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Establishment of High Frequently Regeneration System from Leaves of‘Xueqing’Pear

‘雪青’梨叶片高频再生体系的建立



全 文 :园  艺  学  报  2005, 32 (6) : 1084~1087
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 01 - 04; 修回日期 : 2005 - 03 - 18
基金项目 : 重庆市自然科学基金资助项目 (200227297)3 通讯作者 Author for correspondence
‘雪青 ’梨叶片高频再生体系的建立
汤绍虎 1, 2  孙 敏 2  周启贵 2  龙 云 2  李道高 13
(1 西南农业大学园艺园林学院 , 重庆 400716; 2 西南师范大学生命科学学院 , 重庆 400715)
摘  要 : 以 ‘雪青 ’梨叶片为外植体 , MS为基本培养基 , 培养温度 (25 ±1) ℃, 光照强度 2 000 lx,
14 h /d, 继代周期 30 d。在 MS + 2042D 2 mg·L - 1 + 62BA 015 mg·L - 1培养基中 , 外植体脱分化率达 100% ,
愈伤组织增殖倍数达 12105; 在 MS + 62BA 5 mg·L - 1 + IAA 011 mg·L - 1中 , 不定梢诱导率达 100% , 在 MS
+ 62BA 2 mg·L - 1 + IAA 011 mg·L - 1 + CH 100 mg·L - 1中 , 1~6代不定梢平均繁殖系数达 7; 在 1 /2 MS +
IBA 2 mg·L - 1 + 62BA 015 mg·L - 1 +AC 500 mg·L - 1中 , 不定梢生根率达 67150% ; 68株试管苗移栽到珍
珠岩营养钵中 , 30 d成活 46株 , 成活率为 67165 %。
关键词 : 梨 ; 组织培养 ; 植株再生
中图分类号 : S 66112; Q 945151  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2005) 0621084204
Establishm en t of H igh Frequen tly Regenera tion System from L eaves of
‘Xueq ing’Pear
Tang Shaohu1, 2 , Sun M in2 , Zhou Q igui2 , Long Yun2 , and L i Daogao13
( 1 College of Horticulture and Gardening, Sou thw est A gricultural U niversity, Chongqing 400716, Ch ina; 2 College of L ife Science,
Southw est N orm al U niversity, Chongqing 400715, China)
Abstract: Leaves excised from one2year old shoots of‘Xueqing’pear ( Pyrus sp. ) were used asmate2
rials to induce adventitious shoots on MS medium supp lied with different combinations of p lant growth regula2
tors, 8 g·L - 1 agar and 30 g·L - 1 sucrose, pH = 518 in a growth chamber set at a 14 h photoperiod, a 2 000
lx photosynthetic density and a (25 ±1) ℃ temperature. 100% of the leaf exp lants dedifferentiated on MS +
2042D 2 mg·L - 1 + 62BA 015 mg·L - 1 and calli increased 12105 times in a 302day subculture period. A ll
the calli could regenerate adventitious shoots after transferred on MS + 62BA 5 mg·L - 1 + IAA 011 mg·L - 1
and the shoots p roliferated about 7 times in every subculture during one to six subcultures on MS + 62BA 2 mg
·L - 1 + IAA 011 mg·L - 1 + CH 100 mg·L - 1. 67150% of shoots rooted on 1 /2 MS + IBA 2 mg·L - 1 + 62
BA 015 mg·L - 1 +AC 500 mg·L - 1. Of 68 p lantlets, 46 p lantlets (67165% ) were acclimatized after trans2
p lanting to matrix pearlite for 30 days.
Key words: Pear; Tissue culture; Plant regeneration
1 目的、材料与方法
迄今已经建立了梨的叶片、茎尖、茎段、顶芽和花药等不同外植体的再生体系 , 但是梨的叶片再
生效率普遍较低〔1~6〕。
试验材料 ‘雪青 ’梨为优质早熟梨品种〔7〕, 由重庆绿康果业有限公司提供。2002年 9月至 2004
年 10月在西南农业大学园艺园林学院和西南师范大学生命科学学院进行本试验。取当年生叶片 , 流
水冲洗 2 h, 011% HgCl2 消毒 10 m in, 无菌水冲洗 4次后接种。基本培养基为 MS, 含琼脂 8 g·L - 1、
蔗糖 30 g·L - 1 , pH 518。培养温度 ( 25 ±1) ℃, 光照强度 2 000 lx, 光照时间 14 h /d, 继代周期
30 d。
 6期 汤绍虎等 : ‘雪青 ’梨叶片高频再生体系的建立  
愈伤组织诱导的外植体为叶片 ( 2~3 mm2 ) , 继代培养的为愈伤组织 ( 3~4 mm3 ) , 培养基为
C1 ~C4 (表 1)。随机抽取各培养基 20个外植体 , 以 1个继代周期中培养后 /前鲜样质量比计算愈伤
组织的增殖倍数。不定梢诱导的外植体为愈伤组织 (3~4 mm3 ) , 继代培养的为单个不定梢 (长 5~
10 mm)。不定梢诱导与继代培养基为 S1 ~S5 (表 2)。以各培养基培养后 /前不定梢的数量比计算各
代繁殖系数。试管苗生根的外植体为单个不定梢 (长 15~20 mm ) , 培养基含蔗糖 15 g·L - 1。各培养
阶段 , 每种培养基每次接种生长良好的外植体 4个 , 10次重复。当试管苗根长 10 mm以上 , 苗高 20
~30 mm时 , 揭开瓶塞炼苗 3 d后移栽到珍珠岩营养钵中 , 常规管理 , 30 d后统计成活率。
2 结果与分析
211 愈伤组织的诱导与继代培养
叶片接种后 10 d左右开始形成愈伤组织 (图版 , 1)。试验结果 (表 1) 表明 : C1培养基脱分化
率最高 , 达 100 % , 分别比 C2和 C3 高 2715 %和 1215 % ; 在连续 4代的继代培养中 , C1的平均增殖
倍数也最高 (图版 , 2) , 达 12105倍 , 分别比 C2 和 C3 高 6114和 4151倍 , C4 的脱分化率和平均增
殖倍数均最低。说明在愈伤组织诱导与继代培养中 , 2042D优于 NAA, 62BA优于 KT。因此 , 选定 C1
同时为愈伤组织诱导与继代培养基。
表 1 不同植物生长调节剂组合对愈伤组织分化与增殖的影响
Table 1 Effects of plan t growth regula tors on ded ifferen tia tion and m ultiplica tion of ca llus from leaves of‘Xueq ing’pear
代号
Code
植物生长调节剂
Plant growth regulators(mg·L - 1 )
脱分化率
Dedifferentiated rate ( % )
无性世代增殖倍数 Multip lied times of clone generations
2 3 4 5 平均 Average
C1 2042D 2 + 62BA 015 100 12145 13106 10187 11183 12105
C2 NAA 2 + 62BA 015 7215 6134 6123 5178 5129 5191
C3 2042D 2 + KT 015 8715 8127 7164 7141 6185 7154
C4 NAA 2 + KT 015 5215 4178 4164 3197 4126 4141
212 不定梢的诱导与继代培养
愈伤组织经 20~30 d诱导可形成不定梢 (图版 , 3) 在 S1 ~S5 中不定梢诱导率分别为 100 %、
70 %、85 %、45 %和 6715 % , 其中 S4 最低 , 说明在不定梢诱导中 62BA优于 TDZ, IAA优于 NAA;
S1 ~S3 均高于 S4 和 S5 , 表明较高浓度的 62BA有利于不定梢的分化 ; S5 比 S4 高 2215 % , 说明 CH
100 mg·L - 1能够明显促进不定梢的分化。选定 S1 为不定梢诱导培养基。
不定梢连续 6代继代培养 , 各代繁殖系数见表 2。在继代培养中 , 较高浓度的 62BA和 CH 100 mg
·L - 1有利于不定梢的分化与增殖。虽然 S5 的 1~6代繁殖系数比 S1、S3 略低 , 但到第 6代仍全为正
常不定梢 (图版 , 4) , 而 S1 ~S3 中第 3代已开始有部分不定梢发生玻璃化。说明在继代培养中较高
浓度的 62BA易使梨外植体玻璃化。玻璃化苗不能移栽成活。因此 , 本试验选定 S5 为不定梢继代培养
基。试验结果还表明 , 在相同的不定梢诱导与继代培养基中 , 由不同的愈伤组织诱 导与继代培养基
所诱导和继代产生的愈伤组织 , 对不定梢的诱导与增殖无明显差异 , 但是 , 愈伤组织继代时间越长 ,
不定梢的诱导频率和繁殖系数越低。
表 2 不定梢在不同培养基中各世代的繁殖系数
Table 2 Propaga tion coeff ic ien ts of d ifferen t clone genera tion s of adven titious shoots from ‘Xueq ing’pear in d ifferen t m ed ia
代号
Code
培养基
Media
植物生长调节剂
Plant growth regulators(mg·L - 1 )
各世代繁殖系数 Propagation coefficients
1 2 3 4 5 6 平均 Average
S1 MS 62BA 5 + IAA 011 8155 8162 8125 8145 7153 7135 8113
S2 MS TDZ 5 + IAA 011 6185 6153 7113 6170 6145 5180 6158
S3 MS 62BA 5 +NAA 011 7150 7163 7183 7148 7103 6155 7134
S4 MS 62BA 2 + IAA 011 6118 5145 5168 5140 5130 4132 5139
S5 MS 62BA 2 + IAA 011 + CH 100 7115 7133 6192 7116 6175 6172 7100
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园   艺   学   报 32卷
213 不定梢生根与试管苗移栽
生根结果 (表 3) 表明 , T5 生根率最高 , 说
明 IBA优于 NAA; 较低浓度的 62BA与 IBA配合
使用 , 能明显提高生根率 ; 500 mg·L - 1 AC (活
性炭 ) 和较低浓度的无机盐有利于不定梢生根。
68株试管苗移栽成活 46株 , 生长正常 (图
版 , 6) , 成活达 67165 %。
在本试验中 , 愈伤组织和不定梢诱导率达
100 % , 1~6代不定梢平均繁殖系数达 7。通过
适当降低继代培养基 62BA浓度 , 既保证了较高 表 3 培养基和植物生长调节剂对不定梢生根的效应Table 3 Effects of m ed ia and plan t growth regula tors on rootingof adven titious shoots from‘Xueq ing’pear代号Code培养基Media 植物生长调节剂Plant growthregulators(mg·L - 1 ) 接种数No. ofinocul2ated 生根不定梢数 No. ofadventitiousrooted 生根率Rate ofrooting( % )T1 MS IBA 2 40 9 22150T2 MS NAA 2 40 6 15100T3 MS IBA 2 + 62BA 015 40 15 37150T4 1 /2MS IBA 2 + 62BA 015 40 22 55100T5 1 /2MS IBA 2 +62BA 015 +AC 500 40 27 67150
的繁殖系数 , 又避免了玻璃化苗的发生 , 从而建立了 ‘雪青 ’梨叶片的高频再生体系 , 为其快速繁
殖和遗传转化奠定了基础 , 同时也可为梨的体细胞突变体的筛选、细胞培养和原生质体融合等提供重
要参考。本试验中 ‘雪青 ’梨的不定根多为粗大根 (图版 , 5 ) , 根系发育欠佳 , 导致根系吸收能力
较差 , 影响试管苗的移栽成活率 , 因此试管苗的生根率有待进一步提高。
图版说明 : ‘雪青’梨叶片组织培养及植株再生 1. 叶片外植体培养 10 d形成的愈伤组织 ; 2. 继代培养的愈伤组织 ; 3. 由愈伤组织再
生的不定梢 ; 4. 不定梢继代培养形成的丛芽 ; 5. 由不定梢再生的不定根 ( a. 正常根 ; b. 粗大根 ) ; 6. 移栽 30 d成活的试管苗。
Explana tion of pla tes: T issue culture and plan t regenera tion from leaves of‘Xueq ing’pear 1. Formation of callus from leaves cultured
for 10 d; 2. Proliferation of callus in a 30 d subculture; 3. Regeneration of adventitious shoots from callus; 4. Proliferation of adventitious shoot
in one subculture; 5. Rooting of adventitious shoots ( a. Normal roots; b. Stout roots) ; 6. One acclimatized p lantlet after transp lanting to matrix
pearlite for 30 days.
参考文献 :
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 6期 汤绍虎等 : ‘雪青 ’梨叶片高频再生体系的建立  
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收稿日期 : 2005 - 03 - 09; 修回日期 : 2005 - 09 - 29
致谢 : 本文承中国科学院院士、中国农业大学娄成后教授指教 , 谨致谢意。孙超参加部分试验。
舞草叶片的活动表现
徐本美  孙运涛  李锐丽  郭  琛  宋宇航  (中国科学院植物研究所 , 北京 100093)
O bserva tion of the Plan t M ovem en t of C oda rioca lyx m otorius
Xu Benmei, Sun Yuntao, L i Ruili, Guo Chen, and Song Yuhang ( Institu te of B otany, Chinese A cadem y of Sciences,
B eijing 100093, Ch ina)
关键词 : 舞草 ; 三出复叶 ; 叶片的活动
中图分类号 : S 68  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2005) 0621087201
舞草 〔Codariocalyx m otorius (Houtt. ) 〕为豆科含羞草亚科舞草属植物。直立小灌木 , 三出复叶 , 侧生 , 小叶很
小 , 或缺仅单小叶 (图版 , 1)。原产北美 , 我国产于福建、江西、广东、四川、贵州、云南、台湾等地。花期 7~9
月 , 果期 10~11月。植株供观赏及药用。
试验于 2004年 3~7月在北京进行。观察发现 , 舞草的小叶在每天的 10: 00和 17: 00左右会出现两个活动高峰 ,
其与大叶叶柄之间的角度变化幅度接近 180°, 表现为小叶片向大叶方向活动 , 紧贴叶柄 , 也可相反远离大叶 ; 此间大
叶的活动不明显。各叶片向光性强 , 叶片相互遮荫的现象很少见 (图版 , 2)。傍晚 , 光照和温度均开始下降 , 各小叶
先后向叶柄下端活动 , 每动 1次约 1 s, 有时 1片小叶可出现 2~3次明显动作。大叶的活动为在凌晨 5: 00迅速展开 ,
叶柄向上 , 与主茎之间的角度多呈 45°或 60°。而在傍晚 17: 00~19: 00缓慢闭合 , 紧贴主茎 (小于 30°) (图版 , 3)。
舞草植株的保卫反应 : 2004年 4月 3日 , 盆栽土壤过于干燥 , 在阳光下叶片为减少蒸腾均呈下垂状态 , 经夜晚浇
水后第 2天叶片恢复正常。顶端新长出的大叶叶片多以叶脉为中轴相互闭合 , 可避免灼晒和水分蒸发。
舞草的生物钟现象 : 即使夜晚室内用 100 W的灯光照射 , 舞草仍处于夜闭合睡眠状态。
舞草在北京栽种的可能性 : P. Simons (1992年 ) 指出在温室中夜温 21℃, 昼温 25℃小叶活动频繁。张智英等
(2001年 )、袁志章 (2002年 ) 也指出舞草适宜在 20~30℃中萌发生长。本试验证实北京地区 4~9月份 , 阳台或加
温温室中均可栽种。从播种开始到植株长到 20 cm, 约 2个月。10月份将长到 90 cm的植株转入温室 , 始终未见开花
结实 , 这可能与长日照有关。未进行田间栽培试验。
Paul Simons将舞草的活动称为 “搏动”。他观察到舞草在黑暗中 “搏动 ”明显减弱 , 直至停止。早在 1923年 J. L.
Bose就指出 : “搏动”主要是外部刺激引起的 , 强光增加 10 m in可使 “搏动”增加 4个幅度。并认为 “搏动”的作用是
促进植株汁液上升和维持水分转移。本试验中对舞草活动的观察均未伴随音乐 , 而在室内的盆栽舞草旁边唱歌或播放音
乐均未见舞草有活动迹象 , 因此作者认为舞草的活动与音乐无关 , 日光和温度的变化是影响舞草活动的主要因素。
图版说明 : 1. 舞草的叶片 ; 2. 舞草白天的株型 ; 3. 舞草夜晚的株型。
Explana tion of pla tes: 1. Leaves of Codariocalyx m otorius; 2. Codariocalyx m otorius p lants during the day; 3. Codariocalyx m otorius plants at night.
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