全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2005, 32 (6) : 1092～1094
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 01 - 04; 修回日期 : 2005 - 04 - 04
基金项目 : 辽宁省自然科学基金资助项目 (20022041)3 通讯作者 Author for correspondence
提高大白菜小孢子植株获得率的研究
韩　阳 1 　叶雪凌 2 　冯　辉 23
(1辽宁大学生命科学系 , 沈阳 110036; 2沈阳农业大学园艺学院 , 沈阳 110161)
摘 　要 : 大白菜小孢子胚发生过程中胚胎发育不同步 , 以子叶形胚数量最多。发育较好的胚状体成苗
率较高 , 子叶形胚和萌发胚成苗率分别为 20%和 9015% ; 较干燥的培养基更利于小孢子胚成苗 , 最适的琼
脂含量是 112%。培养基中添加 200 mg·L - 1活性炭可以大幅度提高小孢子胚成苗率 , 及时地将成熟的子叶
形胚转移至再生培养基上 , 对提高植株获得率至关重要。
关键词 : 大白菜 ; 游离小孢子培养 ; 胚状体 ; 植株再生率
中图分类号 : S 63411; S 60316　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2005) 0621092203
Stud ies on Enhanc ing of Plan tlet Regenera tion in Isola ted2m icrospore Culture
of Ch inese Cabbage
Han Yang1 , Ye Xueling2 , and Feng Hui23
(1D epartm ent of L ife Sciences, L iaon ing U niversity, Shenyang 110036, China; 2 College of Horticulture, Shenyang A gricultural
U niversity, Shenyang 110161, China)
Abstract: During the m icrospore embryogenesis of Chinese Cabbage, the embryo development was not
synchronism and cotyledonary embryos was the highest ( 80% ). The better embryos develop , the yield of
higher p lantlet regeneration rate is. And the regenerated p lant rate of cotyledonary embryos and germ inated
embryos were 20% and 9015% respectively. D ry culture medium was favor of regenerating p lantlet, op timum
agar content was 112%. Culture medium supp lemented with activated charcoal 200 mg·L - 1 could evidently
raise regenerated p lant rate, which was as 21225 times as control (without activated charcoal). Transferring
mature cotyledonary embryos to the regenerating culture medium in time was essential to increasing p lantlet re2
generation rate.
Key words: Chinese cabbage; Isolated2m icrospore culture; Embryo; Plantlet regeneration
1　目的、材料与方法
对影响大白菜小孢子植株获得率的几个因素进行了研究 , 旨在完善大白菜小孢子培养的方法 , 加
快这一技术在大白菜育种实践中的应用。以大白菜 〔B rassica cam pestris L. ssp. pekinensis (Lour. ) O l2
sson〕杂交种 ‘福田 50’为材料。2002年 8月 15日种子催芽后 4℃下春化处理 25 d, 9月 10日播种
于温室 , 盆栽 , 11月底开花。参照 Sato等〔1〕的方法分离、纯化小孢子。调整小孢子密度为 1～2 ×105
个·mL - 1 ; 将小孢子悬浮液分装于Φ60 mm培养皿中 , 每皿 215 mL, 于 33℃下暗培养 24 h, 再转入
25℃恒温箱中培养。3周后可见小孢子胚形成。小孢子胚在 NLN培养基中培养 4周后转至固体再生培
养基上 , 转移前在自然光下培养 3 d。上述试验均设 3次重复。
2　结果与讨论
211　胚状体发育时期对植株获得率的影响
小孢子培养 3周后 , 有大量小孢子胚发生 (图版 , 1) , 但是胚状体发育是不同步的 (图版 , 2)。
　6期 韩 　阳等 : 提高大白菜小孢子植株获得率的研究 　
同一皿中已萌发的胚 (子叶已扩大、变绿的胚 )
占 3%左右 , 子叶形胚占 80%左右 , 心形胚占
10%左右 , 鱼雷形胚和球形胚数量极少 , 还有一
些畸形胚。
取萌发胚、子叶形胚、鱼雷形胚、心形胚和
球形胚 , 分别接种于添加 3%蔗糖和 018%琼脂 ,
pH 518的 MS培养基上 , 3周后统计成苗率 , 结
果见表 1。
由表 1可见 , 成苗率与胚胎发育时期密切相
关 , 成熟的子叶形胚成苗率可达 20% , 远高于发
育不完全的胚。子叶已扩大的萌发胚成苗率更高 ,
可达 90%以上 ; 发育早期的胚较难成苗 , 尤其是
心形胚和球形胚成苗率为 0。胚状体发育不一致
是白菜游离小孢子培养中普遍存在的问题 , 本试
验证明发育成熟的子叶形胚和已萌发胚胎成苗率
较高 , 但是由于萌发胚在总胚胎中所占比例较少 ,
而且 , 培养液中胚胎数量越多萌发胚所占比例越
少 , 可能是营养成分限制了胚的进一步发育 , 因
此小孢子植株的获得仍然要以转接子叶形胚为主。
212　培养基中水分含量对小孢子植株获得率的影响
以琼脂含量调节培养基中水分含量。取子叶
形胚状体分别转至琼脂含量不同的 MS培养基上
(培养基含蔗糖 3% , pH 518) , 3周后统计成苗
率 , 结果见表 2。
表 1　大白菜小孢子胚发育时期对成苗率的影响
Table 1　Effect of developm en ta l stages of em bryos on the
plan tlet regenera tion ra te
胚胎发育时期
Developmental
stages of embryos
接种胚胎数
Number of
embryo
成苗数 Number
of regenerated
p lantlet
成苗率 Rate of
regenerated
p lantlet( % )
子叶形胚
Cotylednary embryo
180
　
36
　
20 a
　
鱼雷形胚
Torpedo embryo
165
　
　7
　
412 b
　
心形和球形胚 Heart
and globular embryo
300
　
　0
　
0 c
　
萌发胚
Germ inated embryo
180
　
163
　
9015 d
　
　　注 :不同字母为差异达显著水平 ( P≤0105)。以下各表相同。
Note: The differences of the values followed by different letters in
the column are significant P≤0105. The meaning is same in the follow2
ing tables.
表 2　培养基琼脂含量对大白菜小孢子植株获得率的影响
Table 2　Effect of agar con ten t of m ed ia on the plan tlet
regenera tion ra te
琼脂含量
Agar
content
( % )
接种胚
胎数
Number
of embryo
成苗数
Number of
regenerate
p lantlet
成苗率
Rate of
regenerated
p lantlet( % )
仅生根未成苗
胚胎百分数
Percent of only
rooted embryo ( % )
0 180 0 0 a 100 a
0175 180 0 0 a 95 a
0180 180 36 2010 b 5114 b
1100 180 79 4319 c 2612 c
1120 180 91 5015 c 1913 c
1140 180 22 1212 b 1611 c
　　转接后部分小孢子胚正常萌发 , 继续培养发育成正常幼苗 (图版 , 3) , 从试管中移出后长成植
株 (图版 , 4) ; 部分小孢子只有胚根伸长 , 胚芽不生长而发生褐化 (图版 , 5 )。以成苗率为指标 ,
琼脂含量为 112%和 110%的培养基较为适宜 , 成苗率分别为 5015%和 4318% ; 琼脂 018%和 114%的
培养基成苗率较低 ; 液体培养基和含琼脂 0175%的培养基中不能成苗 , 即较干燥的培养基有利于小
孢子胚成苗 , 这一结果和刘凡等〔2〕的研究结论相一致。
在液体培养基 (静置培养 ) 和水分含量较高的培养基中 , 95%以上的小孢子胚都有胚根发生 ,
但胚状体不能继续发育 ; 在部分材料中 , 胚芽愈伤组织化 , 然后愈伤组织发生褐化 , 但同时胚根发育
为正常根系 (图版 , 6)。
213　活性炭对小孢子植株获得率的影响
将子叶形胚状体分别转至含活性炭 0、100、
200和 400 mg·L - 1的 MS培养基上 (蔗糖 3% ,
琼脂 018% , pH 518) , 3周后统计成苗率 , 结果
见表 3。
由表 3可见 , 培养基中添加活性炭比不含活
性炭培养基成苗率高 20% ～12215% , 其中添加
200 mg·L - 1活性炭处理的成苗率为对照的 21225 表 3　培养基中活性炭 ( AC) 含量对大白菜小孢子植株获得率的影响Table 3　Effect of activa ted charcoa l ( AC) on the plan tletregenera tion ra teAC(mg·L - 1 ) 接种胚胎数Number ofembryo 成苗数 Numberof regeneratedp lantlet 成苗率 Rateof regeneratedp lantlet ( % )　0 180 36 2010 a100 135 34 2512 a200 180 80 4415 b400 150 36 2410 a
倍 , 表明添加 200 mg·L - 1活性炭的培养基最有利于小孢子胚成苗。其原理可能是活性炭吸附了琼脂
中不利于细胞生长的某些杂质。申书兴等〔3〕也曾报道活性炭对大白菜小孢子胚状体发生有很好的促
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园 　　艺 　　学 　　报 32卷
进作用 , 可提高胚状体整齐度。
214　胚胎在液体培养基中滞留时间对成苗率的影响
取培养 21、25、30、35、40 d的子叶形胚 , 接种于再生培养基 (MS附加 3% 蔗糖 , 018%琼脂 ,
200 mg·L - 1活性炭 , pH 518) , 3周后统计成苗率。结果表明 , 成熟小孢子胚在 NLN液体培养基中
滞留时间的长短对之后胚培养的影响很大。在液体培养基中培养 21 d的胚在 MS琼脂培养基上发育最
好 , 3周后 78%的胚发育成幼苗 ; 随着在液体培养基中培养时间的延长 , 成苗率逐渐下降 , 培养 35 d
的子叶胚成苗率仅有 815% ; 而在液体培养基中培养 40 d的胚转到 MS培养基上成苗率为 0。这一结
果表明 , 及时将成熟的子叶形胚转移至再生培养基上 , 对提高植株获得率至关重要。
参考文献 :
1　Sato T, N ishio T, H iraiM. Plant regeneration from isolation m icrospore of Chinese cabbage (B rassica cam pestris ssp. pekinensis) . Plant Cell
Rep. , 1989, 8: 486～488
2　刘　凡 , 李　岩 , 姚　磊 , 曹鸣庆. 培养基水分状况对大白菜小孢子胚成苗的影响. 农业生物技术学报 , 1997, 5 (2) : 131～136
L iu F, L i Y, Yao L, Cao M Q. Effects of water state in culture medium on germ ination and growth of m icrospore2derived embryos of Chinese
cabbage (B rassica cam pestris ssp. pekinensis) . Journal of Agricultural B iotechnology, 1997, 5 (2) : 131～136 ( in Chinese)
3　申书兴 , 梁会芬 , 张成合 , 王文雅 , 刘世雄 , 李振秋 , 王东平 , 郭英华. 提高大白菜小孢子胚胎发生及植株获得率的几个因素研
究. 河北农业大学学报 , 1999, 22 (4) : 65～68
Shen S X, L iang H F, Zhang C H, W ang W Y, L iu S X, L i Z Q, W ang D P, Guo Y H. The studies on formation of m icrospore embryo
and p lantlet in Chinese cabbage. Journal of Agricultural University of Hebei, 1999, 22 (4) : 65～68 ( in Chinese)
图版说明 : 大白菜小孢子胚成苗过程　1. 小孢子培养 3周后形成的胚状体 ; 2. 发育不同步的胚状体 ; 3. 小孢子胚发育成正常幼苗 ;
4. 移栽成活的小孢子植株 ; 5. 胚状体的胚根伸长 , 胚芽不生长而发生褐化 ; 6. 胚状体愈伤组织化 , 但胚根发育为正常根系。
Explana tion of pla tes: Process of developm en t of em bryos2m icrospores in Ch inese cabbage　1. Embryos after m icrospores culture for three
weeks; 2. Embryos in various developmental stages; 3. A regenerated p lantlet; 4. A regenerated p lant transferred to the pot; 5. Radicles
grew and p lumules browned; 6. Embryos formed calli and radicles developded root system s.
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