全 文 ：绍名卷
年
第 期
月
汉 拉 钧 , 研 究
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日谧
玻
蛇床幼茎离体培养中
体细胞胚胎形成的观察
郝建平
郭双生二
周小梅
陈柔如
李宝平
张江涛
山西大学生物系 太原
祖 共 蛇床幼茎外值体经诱导产生了愈伤组织 。 在 一
培养基中 , 愈份组织转变成胚性愈伤组织 。 转入 培
养基以后 , 胚性愈伤组织分化出体细胞胚胎 。 体细胞肠胎在 培养基 中
可直接发育成为完整植株 。 显微观察表明 , 体细胞胚胎产生于愈伤组织的表层细胞 或 内
部细胞 。 在鱼雷胚期已有螺纹导管的分 化。 子叶期的维 管组织从两片 子叶 伸向 胚 根 , 呈
“丫’ 形。
关 词 蛇床 , 组织培养 , 胚状体 , 体细胞胚胎发 生
伞形科植物是中草药的重要来源之一 , 因而受到了普遍的重视 。 在体细胞胚胎的研
究和应用方面 , 近年来已取得了不少有意义的进展〔’一 ‘’ 。 但劝蛇床体细胞胚胎的诱导及
其胚胎学观察 , 目前尚未见有报道 。 本文 以蛇未 己。 叨 , 。、‘。 , 幼
茎为材料 , 通过愈伤组织途径诱导形成了体细胞胚胎 , 并对其发生方式和发育过程进行
了研究 。
材料和方法
供试材料取自山西省中药材学校药用植物园 。 幼茎用 自来水冲洗后 , 经
溶液浸泡 消毒 分钟 , 无菌水漂洗 次 , 切割成 左右的小段 , 接种于 , 一
固体培养基上进行暗培养 。 当茎段切 口端的愈伤
组织长至约 二 大小时 , 转入 , 一 培养
基 , 每日照光 小时 , 光照强度 ‘ , 培养温度 一 ℃ , 每隔 一 周继代一
次 。 继代培养 一 次后 , 再转入 培
养基中继续进行照光培养 。 胚状体形成以后 , 转入 培养基中诱导形
成正常植株 。
将胚性愈伤组织和胚状体用 固定液固定 , 石蜡切片法制片 。 切片厚度 那二 , 铁
本文于 , 年 月 日收到 年 一月 峨日收到修改稿。
巾现工作单位 山西运城高等专科学校 “切
二现工作单位 北京中国科学院植物研究听 。。。
武 权 植 物 举 研 究 第玲卷
矾苏木精法染色 。
实验 结果
胚性愈伤 组 织的诱导和胚状体的形成
蛇床幼茎外植体接种于诱导培养基 , 一 约天 以后 ,
茎段 切口膨大 , 第 天开始长出肉眼可见的淡黄色愈伤组织 。转入继代培养基 , 一
中继代培养 一 次 , 愈伤组织逐渐变成结构比较致密的黄色胚
性愈伤组织 。 再转入分化培养基 中继 代 培 养 一
次 , 在胚性愈伤组织的表面产生了许多结构密实的淡黄 色小 颗 粒 图版 工 。 小
颗粒疏松地堆积在一起 , 体视显微镜下可观 察到其中含有各个发育时期的胚状体 图版
一 。 胚状体可直接在愈伤组织的表面萌发形成无根苗 。 如果将成熟胚状体转入
刊 培养基 中, 子叶和胚根发育长大 , 子叶间出现胚芽 图版 , ,
胚芽发育形成再生小植株 图版 。 小植株移入花盆 中, 可正常开花 、 结实 图
版 。
胚状体形成的胚胎学观 察
光学显微镜观察表明 , 胚性细胞与愈伤组织薄壁细胞有着明显的差异 。 胚性细胞体
积小 、 胞质浓密 、 核大 , 细胞排列较紧密 。 胚性愈伤组织首先形成球形胚 。 球形胚有清
晰的轮廊 , 细胞呈分生组织状态 图版 工 。 胚 中部的细胞向一端 将 来 的 子 叶
端 的两侧 活跃分裂 , 致使胚状体纵向伸长形成了心形胚 图版 。 心形胚继续
伸长 , 两个子叶发育 , 进入鱼雷胚期 。 鱼雷胚的 中部开始有维管组织的分化 图版
, 维管组织主要由螺纹导管组成 , 导管分子比较短小 , 呈管胞样 图版 工 。
鱼 雷胚进一步发育 , 子叶长大 , 形成了成熟的子叶胚 。 维管组织也随之发育 , 向上伸向
两 个子叶端 , 向下伸向胚 根形成 “” 字形 图版 ·
我们观察到蛇床体细胞胚胎的产生方式有二种 原胚细胞起源于愈伤组织的表层
细胞 图版 。 球形胚成熟后 , 其与愈伤组织之间相联系的薄壁细胞解体 , 与愈
伤组织脱离联系继续发育 图版 , 原胚细胞起源于愈伤组织内部的细胞 图
版 亚 。 从球形胚到心形胚期 , 胚状体镶嵌在薄壁细胞中 图版 亚 , 。 在
鱼雷胚期 , 子叶端游离到愈伤组织表面 图版 韭 。 但鱼雷胚和子叶胚的近基部仍
与愈伤组织相联系 图版 亚 , 。 也发现了少量内起源的胚状体在形成球形胚 以
后 , 从愈伤组织中游 离出来进一步发育 图版 五 , 。
讨论
, 一 在体细胞胚胎发生中的刺激作用是很普遍 的 。 许多实验 〔” ‘一 ‘’都证实 , , 一
对胚 性愈伤组织 的形成是必须的 , 而去除 , 一 对胚胎发育有利 。 , 一 对蛇床幼茎愈
伤组织细胞的增殖及胚性愈伤组织的形成起明显的促进作用 , 但这两个过程所需的 , 一
的浓度是不同的 。较高浓度的 , 一 促使外植体细胞脱分化后迅速分裂形成薄壁细胞 。 如
果维持这种高浓 度 , 结果只是薄壁细胞的不断增殖 。 如果降低培养基中 , 一 的含量 , 就
使愈伤组织 的发育进程发生 改变 , 表现为细胞增殖速度减慢 , 并且在初期还有 少量芽的
分化 , 但所分化的芽生长发育极其迟缓 。 随着细胞的缓俊增殖 , 愈仿组织的质地逐渐 由
松软变为密实 , 结构也由无规则变为小球伏 。 可见低浓度的 , 一 泥使愈仿组织 向分化
第 期 郝建平等 蛇床幼茎离体培养中体细胞胚胎形成的观察
的方向发展 , 只是器官发生的反应更直接和快速 。 胚性愈伤组织是在继代培养 一 次
以后才形成的 , 对 , 一 的反应是逐步体现的 , 也许它的 反应机制较器 官发生更为复
杂 。
蛇床幼茎外植体从脱分化产生愈伤组织到形成胚性愈伤组织 , 只需 , 一 量的变化
即可诱发 。 而胚状体的发生需要新的外源激素 的重新启动 。 如果不去除 , 一 并代
之以 , 即 始终停留在胚性愈伤组织阶段而不产生胚状体 , 表明胚性愈伤组织 的形成和
胚状体的产生是两个性质不同的反应过程 。 在芫萎 〔‘ 、 当归 〔’等植物中 , 胚状体的产生
在无激素的条件下即可完成 。 这说明胚状体的产生亦具有多种反应类型 。
细胞分裂素类物质在体细胞胚胎发生中所起的作用依植物种类的不同而不 同 。 在陆
地棉〔吕’中 , 胚性愈伤组织的形成和原胚的产生需要 与 的共同作用 。 与 , 一
是水稻体细胞胚胎发生的基本因素 〔” 。 一 B A 与N A A 配合使 用 , 可诱导黄连愈伤组 织 产
生胚状体“ ’。 而z T与生长素类物质协同作用诱 导形成胚状体的报道还不多见 。我 们的实
验结果表明 , 在胚状体的发生中 , z T 也是一种有效的植物激素 。
蛇床体细胞胚胎的发生过程符合胚状体发生的一般规律 , 即先从愈伤组织的外层或
内部发生胚性细胞团 , 胚性细胞团再进一步分化成为胚状体〔’叮J 。从观察结果看 , 无论是
发生于愈伤组织 的内部还是表层 , 胚状体的发育都是一个相对独立的过程 , 与周围愈伤
组织之间有明显的界限 。 虽然球形胚 、 心形胚和鱼雷胚 、 子叶胚的近基部镶嵌在愈伤组
织 中, 但并未见到二 者之间有其它结构存在 。 这种松驰的联系可能只是胚状体从愈伤组
织中获得营养的一种方式而 已 。 在鱼雷胚期分化出导管 , 标志着胚状体开始建立起自身
的输导组织 。 与在非 洲紫罗兰〔川和芹菜〔‘’J 中看到的结果一样 , 子叶期维管组织已发育
完全 , 从两片子叶通向胚根 。
蛇床幼茎愈伤组织诱 导产生胚状体的频率较高 , 对于进一步探讨胚状体产生 的机理
是一种比较理想的材料 , 对物种的大量繁殖相种质的选育也具有一定的价值 。
今 考 文 献
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武 汉 植 物 学 研 究 第lz *
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