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Plant Regeneration from the Cryopreserved Somatic Hybrid of Citrus

柑橘体细胞杂种超低温保存后的植株再生



全 文 :园 艺 学 报 2004,31(2):215—216
Acta Horticu/turae Sinica
— —
柑橘体细胞杂种超低温保存后的植株再生
王子成 邓秀新”
(华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室,武汉430070)
摘 要:对9年生印度酸橘 (Citrus reticaulata)和飞龙枳 (Poncirus trifoliata)的体细胞杂种的茎段进
行离体培养得到再生植株,用改良的玻璃化法对再生植株茎尖进行超低温保存后获得92%的再生率。这是
柑橘体细胞杂种茎尖超低温保存的首例报道。
关键词:柑橘;体细胞杂种;离体培养;超低温保存
中图分类号:S 666 文献标识码:A 文章编号:0513-353X (2004)02-0215-02
Plant Regeneration from the Cryopreserved Somatic Hybrid of Citrus
Wang Zicheng and Deng Xiuxin
(The National Key Laboratory ofCrop Genetic Improvement,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)
Abstract:The aUotetraploid citrus somatic hybrid is a new kind of germplasm created via protoplast fu—
sion. We have succeeded in culturing the stems of 9 year—old tree of the somatic hybrid of Cleopatra Mandarin
(Citrus reticaulata)and Flying Dragon(Poncirus trifoliata)in vitro,later cryopreserved its shoot tips from
in vitro and got regeneration rate by 92% of the cryopreserved shoot—tips. This is the first report on the cryopr—
eservation of citrus somatic hybrid shoot—tips.
Key words:Citrus;Somatic hybrid;Culture in vitro;Cryopreservation
1 目的、材料与方法
迄今全世界通过PEG或电融合法已获得200多例柑橘种间、属间甚至族间的体细胞杂种植株 J。
有些杂种由于双亲遗传物质的不协调,生长势较弱,在田间易受到不良环境因素的影响而使其生存受
到威胁。本文报道对柑橘体细胞杂种离体培养并进行超低温保存的研究结果。
材料为9年生飞龙枳与印度酸橘 (Citrus reticaulata+Poncirus trifoliata)的体细胞杂种,由美国佛
罗里达大学Grosser教授提供。取田间植株半木质化新梢,用10%次氯酸钠消毒15 min,无菌水冲洗
4次,然后于无菌条件下在培养室内放置2 d再用10%次氯酸钠进行二次消毒,无菌水冲洗4次后接
种于MT培养基 (附加不同配比的植物生长调节剂)。待芽体萌生以后继代培养。培养3~4代的材料
接种于1/2 MT附加不同植物生长调节剂的生根培养基上生根,或取继代20 d左右的试管苗,切取带
3~4个叶片的梢端,在预培养基上分别进行暗培养和光培养,然后切取2~2.5 mm长的茎尖,在预
处理溶液中处理30 m_in,转人PVS2中进行不同时间脱水处理,投人液氮至少24 h后,在40℃水浴中
迅速化冻,在1.2 mo]/L蔗糖+MT溶液中洗涤4次,每次 10 min,再接人添加不同浓度还原型谷胱
甘肽 (GSH)的培养基上暗培养1 d后转移至相同的培养基上,6 d后转人光下培养。待材料恢复生
长至2~3 cm高时转人生根培养基。再生率=再生植株数/处理茎尖数×100%。
2 结果分析与讨论
2.1 离体培养
收稿日期:2003—05—27;修回日期:2003—07—28
基金项目:国家自然科学基金资助项目 (30123001);国家博士点基金项目
现在工作单位:河南大学生命科学学院475001; 通讯联系人 Corresponding author
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2l6 园 艺 学 报 3l卷
该体细胞杂种初代培养时,最佳的植物生长调节剂配比为BA 1.5 ms/L+IBA 0.1 ms/L+GA3 0.5
m L。3周后需进行继代。此时如果将萌发的新梢直接切割下来继代,则大多数的新梢会从生长点开
始发生愈伤化,继代无法进行,但如果新梢带一部分老组织继代,则发生愈伤化的几率减小。如果用
葡萄糖代替蔗糖,材料生长较好,添加酸性水解干酪素亦有利于材料的生长。BA和KT合用 (各为
0.5 ms/L),有利于该体细胞杂种的快速繁殖,最高繁殖系数可达l2芽/50 d。含2.5 ms/L NAA的培
养基利于该体细胞杂种的生根,生根率达到90%(45/50)。
2.2 飞龙枳与印度酸橘体细胞杂种的超低温保存及植株再生
2.2.1 预培养时间对成活率的影响 在以前的研究中 发现,用添加5%DMSO (二甲基亚砜)的培
养基进行预培养,由于DMSO易对材料造成毒害,因而不利于超低温保存,所以本试验中改用0.5
mol/L甘油+5%蔗糖,附加不同浓度GSH的培养基进行预培养。结果表明,预培养时间以3 d为好
(图1),GsH浓度以40 ms/L为佳 (图2)。

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§
图1 预培养时间对成活率的影响
Fig. 1 Efect of pre-culture tinle on survival
0 20 40 60
GSH(mgm)
图2 预培养时GSH浓度对成活率的影响
Fig. 2 Efect of GSH concentration medium Oil survival
2.2.2 PVS 处理时间对成活率的影响 PVS 处理时间长短直接影响超低温保存的成败,处理时间
短则脱水不足,在保存中不能形成玻璃化状态,处理时间过长则由于玻璃化溶液的毒害作用而使材料很
难存活或不易再生。本试验中PVS 处理时间以60 min为佳,与幼年态枳壳茎尖的处理结果 一致。
2.2.3 恢复生长培养基中GSH浓度对成活率的影响 在恢复生长培养基中添加自由基清除剂GSH
有利于超低温保存后的恢复生长,提高成活率和再生率,20 ms/L成活率最高 (图3)。但浓度增高
(超过10 ms/L)会使茎尖产生愈伤组织,因此以
10 ms/L为好。
2.2.4 超低温保存后体细胞杂种的再生 用改良
的超低温保存方法进行保存后的体细胞杂种茎尖
在添加 GSH 10 ms/L的恢复培养基上进行培养,
3周后统计 60个芽,成活率达 95% (保持绿
色),再生率达92% (芽萌发并继续生长),将恢
复生长的植株移至生根培养基上,2周后统计,
生根率达到 100%,没有发生形态上的变异。将
再生植株移栽,很易成活。取其叶片用流式细胞
仪进行倍性测定,表明再生植株仍然为四倍体。

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§
图3 恢复培养基中GSH浓度对成活率的影响
Fig.3 Efect of GSH concentration in the recovery
mediuin oil survival
参考文献:
1 Liu Jihong,Deng Xiuxin.Production of somatic hybrid plants between soar orange and sweet orange via electrofusion for creation of CTV
— re—
sistant rootstock. Acta Phytophysiologica Sinica
, 2001,27 (6):473~477
2 王子成,邓秀新.玻璃化法超低温保存柑橘及植株再生.园艺学报,2001,28(4):301~306
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