全 文 ：植物生理学通讯 第42卷 第2期，2006年4月 235
‘弥河银瓜’高效植株再生体系的建立
夏海武1,2 吕柳新1,* 夏天3 郭凤芝1 陈桂信1
1福建农林大学园艺学院，福州 350002；2潍坊学院生物系，山东潍坊 261061；3山东大学生命科学学院，济南250100
提要 建立了以薄皮甜瓜品种 ‘ 弥河银瓜’ 子叶为外植体的高效再生体系。取生长 5 d 的甜瓜子叶为外植体，置于 MS+2.0
mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 IBA+3.5% 蔗糖 +0.7% 琼脂(pH 5.8)的诱导培养基上培养，可获得 100% 芽分化频率。在不定芽伸
长过程中，生长调节剂最佳浓度为 0.5 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 IAA。潮霉素是较合适的筛选抗生素。
关键词 ‘弥河银瓜’；子叶；植株再生体系
Establishment of Efficient Regeneration System of Plantlet in Melon (Cucumis
melo L. cv. Mihe)
XIA Hai-Wu1,2, LÜ Liu-Xin1,*, XIA Tian3, GUO Feng-Zhi1, CHEN Gui-Xin1
1College of Horticulture, Fujian Agricultural and Forestry University, Fuzhou 350002, China; 2Department of Biology, Weifang
College, Weifang, Shandong 261061, China; 3College of Life Sciences, Shandong University, Jinan 250100, China
Abstract A efficient regeneration system of plantlets was established with cotyledon as explants in melon
(Cucumis melo L. cv. Mihe). The results showed that the adventitious buds were induced with the explants of
cotyledons grew for 5 d on the medium MS added 2.0 mg·L-1 6-BA, 0.5 mg·L-1 IBA, 3.5% sucrose and 0.7%
agar, whose value of pH was 5.8, the differentiation rate of bud was maximum reaching 100%. The optical
concentrations of plant growth regulators were 0.5 mg·L-1 6-BA and 0.1 mg·L-1 IAA during the stage of bud
stretching, hygromycin was optical antibiotic in selection of transformated plants.
Key words melon (Cucumis melo L. cv. Mihe); cotyledon; regeneration system of plantlet
收稿 2005-10-17 修定 2006-03-06
*通讯作者(E-mail: lxlu2000@yahoo.com.cn, Tel: 0591-
83789167)。
‘弥河银瓜’ (Cucumis melo L. cv. Mihe)是山东
的传统优质薄皮甜瓜品种，以含糖量高、浓香甘
甜而享誉国内。但其果实皮非常薄，不耐贮藏，
果实成熟后迅速软化，腐烂变质，严重制约着
‘ 弥河银瓜’ 的生产和销售，用传统的物理和化学
方法一直未能解决其保鲜耐贮运的问题。植物分
子生物学和基因工程技术则为果实保鲜耐贮运开辟
了一条崭新而有效的途径，通过反义 RNA 技术抑
制果实中乙烯形成的关键酶基因的表达，可达到
呼吸跃变型果实保鲜耐贮藏的目的(宋艳茹和马庆
虎1990)。近年来，利用反义基因技术构建 ACC
合酶或 ACC氧化酶植物表达载体抑制乙烯合成在
番茄、枣、康乃馨、青花菜、烟草、西瓜、
美洲黑杨已取得成功(宋俊岐等1997；薛炳烨和束
怀瑞 2002；黄永红等 2005)。甜瓜中转入 ACC
合酶反义基因以抑制乙烯生成也有成功报道(黄永
红等 2005)。植株再生系统是遗传转化技术的基
础。甜瓜作为一种经济作物，近年来组织培养的
研究已有较多报道，但主要是厚皮甜瓜(王建设和
陈杭1999；钟俐和钟伶 2002；张竞秋等 2000)，
而对薄皮甜瓜的研究报道极少。本文旨在建立和
优化高效的甜瓜再生体系，以期能为培育优良的
薄皮甜瓜品种建立基础。
材料与方法
薄皮甜瓜‘弥河银瓜’ (Cucumis melo L. cv.
Mihe)的种子用无菌水浸泡过夜，在超净工作台上
用 70% 乙醇浸泡 30 s，无菌水冲洗 1 遍，再用
0.1% 升汞灭菌8 min，无菌水冲洗4~6 遍，用无
菌滤纸吸干，平放接种于不加生长调节剂的MS培
养基上，置于温度为26℃、光强40 mmol·m-2·s-1、
光照时间12 h·d-1的培养室中培养，3~7 d后，子
叶开始变绿，胚根伸长，获得无菌苗。
采用无菌苗的子叶作外植体，接种在不同诱
导培养基上诱导不定芽。在超净工作台上，切取
3~7 d苗龄的无菌苗子叶，切去其顶部和基部，再
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横切为二，移入含不同生长调节剂组合的 MS 诱
导培养基上，筛选能诱导产生不定芽的诱导培养
基。为寻求不定芽分化的最适培养基的生长调节
剂组合，在 MS 培养基上设置 19 种生长调节剂组
合，分别对外植体进行芽分化培养。其 6-BA 含
量为 0、0.5、1.0、2.0、4.0 mg·L-1，IBA 含量
为 0、0.5、1.0、2.0 mg·L-1。培养基中蔗糖浓
度为 3.5%，调节 pH 值至 5.8。培养条件同上。
所有试验均在接种后20 d 进行统计。
诱导不定芽约20 d后，将在诱导培养基上分
化出不定芽的子叶切成小块，转至不定芽伸长培
养基上，10 d 左右继代 1 次。
当芽伸长至 3~4 cm、有 4~6 片叶子时，用
解剖刀将无根苗切下，转至含不同生长调节剂的
生根培养基中，培养 10 d 后，统计生根率及每
苗发根数。
结果与讨论
1 生长调节剂和子叶生长时间对不定芽分化的影响
从表 1 和 2 可见：
(1)外植体接种后不断扩大，5 d左右，在外
植体切口处长出细小、鲜绿、生长旺盛的愈伤组
织；10 d 左右，外植体愈伤组织处开始长出芽
丛，出芽部位多集中在子叶的形态学下端切口边
缘与维管束的交接处，有些芽原基甚至在未产生
愈伤组织部位直接产生，有少量的直接在伤口处
长出小芽。形态学上端很少有不定芽生成。培养
20 d 后进行统计。从表 1 可以看出，6-BA 是甜
瓜子叶分化芽的必要生长调节物质，只有加6-BA
时，才有不定芽的分化。IBA 对甜瓜子叶的芽分
化也有作用，6-BA 和 IBA 的不同配比影响甜瓜子
叶不定芽的分化，2.0 mg·L-1 6-BA 和 0.5 mg·L-1
IBA 的组合，所有子叶都有芽的分化，且分化的
芽数较多，平均每个子叶出芽数超过8个(表 1)。
(2) 3~6 d的子叶基部均能高频率诱导出不定
芽，以 5 d 的子叶出芽最好，每个子叶均能诱导
出芽，且子叶的诱导出芽数较多(表 2)。因此认
为，诱导不定芽发生以生长 5 d 由黄变绿的子叶
为最佳。此时，外植体呈浅绿色。苗龄短的黄
色子叶和苗龄长的绿色或深绿色子叶对不定芽的分
化都不太理想。
2 培养基成分对苗生长的影响
在不定芽的生长过程中，培养基中添加适宜
浓度的 6-BA 和 IAA 能促进苗的生长，但若 6-BA
和 I A A 的浓度过高，也容易引起玻璃化苗的产
生，从而影响成苗率(表 3)。
另外，不定芽分别转接到含不同蔗糖浓度的
表1 不同种类和浓度的生长调节剂对
甜瓜子叶不定芽分化的影响
Table 1 Effect of different growth regulators and
their concentrations on the adventitious bud
induction from cotyledons of melon
生长调节剂/mg·L-1 出芽外植 平均每个外植
6-BA IBA 体数/块 体出芽数/%
0 0.5 0 0
0 1.0 0 0
0 2.0 0 0
0.5 0 23 1.2
0.5 0.5 9 0.4
0.5 1.0 0 0
0.5 2.0 0 0
1.0 0 10 0.6
1.0 0.5 50 3.1
1.0 1.0 34 2.0
1.0 2.0 3 0.1
2.0 0 15 0.9
2.0 0.5 50 8.2
2.0 1.0 50 4.5
2.0 2.0 28 1.6
4.0 0 0 0
4.0 0.5 21 0.8
4.0 1.0 30 1.2
4.0 2.0 19 0.5
所用外植体均为无菌苗生长5 d 的子叶；每个处理接种的
外植体均为 50 个。
表2 子叶生长时间对甜瓜不定芽诱导率的影响
Table 2 Results of induced adventitious buds
from cotyledons in different seeding ages
子叶生长时间/d 分化外植体数/块 分化率/%
3 16 53.3
4 21 70.0
5 30 100.0
6 23 76.7
7 9 30.0
每个处理接种外植体均为 30 个。
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伸长培养基上时，随着蔗糖浓度的提高，玻璃化
率有逐渐降低的趋势。蔗糖浓度为 25% 时，试管
苗的玻璃化较为严重；蔗糖浓度提高到 35% 时，
玻璃化的苗则很少。由此可见，适当提高糖浓度
可以减少甜瓜离体培养中的玻璃化现象。
我们的结果还表明，‘弥河银瓜 ’不定芽的最
适伸长培养基为MS+0.5 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1
IAA+3.5% 蔗糖 +0.7% 琼脂。在此培养基上，不
定芽生长速度快，无玻璃化，经20 d就可以获得
3~4 cm 高健壮的试管苗。
3 生长调节剂对苗生根的影响
将 3~4 cm 高的芽转入含不同生长调节剂的
MS 生根培养基上诱导根的生成，10 d 后统计的
结果(表4)表明，IBA是促进生根的最佳生长调节
剂，在含有低浓度 IBA 的 MS 培养基上，所有苗
均可生根，且根粗壮、根数多、具有浓密的根
毛，移栽易成活。其次是 I A A，而在含有 N A A
的培养基上苗的基部容易产生愈伤组织，但很少
生 根 。
4 抗生素对植株再生的影响
以农杆菌介导的遗传转化过程之前，应了解
抗生素对该植物再生植株的影响，以确定所用植
物的适宜抗生素以及筛选转化植株和未转化植株的
临界抗生素浓度，为下一步遗传转化的筛选作准
备。实验中采用的抗生素应是能有效地抑制非转
化细胞生长但不影响转化细胞的正常生长。前人
在甜瓜遗传转化中使用较多的是卡那霉素，王慧
中等(2000)在甜瓜品种‘黄金瓜’未转化的子叶中采
用卡那霉素的浓度为75 mg·L-1 时能生长，用100
mg·L-1时即全部死亡，也就是说100 mg·L-1卡那霉
素能完全抑制未转化愈伤组织的生长。张智俊等
(2002)和张勇等(2004)分别根据新疆甜瓜‘皇后’和
‘ 伽师 ’ 的试验结果，认为75 和 100 mg·L-1 可作
为甜瓜遗传转化时筛选转化体和非转化体的卡那霉
素临界浓度。本文结果表明：‘弥河银瓜 ’ 对卡那
霉素不敏感，不定芽在含有 400 mg·L-1 卡那霉素
的培养基上还能正常生长。因此我们认为，卡那
霉素不适合作 ‘ 弥河银瓜 ’ 遗传转化的筛选抗生
素，潮霉素(hygromycin)则可以。适宜浓度的潮
霉素可以有效抑制非转化植株的再生，是遗传转
化中理想的筛选抗生素。15 mg·L-1 是 ‘ 弥河银瓜 ’
筛选转化体与非转化体的临界浓度(表 5)。
总之，外植体的基因型对甜瓜不定芽发生和
植株再生有决定性作用，主要表现在不同品种间
不定芽发生和植株再生过程中适合的因素不同。
近几年，甜瓜遗传转化体系的建立已有较多的报
道，但多数集中在厚皮甜瓜上，对薄皮甜瓜研究
的报道较少。我国有丰富的薄皮甜瓜种质资源，
对薄皮甜瓜的遗传改造具有较大潜力。本文在建
立和优化高效的 ‘ 弥河银瓜 ’ 再生体系的基础上，
表3 不同浓度6-BA和IAA对甜瓜试管苗玻璃化的影响
Table 3 Effect of different concentrations of 6-BA and IAA
on glass transformation of the vitreous plantlet
生长调节剂浓度/mg·L-1
玻璃化苗数/株 玻璃化率/%
6-BA IAA
4.0 1.0 30 100.0
2.0 0.5 24 80.0
1.0 0.2 11 36.7
0.5 0.1 0 0
0.2 0 0 0
每个处理接种外植体均为 30 个。
表4 生长调节剂对甜瓜试管苗生根的影响
Table 4 Effect of growth regulators on the root
formation of the vitreous plantlet
生长调节剂浓度/mg·L-1 每苗发根数/条 生根率/%
— — 1.0 20
N A A 0.2 1.8 35
0.5 0 0
I A A 0.2 7.5 95
0.5 3.3 80
IBA 0.2 12.5 100
0.5 6.6 100
表5 甜瓜子叶切块和不定芽对潮霉素的敏感性
Table 5 Effect of hygromycin on the formation
of cotyledons and adventitious buds
潮霉素浓 子叶切块生长情况 不定芽生长情况度/mg·L-1
5 能分化愈伤组织和不定芽 生长正常，绿色
10 能分化少量愈伤组织 生长极慢，逐渐变黄
15 变褐、死亡 黄化、死亡
20 变褐、死亡 黄化、死亡
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对其他几个薄皮甜瓜品种也曾作了一些初步试验，
发现本文中的再生体系对多数薄皮甜瓜品种来说也
能得到较为满意的结果。
参考文献
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