全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 艺 学 报 2005, 32 (2) : 318～320
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 04 - 01; 修回日期 : 2004 - 06 - 213 通讯作者 Author for correspondence
大葱成熟胚离体再生过程中内源激素的变化
盛艳萍 1 杨建平 13 张 松 1 齐宪磊 2 李新成 3
(1 山东农业大学园艺学院 , 泰安 271018; 2 山东农业大学植物保护学院 , 泰安 271018; 3 泰安市菜篮子科技园 , 泰安
271018)
摘 要 : 对大葱成熟胚的愈伤组织诱导及分化过程进行了观察 , 并对再生过程中内源激素水平进行了
测定。研究结果表明 : 大葱愈伤组织诱导过程中 , ZR在 3 d时含量达峰值 , 可能是导致 6 d时增长率最高
的主要原因 , ABA在此过程中可能为负调控因子。GA3 在愈伤组织分化过程中的含量明显高于继代过程 ,
说明其对大葱愈伤组织的分化有重要作用。适当高的 62BA与 NAA比值有利于芽的分化 , 但是细胞分裂素
类浓度过高时则会对不定芽造成伤害。
关键词 : 大葱 ; 成熟胚 ; 愈伤组织诱导 ; 分化 ; 内源激素
中图分类号 : S 63311 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2005) 0220318203
Stud ies on the Changes of Endogenous Horm ones dur ing the Course of Re2
genera tion from A llium fistu losum L. M a ture Em bryos Culture
Sheng Yanp ing1 , Yang J ianp ing13 , Zhang Song1 , Q i Xianlei2 , and L i Xincheng3
(1 College of Horticu lture, Shandong A gricu ltura l U niversity, Ta ipian 271018, Ch ina; 2 College of P lant Protection, Shandong
A gricultural U niversity, Taipian 271018, China; 3 Taipian Institu te of V egetable B asket, Ta ipian 271018, China)
Abstract: The callus induction and p lant regeneration from A llium fistu losum L. mature embryos culture
were studied in A. fistu losum L. and the endogenous hormone changes in this course were analyzed. The cal2
lus growth rate reached the highest point at the 6 th day after culturing, which m ight be caused by the maxi2
mum concentration of ZR at the 3 rd day. ABA was a negative regulation factor in the callus induction. The
concentration of GA3 during callus induction was much higher than that in the multip lication course, which in2
dicated GA3 was very important in the differentiation period. The app rop riate p roportion between 62BA and
NAA was beneficial to the shoot differentiation of A. fistu losum L. , but there was side effect to shoot regenera2
tion if CTK concentration was too high.
Key words: A llium fistulosum L. ; Mature embryos; Callus induction; Differentiation; Endogenous hormones
1 目的、材料与方法
目前 , 关于大葱 (A llium fistu losum L. var. g igan teum Madino) 不同组织器官的离体再生方面已有
少量报道 , 其大多组织器官如花蕾、幼叶等 , 都存在诱导率低 , 重复性差等缺点 , 其中添加的植物生
长调节剂种类和水平是重要影响因素之一 , 其作用又是通过内源激素水平来体现 , 而目前关于大葱再
生过程中内源激素的研究还未见报道。本文即以大葱成熟胚为外植体 , 分析了其再生过程中内源激素
含量的变化 , 以期探讨激素对大葱器官发生的作用机制。
以 ‘章丘大葱 ’的种子 (即成熟胚 ) 为试材 , 经 70%乙醇漂洗 30～60 s, 011%升汞浸泡搅拌
10 m in, 无菌水冲洗 3遍 , 无菌状态下催芽至芽长 110 cm左右 , 再将其整个接种于愈伤组织诱导培
养基 : MS + 2042D 110 mg·L - 1 + 62BA 210 mg·L - 1 , 暗培养 30 d; 切取愈伤组织 (每个外植体切 1
块 ) 进行继代和分化培养 , 继代培养基 : MS + 2042D 110 mg·L - 1 + 62BA 210 mg·L - 1 , 分化培养基 :
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2期 盛艳萍等 : 大葱成熟胚离体再生过程中内源激素的变化
MS +NAA 015 mg·L - 1 + 62BA 210 mg·L - 1。培养温度为 27℃, 每天光照 16 h, 光强 60μmol·m - 2
·s- 1。于不同时期 (图 1～图 3) 取材 , 称质量后 , 置 - 70℃的超低温冰箱备用 , 每处理 3个重复 ,
每重复取 110 g。激素测定采用酶联免疫吸附法 , 试剂盒购自南京农业大学农学系植物激素研究室。
测定激素种类为生长素 ( IAA ) , 细胞分裂素类的玉米素核苷 ( ZR )、赤霉素 ( GA3 ) 和脱落酸
(ABA)。
2 结果与讨论
211 大葱愈伤组织诱导过程中生长变化情况
接种后 3 d可见茎盘处开始膨大 , 根部停止伸长。随着培养时间的延长 , 膨大处转变为明显的愈
伤组织 , 浅黄色 , 外面包被一层半透明的白色皱褶物。30 d时 , 愈伤组织蜕下白色包被后 , 表面呈
现为稍有突起、有光泽 , 颜色加深 , 体积明显增大 , 直径可达 7 mm左右。通过对不同时期愈伤组织
进行称质量发现 , 6 d时愈伤组织增长率急剧上升 , 达到峰值 , 后期逐渐下降。
212 大葱愈伤组织分化过程中生长变化情况
切取诱导 30 d时的愈伤组织接种到分化培养基上 , 5 d时愈伤组织表面长出黄色瘤状突起 ; 10 d
时部分愈伤组织有绿芽或绿色突起发生 ; 20 d时约 80%的愈伤组织分化出芽 ; 以后为芽的伸长生长
期 , 30 d时个别绿芽可长到 2 cm左右 , 但是大部分玻璃化。
213 大葱愈伤组织诱导时期内源激素含量变化
如图 1所示 , 愈伤组织诱导过程中 , 各激素
含量变化较大。其中 GA3 在愈伤组织诱导初期含
量急剧下降 , 中后期基本维持不变 , 可见大葱发
芽时 GA3 的需求量较大 , 而在愈伤组织诱导过程
中相对降低 , 这与 V ictor等对胡萝卜的试验结果
一致〔1〕。ABA含量在诱导初期明显下降 , 中后期
也一直保持很低的水平 , 由此推测 ABA可能是大
葱愈伤组织诱导的负调控因子 , 其含量的下降有
利于愈伤组织的发生。ZR含量在诱导起始阶段急
剧上升 , 后又明显降低 , 说明 ZR的强烈合成有
利于愈伤组织的诱导 , 但是一旦愈伤组织发生 ,
图 1 愈伤组织诱导时期内源激素含量变化
F ig. 1 Changes of endogenous horm ones dur ing ca llus induction
其需求量也随之降低 , 只需维持愈伤组织的生长即可 ; 其在 3 d时的强烈合成可能也是导致 6 d时愈
伤组织增长率最高的主要因素 , 之所以含量与增长率的峰值不在同一时期 , 可能是其效应的产生需要
反应时间和效果的累积。
214 大葱愈伤组织继代过程中内源激素含量变化
如图 2所示 , 愈伤组织继代过程中 , ABA含
量远低于其它 3种内源激素的水平 , 基本维持在
愈伤组织诱导后期的水平。 IAA 和 ZR含量变化
范围基本在 100～150 ng·g- 1 FM之间 , 其中 ZR在
继代 5 d时处于峰值 , 可能是刚转移到新鲜培养基
上 , 丰富的营养及调节剂促进了细胞分裂所致。后
期 IAA含量有所下降 , GA3 含量明显升高 , 可能与
试验中观察到的小部分愈伤组织分化出芽有关。
215 大葱愈伤组织分化过程中内源激素含量变化
如图 3所示 , 愈伤组织分化过程中 , GA3 含
图 2 继代培养过程中内源激素含量变化
F ig. 2 Changes of endogenous horm ones con ten t
dur ing ca llus m ultiplica tion
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园 艺 学 报 32卷
量一直呈上升趋势 , 尤其在分化前期和绿芽伸长
期含量上升幅度较大 , 从开始时的 671175 ng·
g- 1升高到 2151394 ng·g- 1 , 增加了 2倍多 , 明
显高于继代培养过程中的水平 , 说明 GA3 对大葱
愈伤组织分化有重要作用。在此过程中添加适当
浓度的外源 GA3 能否提高大葱愈伤组织的分化
率 , 还有待于进一步研究。
分化培养 5 d时 , IAA含量明显下降 , 而此时
正是芽分化的起始期 , 说明低含量的生长素有利于
芽的分化。组培试验也验证了这一点 , 分化培养时
生长素由 2042D 110 mg·L - 1换为 NAA 015 mg·
L - 1 , 即可获得较高的分化率 ; 而当仅降低 2042D
浓度时 , 也可得到一定的分化率 , 但分化所需时间
加长 , 可见 2042D 浓度较高时会抑制形态发生过
程 , 这与张和禹等〔2〕的结果一致。
图 3 分化过程中内源激素含量变化
F ig. 3 Changes of endogenous horm ones con ten t
dur ing the d ifferen tia ton
分化前、中期 , ZR含量缓慢上升 , 后期则急剧升高 , 与不定芽玻璃化同时发生 , 此时若及时降
低 62BA浓度 , 玻璃化症状会逐渐消失 , 可见高浓度的细胞分裂素易对大葱不定芽造成伤害。同样问
题也出现在桑下胚轴组织培养中〔2〕, 说明某些植物愈伤组织在生长调节剂作用下分化了不定芽 , 其
自身产生的内源激素可以满足不定芽生长发育的需要〔3〕, 再添加植物生长调节剂反而适得其反。
参考文献 :
1 V ictorM. J iménez and Fritz Bangerth. Endogenous hormone levels in exp lants and in embryogenic and non2embryogenic cultures of carrot.
Physiologia Plantarum, 2001, 111: 389～395
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Zhang H Y, Zhao Z L. Changes of endogenous hormones on tissue culture of hypocotyl of mulberry. Canye Kexue, 2000, 26 (1) : 1～4 ( in
Chinese)
3 肖关丽 , 杨清辉 , 李富生. 内源激素变化与甘蔗愈伤组织分化绿苗关系研究. 种子 , 2003, (1) : 10～11
Xiao G L, Yang Q H, L i F S. Study on endogenous hormones in sugarcant callus differentiation. Seed, 2003, (1) : 10～11 ( in Chinese)
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