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Tissue culture and plant regeneration using mature seeds of two sudangrass strains

两个苏丹草品系成熟种子的组织培养和植株再生研究



全 文 :  Guihaia  Aug. 2016ꎬ 36(8):930-936
http: / / journal.gxzw.gxib.cn
http: / / www.guihaia-journal.com
DOI: 10.11931 / guihaia.gxzw201409050
李杰勤ꎬ 王丽华ꎬ 詹秋文ꎬ 等. 两个苏丹草品系成熟种子的组织培养和植株再生研究[J]. 广西植物ꎬ 2016ꎬ 36(8):930-936
LI JQꎬ WANG LHꎬ ZHAN QWꎬ et al. Tissue culture and plant regeneration using mature seeds of two sudangrass strains[J]. Guihaiaꎬ 2016ꎬ 36(8):930-936
两个苏丹草品系成熟种子的组织培养和植株再生研究
李杰勤ꎬ 王丽华ꎬ 詹秋文ꎬ 胡能兵ꎬ 王世建
( 安徽科技学院 农学院ꎬ 安徽 凤阳 233100 )
摘  要: 该研究以苏丹草品系 S722和 Sa的成熟种子为外植体、MS培养基为基础培养基ꎬ2ꎬ4 ̄D 和 NAA 各 3
个浓度共 6个处理对这两个苏丹草品系成熟种子进行愈伤诱导ꎬ探讨不同品系在不同植物生长物质浓度及植
物生长物质组合中诱导愈伤组织和继代培养以及分化的能力ꎮ 结果表明:苏丹草 S722和 Sa成熟种子的愈伤
诱导率差异不显著ꎬ平均诱导率为 17.19%ꎮ 诱导培养基中 2ꎬ4 ̄D浓度为 0.5或 1 mg􀅰L ̄1时ꎬ诱导效果最佳ꎬ而
添加 NAA不能提高愈伤诱导率ꎮ 在继代培养中ꎬ设定 2ꎬ4 ̄D和 6 ̄BA各两个浓度共 4个处理组合ꎬ处理 1(2ꎬ
4 ̄D 1 mg􀅰L ̄1+6 ̄BA 0 mg􀅰L ̄1)的继代培养效果最佳ꎮ 为了解不同植物生长物质对愈伤分化的影响ꎬ设定 6 ̄
BA、NAA 各两个不同浓度、KT 3个不同浓度共 5 个处理组合对继代培养的愈伤进行分化培养ꎮ 在 5 个处理
中ꎬ处理 1(6 ̄BA 2 mg􀅰L ̄1 +NAA 0 mg􀅰L ̄1 +KT 0 mg􀅰L ̄1)对 S722 成熟种子诱导的愈伤分化率最高ꎬ达
33.3%ꎮ 在这两个苏丹草品系中ꎬS722 更容易分化培养ꎮ 综上结果表明ꎬ2ꎬ4 ̄D 浓度为 1 mg􀅰L ̄1时诱导愈伤
和继代培养效果较好ꎬ6 ̄BA浓度为 2 mg􀅰L ̄1时分化效果较好ꎮ 另外ꎬ针对不同苏丹草品系进行组织培养和植
株再生时ꎬ适当调整植物生长物质浓度能提高植株再生的成功率ꎮ
关键词: 苏丹草ꎬ 种子ꎬ 组织培养ꎬ 植株再生ꎬ 植物生长物质
中图分类号: Q943.1    文献标识码: A    文章编号: 1000 ̄3142(2016)08 ̄0930 ̄07
Tissue culture and plant regeneration using
mature seeds of two sudangrass strains
LI Jie ̄Qinꎬ WANG Li ̄Huaꎬ ZHAN Qiu ̄Wenꎬ HU Neng ̄Bingꎬ WANG Shi ̄Jian
( College of Agricultureꎬ Anhui Science and Technology Universityꎬ Fengyang 233100ꎬ China )
Abstract: In the studyꎬ mature seeds of sudangrass strains S722 and Sa as explants were used to study the factors af ̄
fecting callus inductionꎬ subculture and differentiation using different combinations of plant growth substances and MS
(Murashige and Skoog) media for basic media. Six treatment combinationsꎬ including three different levels of 2ꎬ4 ̄D
and NAAꎬ were used to induce callus from mature seeds of two sudangrass strains in callus induction process. The re ̄
sults showed that the percentage of callus induction was not significantly different between the two sudangrass
strains. And the average percentage of callus induction was 17.19% for the two sudangrass strains. The proper concen ̄
tration of 2ꎬ 4 ̄D for callus induction was 0.5 or 1 mg􀅰L ̄1 in MS media. The percentage of callus induction did not
changed when NAA was added in basic media in callus induction process. The results showed that it was not helpful for
callus induction when NAA was added in MS basic media. Four treatment combinations including two different concen ̄
收稿日期: 2014 ̄09 ̄26    修回日期: 2015 ̄03 ̄24
基金项目: 国家自然科学基金(31301383)ꎻ安徽科技学院自然科学研究项目(ZRC2013371)ꎻ国家“星火”计划项目(2012GA710076)ꎻ安徽省省级
学科建设重大项目—草学(皖教秘科[2014]28)ꎻ农业部科研任务专项(201503133)[Supported by the National Natural Science Foundation of China
(31301383)ꎻ Natural Science Research Program of Anhui Science and Technology Univesity(ZRC2013371)ꎻ National Spark Plan(2012GA710076)ꎻ An ̄
hui Key Program of Discipline ([2014]28)ꎻ Special Fund for Scientific Research of Agricultural Ministry(31301383)]ꎮ
作者简介: 李杰勤(1980 ̄)ꎬ男ꎬ四川屏山人ꎬ博士ꎬ讲师ꎬ主要从事饲草遗传育种研究ꎬ(E ̄mail) wlhljq@ 163.comꎮ
trations of 2ꎬ4 ̄D and 6 ̄BA were used to subculture for induced callus. The best combination was treatment No. 1ꎬ
which included 1 mg􀅰L ̄1 2ꎬ 4 ̄D and 0 mg􀅰L ̄1 6 ̄BA. When 6 ̄BA was added in MS basic mediaꎬ callus became
brown and the growth of callus was also inhibited. These results indicated that 6 ̄BA inhibited the growth of callus in
subculture process when 6 ̄BA was added in MS basic media. To gain a better understanding about the effects of differ ̄
ent combinations of plant growth substances in callus differentiationꎬ five treatment combinations including two
different 6 ̄BA and NAA concentrations and three different concentrations of KT were used to differentiate for callus
when the callus had been subcultured. Treatment No. 1 was the best combination in the five treatment
combinations. And the differentiation rate of callus from mature seeds of S722 was 33.3% when 2 mg􀅰L ̄1 6 ̄BA was
added in MS basic media. It was the highest differentiation rate when the concentration of 6 ̄BA was added in
media. Callus from S722 mature seeds were more easily differentiated than the other sudangrass strain Sa. Summarilyꎬ
the best concentration of 2ꎬ4 ̄D for callus induction and subculture was 1 mg􀅰L ̄1 in basic media when mature sudan ̄
grass seeds were used for explants. 6 ̄BA had inhibition effects for callus in subculture process. And the best concentra ̄
tion of 6 ̄BA for callus differentiation was 2 mg􀅰L ̄1 in basic media. The different sudangrass strains should use differ ̄
ent combinations of plant growth substances in tissue culture process. Thereforeꎬ plant regeneration rate would be im ̄
proved if the concentrations and combinations of plant growth substances were adjusted in media for tissue culture and
plant regeneration of sudangrass when different sudangrass strain’s mature seeds were used as explants.
Key words: sudangrassꎬ seedsꎬ tissue cultureꎬ plant regenerationꎬ plant growth substances
    苏丹草(Sorghum sudanese)为禾本科高粱属一
年生草本植物ꎬ原产于非洲的苏丹ꎬ因其饲草产量
高ꎬ再生能力强ꎬ营养价值丰富ꎬ适应范围广等优点ꎬ
在我国大部分地区都有栽种(詹秋文等ꎬ2001)ꎮ 苏
丹草是长江中下游地区最主要的夏季牧草ꎬ占该区
域暖季型牧草种植面积在 70%以上 (徐玉鹏等ꎬ
2003)ꎮ 由于受夏季高温高湿影响ꎬ苏丹草在该地
区种植时病害较重ꎬ影响其产量和品质ꎮ
转基因技术已成为育种的一种重要手段ꎬ而组
织培养技术则是转基因技术的基础ꎮ 因此ꎬ通过转
基因技术来提高苏丹草的抗病性ꎬ将成为苏丹草抗
病育种的一种新途径ꎮ 目前ꎬ以组织培养技术为基
础的转基因技术已经在水稻、玉米和棉花上得到了
广泛应用(贾士荣等ꎬ2014ꎻ李娜等ꎬ2012ꎻ赵丹等ꎬ
2013)ꎮ 但与这些作物相比ꎬ通过组织培养获得高
粱和苏丹草的再生植株则更难一些 (Gurel et alꎬ
2009ꎻLiu & Godwinꎬ 2012)ꎮ 另外ꎬ组织培养技术在
作物的种质保存方面也有重要应用 (姚绍嫦等ꎬ
2014ꎻ张卫华等ꎬ2014)ꎮ 但苏丹草组织培养和植株
再生的研究报道还较少ꎮ 钟小仙等(2005)以苏丹
草品系 2098的幼穗为外植体进行组织培养ꎬ并获得
了再生植株ꎮ 王立艳等(2006)以苏丹草品系 185
成熟种子为外植体ꎬ研究了不同植物生长物质配比
对愈伤组织诱导率的影响ꎬ但未获得再生植株ꎮ 利
用种子为外植体进行组织培养具有不受季节限制、
取材方便的优点ꎮ 但目前还未见以不同的苏丹草品
系成熟种子为外植体ꎬ并获得再生植株的相关报道ꎮ
本研究以本课题组培育的优质苏丹草品系 Sa 和
S722种子为外植体ꎬ试图探明不同植物生长物质的
组合对种子愈伤组织的诱导和分化以及植株再生能
力的影响ꎬ为苏丹草的转基因育种和功能基因组学
的研究奠定良好的基础ꎮ
1  材料与方法
1.1 材料与药剂
1.1.1 材料   本研究的材料为本课题组选育的苏丹
草品系 Sa和 S722的成熟种子ꎮ
1.1. 2 药剂   药剂 NH4 NO3、KNO3、CaCl2 􀅰2H2 O、
MaSO4􀅰2H2 O、KH2 PO4、KI、H3 BO3、MnSO4 􀅰H2 O、
ZnSO4􀅰7H2 O、Na2 MoO4 􀅰2H2 O、CuSO4 􀅰 5H2 O、
CoCl2􀅰6H2 O、 FeSO4 􀅰7H2 O、 EDTA ̄Na2 􀅰2H2 O、
HgCl2、甘氨酸、盐酸硫胺素、盐酸吡哆醇、烟酸、肌醇、
2ꎬ4 ̄D、6 ̄BA、NAA、KT等为分析纯ꎮ 所配 MS 培养基
pH值为 5.6~6.0ꎬ蔗糖 30 g􀅰L ̄1ꎬ琼脂 5 g􀅰L ̄1ꎮ
1.2 方法
1.2.1 两个苏丹草品系 Sa 和 S722 成熟种子的灭菌
处理  分别取苏丹草品系 Sa 和 S722 成熟种子 192
粒ꎬ放在自来水下冲洗 5~10 minꎮ 在超净工作台面
上ꎬ先用 70%酒精处理 30 s(轻轻摇动)后倒掉酒
精ꎻ再用 0. 1%升汞处理 15 minꎬ无菌水冲洗 4 ~ 5
次ꎮ 将处理过的种子放入灭菌的小三角瓶中ꎬ加入
1398期            李杰勤等: 两个苏丹草品系成熟种子的组织培养和植株再生研究
1 / 3无菌水ꎬ放在振荡器上振荡 12 h左右ꎮ
1.2.2 两个苏丹草品系 Sa 和 S722 成熟种子愈伤组
织的诱导  每个处理组合每品系接 8 瓶ꎬ每瓶 2 粒
种子ꎬ接种时将种子横切为两半ꎬ即每瓶接 4个半粒
的种子进行成熟种子的愈伤组织诱导ꎮ 基本培养基
为 MS 培养基ꎬ用于愈伤组织诱导的植物生长物质
处理组合见表 1ꎮ 接种 2周后统计愈伤诱导结果和
污染情况ꎮ 培养的温度为 25 ℃ꎬ光照 10 h􀅰d ̄1ꎬ光
照强度 1 500 lxꎬ黑暗 14 h􀅰d ̄1ꎮ
愈伤诱导率 = 出愈伤组织的外植体个数 /接种
的全部外植体个数 × 100%ꎮ
表 1  苏丹草愈伤组织诱导的植物生长物质处理组合
Table 1  Treatment combinations of different plant growth
substances used in callus induction of sudangrass
处理
Treatment
2ꎬ4 ̄D
(mg􀅰L ̄1)
NAA
(mg􀅰L ̄1)
1 0.5 0.0
2 1.0 0.0
3 2 0.0
4 0.5 0.2
5 1.0 0.2
6 2.0 0.2
1.2.3 两个苏丹草品系 Sa 和 S722 成熟种子诱导的
愈伤组织继代培养  接种 2 周后ꎬ对愈伤组织进行
继代培养ꎮ 继代培养的基本培养基为 MS 培养基ꎬ
愈伤组织继代培养的植物生长物质处理组合见表
2ꎬ每个品系接种 8瓶ꎮ 继代培养 2周后进行结果统
计ꎬ培养条件和愈伤组织诱导的条件相同ꎮ
表 2  苏丹草愈伤组织继代培养的植物生长物质处理组合
Table 2  Treatment combinations of different plant growth
substances used in callus subculture of sudangrass
处理
Treatment
2ꎬ4 ̄D
(mg􀅰L ̄1)
6 ̄BA
(mg􀅰L ̄1)
1 1.0 0.0
2 1.0 0.5
1.2.4 两个苏丹草品系 Sa 和 S722 成熟种子诱导的
愈伤组织分化培养  继代培养 3 周后ꎬ对继代培养
的愈伤组织进行分化培养ꎬ每品系每个处理组合接
5瓶ꎮ 基础培养基为 MS培养基ꎬ用于分化培养的植
物生长物质处理组合见表 3ꎮ 培养温度为 25 ℃ꎬ光
照 14 h􀅰d ̄1ꎬ光照强度 1 500 lxꎬ黑暗 10 h􀅰d ̄1ꎮ
分化率=成苗数 /接种数 × 100%
1.2.5 两个苏丹草品系 Sa 和 S722 分化苗的移栽  
当分化苗长到 10 cm 左右时ꎬ将其移栽到小营养钵
中(根上的小块培养基不去除)ꎬ并加入适量的营养
土ꎮ 先将移栽的苗放在与分化培养相同温度和光照
强度的培养箱中炼苗 1周后ꎬ再放到室外培养 1 周ꎬ
移栽到大田ꎬ并统计成活率ꎮ
成活率 = 成活苗数 /分化苗数 × 100%
表 3  苏丹草愈伤组织分化培养的植物生长物质处理组合
Table 3  Treatment combinations of different plant growth
substances used in callus differentiation of sudangrass
处理
Treatment
6 ̄BA
(mg􀅰L ̄1)
NAA
(mg􀅰L ̄1)
KT
(mg􀅰L ̄1)
1 2.0 0.0 0.0
2 2.0 0.5 0.0
3 0.0 0.0 2.0
4 0.0 0.5 2.0
5 0.0 0.5 1.0
1.3 数据统计与分析
数据统计与分析在 Excel和 DPS软件中完成ꎮ
2  结果与分析
2.1 两个苏丹草品系 Sa 和 S722 成熟种子愈伤组织
诱导比较分析
从总体上来看ꎬ这两个苏丹草品系成熟种子的
愈伤组织诱导率不高ꎬ平均为 17.19%ꎻ而褐化率较
高ꎬ平均达 33.33%(表 4)ꎮ 这两个品系诱导出的愈
伤组织颜色和特征基本相似ꎬ都是白色半透明、疏松
质软ꎬ成不规则的块状(图 1)ꎮ
6个处理之间愈伤组织形成率差异较大ꎬ最小
的为处理 6ꎬ平均为 4.69%ꎬ而最大的为处理 4ꎬ平均
为 21.88%ꎮ 统计分析结果表明ꎬ这 6 个处理的愈伤
组织形成率之间差异显著ꎬ但前 5 个处理之间差异
不显著ꎮ 这说明当 2ꎬ4 ̄D 和 NAA(萘乙酸)都为较
大浓度时ꎬ苏丹草愈伤组织的形成率降低较明显ꎮ
从以上结果看出ꎬ添加 NAA不但不能提高苏丹草成
熟种子愈伤的诱导率ꎬ在较大浓度时还会使诱导率
降低ꎮ 因此ꎬ 2ꎬ4 ̄D对苏丹草成熟种子愈伤组织形
成率起促进作用ꎬ而诱导培养过程中合适的 2ꎬ4 ̄D
浓度为 0.5或 1 mg􀅰L ̄1ꎮ
239 广  西  植  物                                  36卷
图 1  苏丹草品系 Sa和 S722成熟种子诱导的愈伤组织  A. Saꎻ B. S722ꎮ 下同ꎮ
Fig. 1  Callus induced from mature seeds of Sa and S722  A. Saꎻ B. S722. The same below.
表 4  两个苏丹草品系 Sa和 S722成熟种子诱导愈伤结果
Table 4  Results of induced callus from mature
seeds in sudangrass Sa and S722
处理
Treatment
品系
Strain
愈伤组织
形成率
Percentage
of callus
induction (%)
愈伤组织
生长状况
Callus growth
status
褐化率
Browning
rate
(%)
1 S722 18.75a 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
37.50
Sa 21.88a 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
0.00
2 S722 15.63a 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
50.00
Sa 25.00a 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
50.00
3 S722 6.25a 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
37.50
Sa 25.00a 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
25.00
4 S722 31.25a 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
25.00
Sa 12.50a 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
25.00
5 S722 25.00a 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
12.50
Sa 15.63a 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
37.50
6 S722 3.13b 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
37.50
Sa 6.25b 白色半透明、疏松质软
Whiteꎬ translucentꎬ
loose and soft
62.50
  注: 不同小写字母表示在 0.05水平上显著ꎮ 下同ꎮ
  Note: Different small letters mean significant differences at 0.05 level. The same
below.
    另外ꎬ进一步比较这两个苏丹草品系的愈伤组
织形成率则表明ꎬ两个苏丹草品系成熟种子的愈伤
诱导率差异不显著ꎮ
2.2 两个苏丹草品系 Sa 和 S722 成熟种子诱导的愈
伤组织继代培养的比较分析
为了解植物生长物质对愈伤组织继代增殖的影
响ꎬ设定 2种不同浓度的 6 ̄BA与 2ꎬ4 ̄D组合对愈伤
组织进行继代增殖ꎮ 结果表明ꎬ处理 2(2ꎬ4 ̄D 1.0
mg􀅰L ̄1+6 ̄BA 0.5 mg􀅰L ̄1)的效果很差ꎬ愈伤组织
接种以后变为黄褐色ꎬ生长很慢(图 2:A)ꎮ 相反ꎬ
处理 1(2ꎬ4 ̄D 1.0 mg􀅰L ̄1)的效果较好ꎬ愈伤组织为
淡黄色ꎬ质地疏松ꎬ增殖较快(图 2: B)ꎮ 这说明在
增殖培养基中添加 6 ̄BAꎬ对愈伤组织生长有抑制作
用ꎬ并导致愈伤组织褐化ꎮ
2.3 两个苏丹草品系 Sa 和 S722 成熟种子诱导的愈
伤组织分化培养结果的比较分析
从 5 个不同植物生长物质处理的结果来看ꎬ这
5 个处理都能使愈伤组织分化成苗ꎬ但不同处理组
合的分化效果不一致ꎮ 从分化的时间上来看ꎬ从出
现绿点到芽的形成一般为 4~9 dꎮ 这 5 个处理分化
效果有较大差异ꎬ其中只有处理 3 能使这两个苏丹
草品系都分化成苗ꎮ 另外ꎬ在这 5个处理中ꎬ只有处
理 5不能使 S722分化成苗ꎬ而其它 4个处理都能够
使 S722分化成苗ꎮ 这说明相对于苏丹草品系 Sa 来
看ꎬS722更容易分化成苗ꎮ 因此ꎬ对于不同的苏丹
草品系其分化效果不一致ꎬ如 S722处理 1的分化率
最高ꎬ达 33.3%ꎮ 综合看来ꎬ不同苏丹草品系对植物
生长物质种类及浓度要求不同ꎮ 如果需要达到最佳
的分化效果ꎬ研究者应对不同的苏丹草品系愈伤植
物生长物质浓度进行优化ꎮ
2.4 两个苏丹草 Sa和 S722品系再生植株的移栽分析
愈伤分化出苗 1 个月ꎬ对再生植株进行炼苗和
移栽ꎮ 结果表明 S722 的移栽成活率达 65%ꎬSa 的
成活率则达 75%ꎮ 这说明再生植株能成活ꎬ 而且这
3398期            李杰勤等: 两个苏丹草品系成熟种子的组织培养和植株再生研究
图 2  苏丹草品系 Sa愈伤组织继代培养增殖  A. 处理 1ꎻ B. 处理 2ꎮ
Fig. 2  Callus subculture of Sa in different treatments   A. Treatment No. 1ꎻ B. Treatment No. 2.
图 3  苏丹草品系 Sa和 S722分化成苗
Fig. 3  Regenerated plants of Sa and S722
表 5  两个苏丹草品系 Sa和 S722成熟种子诱导的愈伤组织继代培养结果
Table 5  Results of induced callus subculture from mature seeds of Sa and S722
处理
Treatment
品系
Strain
愈伤组织颜色(接种前)
Callus color
(Before inoculation )
愈伤组织颜色(接种后)
Callus color
(Post inoculation)
愈伤组织生长状况
Callus growth status
1 S722 白色半透明
White and translucent
淡黄色
Light yellow
不规则块状ꎬ组织质软ꎬ长势较好
Irregular and softꎬ fast growth
Sa 白色半透明
White and translucent
淡黄色
Light yellow
不规则块状ꎬ组织质软ꎬ长势较好
Irregular and softꎬ fast growth
2 S722 白色半透明
White and translucent
黄褐色
Tan
生长缓慢
Slow growth
Sa 白色半透明
White and translucent
黄褐色
Tan
生长缓慢
Slow growth
两个苏丹草品系再生植株的成活率较高ꎮ
3  讨论
苏丹草为高粱属草本植物ꎬ而高粱是公认的组
织培养较困难的一种作物ꎮ 目前ꎬ对于苏丹草组织
培养的研究还较少ꎬ所选用的外植体只有成熟种子
和幼穗ꎮ 钟小仙等(2005)利用苏丹草幼穗进行愈
伤诱导ꎬ诱导频率为 80% ~90%ꎬ诱导率较高ꎮ 王立
艳等 (2006) 利用苏丹草 185的成熟种子进行愈伤
439 广  西  植  物                                  36卷
表 6  两个苏丹草品系 Sa和 S722成熟种子诱导的愈伤组织分化培养结果
Table 6  Results of induced callus differentiation subculture from mature seeds of Sa and S722
处理
Treatment
品系
Strain
出现绿点时间
Days for green
points
(d)
芽形成时间
Days for buds
(d)
愈伤组织生长状况
Callus growth status
愈伤组织分化苗的分化率
Differentiation percentage of callus
(%)
1 S722 15 24 由白色疏松转化为褐色、疏松状
White loose turned into brown loose
33.3a
Sa 由白色疏松转化为黑褐色
White loose turned into brown loose
2 S722 15 25 由白色疏松转化为淡黄色、疏松状
White loose turned into brown loose
14.3b
Sa 由白色疏松转化为褐色
White loose turned into brown loose
3 S722 11 16 由白色疏松转化为黄褐色、疏松状
White loose turned into tan loose
25.0b
Sa 7 11 由白色疏松转化为黄褐色、疏松状
White loose turned into tan loose
20.0b
4 S722 8 12 由白色疏松转化为黄褐色、疏松状
White loose turned into tan loose
20.0b
Sa 由白色疏松转化为黑褐色
White loose turned into dark brown loose
5 S722 由白色疏松转化为黑褐色
White loose turned into dark brown loose
Sa 11 15 由白色疏松转化为黄褐色、疏松状
White loose turned into tan loose
20.0 b
诱导ꎬ诱导率最高为 26.6%ꎮ 在本研究中ꎬ苏丹草
S722在 2ꎬ4 ̄D 浓度为 0. 5 mg􀅰L ̄1加 NAA 为 0. 2
mg􀅰L ̄1的 MS培养中的诱导率为 31.25%ꎬ而 Sa 在
2ꎬ4 ̄D浓度为 1 mg􀅰L ̄1的 MS培养基上的诱导率为
25%ꎮ 从上述可以看出ꎬ幼穗为外植体的诱导率远
高于成熟种子ꎬ但成熟种子具有取材方便ꎬ在进行组
织培养时不受季节限制的优点ꎮ 本研究中ꎬ成熟种
子诱导率较低ꎬ其主要原因是褐化率较高ꎮ 因此ꎬ如
何控制褐化来提高诱导率则需要更进一步的研究ꎮ
苏丹草和所有高粱属植物一样ꎬ在组织培养过
程中易褐化ꎬ褐化产生的酚类物质影响愈伤的生长ꎬ
严重时导致愈伤死亡ꎮ 吕宗友等(2011)研究表明ꎬ
活性炭、Vc、PVP 和 AgNO3 均能不同程度地降低褐
化率ꎮ Wu et al(2014)对高粱的研究表明ꎬ丹宁含
量较低的高粱材料其褐化率也较低ꎮ 在本研究中ꎬ
在继代培养和分化培养时ꎬ不同的植物生长物质处
理也会造成愈伤组织褐化ꎮ 例如ꎬ在继代培养中添
加 6 ̄BA会造成苏丹草愈伤组织褐化ꎮ 因此ꎬ在对
高粱属植物进行组织培养中ꎬ适当的植物生长物质
水平是需要考虑的一个重要因素ꎮ
高粱的组织培养研究表明ꎬ不同的高粱材料愈
伤诱导率有较大差异ꎬ例如高粱 Tx430 就比较容易
成功(朱莉等ꎬ 2011ꎻ Liu et alꎬ 2014ꎻ Zhao et alꎬ
2000)ꎮ 本研究中ꎬ苏丹草 S722和 Sa在愈伤诱导率
上差异不显著ꎬ但在最后的分化成苗则表现出较大
的差异ꎬS722 更容易分化成苗ꎮ 这说明ꎬ不同的品
系之间在组织培养上有较大的差异ꎮ 因此ꎬ选用更
容易进行分化的材料ꎬ能更容易获得再生植株ꎮ 本
研究则表明 S722比 Sa更适合进行组织培养ꎮ
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