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In Vitro Shoot Differentiation from Cotyledon Explants of Lettuce

叶用莴苣离体培养和植株再生



全 文 :园  艺  学  报  2002 , 29 (2) : 181~182
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2001 - 04 - 09 ; 修回日期 : 2001 - 09 - 28
叶用莴苣离体培养和植株再生
朱路英1 ,3  刘 玲2  孟祥栋1  张振贤1
(1 山东农业大学园艺系 , 泰安 271018 ; 2 北京市农林科学院蔬菜研究中心 , 北京 100089 ; 3 烟台师范学院生物系 , 烟
台 264025)
摘  要 : 以叶用莴苣 ( Lactuca sativa L. ) 4 个栽培品种的子叶和真叶为材料进行诱导芽分化及生根成苗
试验 , 从中选出较理想的品种和培养基配方 , 建立了我国叶用莴苣栽培品种的快速、高频离体植株再生体
系。外植体分化频率可达 100 % , 平均每外植体分化不定芽5. 6 个。3 d 苗龄的子叶分化效果最佳。从子叶
外植体培养至形成完整小植株仅需 30~35 d。
关键词 : 叶用莴苣 ; 组织培养 ; 植株再生
中图分类号 : S 636. 2   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2002) 0220181202
1  目的、材料与方法
叶用莴苣 (Lactuca sativa L. ) 的离体培养 , 国内外均有报道〔1~4〕, 但植株生长周期长或芽分化频
率低。本研究以我国目前生产上推广的叶用莴苣品种为材料 , 建立了快速高效的离体植株再生体系。
试验用品种为‘大速生’、‘奥林匹亚’、‘北山三号’、‘恺撒’。将种子用 10 %的次氯酸钠溶液消毒
15 min , 无菌水冲洗 5 次 , 置于 1/ 2 MS 固体培养基上 , 28 ℃暗培养 2~3 d , 子叶露出后置于光下培
养。光照 16 h/ d , 光强 1 500 lx , 温度 22 ℃ (夜) / 26 ℃ (昼) 。分别切取 4 个品种 3 d 苗龄 (从播种时
计起) 无菌苗子叶 , 接种在不同激素浓度配比的芽分化培养基上 (培养条件同上) , 选出最优的基因
型和激素配比培养基 , 用于以下试验。切取不同苗龄 (3、5、7 d) 的幼苗子叶和不同类型的外植体
(3 d 苗龄的子叶和 5 d 苗龄的真叶) , 接种于芽分化培养基上。不定芽长至1. 5 cm 左右时切下置于生
根培养基上 , 条件同上。根长至足够多时取出置于 1/ 8 MS 培养液中炼苗 , 1 周后移至水培温室。
2  结果与分析
2. 1  基因型对芽分化的影响
所选用的 4 个品种芽分化效果差别很大 (表 1) 。在均产生少量淡黄色愈伤组织后 , ‘大速生’分
化最快 , 5 d 左右开始出芽 , 以后在外植体周缘伤口处有大量丛生芽长出 , 但芽伸长困难 , 多为叶状
芽。其它 3 个品种约在 7 d 后于子叶基部开始分化出芽 , 其中‘奥林匹亚’芽分化频率最高 , 芽伸长
也快 ,‘北山三号’则丛生芽较多。
表 1  激素配比及基因型对叶用莴苣子叶外植体再分化的影响
Table 1 Effects of hormone composition in medium and cultivar on regeneration of lettuce cotyledons
62BA
(mg/ L)
NAA
(mg/ L)
大速生 Dasusheng
A B
奥林匹亚 Aolinpiya
A B
北山三号 Beishan 3
A B
恺撒 Kaisa
A B
0. 05 0. 05 92. 3 7. 0 96. 2 5. 8 92. 3 5. 9 84. 6 4. 8
0. 1 0. 05 100 7. 6 100 6. 2 92. 3 6. 0 88. 5 5. 2
0. 5 0. 1 96. 2 7. 3 92. 3 5. 5 88. 5 5. 2 88. 5 5. 1
1. 0 0. 2 92. 3 6. 8 92. 3 4. 9 84. 6 5. 2 84. 6 4. 8
注 :A ,外植体分化频率 ( %) ; B ,每外植体芽数。表内数字为 26 块子叶外植体培养 20 d 后的统计结果。
Note :A ,rate of differentiation ( %) ; B ,No. of buds per explant . The data in the table were recorded from 26 cotyledons 20 days after culture.
2. 2  激素配比对芽分化的影响
试验结果表明 (表 1) , 培养基 MS + 62BA 0. 1 mg/ L + NAA 0. 05 mg/ L 诱导芽分化效果较理想 , 1
周左右开始分化不定芽 , 不定芽分化频率及外植体出芽数均最高 , 且不定芽生长健壮。随着 62BA 浓
度的升高 , 产生的愈伤组织较多 , 但不定芽分化频率有所降低 , 且叶状芽增多 , 芽伸长受到抑制。
2. 3  苗龄对芽分化的影响
暗培养后无菌苗在光下生长 1~2 h , 比较 3、
5、7 d 苗龄子叶外植体的芽分化效果 (表 2) , 3 d
苗龄子叶刚展开时的外植体芽分化最好 ; 随着苗
龄的增加 , 芽分化频率明显降低。这是因为小苗
龄子叶的生理代谢活跃 , 易受外界因子 (如外源
激素) 影响而分化成芽。
表 2  苗龄对‘奥林匹亚’莴苣子叶外植体再分化的影响
Table 2 Effect of seedling age on regeneration of‘Aolinpiya’cotyledons
苗龄
Seedling
age (d)
接种外植体数
No. of explants
inoculated
芽分化频率
Rate of differ -
entiation ( %)
每外植体芽数
No. of buds
per explant
3 30 100 5. 8
5 32 93. 8 4. 5
7 30 77. 8 3. 8
注 :培养 20 d 后统计。Note : Calculated 20 days after culture.
2. 4  外植体的类型对芽分化的影响
本试验采用了幼嫩子叶 (3 d 苗龄) 和真叶 (5 d 苗龄) 为外植体 , 结果子叶外植体在萌发不定
芽的时间及数量上均优于真叶。子叶外植体上产生的愈伤组织颜色嫩绿 , 致密 , 芽点多 ; 而真叶外植
体的愈伤组织色泽较浅 , 结构较疏松 , 虽体积较大 , 但芽点较少。
2. 5  不定芽的生根及移栽
在 1/ 2 MS + NAA 0. 02 mg/ L 的培养基上不定芽只需 5 d 左右即生根 , 且根系粗壮 , 根毛较多 ; 而
在 1/ 2 MS 培养基上不定芽生根稍慢 , 根系细长。但两种生根培养基上生根率均达 100 %。不同品种
在同一培养基上生根状况不同 ,‘大速生’生根较少 , 根系纤细 ;‘奥林匹亚’生根较好 , 根系多且粗
壮。移栽前将再生苗于 1/ 8 MS 培养液中培养 7 d , 再移至温室水培 , 可大大提高移栽成活率。‘奥林
匹亚’成苗率达 98 %。
本试验中从种子萌发到再生完整植株仅需 30~35 d , 成苗周期短 ; 不定芽、不定根诱导率达
90 %~100 % , 培养程序简便 , 重复性强 , 为叶用莴苣遗传转化研究工作奠定了基础 (图片见插页 3) 。
参考文献 :
1  孙月芳 , 李海谦. 叶用莴苣高频再生体系的建立. 上海农业学报 , 1998 , 14 (3) : 17~23
2  Moriya H. Growth characteristics of callus from lamina and bud regeneration ability in lettuce. Acta2Hortic , 1992 , 1 (319) : 183~188
3  Ampomah C. Genotypic response of luttuce cotyledon to regeneration in vitro. Hortscience , 1997 , 71 (3/ 4) : 137~145
4  Torres A C. Stable transformation of lettuce cultivar South Bay from cotyledon explants. Plant Cell Tissue Organ Culture , 1993 , 34 : 279~285
In Vitro Shoot Differentiation from Cotyledon Explants of Lettuce
Zhu Luying1 ,3 , Liu Ling2 , Meng Xiangdong1 , and Zhang Zhenxian1
(1 Department of Horticulture , Shandong Agriculture University , Tai’an 271018 , China ; 2 Beijing Vegetable Research Center , Beijing
100089 , China ; 3 Department of Biology , Yantai Normal University , Yantai 264025 , China)
Abstract : An efficient and fast method for shoot differentiation from cotyledon explants of lettuce (Lactuca
sativa L. ) was developed. Shoot differentiation rate of 2 lettuce cultivars reached as high as 100 % , each explant
produced up to 5 - 6 seedlings. Factors influencing in vitro explant differentiation were studied. The shoot differen2
tiation and enlongation rate were improved by using cotyledon of three days as explant . The regeneration period from
lettuce cotyledon explants to a seedling was shortened to 30 - 35 days.
Key words : Lactuca sativa L. ; Tissue culture ; Organogensis
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