全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 　艺 　学 　报 　2005, 32 (6) : 1108～1110
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 01 - 11; 修回日期 : 2005 - 05 - 10
基金项目 : 内蒙古农业大学博士基金项目3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: nmndllg@yahoo1com1cn)
河套蜜瓜子叶诱导形成体细胞胚的研究
韩红岩　李连国 3 　贾宇臣　张清梅
(内蒙古农业大学农学院 , 呼和浩特 010019)
摘 　要 : 以河套蜜瓜成熟种子子叶为外植体 , 研究体细胞胚途径再生培养的主要影响因子 , 并对体胚
发生过程进行了观察。结果表明 ; 体细胞胚发生对培养基糖源浓度要求较高 , MS附加 60 g/L的糖源效果
最好 ; 最佳植物生长调节剂组合为 2042D 210 mg/L + 62BA 110 mg/L; 1日苗龄子叶为最佳外植体源 ; 在诱
导培养基上经暗培养 1周、光培养 1周 , 再转入胚发育培养基 , 有利于成熟胚的产生 ; 体细胞胚可产生在
愈伤组织内部或表面、外植体表面、不定根上及外植体维管束的束中分生组织等部位。
关键词 : 甜瓜 ; 体细胞胚 ; 再生植株
中图分类号 : S 652　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2005) 0621108203
Studies of Somatic Embryo via Cotyledon Induction in Cucum is m elon L. ‘Hetao’
Han Hongyan, L i L ianguo3 , J ia Yuchen, and Zhang Q ingmei
(A gricu ltura l College, InnerM ongolia A gricultural U niversity, Huhhot 010019, Ch ina)
Abstract: The main factors of somatic embryo on Cucum is m elon L.‘Hetao’from cotyledon exp lantswere
studied and embryogenesis was observed. The results indicate that the highest regeneration was occurred on MS
medium containing 60 g/L sugar and supp lemented with 210 mg/L 2042D and 110 mg/L 62BA. Daily cotyledon
exp lants were cultured one week in darkness, followed by anotherweek photoperiod before transfering to embryos
development medium, p roduced more mature embryos. Somatic embryos were formed from the inside or the sur2
face of callus, the surface of exp lant, adventitious root and meristem of exp lant vascular.
Key words: Cucum is m elon L. ; Somatic embryo; Regeneration p lant
1　目的、材料与方法
河套蜜瓜主要分布在内蒙古河套平原地区 , 其风味浓香、甘甜爽口 , 但成熟后易迅速软化腐烂 ,
仅能贮放 1周时间 , 用减压、低湿、真空等各种保鲜方法都难以遏止软化。现代生物技术的研究为解
决这一问题开辟了广阔前景。研究表明 , 体细胞胚是由具有卵细胞特性的胚性细胞发育而来 , 而胚性
细胞具有很强的接受外源 DNA的能力 , 是理想的基因转化感受细胞〔1〕。作者进行河套蜜瓜体胚再生
的研究 , 是要建立高效的再生系统 , 为开展保鲜基因的遗传转化打下基础。
选择成熟饱满的河套蜜瓜种子 , 去种皮后用 011%的升汞溶液消毒 7 m in, 用无菌水冲洗 4～6
次 , 在无菌水中浸泡 6～8 h, 切除种胚 , 去种膜 , 将单片子叶横切成基部、顶部两部分作为外植体 ,
以远轴面接触培养基 , 诱导培养 2周 (暗培养、光培养各 1周 ) , 温度 ( 25 ±1) ℃, 光照时间 16 h /
d, 光强 2 400 lx。期间定期取样 , 用 FAA液固定 , 作常规石蜡切片 , 切片厚 8μm , 番红 - 固绿染
色 , 观察照相。筛选最适的植物生长调节剂、糖源、最佳暗培养时间 , 以培养 1 d的子叶为外植体。
为确定最佳培养时期 , 取 0～2 d的子叶为外植体。
基本培养基 MS (除糖源试验外 , 均采用浓度为 6%蔗糖 ) , 琼脂 018% , pH 518, 所用植物生长调
节剂为 2042D、62BA, 糖源分别为 3%、6%、9%的蔗糖、葡萄糖 , 培养基在 121℃高压灭菌 20 m in。
经 2周体胚诱导培养 , 3周体胚发育培养之后 , 调查统计外植体响应率 (分化体细胞胚的外植体
数 /诱导处理的总外植体数 ) 和平均体胚数 (诱导产生的体细胞胚总数 /产生体胚的外植体数 )。
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　6期 韩红岩等 : 河套蜜瓜子叶诱导形成体细胞胚的研究　
2　结果与分析
211　体胚发生发育过程的形态学观察
将河套蜜瓜子叶外植体接种于诱导培养基上 , 经 1周暗培养 , 子叶明显膨大 , 切口处产生乳白色愈
伤组织。进入光培养阶段后 , 愈伤组织逐渐转为黄绿色并不断增加。第 3周转到成熟培养基 , 培养 12
d, 外植体表面产生致密光滑胚状体 (图版 , 1) , 继续培养陆续有不同形态体胚发生。将成熟胚 (图版 ,
2) 剥离并转到萌发培养基上 , 胚状体逐渐长大 , 根芽萌动 (图版 , 3) , 形成完整植株 (图版 , 4)。也
可不剥离体胚 , 让其原位萌发成植株 (图版 , 5)。多数植物脱分化需要较高浓度的 2042D, 继而必须降
低其浓度 , 才能使胚性细胞正常发育〔2〕。作者在河套蜜瓜体胚诱导中采用三步法 , 首先采用较高浓度
2042D (210 mg/L) 配合 62BA (110 mg/L) 诱导出光滑致密的球形胚 , 之后在去除植物生长调节剂的
MS培养基上球形胚进一步发育成心形胚至子叶胚 , 最后成熟胚在萌发培养基上形成再生体胚植株。
　　本研究观察到 , 在愈伤组织表面 (图版 ,
6 ) 及内部、子叶外植体表面、维管束束中分生
组织 (图版 , 7) 均有体胚发生。另外 , 在外植
体形成的不定根表面也有少量体细胞胚发生
(图版 , 8 )。
212　体胚诱导和发育培养基糖源种类及浓度的优化
由表 1可见 , 河套蜜瓜子叶外植体体胚发生 ,
对培养基糖源种类变化不敏感。蔗糖和葡萄糖均
能诱导体胚发生。而糖源浓度的变化对子叶外植
体体胚发生影响很大。两种糖源均以 60 g/L的浓
度对体细胞胚诱导效果最好。
213　体胚诱导培养基植物生长调节剂种类及浓度
的优化
由表 2可见 , 2042D和 62BA单独使用时 , 虽
然能促进外植体形成愈伤组织 , 但未能诱导外植
体产生体细胞胚。当两种植物生长调节剂配合使
用时 , 才能诱导体细胞胚产生。不同浓度及配比
诱导效果不同 , 2042D为 210 mg/L配合 62BA 110
mg/L的组合效果最好 , 外植体响应率、平均体胚
数均明显高于其它处理。
214　不同子叶外植体对体细胞胚诱导的影响
所有外植体经暗培养、光培养各 1周后 , 在
近轴端都产生黄绿色愈伤组织 , 转入胚发育培养
基 , 在 1～2周内 , 外植体近轴端边缘陆续产生绿
色可见的成熟胚。0、1和 2 d子叶外植体再生率
分别为 46%、62%和 34% , 平均体胚数分别为
7、9和 4个 , 因此利用子叶诱导不定胚时 , 子叶
的时期也很重要。
表 1　糖源种类及浓度对体细胞胚发生的影响
Table 1　Effect of k inds and concen tra tion of sugar on
explan t regenera tion
糖源种类
Kinds of
Sugar( g/L)
糖源浓度
Concentration
sugar( g/L)
外植体响应率
Rate of responded
exp lants( % )
平均体胚数
Average number of
somatic embryos
蔗糖 Sucrose 30 8145b 4156b
60 23156a 11167a
90 6156b 6167b
葡萄糖 Glucose 30 7121b 4111b
60 23115a 12135a
90 6135b 5111b
　　注 :采用邓肯氏新复极差法进行差异显著性检验 ,α = 0105。
下表同。
Note: By Duncanpis test,α = 0105. The same below.
表 2　不同植物生长调节剂种类及浓度配比对体细胞胚发生的影响
Table 2　Effect of concen tra tion and horm one on
regenera tion of explan ts
2042D
(mg/L)
62BA
(mg/L)
外植体响应率
Rate of responded
exp lants( % )
平均体胚数
Average number of
somatic embryos
愈伤组织多
少 Amount
of callus
0 0 0d 0c 3 3
110 0 0d 0c 3 3 3
210 0 0d 0c 3 3 3 3
310 0 0d 0c 3 3 3
0 015 0d 0c 3 3 3
0 110 0d 0c 3 3 3
0 115 0d 0c 3 3 3
110 015 7145c 6132b 3 3 3
110 110 6175c 5125b 3 3 3
110 115 4156c 6102b 3 3 3
210 015 12186b 6175b 3 3 3 3
210 110 23156a 12125a 3 3 3 3
210 115 14122b 7122b 3 3 3 3
310 015 5165c 6151b 3 3 3
310 110 7182c 6111b 3 3 3
310 115 11192b 6101b 3 3 3
　　注 : “3 ”号的多少代表愈伤组织的多少。下表同。
Note: ‘3 ’number means the volume callus. The same below.
　　无论何种外植体 , 它们所处的发育状态与其来源均影响体胚发生〔3〕。不同培养天数的子叶体胚
发生率均以子叶基部为外植体的远远高于以子叶顶部为外植体的 , 而且同一外植体形态学下端的体胚
发生率远远多于形态学上端的。鉴于此 , 以子叶基部为接种材料最适合河套蜜瓜体细胞胚诱导。
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园　　艺　　学　　报 32卷
215　暗培养时间对体细胞胚诱导的影响
由表 3可见 , 接种于诱导培养基的外植体 ,
完全光照培养 2周或暗培养 2周、3周后转入胚
发育培养基 , 均只产生少量愈伤组织 , 最终无成
熟胚 ; 而经暗培养、光培养各 1周后再转入胚发
育培养基 , 则 1～2周内陆续产生成熟胚 , 且绿色
正常 , 外植体响应率为 54%。可见 , 在诱导培养
表 3　暗培养时间对体细胞胚发生的影响
Table 3　Effect of dark cultiva tion on explan ts regenera tion
黑暗周数
Dark weeks
见光周数
L ight weeks
外植体响应率
Rate of responded
exp lants( % )
愈伤组织多少
Amount of callus
0 2 0 3 3
1 1 54 3 3 3 3
2 0 0 3 3
3 0 0 3 3
基上暗培养 1周、光培养 1周后转入胚发育培养基能获得较好效果。
参考文献 :
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Chen J H, Shi J S, Zhuge Q, Huang M R. Progress on the mechanism of somatic embryogenesis of p lants and research trends. Journal of
Nanjing Forestry University (Natural Sciences Edition) , 2003, 27 (1) : 75～80 ( in Chinese)
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Tang H R, W ang Y Q, Ren Z L. Somatic embryogenesis in fruit crop s. Journal of Sichuan Agricultural University, 1999, 17 (1) : 69～
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