全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 　艺 　学 　报 　2007, 34 (2) : 497 - 500
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 11 - 16; 修回日期 : 2007 - 03 - 12
基金项目 : 江苏省自然科学基金项目 (BK2005088) ; 新疆自治区高新技术研究发展计划项目 (200511106)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: jfchen@njau1edu1cn)
单倍体甜瓜离体繁殖的方法
张永兵 1, 2 , 伊鸿平 2 , 贾媛媛 1 , 冯炯鑫 2 , 吴明珠 2 , 陈劲枫 13
(1 作物遗传与种质创新国家重点实验室 , 南京农业大学园艺学院 , 南京 210095; 2 新疆农业科学院哈密瓜研究中心 ,
乌鲁木齐 830000)
摘 　要 : 以单倍体甜瓜无菌苗的顶芽和腋芽为外植体进行离体繁殖研究。结果表明 : 单倍体甜瓜最佳
增殖培养基为 MS + 62BA 015 mg·L - 1 , 最适生根培养基为 1 /2 MS + IBA 015 mg·L - 1 , 增殖系数为 3157。
染色体计数表明没有倍性变化发生。
关键词 : 甜瓜 ; 单倍体 ; 离体繁殖
中图分类号 : S 652　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2007) 0220497204
Propaga tion of Haplo id M elon ( C ucum is m elo L. ) in V itro
ZHANG Yong2bing1, 2 , YI Hong2p ing2 , J IA Yuan2yuan1 , FENG J iong2xin2 , WU M ing2zhu2 , and
CHEN J in2feng13
(1 S ta te Key Laboratory of C rop Genetics and Germ plasm Enhancem ent, College of Horticu lture, N an jing A gricu ltura l U niversity,
N an jing 210095, China; 2 Research Center of Ham i M elon, X in jiang A cadem y of A gricultural Sciences, U rum qi 830000, Ch ina)
Abstract: The p ropagation in vitro of hap loid melon was investigated using shoot2tip s and lateral buds
from hap loid melon p lantlets. The results indicated that the op timal media for shoot p roliferation was
MS + 62BA 015 mg·L - 1 and the op timal media for rooting was 1 /2MS + IBA 015 mg·L - 1. The multip li2
cation coefficient was 3157. The chromosome number was checked and no p loidy variation occurred among
these p lants.
Key words: Melon; Hap loid; Propagation in vitro
作者利用辐射花粉授粉及胚胎培养技术 , 得到了甜瓜 ( Cucum is m elo L. , 2n = 24) 单倍体植株
(张永兵 等 , 2006)。单倍体的获得对甜瓜遗传育种研究具有重要意义。
由于单倍体甜瓜的雌花和雄花不能正常开放 , 雌、雄蕊均败育 , 所以无法进行有性繁殖。而通过
组织培养快繁技术 , 可以在短期内快速大量繁殖甜瓜单倍体材料 , 供甜瓜遗传转化及双单倍体合成等
研究。迄今对二倍体甜瓜离体快繁研究的报道较多 (赵月玲和夏海武 , 1999; 赵建萍 等 , 2002; 庄
志鸿 等 , 2003) , 但有关单倍体甜瓜离体繁殖的研究仍未见报道。
作者以单倍体甜瓜无菌苗的顶芽或腋芽为试材 , 研究其无性繁殖能力及所需的最适增殖培养基植
物生长调节剂配比 , 旨在建立单倍体甜瓜的离体繁殖体系以获得大量的单倍体材料。
1　材料与方法
所用单倍体来自于厚皮类型甜瓜 4810 (张永兵 等 , 2006)。
取单倍体无菌苗的顶芽或腋芽 ( 015～110 cm ) 进行增殖培养 , 以 MS为基本培养基 , 添加不
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园 　　艺 　　学 　　报 34卷
同的植物生长调节剂 (表 1) , 琼脂 018% , 蔗糖 3% , pH 518; 培养温度 ( 26 ±1 ) ℃; 光照强度
2 000～2 500 lx, 光照时间 16 h·d - 1。每个处理 5个三角瓶 , 每个三角瓶接 8个芽 , 试验重复 2
次。
2～4周后调查统计芽的增殖系数 , 长度小于 015 cm的芽不计。
不定芽在 MS + 62BA 015 mg·L - 1上伸长至 115～210 cm时 , 取大小一致的芽接种在 1 /2MS +
IBA 0、012、015、018 mg·L - 1 4种培养基中进行生根培养 , 培养基基本成分及培养条件与增殖培养
相同。每个处理 5个三角瓶 , 每个三角瓶接 5个芽 , 试验重复 2次。
2周后统计生根率及根系生长情况。揭开瓶盖适应 2～3 d, 用自来水洗净琼脂后移栽入育苗穴
盘。将穴盘苗置于小拱棚中驯化 , 相对湿度 80% ～90% , 温度 20～25℃。5～7 d后揭开小拱棚 , 组
培苗驯化 2周后定植在南京农业大学园艺学院实验农场。
参照陈劲枫和钱春桃 (2002) 的卷须制片方法 , 随机检测再生植株的体细胞染色体数目 , 并观
察部分形态学性状。采用 SPSS 1210软件统计处理数据。
2　结果与分析
211　不定芽的再生
将单倍体的芽接种在增殖培养基上 , 一周后开始萌发 , 继而在芽的基部分化出不定芽丛 (图
1, A )。
　　如表 1所示 , 在不同浓度的 62BA以及 62BA
和 NAA的组合条件下 , 不定芽的增殖生长情况不
同。62BA浓度为 015 mg·L - 1而 NAA浓度为 0的
培养基的增殖系数最高 , 不定芽生长健壮而且长
度适中。随着 62BA 浓度的增高 , 不定芽的诱导
频率也逐渐增高。但是当 62BA 的浓度大于 110
mg·L - 1时 , 不定芽挤在一起成簇状而不能伸长。
62BA浓度升至 210 mg·L - 1时 , 愈伤组织化的程
度严重。
此外 , 62BA和 NAA的组合效果不及单独使
用 62BA效果好 , 组合条件下芽的玻璃化程度也
较严重。
因此 , 单倍体甜瓜的最适增殖培养基为 MS
+ 62BA 015 mg·L - 1 , 增殖系数达 3157。 表 1　62BA和 NAA对单倍体不定芽诱导的影响Table 1　Effect of 62BA and NAA on shootinduction of haplo id代号Code 62BA(mg·L - 1 ) NAA(mg·L - 1 ) 增殖系数Multip licationcoefficientM1 0 0 1121 efM2 015 0 3157 aM3 110 0 2185 bM4 115 0 2123 bcM5 210 0 2101 cdM6 110 0102 1179 cdeM7 110 0104 1156 defM8 110 0106 1107 fM9 110 0110 1116 ef　　注 : 不同字母表示在 5%水平上差异显著。Note: D ifferent letter indicated significant difference at 5% level.
212　生根和驯化
培养约 10 d后 , 生根培养基上单倍体芽的基部开始萌发生根。不同处理的驯化苗生长情况不同
(图 1, B)。
在 1 /2MS (对照 ) 和 1 /2MS + IBA 012 mg·L - 1培养基上 , 虽有近一半的芽生根 , 但每个芽只萌
发出 1～2条细小的根 , 驯化成活率约为 12%。 IBA为 015 mg·L - 1时生根率最高 , 芽的基部形成 4～
6条白色健壮的根 , 组培苗粗壮 , 驯化后成活率达 80%以上。 IBA 为 018 mg·L - 1时 , 生根率为
8617% , 但萌发的根发黄老化 , 芽苗的生长缓慢 , 驯化成活率仅为 36%。因此 , 单倍体甜瓜再生芽
的最佳生根培养基为 1 /2MS + IBA 015 mg·L - 1 , 生根率达 100%。
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　2期 张永兵等 : 单倍体甜瓜离体繁殖的方法 　
213　形态学观察和细胞学鉴定
驯化成活的单倍体甜瓜再生植株在田间生长缓慢 , 长势较弱 , 基部分支较多 , 整体株形矮小 , 节
间较短 (图 1, E) , 与正常二倍体植株的形态学特征差异明显 , 很容易区分 (图 1, D )。单倍体再
生植株的叶片形状与二倍体的相似 , 但叶片变小、叶色加深、叶片厚度增加 (图 1, F)。单倍体再生
植株的雄花和雌花均不能正常开放 , 花蕾均逐渐变黄萎缩后脱落。
单倍体甜瓜再生植株群体的形态表现整齐一致 , 即使增殖多代后也未发现形态性状上的变化。
随机选取 5株进行体细胞染色体鉴定 , 每株都观察 20个以上分散良好的卷须分生细胞 , 结果所
有体细胞染色体均为 n = 12 (图 1, C) , 表明离体繁殖的再生植株倍性稳定 , 未发生变异。
图 1　单倍体甜瓜离体繁殖
A. 增殖培养 ; B. 驯化苗 ; C. 染色体计数 ; D. 二倍体植株 ; E. 单倍体植株 ; F. 二倍体和单倍体叶片。
F ig. 1　Propaga tion of haplo id m elon ( Cucum is m elo L. ) in vitro
A. Mutip lication; B. Acclimatization; C. Chromosome count;
D. D ip loid p lant; E. Hap loid p lant; F. Leaves of dip loid and hap loid p lant.
3　讨论
有研究表明 , 62BA 110 mg·L - 1或 62BA 110 mg·L - 1 + IAA 011～012 mg·L - 1的组合对二倍体甜
瓜 (2n = 24) 不定芽的增殖效果明显 , 增殖系数可达 11以上 (赵月玲和夏海武 , 1999; 赵建萍 等 ,
2002)。
与二倍体甜瓜相比 , 单倍体甜瓜 ( n = 12) 的增殖能力较弱 , 最适增殖培养基植物生长调节剂配
比及浓度不同。一方面可能是由于试验材料的基因型不同所造成 ; 另一方面也可能是由于单倍体与二
倍体甜瓜的基因组拷贝数不同 , 导致不同倍性材料本身所具有的内源激素水平不同。
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本试验建立的单倍体甜瓜离体繁殖体系 , 将为甜瓜遗传转化及双单倍体合成等研究 , 提供特殊的试
材。这不仅能推动甜瓜的理论基础研究 , 还能加速甜瓜育种纯合系的选育 , 大大提高甜瓜的育种效率。
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(上接 460页 )
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