是胚性愈伤组织。
4.3 生根及移栽 将2 cm以上不定芽置于培养基
(5)中培养;短于2 cm的不定芽则置于培养基(4)
中培养,7 d后再转至培养基(5)中。培养10 d左
右开始生根,30 d 后根的长度可达 3~5 cm,且
每株均有 4 条以上粗壮根,生根率达 100%。待
再生植株长至 6~9 cm 时,在温度为 25℃、湿度
75%左右的玻璃温室中揭开封口膜炼苗3~4 d。之
后,取出再生植株,洗净根部附着培养基,移
栽到基质(珍珠岩∶草炭∶有机肥 =4∶2∶1)中,
用塑料膜覆盖保湿。10 d后,揭开塑料膜,成活率
达9 5 % 以上。
5 意义与进展 多年生黑麦草是禾本科黑麦草属草
本植物,其叶片质地细、柔软、色绿,成坪速
度快,是一种优良的草坪草。但其抗寒性差,在
北京及以北地区越冬成活率较低,因而严重限制
了该种的广泛应用。本文可为多年生黑麦草的生
物技术育种提供参考。国外已有多年生黑麦草成
熟种子通过器官发生途径再生植株的研究,但尚
未见通过胚状体发生途径再生植株的报道。
图1 多年生黑麦草Ⅲ型愈伤分化成苗