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柚木无性系愈伤组织诱导及植株再生



全 文 :广 西 植 物 Guihaia Nov.2014,34(6):841-847           http://journal.gxzw.gxib.cn 
DOI:10.3969/j.issn.1000G3142.2014.06.019
刘艳丽,梁坤南,黄桂华,等.柚木无性系愈伤组织诱导及植株再生[J].广西植物,2014,34(6):841-847
LiuYL,LiangKN,HuangGH,etal.Calusinductionandplantregenerationofteak(Tectonagrandis)clones[J].Guihaia,2014,34(6):841-847
柚木无性系愈伤组织诱导及植株再生
刘艳丽,梁坤南∗,黄桂华,曾炳山,周再知,马华明
(中国林业科学研究院 热带林业研究所,广州510520)
摘 要:以柚木优良无性系71G14组培苗节间茎段为材料,MS为基本培养基,采用正交设计对6GBA、IBA、
TDZ、NAA等4个生长调节剂各4水平进行愈伤组织诱导,并以最佳组合使用不同浓度的TDZ进行柚木愈
伤组织再生.结果表明:TDZ对形成具再生能力的致密型愈伤组织影响最大,低浓度水平的TDZ和6GBA更
易形成致密型愈伤组织;以愈伤组织大小、诱导率和致密型所占比例采用隶属函数法评定得出最优的愈伤组
织诱导培养基为 MS+0.9mg􀅰LG16GBA+0.04mg􀅰LG1IBA+0.02mg􀅰LG1TDZ+0.8mg􀅰LG1NAA,愈伤组
织诱导率达80.78%、平均直径1.65cm,获致密型愈伤组织83.0%;得出优化的再生培养基为 MS+0.132
mg􀅰LG1TDZ,分化率为34.22%;初步建立了以茎段为外植体的柚木优良无性系71G14的再生体系,为柚木转
基因技术的研究提供技术支撑.
关键词:柚木无性系;生长调节剂;愈伤组织诱导;植株再生
中图分类号:Q943.1;S722.3  文献标识码:A  文章编号:1000G3142(2014)06G0841G07
Calusinductionandplantregenerationof
teak(Tectonagrandis)clones
LIUYanGLi,LIANGKunGNan∗,HUANGGuiGHua,
ZENGBingGShan,ZHOUZaiGZhi,MAHuaGMing
(ResearchInstituteofTropicalForestry,ChineseAcademyofForestry,Guangzhou510520,China)
Abstract:Toestablishateak(Tectonagrandis)regenerationsystemforfurtherteaktransformation,internodesegG
mentsforclone71G14wereselectedforcalusinductionanddiferentiation.Inthisstudy,6GBA、IBA、TDZ、NAAwere
usedtostudytheefectsofPlantGrowthRegulators(PGRs)andtheirratiosoncalusinductionbyanorthogonaldeG
signwithfourconcentrations,thentheoptimalcaluswereusedfordifferentiationwithdiferentconcentrationof
TDZ.TheresultsshowedthatTDZhadthegreatestinfluenceonthetypesofcalus,compactcalusweremucheasier
tobeformedinlowconcentrationsofTDZand6GBA.Meanwhile,usingmembershipfunctionwhichtheevaluationinG
dicatorswerecalussize,calusinductionrateandthecompactcalusrate,theoptimalcombinationofPGRsforcalus
inductionwas0.9mg􀅰LG16GBA+0.04mg􀅰LG1IBA+0.02mg􀅰LG1TDZ+0.8mg􀅰LG1NAA,with80.78%calus
percentage,1.65cmaveragediameterand83.0%compactcaluspercentage.Thehighestcalusdiferentiationrate
was34.22% with0.132mg􀅰LG1TDZ.Throughthisstudy,aregenerationsystemforteakclone71G14wasinitialy
established.
Keywords:Tectonagrandisclone71G14;plantgrowthregulators;calusinduction;plantregeneration
收稿日期:2014G03G30  修回日期:2014G05G16
基金项目:国家林业公益性行业科研专项重大项目(201104001)
作者简介:刘艳丽(1990G),女,湖南益阳人,在读硕士研究生,主要从事柚木抗性育种,(EGmail)yifanilv@hotmail.com.
∗通讯作者:梁坤南,研究员,硕士生导师,主要从事林木遗传育种与栽培技术研究,(EGmail)chinateak@163.net.
  柚木(Tectonagrandis)系马鞭草科(VerbenG
aceae)柚木属(Tectona)半落叶性高大乔木,原产于
缅甸、印度、泰国和老挝.柚木具有生长迅速、纹理
美观、耐腐抗虫和易于加工等优良特性,被誉为最重
要的热带珍贵用材树种之一(White,1991;马华明
等,2003).柚木用途极广,适于制作高档家具、木地
板,也适于造船、桥梁以及露天建筑,是世界船舰、军
需海航及海港、雕刻、红木家具和贴面板的重要用材
(刘进平等,2006).随着国际市场对柚木需求逐年
上升,加上来自天然林的柚木越来越紧缺,自80年
代以来,柚木传统出口国如印度、泰国和印尼均已终
止柚木的原木出口,目前仅有缅甸仍出口柚木原木,
印尼只容许成品出口(马华明等,2003),柚木在市场
上十分短缺.
我国无柚木天然林分布,现存柚木种质资源基
本由国外引进.且柚木幼林期不耐霜冻,国内适合
种植的有海南、云南及广东、广西和福建的南部极少
数地区(梁坤南等,2011).选育耐寒抗性柚木优良
品种,在偶有霜冻地区推广种植尤为重要,常规育种
的周期长、难度大、选择效率低(郑勇奇,2001),转基
因技术的应用给柚木无性系耐寒品种创制提供了一
条选育途径.尽管20世纪80年代始,国内开展了
柚木组织培养研究(王宝生等,1980;曹月华等,
1981),经过多年研究,已形成了成熟的适合规模化
生产的组培快繁工艺技术(裘珍飞等,2001).但目
前尚未建立合适的再生体系,这很大程度上限制了
通过基因工程改良柚木的进程.本文拟通过柚木无
性系愈伤组织的诱导与植株再生,建立柚木无性系
再生体系,为柚木无性系转基因技术提供支撑.
1 材料与方法
1.1材料
实验材料为中国林业科学研究院热带林业研究
所选育的印度优良无性系71G14,以该无性系无菌
组培瓶苗的、不带腋芽的节间茎段为外植体.
1.2方法与条件
1.2.1愈伤组织诱导 根据单因素试验确定4种植
物生长调节剂(6GBA、IBA、TDZ和 NAA),各设4
个浓度水平:6GBA(0.9、1.1、1.3、1.5mg􀅰LG1)、IBA
(0.04、0.08、0.12、0.16mg􀅰LG1)、TDZ(0.02、0.05、
0.08、0.11mg􀅰LG1)和NAA(0.8、0.9、1.0、1.1mg􀅰
LG1).用正交设计 L16(45),16个处理(组合)(表
1),每处理3次重复,每重复6瓶.切取71G14无性
系无菌瓶苗长0.5~0.7cm的节间茎段为外植体,
每瓶接种5个外植体,每处理共接种外植体90个.
表1 正交试验设计表L16(45)
Table1 Orthogonaldesignofexperiment
处理号
No.of
treatment
生长调节剂浓度水平
Growthregulatorconcentration
(mg􀅰LG1)
6GBA IBA TDZ NAA
接种外植体数
No.of
explant
inoculation
1 0.9 0.04 0.02 0.8 90
2 0.9 0.08 0.05 0.9 90
3 0.9 0.12 0.08 1.0 90
4 0.9 0.16 0.11 1.1 90
5 1.1 0.04 0.05 1.0 90
6 1.1 0.08 0.02 1.1 90
7 1.1 0.12 0.11 0.8 90
8 1.1 0.16 0.08 0.9 90
9 1.3 0.04 0.08 1.1 90
10 1.3 0.08 0.11 1.0 90
11 1.3 0.12 0.02 0.9 90
12 1.3 0.16 0.05 0.8 90
13 1.5 0.04 0.11 0.9 90
14 1.5 0.08 0.08 0.8 90
15 1.5 0.12 0.05 1.1 90
16 1.5 0.16 0.02 1.0 90
  以 MS为基本培养基,添加蔗糖30g􀅰LG1,琼
脂7.0g􀅰LG1,pH 调至5.8.高温高压灭菌.接种
材料先在25℃恒温箱中暗培养28d,再转入到培养
室中进行光培养,光照时间为12h,光强2000lx,
温度为(25±2)℃;35d后观察外植体愈伤组织的
大小、颜色、质地状况,并统计愈伤组织诱导率和褐
化率.
1.2.2植株再生 取节间茎段接种在MS+0.9mg􀅰
LG16GBA+0.04mg􀅰LG1IBA+0.02mg􀅰LG1TDZ+
0.8mg􀅰LG1NAA的培养基中诱导愈伤组织,光培
养30d,切取茎段基部长出的愈伤组织接入 MS+
TDZ(0.022~0.22mg􀅰LG1共10个浓度梯度)的培
养基中,继代3次,转接周期为20d,观察愈伤组织
生长和愈伤表面发生的变化.
1.3数据处理与统计分析
愈伤组织诱导率(%)=诱导出愈伤组织的外植
体数/接种外植体总数×100%;分化率(%)=已分
化的愈伤组织数/接种的愈伤组织总数×100%;褐
化率(%)=褐化愈伤组织的外植体数/接种外植体
总数×100%;植株再生系数=再生芽数/形成再生
芽的愈伤组织数.
所用数据采用GENSTAT和SPSS18.0软件进
248 广 西 植 物                  34卷
行方差分析和邓肯多重比较.应用隶属函数法计
算,以每个处理多项指标隶属值的平均来评判处理
对愈伤组织的诱导能力,平均值越大诱导能力越强.
计算公式:M(Xij)=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-
Xjmin)
式中,M(Xij)为第i处理j指标的隶属函数
值,Xij为第i个处理j指标的测定值,Xjmin和Xjmax
分别为j指标的最小和最大测定值.
2 结果与分析
2.1不同生长调节剂处理与浓度水平对愈伤组织诱
导率、大小和褐化率的影响
对16个处理愈伤组织诱导率进行方差分析,结
果表明(表2):愈伤组织平均诱导率为75.9%,处理
间差异极显著,其中处理3和处理12诱导率分别达
到98.16%和84.23%,前者与另外的14个处理差异
显著.不同处理对愈伤组织大小影响差异也极显
著,其中处理4最大,平均直径为1.78cm,处理7其
次,为1.74cm,处理2平均直径最低.从实验设计
看,处理4是6GBA浓度水平最低、其他3种生长调
节剂浓度水平最高的一个组合,尽管处理4的愈伤
组织平均直径最大,但诱导率仅为80.51%,与诱导
率最高的处理3差异显著.处理3的诱导率最高,
但愈伤组织平均直径仅0.97cm,与平均直径最大
的处理4差异极显著,在16个处理中排序倒数第
二.处理3愈伤组织诱导率虽高,但平均直径小,不
利于下一步的愈伤组织继代.褐化率低有利于愈伤
组织继代增殖,16个处理愈伤组织褐化率从0到
10.71%,差异不显著.
不同生长调节剂浓度水平对愈伤组织的诱导率
和平均直径影响表现不同(表3).6GBA和IBA的
不同浓度水平间愈伤组织诱导率差异显著,其中6G
BA影响愈伤组织诱导率规律性明显,随着浓度增
加,愈伤组织诱导率降低,即低浓度的6GBA更易于
诱导愈伤组织;而IBA规律性不明显;TDZ和NAA
的不同浓度水平间愈伤组织诱导率差异不显著.
TDZ和NAA水平间平均直径差异分别达极显著和
显著;而6GBA和IBA水平间差异不显著.4种生
长调节剂浓度水平间的褐化率差异均不显著.根据
方差分析的显著性和极差大小可知,6GBA和IBA
是影响愈伤组织诱导率的主要因素.影响愈伤组织
诱导率、平均直径及褐化率大小的排序分别为6GBA
>IBA>NAA>TDZ、TDZ>NAA>6GBA>IBA、
NAA>TDZ>IBA>6GBA.
表2 不同生长调节剂处理对愈伤
诱导的影响与邓肯多重比较
Table2 Effectsofdifferentcombinationsforthefour
plantgrowthhormonesoncalusinductionand
theDuncan'smultiplecomparison(0.05,0.01)
处理号
No.of
treatment
愈伤组织
诱导率
Calus
induction
percentage
(%)
处理号
No.of
treatment
平均直径
Average
diameter
(cm)
处理号
No.of
treatment
褐化率
Browning
percentage
(%)
3 98.16aA 4 1.78aA 14 0.00
12 84.23abAB 7 1.74aA 5 0.00
6 81.47bcAB 1 1.65abAB 8 0.00
11 81.06bcAB 11 1.60abABC 3 0.00
8 81.06bcAB 10 1.43abcABCD 4 0.21
1 80.78bcAB 14 1.37abcdABCD 10 0.44
4 80.51bcAB 5 1.27bcdABCD 16 0.51
7 78.82bcAB 6 1.26bcdABCD 9 0.62
5 77.81bcAB 9 1.21bcdABCD 6 1.28
16 75.60bcAB 8 1.12cdBCD 2 1.36
10 73.63bcAB 15 1.12cdBCD 11 2.45
13 70.02bcB 16 1.04cdCD 13 3.91
2 65.12bcB 13 1.02cdCD 7 6.70
15 62.43bcB 12 1.01cdCD 1 6.70
14 52.97cB 3 0.97cdD 15 8.07
9 52.27cB 2 0.92cdD 12 10.71
F值
Fvalue
2.25∗∗ 4.19∗∗ 1.22ns
Fpr显著性
Fsignificance
0.007 <0.001 0.264
平均 Mean 75.9 1.28 1.53
 注:ns、∗、∗∗分别表示方差分析的F值差异不显著、显著和极显著.小写
或大写字母相同,表示两两间差异不显著或极不显著;反之,则表示差异显著
或极显著.下同.
 Note:ns,∗,∗∗ meanthedifferencesofFvalueinANOVAarenotsignifiG
cant,significantandverysignificant,separately.Thelowercaseoruppercase
lettersafterthefiguresbetweentwotreatmentarethesamemeanthedifferG
encewasnotsignificantornotverysignificant;Contrary,meanthedifference
wassignificantorverysignificant.Thesamebelow.
2.2不同生长调节剂处理与浓度水平对愈伤组织质
地的影响
不同处理对71G14诱导发现,愈伤组织以致密型
居多,占45.8%,而疏松致密型和疏松型分别为
23.6%和30.6%.16个处理间三种类型愈伤组织差
异均达极显著(表4).其中处理1、2、3、5、6、9、11、15
形成的愈伤组织以致密型为主,占52.1%~85.0%.
处理10、14、16形成的愈伤组织以表面疏松,内部致
密为主,占50.8%~55.0%;处理4、8形成的愈伤组织
以疏松型为主,分别占80.8%和56.7%,其他3个处
理的三种类型愈伤组织所占比例相差不大.
不同生长调节剂浓度水平对形成愈伤组织的质
3486期          刘艳丽等:柚木无性系愈伤组织诱导及植株再生
表3 6GBA、IBA、TDZ、NAA不同浓度水平对71G14
愈伤组织诱导的影响与邓肯多重比较
Table3 Effectsofdifferentlevelsfor6GBA,IBA,TDZ,
NAAoncalusinductionofclone71G14andthe
Duncan'smultiplecomparison(0.05,0.01)
生长调节剂
Growth
regulator
水平
Level
愈伤组织
诱导率
Calusrate
(%)
平均直径
Average
diameter
(cm)
褐化率
Browning
rate
(%)
6GBA 0.9 83.6a 1.329 1.1
1.1 79.0a 1.383 0.7
1.3 73.8ab 1.306 2.4
1.5 65.5b 1.136 1.9
F值Fvalue 3.16∗ 2.14ns 0.42ns
Fpr显著性
Fsignificance
0.027 0.098 0.74
IBA 0.04 70.8ab 1.290 1.7
0.08 67.9b 1.272 0.4
0.12 82.7a 1.362 3.1
0.16 80.5ab 1.23 1.2
F值Fvalue 2.79∗ 0.57ns 0.82ns
Fpr显著性
Fsignificance
0.043 0.636 0.485
TDZ 0.02 78.7 1.411aA 2.1
0.05 73.2 1.086bB 3.3
0.08 74.7 1.170bB 0.0
0.11 76.3 1.488aA 2.0
F值Fvalue 0.29ns 6.86∗∗ 2.04ns
Fpr显著性
Fsignificance
0.832 <0.001 0.111
NAA 0.8 75.3 1.444a 4.5
0.9 75.0 1.159c 1.4
1.0 83.2 1.184bc 0.1
1.1 68.7 1.368ab 1.6
F值Fvalue 1.92ns 3.64∗ 2.17ns
Fpr显著性
Fsignificance
0.129 0.014 0.095
平均 Mean 75.9 1.29 1.5
地影响不一(表5,图1),6GBA、IBA和TDZ不同水
平间形成致密型愈伤组织差异极显著,其中TDZ对
致密型愈伤影响较大,水平间的极差为38.52%,其
次为IBA(30.72%)、6GBA(27.09%),低浓度水平的
6GBA和TDZ更易形成致密型的愈伤组织.6GBA
对疏松致密型的愈伤组织影响最大,水平间差异极
显著,极差为38.67%,随着浓度的增加,疏松致密型
的愈伤组织所占比例增大;其他生长调节剂对疏松
致密型愈伤组织的形成水平间差异不大.TDZ和
IBA则对疏松型的愈伤组织影响较大,水平间差异
达极显著,其中TDZ水平间极差为35.81%,随着浓
度水平的增加,疏松型愈伤组织比例增大,IBA水平
间的极差则为28.9%.
根据方差分析的显著性和极差大小,4种生长
调节剂对致密型和疏松型愈伤组织影响大小的顺序
表4 不同处理对形成愈伤组织质地的影响与邓肯多重比较
Table4 Effectsofdifferentcombinationsfor6GBA,IBA,
TDZ,NAAoncalustypesofclone71G14andthe
Duncan'smultiplecomparison(0.05,0.01)
处理号
No.of
treatment
致密型
Compact
type
(%)
处理号
No.of
treatment
疏松致密型
Friableand
compact
type(%)
处理号
No.of
treatment
疏松型
Friable
type
(%)
2 85.0aA 16 55.0aA 4 80.8aA
1 83.0aA 14 51.7aA 8 56.7abAB
3 76.0aA 10 50.8aA 7 39.6bcBC
15 71.5abAB 7 39.5abAB 5 39.6bcBC
11 55.7abcABC 13 38.3abcABC 10 36.7bcBC
9 55.6abcABC 12 36.7abcdABC 12 36.3bcBC
6 52.7abcdABC 6 34.6abcdABC 13 35.0bcBC
5 52.1abcdABC 11 31.3abcdeABC 9 29.2bcBC
8 38.3bcdeBC 9 15.2bcdeABC 3 24.0bcBC
16 30.7cdeBC 5 8.3bcdeBC 14 23.3bcBC
12 27.0cdeC 15 8.3bcdeBC 15 20.2cBC
13 26.7cdeC 8 5.0cdeBC 1 17.0cBC
14 25.0cdeC 2 3.1deBC 16 14.3cBC
7 20.9cdeC 1 0.0eC 11 13.0cC
4 19.2deC 3 0.0eC 6 12.7cC
10 12.5eC 4 0.0eC 2 11.9cC
F值
Fvalue
4.81∗∗ 3.87∗∗ 2.72∗∗
Fpr显著性
Fsignificance
<0.001 <0.001 0.001
平均mean 45.8 23.6 30.6
图1 不同激素对愈伤组织质地影响的极差
Fig.1 Rangeofefectsofdiferentregulatorsoncalustypes
均为TDZ>IBA>6GBA>NAA;而对疏松致密型愈
伤组织影响大小的顺序为6GBA>IBA>NAA>
TDZ.节间茎段在诱导培养基上培养14d左右即
从切口处长出少量不规则淡黄色愈伤组织(图2:
A),60d左右愈伤可达0.5~1.5cm3(图2:B).致
密型愈伤其结构紧致,且呈黄绿色,部分愈伤组织表
面有芽冒出(图2:B),继代生长慢;而疏松型愈伤组
织呈淡黄色(图2:C),其在继代培养中生长速度极
快,但只增大体积,外植体呈黄色,愈伤组织上无绿
448 广 西 植 物                  34卷
图2 柚木愈伤组织诱导及植株再生 A,B,C.茎段愈伤组织诱导;D,E.愈伤组织分化.
Fig.2 CalusinductionandshootregenerationofTeak A,B,C.Calusinducedfromstem;D,E.diferentiationofthecalus.
表5 6GBA、IBA、TDZ、NAA对71G14愈伤
组织质地影响与邓肯多重比较
Table5 Effectsofdifferentlevelsfor6GBA,IBA,TDZ,
NAAoncalustypesofclone71G14andthe
Duncan’smultiplecomparison(0.05,0.01)
生长调节剂
Growthregulator
水平
Level
致密型
Compact
type
(%)
疏松致密型
FriableG
looking
andcompact
type(%)
疏松型
FriableG
looking
type
(%)
6GBA 0.9 65.36aA 0.02bB 34.62
1.1 42.05bB 20.31aA 37.66
1.3 38.84bB 33.12aA 28.06
1.5 38.27bB 38.69aA 23.03
F值Fvalue 5.01∗∗ 11.16∗∗ 1.39ns
Fpr显著性
Fsignificance
0.002 <0.001 0.248
IBA 0.04 54.31aA 15.55 30.14bB
0.08 46.13aA 34.04 19.86bB
0.12 57.40aA 17.99 24.61bB
0.16 26.68bB 24.56 48.76aA
F值Fvalue 5.72∗∗ 2.59ns 5.16∗∗
Fpr显著性
Fsignificance
0.001 0.055 0.002
TDZ 0.02 58.01aA 28.96 13.04cC
0.05 59.55aA 13.44 27.01bcBC
0.08 45.93aA 19.60 34.46abAB
0.11 21.03bB 30.14 48.85aA
F值Fvalue 9.51∗∗ 2.39ms 7.18∗∗
Fpr显著性
Fsignificance
<0.001 0.071 <0.001
NAA 0.8 40.26 30.65 29.10
0.9 49.91 20.41 29.68
1.0 42.99 28.18 28.84
1.1 51.38 12.90 35.75
F值Fvalue
Fpr显著性
Fsignificance
0.86ns
0.463
2.45ns
0.066
0.35ns
0.79
平均 Mean 45.8 23.6 30.6
色芽点,多次继代易褐化;前者和后者分别被称为具
再生能力和不具再生能力的愈伤组织.根据愈伤组
织类型继代生长情况,以愈伤组织诱导率、愈伤组织
平均直径和致密型所占比例采用隶属函数法评定各
处理的诱导能力,得出处理1(MS+0.9mg􀅰LG16G
BA+0.04mg􀅰LG1IBA+0.02mg􀅰LG1TDZ+0.8
mg􀅰LG1NAA)的平均隶属值最大,为0.81,随后依
次是处理11、处理3和处理4,分别为0.67、0.65、
0.57.处理1是综合3项指标最适宜的生长调节剂
组合,其愈伤组织诱导率、愈伤组织平均直径和致密
型所占比例分别为80.78%,1.648cm和83.0%.
2.3愈伤组织再生植株
选择黄绿色致密愈伤组织接入10个TDZ浓度
的分化培养基上进行再生诱导,约30d可见绿色芽
点逐渐分化成再生植株,及时去掉无芽点的愈伤组织
块,并继代2次后,芽点再生苗增多,茎干粗壮,颜色
嫩绿,叶片开始舒展(图2:D),部分再生苗苗高为3~
5cm(图2:E).再分化培养50d时,部分再生植株高
而且健壮.通过不同浓度TDZ对愈伤组织再生率的
方差分析表明,TDZ对于不同愈伤组织的不定芽分
化和植株再生系数均有显著影响.当TDZ浓度为
0.066~0.132mg􀅰LG1时,不定芽分化效果相对较好
(表6),分化率为26.42%~36.54%,且分化出的不定
芽大部分能正常生长,其中TDZ浓度为0.132mg􀅰
LG1时,愈伤状态和再生苗长势表现最好.
3 讨论与结论
热带林木树种植物组织培养常采用6GBA、NAA、
5486期          刘艳丽等:柚木无性系愈伤组织诱导及植株再生
表6 不同TDZ浓度的愈伤组织再分化率和再生系数
Table6 Calusdifferentiationrateandregeneration
coefficientofteakatdifferentlevelsofTDZ
TDZ浓度
TDZ
concentration
(mg􀅰LG1)
愈伤分化率
Calus
differentiaG
tionrate
(%)
再生系数
Regeneration
coefficient
愈伤生
长状态
Growth
vigourof
calus
再生植株
生长状态
Growth
vigour
ofplantlet
0.022 26.93abcd 1.28bcd ++ ++
0.044 21.93bcd 1.08bcd ++ ++
0.066 36.54a 1.54bcd +++ ++
0.088 26.42abcd 1.29bcd +++ ++
0.110 32.90ab 1.67abc ++ +++
0.132 34.22a 2.23a +++ +++
0.154 30.50abc 1.76ab ++ +++
0.176 19.43cd 0.95d ++ +
0.198 16.66d 1.08bcd + ++
0.220 15.39d 1.00cd + ++
 注:小写字母表示LSD多重分析结果(P<0.05).“+”代表愈伤组织和再
生植株的长势,“+”越多,长势越好.
 Note:Lowercasesrepresentsignificantdifferencesat0.05levelwithLSD
multipleanalysis(P<0.05).“+”representsthegrowthvigourofcalusand
plantlets,themore“+”,thebettergrowth.
IBA进行愈伤组织诱导和植株再生,如桉树(卜朝
阳,2004)、相思(姬明,2006)、土沉香(汪腾跃等,
2012)等,早期国外如 Noerhadetal.(1980),RosiG
lahetal.(2005)、Kushalkaretal.(1996)柚木的组
织培养研究也多采用6GBA、NAA、IBA.近20~30
a一种新型植物生长调节剂TDZ逐渐被应用于组
织培养中(裘珍飞等,2009).对柚木愈伤组织的诱
导,单一生长调节剂可能不起作用,国内郭彦彤等
(2012)用0.5~2.0mg􀅰LG1NAA诱导同一71G14
无性系,结果无法获得愈伤组织,而与6GBA共同作
用,则诱导率达40.0%~86.7%,6GBA和 NAA各
水平差异极显著,它们间的交互作用也达极显著.
基于这一点,本研究采用6GBA、NAA、IBA、TDZ设
计4因素4水平的正交实验,结果显示,各个处理
(组合)对71G14愈伤组织的诱导率为52.27%~
98.16%.对愈伤组织的诱导率影响最大的激素为
6GBA,且低浓度6GBA的诱导率显著高于高浓度的
6GBA,与郭彦彤结果较吻合;Bagheletal.(2008)和
Widiyantoetal.(2005)认为最具有再生能力的愈伤
组织是浅黄色或浅绿色的致密型愈伤组织,且从该
类型的愈伤组织获得柚木再生植株.本研究得出最
适宜诱导71G14无性系愈伤组织的为处理1(MS+
0.9mg􀅰LG16GBA+0.04mg􀅰LG1IBA+0.02mg􀅰
LG1TDZ+0.8mg􀅰LG1NAA),可获得较高的诱导
率、较大及易于分化的愈伤组织.
TDZ对71G14无性系愈伤大小和致密型质地
影响最大,难于再生的植物应用TDZ可获得体细胞
胚及再生植株.如 Widiyantoetal.(2005)用TDZ
和IBA诱导柚木愈伤组织;Akrametal.(2008)用
TDZ诱导丛生芽可使诱导率达100%.本研究采用
10个浓度梯度的TDZ进行愈伤组织植株再生研究
发现,TDZ能诱导愈伤组织的不定芽分化,分化率
为15.39%~36.54%,再生系数为0.95~2.23,处理
间的差异达显著.尽管这两个指标不高,但能从愈
伤组织获得再生植株,并初步选出分化率和再生系
数较佳的浓度,即 MS+0.132mg􀅰LG1TDZ,其愈伤
生长状态和再生植株苗的长势最好.
在愈伤诱导过程中,基因型不同是影响实验结
果的一个重要因素.即使是来自同一种源不同个
体,因基因型不同,对同一生长调节剂的敏感性不
同.郭彦彤等(2012)发现柚木同一种源的两个无性
系71G5和71G14诱导愈伤组织要求的浓度范围不
一致.至于不同来源的外植体所建立的再生体系之
间可能更难完全具备可重复性.本研究曾参考
Akrametal.(2009)和郭彦彤等(2012)获得的培养
基配方进行试验,但效果不理想,形成的愈伤组织量
少,水泽化,并在持续培养中愈伤极易褐化死亡.
柚木愈伤组织诱导及分化是再生体系建立和基
因工程的前提.本研究通过激素和培养基的优化,
建立柚木无性系71G14愈伤组织再生体系,初步解
决了胚性愈伤组织诱导率低,几乎无进一步分化等
难题,为后期建立高效再生体系提供技术支持,也为
建立柚木遗传转化体系奠定了基础.但植株再生分
化率仍较低,最高仅36.54%,达不到直接进行转基
因的条件.这是由于木本植物再生率低、难度大,无
性系植株再生难度更大,其外植体与其他胚性外植
体(Akrametal.,2008,2009)不同,建立起来的高
效再生体系能直接运用于转基因研究中.因此,目
前仍有许多工作需进一步研究和完善,如进一步提
高愈伤分化、植株再生率和试验瓶苗的移栽等.
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