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Callus Induction and Establishment of Efficient Regeneration System of Arachis hypogaea L.

花生愈伤组织的诱导和再生体系的建立



全 文 :武汉植物学研究 2007,25(4):410—412
Journal of Wuhan Botanical Research
花生愈伤 组织的 诱导和再生体 系的
郝浩永,尉亚辉 ,王娅宁,孙杰,阴翠翠
建立
(西北大学,西部资源生物与现代生物技术教育部重点实验室,西安 710069)
摘 要:以花生下胚轴为外植体,MS和1/2 MS为基本培养基,用不同浓度的激素及琼脂对愈伤组织诱导及分化的
影响进行了试验,确定 Ms+6一BA 3.0 mg·L +NAA 0.4 mg·L +0.7%琼脂为诱导愈伤的最佳培养基。提高琼
脂浓度可有效抑制玻璃化和褐化的发生,且琼脂浓度越大,愈伤组织越易分化出丛生芽。丛生芽在 1/2 MS+NAA
1.0 mg·L +0.7%琼脂培养基上生根率最高,达 95%以上。
关键词:花生;下胚轴;琼脂浓度;离体培养
中图分类号:Q943 文献标识码:A 文章编号:1000—470X(2007)04—0410—03
Calus Induction and Establishment of Efi cient Regeneration
System ofArachis hypogaea L.
HAO Hao—Yong,WEI Ya—Hui ,WANG Ya—Ning,SUN Jie,YIN Cui—Cui
(Key Laboratory ofResource Biology atd Biotechnology in Western China,Ministry ofEducation,Northwest Unitersity,Xian 710069,China)
Abstract:The tissue culture of peanut(Arachls hypogaea L.)was studied.The hypocotyls were used as
explants on basal MS or 1/2 MS medium supplemented with ditierent homione combinations and agar.The
result showed t}lat the best medium for the inducement of callus was MS+6一BA 3.0 mg·L-1+NAA
0.4 mg·L +0.7% agar.Increasing of concentration of agar could inhibit vetfification and browning.
and make callus easier to differentiate buds.The medium with 1/2 MS+NAA 1.0 mg·L +0.7% agar
was favorable to the growth of roots and the rate of rooting was more than 95% .
Key words:Arachis hypogaea L.;Hypocotyl;Agar concentration;Tissue culture
花生(Arachis hypogaea L.)是世界上重要的油
料兼食用作物,具有很高的营养价值和经济价值,在
世界各地广泛种植,以花生为受体导人外源基因已
受到广泛关注。而作为生物技术有力手段的组织培
养,则日益受到重视,已有不少以花生属植物未成熟
的胚、胚轴、子叶、叶片、茎尖、花粉及悬浮培养的细
胞为外植体进行离体培养而获得再生植株的报
道 ¨ J。花生组织培养至今已有 40多年的历史,
但由于豆科植物的再生难度较大,还有种属的特性,
研究进展较缓慢,特别是高效、稳定、连续获得再生
植株的问题一直没有得到很好的解决 。本研究
以花生下胚轴为试验材料,对花生丛生芽诱导和植
株再生进行研究,筛选出最佳的激素配比,并建立起
花生的高效再生体系,为花生遗传转化的进一步研
究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
实验 材料取 自西北 大学果 园收获 的花 生
(Arachis hypogaea L.)种子。
1.2 方法
1.2.1 培养基及培养条件 以 MS和 1/2 MS为基
本培养基。①种子萌发培养基:MS+0.7%琼脂;
②脱分化培养基系列:MS+6-BA mg·L +NAA
_y mg·L一 +0.7%琼脂( =0、1、2、3、4;y=0、0.2、
0.4、0.6、0.8、1.0);③继代培养基 I(I、lI、IV、
V):MS+6-BA 3.0 mg·L一 +NAA 0.4 mg·L一 +
0.60%(0.65%、0.70%、0.75%、0.80%)琼脂;
④生根培养基:1/2 MS+NAA z mg·L +0.7%琼
脂(z=0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)。培养基① ~③中
收稿日期:2007—02—05,修回日期:2007—04—27。
基金项目:陕西省科研攻关项 目(05JS47)资助。
作者简介:郝浩永(1982一),男,硕士研究生,河南周口人,从事基因工程与细胞工程制药方面的研究(E-mail:xiaohaozihhy@126.COrn)。
尉亚辉(1960一),男,教授,博士生导师。
通讯作者(Author for corespondence.E—mail:weiyahuicn@yahoo.COIl2.cn)。
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412 武 汉 植 物 学 研 究 第 25卷
组合则有不同程度的褐化,这说明较高浓度的6一BA
和低浓度的NAA组合有利于愈伤组织的形成,同时
选用 MS+6一BA 3.0 mg·L~ +NAA 0.4 mg·L一 +
0.7% 琼脂作为诱导愈伤组织的最佳培养基,以后
每2周继代一次。
2.2 不同琼脂浓度对丛生芽诱导的影响
将愈伤组织分别转接到培养基③上,经过 35 d
培养后发现,随着琼脂浓度的增加,愈伤组织的生长
速度逐 渐 变 慢,但 绿 色 逐渐 变深。琼脂 浓度
≤0.65%时,愈伤组织不分化,并呈半透明的玻璃
化,经过 14d左右的培养,愈伤组织开始褐化,且琼
脂浓度越低,褐化越严重;而琼脂浓度 >0.65%时基
本上无玻璃化现象,且琼脂浓度越大,愈伤组织越易
分化出丛生芽(图 1:b、C),这与韩美丽等 的研究
结果一致。这可能是由于琼脂浓度过低,培养基流
动的水分过多,培养器皿内空气湿度大,愈伤组织呈
水浸状,影响生长和分化,进而出现玻璃化现象,所
以本研究选用培养基Ⅲ作为愈伤组织继代培养的最
佳培养基,以后每 2周继代一次。由继代培养基 V
获得的丛生芽用于完整植株的再生。
2.3 丛生芽的生根及移栽
接种到培养基④上的丛生芽,经过2周培养,发
现 NAA浓度越高,越易生根,达到 1.0 mg·L 时,
效果最好,生根率达 95%以上(图 1:d),说明较高
浓度的NAA有利于生根。茎长到一定高度,将上部
剪下接种到 1/2 MS+NAA 1.0 mg·L +0.7%琼脂
上扩繁,余下的部分可在叶腋处长出新芽,部分苗在
培养瓶中已开花(图1:e)。炼苗后移栽至蛭石土中
(图1:f)及田问能正常生长。
3 讨论
花生下胚轴的愈伤组织诱导是培养的细胞脱分
化和再分化的过程,也是细胞基因组 DNA甲基化和
各种特定基因的重新激活和表达的过程,它涉及到
核酸合成与降解的平衡、DNA的复制与转录、特定
基因控制下的特定蛋白的形成等,这个过程中起主
要作用的就是细胞分裂素和生长素的配比。我们通
过反复实验筛选,确定 MS+6一BA 3.0 mg·L +
NAA 0.4 mg·L +0.7%琼脂为愈伤组织诱导的最
佳激素配比培养基。琼脂作为凝固基质使用,一般
认为不参与代谢,但是不同的用量显著影响花生愈
伤组织的生长和分化,可能是由于琼脂的浓度影响
培养基的硬度和培养器皿内的相对湿度,进而影响
水分、营养物质和激素的吸收。本研究利用花生下
胚轴为外植体,通过调节培养基中6-BA、NAA及琼
脂的浓度诱导花生植株再生,经过反复试验建立起
了高效再生体系,为花生转基因提供有效的受体
系统。
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