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Somatic Embryogenesis from Leaves of Begonia ×Elatior

丽格海棠叶片培养胚状体发生和植株再生



全 文 :园  艺  学  报  2001 , 28 (2) : 180~181
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2000 - 11 - 27 ; 修回日期 : 2001 - 03 - 06
丽格海棠叶片培养胚状体发生和植株再生
达克东 张 松 高东升 米瑞芙 周志文 束怀瑞
(山东农业大学园艺系 , 泰安 271018)
摘  要 : 利用丽格海棠盆栽植株叶片培养 , 成功地诱导出胚状体并获得再生植株。具体
步骤如下 : Ⅰ. 在 MS + BA 1 mg/ L + NAA 4 mg/ L + 2 ,42D 1 mg/ L 培养基上预诱导 10 d ; Ⅱ. 在
MS + BA 1 mg/ L 培养基上胚性细胞发生胚状体 ; Ⅲ. 在 MS + IBA 0. 5 mg/ L 培养基上小植株生
根。组织切片观察表明 , 胚状体起源于叶片上表皮细胞。
关键词 : 秋海棠 ; 组织培养 ; 胚状体
中图分类号 : S 682 ; Q 813   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2001) 0220180202
1  目的、材料与方法
丽格海棠 ( Begonia ×Elatior) 是雌雄异花多年生草本花卉 , 用种子繁殖后代容易发生
变异 , 特别是重瓣类型 , 其种子后代多向单瓣方向转化。利用组织培养方法是快速繁殖秋
海棠的有效途径〔1~3〕。本试验的目的在于研究丽格海棠叶片培养胚状体发生、植株再生的
适宜条件 , 为利用组织培养进行其繁殖提供科学依据。
试材为从美国进口的盆栽丽格海棠品种‘Bellona’的幼嫩叶片。叶片摘下后用脱脂棉
在清水中擦洗干净 , 用 70 %酒精消毒 30 s , 0. 1 %升汞溶液消毒 10 min , 无菌水冲洗 3~5
次 , 用无菌滤纸吸去表面水分 , 切割成 1 cm2 见方的小块接种于 MS + BA 1 mg/ L + NAA
4 mg/ L + 2 ,42D 1 mg/ L 的培养基上 , 黑暗培养 10 d 后转至 MS + BA 1 mg/ L 培养基诱导胚
状体发生。培养基均附加蔗糖 30 g/ L、琼脂 5 g/ L , 灭菌前 pH 调至 5. 8 , 在 121 ℃、
1. 1 kg/ cm2高温高压灭菌 20 min。每处理 5 个培养皿 , 接种叶片 30 块 , 45 d 后统计分化情
况。培养室温度 (25 ±2) ℃。组织切片取胚状体发生高峰期的材料 , 用卡诺氏固定液固
定 , 石蜡切片法制片 , 爱氏苏木精或番红 - 固绿染色 , 用光学显微镜观察。
2  结果分析与讨论
2. 1  胚性细胞诱导期 2 ,42D 浓度对胚状体发生的影响  表 1 显示 , 在 MS + BA 1 mg/ L +
NAA 4 mg/ L 培养基暗培养 10 d 的条件下 , 2 ,42D 浓度低 (0. 25~0. 5 mg/ L) 时叶片胚状
体发生率和再生数量都较低 , 叶片再生直接类型胚状体 ; 浓度中等 (1 mg/ L) 时有利于增
加胚状体发生率和单位面积胚状体数 , 发生直接类型的胚状体 ; 浓度较高 (2 mg/ L) 时胚
状体发生率和单位面积胚状体数下降 , 发生直接类型胚状体的同时伤口及其附近愈伤组织
发生量明显增加 , 说明 2 ,42D 浓度过高。因此认为以 2 ,42D 1 mg/ L 时效果最好 , 此条件下
胚状体由叶片近轴面直接发生 , 没有观察到胚状体成簇发生和二次胚状体发生 (见插页 1
图版 , 1A) 。再生的胚状体与发生的愈伤组织有明显区别 : 1. 部位不同 , 胚状体由叶片
近轴面直接发生 , 愈伤组织仅在叶片伤口及其附近发生 ; 2. 形式不同 , 胚状体以不定点、
单个发生 , 愈伤组织以不规则形状、团状发生 ; 3. 颜色不同 , 早期的胚状体表现为淡黄
色 , 愈伤组织是白色 ; 4. 表面状态不同 , 早期胚状体表面光滑 , 愈伤组织表面疏松。
2. 2  胚性细胞诱导期光照对胚状体发生
的影响  表 2 显示 , 叶片在 MS + BA 1 mg/
L + NAA 4 mg/ L + 2 , 42D 1 mg/ L 培养基、
(25 ±2) ℃培养箱中完全黑暗培养有利于胚
状体发生 , 黑暗处理以 10 d 为宜。时间太
短 , 胚状体发生率低 , 数量少 ; 时间太长 ,
叶片伤口及其附近区域出现愈伤组织 , 使
得部分具有胚性的细胞失去胚性。由于愈
伤组织化主要由 2 ,42D 引起 , 2 ,42D 浓度高
时 , 胚性细胞诱导时间宜短 , 浓度较低时 ,
诱导期可适当延长。
2. 3  BA 浓度对胚状体发生的影响  表 3
显示 , 经过胚性细胞诱导阶段的叶片 , 在
诱导胚状体发生阶段单独使用 BA 可以有
效诱导胚状体发生。BA 浓度以 1 mg/ L 为
宜 , 太低时胚状体发生率低 , 再生量少 ,
太高时再生胚状体有玻璃化现象。
2. 4  形态学组织学观察  胚状体发生诱
导培养 20 d 后开始有胚状体发生。胚状体
的发生是不同步的 , 同一块叶片上可以观
察到不同发育阶段的胚状体 (见插页 1 图
版 , 1A) , 35 d 时达到发生高峰 (见插页 1
图版 , 2) 。组织切片观察表明 , 胚状体以
不定点方式由叶片近轴面表皮细胞发生
(见插页 1 图版 , 1B) 。胚状体发生诱导
35 d 后外植体胚状体发生达最高峰 , 此时
    
表 1  2 ,42D 对胚状体发生的影响
Table 1  Effect of 2 ,42D on somatic embryogenesis
2 ,42D
(mg/ L)
再 生 率
Regeneration rate ( %)
再生胚状体数
No. of somatic embryo
regenerated
0 0  0
0. 25 32. 5 97
0. 5 60 213
1 85 403
2 80 299
表 2  黑暗对胚状体发生的影响
Table 2  Effect of dark on somatic embryogenesis
处 理
Treatment
天 数
Days
再 生 率
Regeneration
rate ( %)
再生胚状体数
No. of somatic
embryo regenerated
黑暗 Dark 0 0  0
2. 5 23 56
5 64 162
10 85 403
15 80 220
光照Light 10 23 47
表 3  BA浓度对胚状体发生的影响
Table 3  Effect of BA on somatic embryogenesis
BA
(mg/ L)
再 生 率
Regeneration rate ( %)
再生胚状体数 No. of
somatic embryo regenerated
0 0  0
0. 5 75 315
1 86 403
2 83 367
4 69 102
宜将培养物转移至光照条件下进行壮苗培养。
2. 5  再生植株生根移栽  将壮苗培养生长至 2 cm 左右的小植株转至 MS + IBA 0. 5 mg/ L
培养基中诱导生根 , 15 d 后 80 %植株生根。生根植株移栽基质为草炭土 , 移栽后注意保
持适温 (25 ℃) 高湿 ( > 90 %) 条件 , 移栽成活率可达 70 % (见插页 1 图版 , 3) 。
参考文献 :
1  达克东 , 张 松 , 李雅志 , 等. 苹果离体叶片培养直接体细胞胚胎发生研究. 园艺学报 , 1996 , 23 (3) : 241~245
2  程家琴. 斑叶竹节海棠的离体快速繁殖研究. 河南大学学报 (自然版) , 1996 , 26 (2) : 71
3  李进进 , 柯丽婉 , 吕丽蓉 , 等. 玫瑰海棠离体快速繁殖. 植物生理学通讯 , 1997 , 33 (5) : 358~359
Somatic Embryogenesis from Leaves of Begonia ×Elatior
Da Kedong , Zhang Song , Gao Dongsheng , Mi Ruifu , Zhou Zhiwen , and Shu Huairui
( Department of Horticulture , Shandong Agricultural University , Tai’an 271018)
Abstract : Somatic embryo formation was induced from leaves of Begonia ×Elatior by a three2step2method : 1.
Embryonic cells were preliminary induced on MS + BA 1 mg/ L + NAA 4 mg/ L + 2 ,42D 1 mg/ L medium 10 days ; 2.
Somatic embryo formation was observed on MS + BA 1 mg/ L medium ; 3. Roots were induced on MS + IBA 0. 5 mg/ L
medium. Histological study showed that the embryoid come from upper epidermal cell of the leaf .
Key wards : Begonia ×Elatior ; Tissue culture ; Somatic embryo
1812 期          达克东等 : 丽格海棠叶片培养胚状体发生和植株再生