全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2003 , 30 (5) : 580～582
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2002 - 10 - 08 ; 修回日期 : 2003 - 02 - 24
基金项目 : 国家自然科学基金项目 (39870434) ; 广东省自然科学基金项目 (990714)3 现在华南农业大学园艺学院热带亚热带果树研究室工作。3 3 通讯作者 , Email : huaping @scau1edu1cn
香蕉分生小球体途径胚性细胞悬浮系的建立
徐春香 3 　李华平 3 3 　肖火根　范怀忠
(华南农业大学资源学院植物病毒研究室 , 广州 510642)
摘 　要 : 以 7 个香蕉品种未成熟雄花为外植体均获得了分生小球体 (meristematic globules) 。分生小球体
的诱导率因基因组型和品种而异 , 为 15 %～81 % , 分生小球体的特点及开始出现的时间也受基因组型和品
种的影响。以分生小球体为起始材料 , 建立了‘广东 2 号’、‘华农 7 号’及‘河口龙牙’3 个品种的胚性细
胞悬浮系 , 并通过体胚发生途径获得了前两个品种的再生植株。
关键词 : 香蕉 ; 分生小球体 ; 胚性细胞悬浮系 ; 植株再生
中图分类号 : Q 94311 ; S 66811 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2003) 0520580203
1 　目的、材料与方法
香蕉 ( Musa spp . ) 主要栽培品种均为三倍体 , 不能通过传统的杂交育种方式获得优良新品种。
植物基因工程的发展为创新香蕉种质提供了新途径 , 而其胚性细胞悬浮系 ( Embryogenic Cell
Suspension , ECS) 的建立与植株再生技术是进行遗传转化的基础〔1〕, 但到目前为止已获得 ECS 品种极
少〔2～4〕, 且都是通过建立胚性愈伤组织获得的。本研究以我国种植的多个香蕉品种为试验材料 , 以由
未成熟雄花诱导产生的分生小球体 (meristematic globules) 为起始材料成功建立了 ECS 并获得再生植
株。
供试材料包括 7 个香蕉品种。取未成熟雄花常规灭菌后接种在 M1 培养基〔3〕上 , 于 (28 ±2) ℃暗
培养。5 个月后调查其分生小球体的诱导率。悬浮培养时挑选适量黄白色松脆的分生小球体放入
50 mL 的三角瓶中 , 加入 10 mL 的液体培养基 (MS + 2 ,42D 1 mg·L - 1 + 蔗糖 30 g·L - 1) 于摇床上振荡
培养 (100 r·min - 1) 。在悬浮培养的初期每 3～4 d 继代 1 次 , 1～2 个月后每周继代 1 次。待悬浮系中
有适量的胚性细胞 (团) 后 , 用直径为 0145 mm 的不锈钢网筛进行分离。
植株再生时以‘华农 7 号’和‘广东 2 号’两个品种的 ECS 为试验材料。先轻轻摇晃三角瓶 , 吸
取其中的悬浮细胞 (团) , 在 MR 培养基 (1/ 2 MS + 磷酸二氢钾 200 mg·L - 1 + 肌醇 100 mg·L - 1 + 抗坏
血酸 10 mg·L - 1 + 蔗糖 45 g·L - 1 + 琼脂 710 g·L - 1) 上进行暗培养 , 促进体胚的再生。获得的再生材料
依次转入 RD2〔2〕和 REG培养基〔2〕各进行 1 个月的光培养 , 以利体胚的成熟与萌发。已萌发的体胚转
入 MS 培养基〔5〕进行促根与导梢。培养温度为 (28 ±2) ℃, 每天光照 10 h , 光照强度为 4500 lx。
2 　结果与分析
211 　愈伤组织的诱导
以 1999 年 9 月接种的‘广东 2 号’为例 , 未成熟雄花接种至诱导培养基上 1～2 周后开始膨大 ,
经 6～8 周的培养后 , 开始陆续出现细小的黄白色颗粒状愈伤组织 , 再经 3～5 个月的继续培养 , 黄白
色的细小颗粒发育成为圆形至长圆形、直径为 015～215 mm 的黄白或黄绿色紧密的愈伤组织 , 表面较
为光滑 , 即为分生小球体 (图版 , 1) 。分生小球体是香蕉未成熟雄花在 M1 培养基上产生的最主要的
愈伤组织 , 其次是透明、松软而富含水分的愈伤组织 , 有时还可以观察到产生白至黄白色、透明而松
脆的胚性愈伤组织 , 但其发生概率较低。
香蕉的基因组型和品种不同 , 分生小球体开始出现的时间、分生小球体的诱导率、大小及特点等
均有所不同。基因组型为 ABB 的大蕉和粉蕉 , 分生小球体直径较大 , 约为 1～3 mm , 表面有一层粘
稠状淀粉物 ; 而基因组型为 AAA 的香蕉 , 分生小球体的直径较小 , 表面也没有明显的粘稠状淀粉物 ;
基因组型为 AAB 的龙牙蕉的分生小球体的特点与基因组型为 ABB 的较相似。与基因组型为 AAB、
ABB 的比较 , 基因组型为 AAA 的香蕉诱导产生分生小球体所需要的时间较短 , 每排雄花产生的分生
小球体数量较多 , 分生小球体的诱导率也较高。基因组型同为 AAA 的 4 个品种间 , 在上述几个方面
也略有差异 (表 1) 。
表 1 　基因组型与品种对分生小球体诱导的影响
Table 1 　Effects of genotypes and cultivars on the induction of meristematic globules
基因组型
Genotypes
品　种
Cultivars
最早出现
The first appearance
(week)
直　径
Diameter
(mm)
每排花产生分生小球体数
Globules number from
per raw flower
诱导率
Induction percentage
( %)
AAA 巴西蕉 Baxijiao 6～10 015～210 10～35 69
AAA 广东 2 号 Guangdong 2 6～9 015～210 10～50 81
AAA 威廉斯 Williams 8～12 015～215 8～30 62
AAA 华农 7 号 Huanong 7 8～10 015～210 10～35 64
AAB 河口龙牙 Hekou Longya 9～13 110～310 1～15 23
ABB 沙巴大蕉 Shaba Dajiao 10～15 110～310 1～8 27
ABB 东莞粉蕉 Dongguan Fenjiao 10～15 110～310 1～10 15
　　注 : A 代表尖叶蕉 ; B 代表长梗蕉。Note : A presents Musa acuminata , B presents Musa balbishiana.
212 　ECS 的建立
黄白色、松脆的分生小球体接种入液体培养基中后 , 富含淀粉粒的表层细胞首先被释放出来。随
着不断继代培养、分生小球体积增大、并逐渐失去原来的外形。因种类和品种不同 , 经 2～4 个月的
培养后 , 主要形成两种不同类型的愈伤组织 , 一种是多突起状不规则球形 , 突起较大且较光滑 , 颜色
较鲜黄 , 它们在整个培养过程中一直释放富含淀粉粒的细胞 , 不能获得 ECS ; 另一种是在表面有许多
较小的颗粒状突起。后者在悬浮培养初期释放高度液泡化的细胞 , 培养 2～4 个月后开始释放椭圆形
富含淀粉粒的细胞 , 在不断继代培养的刺激下 , 最终向悬浮系中释放胚性细胞 (团) 。当悬浮系中的
胚性细胞团达到一定量后 , 将其与母体分离后得到含有许多胚性细胞团的 ECS。建立好的 ECS 每周继
代 1 次 , 再经约 1 个月左右的培养后 , 悬浮系中
又有部分细胞团会增大至 1 000μm 左右 , 悬浮
系中不仅含有胚性细胞团 , 同时还含有体细胞原
胚、节状突起及单个的细胞。
香蕉的基因组型和品种不同 , 其通过分生小
球体获得 ECS 的难易程度不同 , 从基因组型为
AAA 的香蕉建立 ECS 相对较易 , 而从基因组型
为ABB 的大蕉和粉蕉未能获得 ECS , 基因组型
为 AAB 的龙牙蕉则介于二者之间 ; 基因组型同
为 AAA 的 4 个香蕉品种之间又有所不同 (表 2) 。
213 　体胚与植株的再生
悬浮系中的细胞 (团) 在 MR 培养基上经一
段时间的培养后 , 可获得增殖的胚性愈伤组织、
表 2 　分生小球体在液体培养基中的培养结果
Table 2 　Results obtained after culture of meristematic globules
in liquid medium
基因组型
Genotypes
品　种
Cultivars
样品数
Samples
悬浮系数
ECSs
AAA 广东 2 号 Guangdong 2 16 2
AAA 华农 7 号 Huanong 7 24 4
AAA 巴西蕉 Baxijiao 18 0
AAA 威廉斯 Williams 7 0
AAB 河口龙牙 Hekou Longya 8 1
ABB 沙巴大蕉 Shaba Dajiao 15 0
ABB 东莞粉蕉 Dongguan Fenjiao 12 0
　　A 代表尖叶蕉 ; B 代表长梗蕉 ; ECS , 胚性细胞悬浮系。
A presents Musa acuminata ; B presents Musa balbishiana ; ECS ,
Embryogenic Cell Suspension.
1855 期 　　　　　　　　　　　徐春香等 : 香蕉分生小球体途径胚性细胞悬浮系的建立 　　　　　　　　　　　
许多不同大小的颗粒状结构及再次产生的分生小球体。再生体胚在接种约 1 个月后开始出现 , 有单个
的 , 也有许多体胚聚集在一起的体胚群。随着培养时间的延长 , 体胚数量逐渐增多 , 体胚也由透明的
幼龄体胚逐步发育成熟 (图版 , 2) 。从每 mL 压缩细胞体积 ( PCV) 的 ECS 中所获得的再生体胚数约
为 104。转入 RD2 培养基 1 个月后 , 大部分分散的体胚萌发 , 再经 REG培养基的培养 , 膨大变绿或长
出绿色的叶鞘。在 MR 培养基中获得的分生小球体及颗粒状结构经 RD2 和 REG培养基的培养后通常
只发生不同程度的膨大现象 , 而不能获得再生体胚。转入 RD2 培养基时仍为愈伤组织者经 RD2 和
REG培养基的培养后 , 则形成一些表面具有颗粒状突起的紧密团块状结构 , 同时依然伴有愈伤组织
增殖现象。已萌发的体胚转入 MS 培养基后约半个月后开始长根 , 并最终发育成完整植株 (图版 ,
3) 。‘华农 7 号’和‘广东 2 号’的植株再生率分别为 13193 %和 8121 %。
　　图版说明 : 1. 香蕉的分生小球体 ; 2. 再生体胚 ; 3. 再生香蕉植株
Explanation of plates : 1. Meristematic globules of Musa AAA ; 2. Regenerable embryos ; 3. Regenerable plants of Musa AAA
参考文献 :
1 　Krikorian A D , Cronauer S S. Aseptic culture techniques for banana and plantain improvement . Economic Botany , 1984 , 38 : 322～331
2 　Dhed’a D , Dumortier F , Panis B , et al . Plant regeneration in cell suspension cultures of the cooking banana cv. ‘Bluggoe’ ( Musa spp . ABB
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3 　CÉte F X , Domergue R , Monmarson S , et al . Embryogenic cell suspensions from the male flower of Musa AAA cv. Grand nain. Physiol . Plant ,
1996 , 97 : 285～290
4 　Grapin A , Ortiz J L , Lescot T , et al . Recovery and regeneration of embryogenic culture from female flower of False Horn plantain ( Musa AAB) . Plant
Cell , Tissue and Organ Culture , 2000 , 61 : 237～244
5 　Murashige T , Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol . Plant , 1962 , 15 : 473～497
Establishment of Embryogenic Cell Suspensions from Meristematic Globules of
Musa spp.
Xu Chunxiang , Li Huaping , Xiao Huogen , and Fan Huaizhong
( Laboratory of Plant Virology , South China Agricultural University , Guangzhou 510642 , China)
Abstract : Meristematic globules were induced from immature male flowers of 7 different banana cultivars. The
induction percentages of meristematic globules from immature male flowers was from 15 % to 81 % , depending on
the cultivars. Furthermore , both of the characters and the induction time for the appearance of meristematic globules
varied with the cultivars. Embryogenic cell suspensions ( ECSs) of 3 banana cultuvars ,‘Guangdong 2’,‘Huanong
7’and‘Hekou Longya’were established successfully from meristematic globules , and regenerable plants were got
successfully from the ECSs of the first two cultivars.
Key words : Banana ; Meristematic globules ; Embryogenic cell suspension ; Plant regeneration
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