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Effect of the Auxin and Ctytokin on the Frequency of Embryogenesis in Kale

植物生长调节剂对羽衣甘蓝小孢子胚发生的影响



全 文 :园  艺  学  报  2006, 33 (3) : 642~644
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 07 - 25; 修回日期 : 2005 - 10 - 20
基金项目 : 国家 ‘863’项目 (2004AA241120)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: fenghuiaaa@2631net)
植物生长调节剂对羽衣甘蓝小孢子胚发生的影响
姜凤英 1, 2  冯 辉 13
(1沈阳农业大学园艺学院 , 辽宁沈阳 110161; 2 辽宁省农业科学院花卉研究所 , 辽宁沈阳 110161)
摘  要 : 以 ‘圆叶红心 ’和 ‘皱叶红心 ’2个羽衣甘蓝 F1杂交种为试材 , 进行游离小孢子培养 , 研究
了 62BA、NAA和 2, 42D对其胚状体诱导的影响 , 结果表明 : 62BA对诱导胚状体起促进作用 , 其适宜浓度
为 012 mg·L - 1 ; NAA抑制小孢子胚状体发生 , 但能促进其发育 , 提高正常胚比例 ; 2, 42D有较强的抑制
作用 , 只有少量细胞团的形成 ; 62BA、NAA综合作用能显著提高胚状体诱导率 , 其浓度配比以 1∶1或 2∶1
为佳。
关键词 : 羽衣甘蓝 ; 小孢子培养 ; 胚状体 ; 生长素 ; 细胞分裂素
中图分类号 : S 63519  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0320642203
Effect of the Aux in and C tytok in on the Frequency of Em bryogenesis in Ka le
J iang Fengying1, 2 and Feng Hui1 3
(1 College of Horticu lture, Shenyang A gricu ltura l U niversity, Shenyang, L iaoning 110161, China; 2 Floriculture Institu te of
L iaoning A cadem y of A gricu ltura l Science, Shenyang, L iaon ing 110161, Ch ina)
Abstract: The effects of 62BA , NAA and 2, 42D on embryoid induction during adop ting isolated m icro2
spore culture of kale (B rassica oleracea L. var. acepha la DC. ) were studied using two hybrids‘Yuanye
Hongxin’and‘Zhouye Hongxin’. The results showed that 62BA could p romote embryoid induction and the
suitable content was 012 mg·L - 1. NAA could not p romote embryoid formation, but increased the p roportion
of normal embryoid. 2, 42D has significant inhibition to embryoid formation and only p roduce a little agglomer2
ate cells. In addition, the media with 62BA and NAA dramatically increased the frequency of m icrospore2de2
rived embryoids and the suitable content ration was 1∶1 or 2∶1.
Key words: Kale; M icrospore culture; Embryoid; Auxin; Ctytokin
1 目的、材料与方法
植物生长调节剂作为影响小孢子胚胎发生的外因 , 一直受到国内外学者们的普遍关注。许多学者
研究了植物生长调节剂对芸薹属作物小孢子胚发生、发育的影响 , 其结论不一〔1~4〕。植物生长调节剂
对羽衣甘蓝的影响 , 目前还未见报道。本研究以 ‘圆叶红心 ’ (W avy leaves with red center, W. R. )、
‘皱叶红心 ’ ( Fringed leaveswith red center, F. R. ) 两个羽衣甘蓝 F1杂交种为试材 , 探讨了植物生长
调节剂在羽衣甘蓝小孢子培养中的作用 , 为羽衣甘蓝单倍体育种奠定基础。
花期选取处于单核晚期和双核早期的花蕾 (长度 310~415 mm ) , 用于分离、纯化小孢子 , 纯化
后的小孢子用添加不同浓度 62BA、NAA或 2, 42D 的 NLN213培养液稀释浓度至 1~2 ×105个 ·mL - 1 ,
以每皿 215 mL小孢子悬浮液分装入直径 60 mm的培养皿内 , 石蜡膜封口 , 先在 33 ℃恒温箱中热激处
理 1 d, 再转至 25 ℃下静置暗培养。3周后观察胚状体发生情况。
 3期 姜凤英等 : 植物生长调节剂对羽衣甘蓝小孢子胚发生的影响  
2 结果分析与讨论
211 植物生长调节剂单独作用对羽衣甘蓝胚状体发生的影响
从表 1可知 , 培养基中添加不同浓度的 62BA , 诱导率呈规律性变化。随着细胞分裂素含量从
0105 mg·L - 1增加到 016 mg·L - 1 , 诱导率先增高 , 再下降 , 小孢子胚诱导率最高的培养基是 NLN213
+ 62BA 012 mg·L - 1 , 62BA 浓度高于 012 mg·L - 1 , 随浓度加大 , 胚产量呈下降趋势。表明较低浓
度的 62BA 能促进小孢子胚的发生 , 提高小孢子胚诱导率 ; 而较高浓度的 62BA 对小孢子胚的产生有
抑制作用 , 012 mg·L - 1的 62BA是诱导羽衣甘蓝小孢子胚产生的最适宜浓度 , 此结果与徐艳辉等〔1〕
的结论一致。
培养基中添加 0105~015 mg·L - 1的 NAA, 胚状体诱导率减少 , 畸形胚诱导率也明显减少。说明
NAA对小孢子胚的诱导有抑制作用 , 但可促进胚胎发育 , 增加正常胚的比例 , NAA对小孢子胚诱导
率的影响与 NAA浓度呈正相关。
2, 42D对羽衣甘蓝小孢子胚的发生有较强的抑制作用 , 在含有 2, 42D的培养基中 , 只有少量细
胞团形成 , 没有胚状体出现 , 此结果与前人结论相反。石淑稳等〔2〕报道 , 附加 011或 015 mg·L - 1
2, 42D可显著促进甘蓝型油菜小孢子分裂和胚状体产生。究其原因可能是不同作物之间内源激素含量
不同 , 对外界反应存在差异。
表 1 生长素或分裂素对羽衣甘蓝小孢子胚诱导率的影响
Table 1 Effect of the aux in or ctytok in on the frequency of m icrospore2der ived em bryos in ka le
序号
Serial
num2
ber
胚状体总数
Total embryos
圆叶红心
W. R.
皱叶红心
F. R.
萌发胚
Germ inated embryo
圆叶红心
W. R.
皱叶红心
F. R.
子叶形胚
Cotylednary embryo
圆叶红心
W. R.
皱叶红心
F. R.
鱼雷形胚
Torpedo embryo
圆叶红心
W. R.
皱叶红心
F. R.
畸形胚
Abnormal embryo
圆叶红心
W. R.
皱叶红心
F. R.
成熟胚占百分比
Percent of mature
embryo ( % )
圆叶红心
W. R.
皱叶红心
F. R.
畸形胚占百分比
Percent of abnormal
embryo ( % )
圆叶红心
W. R.
皱叶红心
F. R.
1 22dD 20dC 2abAB 1bcAB 12cdBC 12cdCD 3bcBC 2abAB 3cdBCD 3cdeCDE 63164eE 65100dD 13164fF 15100fE
2 25cC 22cC 1bcAB 1bcAB 14bcABC 13cBC 3bcBC 1bcABCD 4bcABC 4bcdBCD 60100gG 63164dD 16100dD 18118dD
3 31bB 28bB 3aA 2abaAB 16abAB 16bAB 2bcdeBC 2abAB 6aA 5abcABC 61129fF 64129dD 19135cC 17186eD
4 35aA 33aA 2abAB 3aA 18aA 19aA 6aA4bAB 3aA 5abAB 7aA 57114hH 66167cC 14129eE 21121cC
5 19eDE 21cdC 1bcAB 1bcAB 7eDE 9eDE 2bcdeBC 3aA 4bcABC 6abAB 42111 iI 47162eE 21105bB 28157bB
6 9gG 11gE 0cB 0cB 1fF 3gF 3bcBC 1bcABCD 3cdBCD 4bcdBCD 11111 jJ 27127fF 33133aA 36136aA
7 20deDE 17eD 3aA 2abaAB 10deCD 10deCDE 2bcdeBC 2abAB 2deCDE 2defDEF 65100dD 66167cC 10100gG 11111hG
8 18eE 15fD 1bcAB 3aA 11cdCD 8efE 2bcdeBC 1bcABCD 1efDE 2defDEF 66167cC 68175bB 5156 iI 12150gF
9 13fF 10gEF 2abAB 1bcAB 7eDE 6fEF 2bcdeB 0cBD 1efDE 1efEF 69123bB 70100bB 7169hH 10100 iH
10 7gG 8hF 2abAB 0cB 3fEF 6fEF 1ceC 1bcABCD 0fE 0fF 71143aA 75100aA 0 jI 0 jI
11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  注 : 1. 对照 Control; 2. 62BA 0105 mg·L - 1; 3. 62BA 011 mg·L - 1; 4. 62BA 012 mg·L - 1; 5. 62BA 014 mg·L - 1; 6. 62BA 016 mg·L - 1; 7.
NAA 0105 mg·L - 1; 8. NAA 011 mg·L - 1; 9. NAA 012 mg·L - 1; 10. NAA 015 mg·L - 1; 11. 2, 42D 012 mg·L - 1; 12. 2, 42D 015 mg·L - 1。邓肯
氏新复极差测验 , 不同大写字母为差异达极显著 (α = 0101) , 不同小写字母为差异达显著水平 (α = 0105) ; 表中数据为 30个花蕾的产胚量 , 下表同。
Note: Duncanpis test. The same cap ital or small letter indicated no significance atα = 0101 orα = 0105 level. The same below.
212 植物生长调节剂综合作用对羽衣甘蓝胚状体发生的影响
由表 2可知 , 62BA和 NAA综合作用表现为二者叠加 , 62BA作用强于 NAA。
‘圆叶红心 ’试材在 62BA 0105~011 mg·L - 1时 , 62BA与 NAA任何配比小孢子胚诱导率均高于
对照 , 也高于单独添加 62BA 0105~011 mg·L - 1的平均诱导率 , 其最佳配比为 62BA 011 mg·L - 1 +
NAA 011 mg·L - 1 , 此配比有利于萌发胚和子叶形胚的发生 ; 当 62BA浓度为 012 mg·L - 1时 , 在任何
配比中诱导率均低于对照。
‘皱叶红心 ’试材除了在 62BA 012 mg·L - 1 +NAA 014 mg·L - 1的处理外 , 其他任何处理小孢子
胚诱导率均高于对照 , 也高于单独添加 62BA 0105~012 mg·L - 1的平均诱导率 , 其最佳配比为 62BA
012 mg·L - 1 +NAA 011 mg·L - 1 , 即 62BA与 NAA以 2∶1效果最好 , 同时 1∶1的配比经分析也达到显
346
园   艺   学   报 33卷
著水平。
62BA与 NAA综合配比可显著提高胚状体诱导率 , 前人〔3, 4〕曾得到类似结论。如申书兴等〔4〕对四
倍体大白菜的小孢子培养发现 , 在 62BA 012 mg·L - 1水平下 , NAA为 0~110 mg·L - 1时 , 小孢子胚
有较高的发生频率 ; NAA高于 210 mg·L - 1时出现抑制作用 ; 在 NAA 015 mg·L - 1水平下 , 62BA为
0105~012 mg·L - 1时小孢子胚产率高 ; 62BA超过 014 mg·L - 1时出现抑制作用。
表 2 生长素与分裂素配比对羽衣甘蓝小孢子胚诱导率的影响
Table 2 Effect of the aux in and ctytok in on the frequency of m icrospore2der ived em bryos in ka le
62BA
(mg·L - 1)
NAA
(mg·L - 1)
胚状体总数
Total embryos
圆叶
红心
W. R.
皱叶
红心
F. R.
萌发胚
Germ inated embryo
圆叶
红心
W. R.
皱叶
红心
F. R.
子叶形胚
Cotylednary embryo
圆叶
红心
W. R.
皱叶
红心
F. R.
鱼雷形胚
Torpedo embryo
圆叶
红心
W. R.
皱叶
红心
F. R.
畸形胚
Abnormal embryo
圆叶
红心
W. R.
皱叶
红心
F. R.
成熟胚占百分比
Percent of mature
embryo ( % )
圆叶
红心
W. R.
皱叶
红心
F. R.
畸形胚占百分比
Percent of abnormal
embryo ( % )
圆叶
红心
W. R.
皱叶
红心
F. R.
0 0 22fDF 20fE 2cdBC 1dC 12dD 12deCD 3bcABC 2bB 3abA 3abAB 63164dD 65100eDE 13164fF 15100bB
0105 011 33cC 25eD 3bcBC 1dC 20bcBC 14cdeCD 2cdBC 3abAB 5aA 4aA 69169cC 60100fFG 15115dD 16100aA
0105 012 31dC 21fE 4bAB 2cdBC 18cC 11eDE 4abAB 2bB 4abA 3abAB 70197bB 61191fEF 12190gG 14129cC
011 011 41aA 30cC 6aA 4abAB 25aA 16cC 5aA 4abAB 3abA 4aA 75161aA 66167deD 7132 iI 13133eE
011 012 38bB 22fE 4bAB 2cdBC 23abAB 13cdeCD 3bcABC 3abAB 4abA 3abAB 71105bB 68118cdCD 10153hH 13164dD
012 0105 19gF 27dD 1dC 4abAB 11dD 15cdCD 1dC 2bB 4abA 3abAB 63116eE 70137bcBC 21105aA 11111fF
012 011 20gEF 43aA 2cdBC 5aA 10dD 27aA 2cdBC 5aA 3abA 4aA 60100gG 74142aA 15100eE 9130gG
012 012 24eD 33bB 2cdBC 3bcABC 13dD 21bB 2cdBC 5aA 5aA 2bcAB 62150fF 72173abAB 20183bB 6106 iI
012 014 11hG 14gF 1dC 1dC 5eE 7fE 2cdBC 2bB 2bA 1cB 54155hH 57114gG 18118cC 7114hH
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