全 文 ：园 艺 学 报 2007，34 (6)：1539—1542
Aeta Hortieuhurae Siniea
番木瓜体胚间接发生方式的研究
饶雪琴，李华平
(华南农业大学资源环境学院，广州510642)
摘 要：为了建立小果型番木瓜 (Carwa papaya L．)高效外源基因遗传转化体系，以小果型番木瓜
‘美中红’的幼胚 (授粉受精后90—120 d)为材料，通过组织切片和电镜观察体胚发生方式。结果表明，
培养8～12 d，愈伤组织首先发生于幼胚的胚根端；培养26 d，整个幼胚的胚轴愈伤化，愈伤组织分为粘性
透明和干性两大类，组织切片分为明显的两层，外层疏松易脱落，内层结构紧密；培养38 d，淡黄色的体
胚前体发生于幼胚的胚芽端。番木瓜体胚的形态各异，大多数是形态正常的体胚，少数体胚的形态发生变
异。
关键词：番木瓜；体胚发生
中图分类号：S 667 文献标识码 ：A 文章编号：0513—353X (2007)06．15394)4
Studies of Indirect Somatic Embryogenesis of Papaya
RAO Xue-qin and LI Hua-ping
(College ofNatural Resources and Environment，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China)
Abstract：In order to establish genetic transformation system of foreign genes on small fruit type of papa-
ya，indirect somatic embryogenesis of immature embryos(90—1 20 days after polination)of Carica papaya L．
‘Meizhonghong’was studied by histological section and observation with a scanning electron microscope．The
results showed that the calli were originated from the epidemic ceils of the radicle after 8—1 2 days of culture．
After 26 days of culture，the whole embryonary axis turned into ealli which differentiated to translucent and
mucous，and dry types．The cross—section results showed the cali consisted of two distinct sectors，a loose fri-
able tissue of outer sectors and compact aggregates of inter sectors．Yellow pre—embryonic complexes were de-
rived from ealli of the plumula after 38 days of culture．It was observed that most of the morphological somatic
embryos were norm ally developed．
Key words： Carica papaya L．；Papaya；Somatic embryogenesis
通过组织培养法将番木瓜 (Carica papaya L．)幼胚培养成体胚，以及体胚再生成植株的研究在
国内外均有报道 (Chen et a1．，1991；Fitch，1993；Fernando et a1．，2001；曾继吾 等，2003)。但对于
番木瓜由幼胚培养成体胚的发生过程的组织学研究却鲜见报道。
‘美中红’是我国红肉小果型番木瓜品种，因其色香味俱佳而深受消费者喜爱，在广东省种植面
积不断增加，已成为水果型番木瓜的主要品种之一，也是外源基因转化的首选品种。然而对于该品种
的体胚发生途径及组织学研究未见报道。
从现有研究来看，番木瓜由幼胚培养成体胚的诱导效率往往随试验条件、品种、所用外植体的龄
期、基因型的不同而明显不同 (Mahon et a1．，1996)。因此，了解 ‘美中红’番木瓜体胚发生方式和
组织学，有利于提高番木瓜体胚发生率和再生率。这将为建立高效的番木瓜转化体系及番木瓜基因工
收稿日期：2007-03—30；修回日期：2007—09—12
基金项目：广东省重大科技专项 (2O02A208010202)
}通讯作者 Author for corespondence(E—mail：huaping@scau．edu．cn)
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程育种奠定基础，也为番木瓜体胚的研究提供理论基础。
l 材料与方法
以广州市果树科学研究所提供的红肉小果型 ‘美中红’番木瓜幼胚 (授粉受精后 90～120 d)为
试验材料。体胚的诱导培养基为 1／2 MS+2，4-D 10 mg·L +谷氨酰胺400 mg·L +蔗糖 6％+琼
脂粉 7％，pH 5．8，于 (27±2)℃下暗培养。
参照郑国铝和谷祝平 (1993)的方法进行组织切片和染色。对诱导培养基上的幼胚定时取样，
以接种当天为0 d，以后隔天取样。新鲜样品取出后直接进行冰冻切片；不能及时切片的则用 FAA固
定液固定，充分水洗后再进行冰冻切片 (厚度为 1O～16 Ixm)。切片用 Ehrlich’s苏木精染色，中性树
胶封片。
根据具体情况，在显微摄影仪中放大不同的倍数拍照。培养 50 d和 62 d的组织经过前固定、后
固定、酒精梯度脱水、临界点干燥、装台、喷涂金属膜后 ，再用 XL-30型环境扫描电子显微镜观察体
胚形态并摄影。
2 结果与分析
2．1 愈伤组织的形成
‘美中红’番木瓜幼胚接种在诱导培养基上，幼胚培养 2 d，胚轴增大 (箭头所指)，但外表并不
十分明显，两片子叶已张开 (图版，a)。
幼胚培养4 d，组织切片可见胚根顶端附近的形成层处染色较深 (箭头所指)，说明这部位细胞
分裂比较活跃 (图版，b)。
8～12 d，组织切片显示由于细胞分裂引起胚轴细胞增多，使胚轴体积不断增大 (图版，c)，肉
眼可见在胚根顶端开始形成乳白色到黄白色表面干燥的愈伤组织 (图版，d，箭头所指)。
14 d，幼胚的长度和宽度都有所增加，特别是靠近胚根顶端附近，由于愈伤组织的不断增加，直
径增大很明显，组织切片显示，胚根顶端的外层细胞易碎、易脱落，内层是紧密排列的分生细胞
(图 1，e)。
20 d，细胞分裂的活跃区不再局限于胚根端，而是不断向胚轴形态学的上端——胚芽的顶端分生
组织处延伸，胚芽顶端组织由原来的角型变成钝圆形 (图版，f)，愈伤组织不断增大增多。
26 d，胚轴发生明显的变化，整个胚轴全部愈伤化。有些愈伤组织具有粘性 ，呈半透明状 (图
版，g)；有些愈伤组织表面干燥 (图版，h)；此时的愈伤组织分为两个明显的部分，内层是细胞质浓
缩的分生组织细胞，细胞排列紧密，细胞数量增加明显，且处于不同的分裂时期 (图版，i)，外层细
胞高度液泡化、易碎、变长、形状各异 (图版，j)。两片子叶不论是在外观形态和细胞结构上都未发
生变化，只是位置随胚芽顶端细胞的增多发生了改变，即由原来的角型变成直线型。
2．2 体胚的形成
幼胚培养32 d，组织切片显示，从愈伤组织表面长出了原胚，细胞分裂速度加快，细胞数量增加
显著 (图版，k)，此时愈伤组织块的直径可达3～5 mm。培养38 d，肉眼可见从胚芽端的愈伤组织表
面长出淡黄色体胚前体，并且大多数体胚都是以这种方式长出 (图版，1)。随后，培养46 d幼胚的组
织切片表明，发育中体胚的着生基部大小不相同，有的是单个或多个体胚连生于愈伤组织表面 (图
版，m、n)，与愈伤组织的接触面小于体胚本身的直径；有的体胚着生基部有一层厚厚的组织，与愈
伤组织的接触面大于体胚本身的直径 (图版，o)。扫描电子显微镜的结果显示，体胚的形态各异，有
的呈喇叭状或子叶状，顶端有2～3片子叶 (图版，P、q)；有的似梨形，顶端有2～3片子叶 (图版，
r)；有的似佛手状 (图版，s)。图版，t为番木瓜体胚。
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3 讨论
番木瓜由幼胚培养出体胚的过程可分为间接和直接两种发生方式。间接发生方式是幼胚先形成愈
伤组织，再从胚性愈伤组织表面形成体胚；直接发生方式是从幼胚上直接长出体胚，不经过愈伤组织
阶段。直接发生方式的体胚来源于表皮细胞，间接发生方式的体胚来源于表皮细胞所长出的愈伤组
织，即体胚的发生滞后于愈伤组织的发生，但必须经过愈伤组织发生阶段。
本研究中 ‘美中红’番木瓜以幼胚为培养材料，体胚的发生是间接方式，直接发生方式极少见；
而Femando等 (2001)以 ‘Sunrise Solo’番木瓜的成熟胚为培养材料时，发现该品种中体胚的发生
方式存在直接和间接两种；Chen等 (1991)在培养番木瓜杂种幼胚时，观察到体胚以直接方式发生。
番木瓜体胚的发生方式之所以不同，与番木瓜品种、培养合子胚的龄期以及培养基中不同的生长
素种类和浓度有直接关系，番木瓜体胚的间接发生方式由于经历了愈伤组织阶段，因而增加了体胚变
异的频率。
番木瓜体胚发生的研究表明，愈伤组织最先发生于胚根端，而体胚大多数却是从胚芽端的愈伤组
织表面长出，也即胚芽端比胚根端更容易产生体胚，可能是因为胚芽端的细胞比胚根端的细胞分裂更
活跃所造成。
番木瓜体胚着生部位的大小不同，主要是由于体胚的来源不同，体胚基部着生部位小是由于体胚
起源于愈伤组织的表层细胞，体胚基部着生部位大是由于体胚起源于愈伤组织内层的分生组织部分，
这支持了Hu和 Sussex (1971)的研究结果。
与 Femando等 (2001)的报道相似，我们也观察到形态各异的番木瓜体胚，有喇叭状体胚、子叶
状体胚和梨形体胚，但是我们还观察到变异的佛手状体胚 (图版，S)，这有可能是体胚间接发生方式
产生变异的结果，但是这种变异体胚发生频率不高，萌发后经多次分化也能培养出形态上正常的番木
瓜试管苗。
References
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