全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2003 , 30 (5) : 583～585
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2002 - 12 - 24 ; 修回日期 : 2003 - 03 - 19
基金项目 : 北京市科委合同项目 (9544164600) ; 北京市重点实验室合同项目 (954930300)
中国樱桃‘对樱桃’不定根离体再生植株的研究
闫国华　张开春　周　宇　张晓明　牛爱国　李文生
(北京市农林科学院林业果树研究所 , 北京 100093)
摘 　要 : 采用中国樱桃‘对樱桃’ ( Prunus pseudocerasus) 无菌生根苗的不定根作为外植体 , 成功诱导了
胚性愈伤组织 , 实现了通过分化不定芽和诱导初生体细胞胚两种方式再生植株。根切段在 MS + NAA
110 mg/ L + BA 0105 mg/ L + IBA 0105 mg/ L 培养基诱导获得胚性愈伤组织 , 诱导频率达 5412 % , 该愈伤组织
在 MS + NAA 110 mg/ L + BA 015 mg/ L 培养基上不定芽分化率为 100 % , 不定芽在 MS + BA 015 mg/ L + IBA 011
mg/ L 培养基上生长发育良好 , 转入 MS + NAA 0102 mg/ L + IBA 0102 mg/ L 生根培养基生根率达 100 % ; 整体
不定根系统在 MS附加 2 ,42D 110～310 mg/ L 和 BA 015 mg/ L 的培养基上同时诱导初生体细胞胚发生和单极
不定芽发生 , 每外植体上平均体细胞胚数 5～25 个 , 不定芽 3～22 个。体细胞胚转到 MS + BA 015 mg/ L +
IBA 011 mg/ L 培养基上发育为完整植株 , 植株再生率 100 %。
关键词 : 樱桃 ; 不定根 ; 胚性愈伤组织 ; 初生体细胞胚 ; 不定芽 ; 再生
中图分类号 : S 66211 ; Q 813 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2003) 0520583203
1 　目的、材料与方法
‘对樱桃’ ( Prunus pseudocerasus) 别名红樱桃 , 属中国樱桃 , 是北京庭院栽培的地方品种 , 可以
作为甜樱桃砧木。国外已有以杂种樱桃砧木 colt 根为外植体诱导再生不定芽〔1〕; 以樱桃砧木 Prunus
subhirtella autumno rosa 无菌苗叶柄为外植体诱导体细胞胚发生并再生植株〔2〕, 以品种‘Inmil Gm 9’根
外植体诱导愈伤组织发生和不定芽形成〔3〕的报道。我们以‘对樱桃’的无菌试管苗不定根为外植体 ,
成功地诱导了胚性愈伤组织 , 并实现了不定芽分化和体细胞胚发生 , 获得了高频率的再生植株。
‘对樱桃’试管苗置于 F14〔4〕附加 BA 015 mg/ L、IBA 012 mg/ L、GA3 012 mg/ L 的培养基 , 每 21 d
继代 1 次 ; 取生长健壮的 2～3 cm 茎接种于 F14 附加 IBA 0102 mg/ L、NAA 0102 mg/ L 的生根培养基培
养 21 d , 切取 1 cm 左右的根切段或取完整的根系作为外植体。胚性愈伤组织的诱导 : 外植体接种于
MS 附加不同激素组合的培养基 (表 1) , 光照培养 21 d , 将典型的胚性愈伤组织转入分化培养基MS +
NAA 110 mg/ L + BA 015 mg/ L , 光照培养 21 d , 之后将再生的不定芽转入 MS + BA 015 mg/ L + IBA
011 mg/ L , 不定芽长至 3 cm 时从基部切下 , 转入 MS + IBA 0102 mg/ L + NAA 0102 mg/ L 培养基上生
根。初生体细胞胚的诱导和植株再生 : 切取 1 cm 根切段或取整体根系统接种于诱导培养基 (表 2) ,
光照培养 21 d 后 , 计初生体细胞胚数和单极不定芽数 , 取萌发的体细胞胚转入 MS + BA 015 mg/ L +
IBA 011 mg/ L 培养基 , 光照培养 21 d , 再生完整植株。以上试验采用的培养基均含蔗糖 20 g/ L , 琼脂
615 g/ L , pH 516～518 , 于 2 000 lx、光周期 16 h , 25 ℃下培养。所有样本均 3 次重复 , 取平均值。
2 　结果与分析
211 　不定根胚性愈伤组织的诱导 , 不定芽分化及植株再生
不定根切段接种于愈伤组织诱导培养基 (表 1) 后 , 光照培养 3 d 时开始膨大 , 7 d 时在两端切口
处产生白色至浅黄色的质地松软的愈伤组织。13 d 左右在切段的根系分支处诱导产生含有花色素的浅
红色愈伤组织 , 质地较致密 , 活力较强 , 生长较快 (见插页 1 图版 , 1) 。后续试验证实 , 这是典型的
胚性愈伤组织 , 其发生部位多在根系的分支处 , 这是否与该部位的激素平衡或存在特殊类型的反应性
细胞有关有待进一步证实。松软的白色愈伤组织则活力较差 , 逐渐褐化 , 坏死。
表 1 显示 , NAA 在 015～2 mg/ L 范围内可有效地诱导‘对樱桃’不定根产生胚性愈伤组织 , NAA
110 mg/ L + IBA 0105 mg/ L + BA 0105 mg/ L 的组
合诱导频率可达 5412 % , 而 2 ,42D 的最高诱导率
仅达到 1313 % , NAA 诱导效果显著高于 2 ,42D。
生长旺盛的胚性愈伤组织转至 MS + NAA 110 mg/
L + BA 015 mg/ L 培养基后 , 培养 7 d 时即可旺盛
分化 , 持续再生大量不定芽 , 达每 1 mm3 愈伤组
织 20 多个 , 无体细胞胚发生 (图版 , 2) 。将这
些含有大量不定芽的愈伤组织切块转至 MS + BA
015 mg/ L + IBA 011 mg/ L 的培养基培养 15 d , 不
定芽高达 3～5 cm , 自基部将其切下 , 转至MS +
NAA 0102 mg/ L + IBA 0102 mg/ L 培养基培养 15～
21 d , 生根率达 100 % (图版 , 3) 。
表 1 　不同生长素对‘对樱桃’不定根切段胚性
愈伤组织的诱导效果
Table 1 　The effects of auxins on embryogenic callus induction
in Chinese cherry‘Duiyingtao’( Prunus pseudocerasus)
激　素
Hormone (mg/ L)
NAA 2 ,42D IBA BA 外植体数No. ofexplants 胚性愈伤组织Embryogenic callus个数 No. %
015 — 0105 0105 50 14 28
110 — 0105 0105 48 26 5412
210 — 0105 0105 45 17 3718
— 110 0105 0105 42 3 711
— 210 0105 0105 45 6 1313
— 410 0105 0105 46 0 0
212 　不定根诱导初生体细胞胚发生和植株再生
‘对樱桃’不定根外植体于含有 2 ,42D 1～3 mg/ L + BA 015 mg/ L 的培养基培养 3～5 d 即诱导产生
大量纤细幼根 , 继续培养至 10 d 时 , 于根系分支部位诱导发生大量的含有花色素的浅红色愈伤组织 ,
呈颗粒状 , 直径 1～2 mm , 继续培养至 20 d , 这些愈伤组织陆续转为浅绿色 (图版 , 4) 。继而可见两
类结构产生 , 一类是萌发的体细胞胚 , 具有完整的根芽两极 , 顶端发育正常 (图版 , 5) , 仔细将其剥
离后转至 MS + BA 015 mg/ L + IBA 011 mg/ L 培养基可正常发育 , 长成完整植株 (图版 , 6) ; 另一类则
是单极性的不定芽结构 , 通常是单芽 , 可继续发育成为幼茎。体细胞胚和不定芽几乎同时出现 , 它们
的发生方式未呈现规律性。由同一种类型的愈伤组织发育出两极性的体细胞胚和单极性的芽 , 可能与
愈伤组织内部不同部位的某些激素均衡有关。
　　采用根切段和整体根系两种外植体的反应不
同。根切段通常自切口两端产生白色松软的愈伤
组织 , 浅红色愈伤组织的数量很少 , 而完整根系
则产生大量浅红色颗粒状愈伤组织 , 进而诱导产
生了数量较多的初生体细胞胚和不定芽 , 分别达
到平均每外植体 5～25 个和 3～22 个 , 显著高于
根切段外植体上的再生反应 (表 2) 。2 ,42D 浓度
1～3 mg/ L 是较为适合的范围 , 高于 3 mg/ L 则
产生毒害作用 , 外植体多数褐化 , 不久坏死。导
致这种差异的原因尚不清楚 , 可能与不同外植体
内的某种激素均衡有关。
采用‘对樱桃’不定根为外植体和不同的操
作策略 , 可以实现两种方式的植株再生 , 即由胚
性愈伤组织分化形成不定芽和诱导体细胞胚并再
生植株。两种方式愈伤组织分化率、体细胞胚诱
导率及植株再生率都比较高。
表 2 　‘对樱桃’不定根切段和整体根系统的再生反应
Table 2 　Regeneration response of adventitious root segments
and intact root system in Chinese cherry‘Duiyingtao’
( Prunus pseudocerasus)
激　素
Hormone
(mg/ L)
2 ,42D BA 根切段 3Root segments平均体胚数No. ofsomatic
embryos
平均不定
芽数
No. of
adventitious
buds
完整根系 3 3
Intact root system
平均体胚数
No. of
somatic
embryos
平均不定
芽数
No. of
adventitious
buds
110 015 5 1 9 22
210 015 8 2 18 15
310 015 3 2 25 11
410 015 0 0 5 3
　　3 根龄 21 d , 去掉根尖 1 cm , 取较成熟的 10 mm 切段。3 3 根龄21 d , 由根颈处切除地上部取整体根系。3 The segments were about 10 mm long , cut from 21 days old
roots. 3 3 The intact roots used as explants were 21 days old , with the
upon2ground part removed.
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　　不定根外植体诱导胚性愈伤组织和体细胞胚发生与基因型有很大关系。采用本试验的操作策略 ,
‘Colt’与‘对樱桃’的再生反应相似 , 而‘吉塞拉 5 号’和‘吉塞拉 6 号’以及意大利 CAB 系列未能诱
导胚性愈伤组织和体细胞胚发生 , 对这些基因型须采用叶片外植体才能有效诱导植株再生 (结果未列
出) 。此外 , 对于由不定根诱导‘对樱桃’的胚性愈伤组织 , NAA 和 2 ,42D 两种生长素均有效 ,而对抗寒
砧木 Prunus subhirtella autumno rosa 仅 NAA 有效 ,2 ,42D 无效〔2〕,这也反映了基因型间的差异。
参考文献 :
1 　James D J ,Passey A J ,Malhotra S B. Organogenesis in callus derived from stem and leaf tissues of apple and cherry rootstocks. Plant Cell Tiss. Org.
Cult . ,1984 , (3) :333～341
2 　Artur da Camara Machado ,Monika Puschmann ,Helen Puhringer ,et al . Somatic embryogenesis of Prunus subhirtella autumno rosa and regeneration of
transgenic plants after Agrobacterium2mediated transformation. Plant Cell Reports ,1995 , (14) :335～340
3 　Philippe Druart . Plant regeneration from root callus of different Prunus species. Scientia Horticulturae ,1980 , (12) :339～342
4 　曹孜义 ,刘国民主编. 实用植物组织培养技术教程. 甘肃 :甘肃科技出版社 ,1996. 27
Plant Regeneration from in Vitro Adventitious Roots of Chinese Cherry
‘Duiyingtao’( Prunus pseudocerasus)
Yan Guohua ,Zhang Kaichun ,Zhou Yu ,Zhang Xiaoming ,Niu Aiguo ,and Li Wensheng
( Beijing Institute of Forestry and Pomology , Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences , Beijing 100093 , China)
Abstract :Plant regeneration was obtained on embryogenic callus ,which derived from in vitro adventitious roots
of a Chinese cherry( Prunus pseudocerasus) cultivar‘Duiyingtao’,either by adventitious bud proliferation or primary
somatic embryogenesis. Embryogenic callus were induced from root segments on medium MS + NAA 110 mg/ L + BA
0105 mg/ L + IBA 0105 mg/ L ,with the frequency of 5412 %. Adventitious bus proliferation emerged on all embryo2
genic callus on medium MS + NAA 110 mg/ L + BA 015 mg/ L ,the buds developed on medium MS + BA 015 mg/ L
+ IBA 011 mg/ L ,and rooted on medium MS + NAA 0102 mg/ L + IBA 0102 mg/ L by 100 %. Primary somatic em2
bryos and adventitious bud were induced from intact root systems simultaneously on medium MS +2 ,42D 1 - 3 mg/
L + BA 015 mg/ L , with 5 - 25 somatic embryos and 3 - 22 adventitious buds per root explant . 100 % of the so2
matic embryos developed into intact plantlets when transferred to medium MS + BA 015 mg/ L + IBA 011 mg/ L.
Key words : Cherry ; Adventitious roots ; Embryogenic callus ; Primary somatic embryos ; Adventitious
buds ; Regeneration
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5855 期 　　　　　　　　　　闫国华等 : 中国樱桃‘对樱桃’不定根离体再生植株的研究