全 文 ：不同品种小麦幼穗离体培养一步成全苗的研究＊
刘　萍　李春喜　姜丽娜　石惠恩
(河南师范大学生物系 , 河南新乡 453002)
摘　要　在三种不同培养基但相同的培养环境条件下 , 离体培养 7 个不同优良品种小麦的幼穗 ,其
中在 MS + KT 1 mg/ L , 2 , 4-D 0.5 mg/ L 的培养基中 , 6 个品种的小麦幼穗一步再生了全苗。出
苗速度和出苗率随品种的不同而异。
关键词　幼穗;小麦;离体培养;分化
　1998-01-09收稿
　第一作者简介:刘　萍 ,女 , 1958年出生 ,副教授 ,从事植物生理学教学和研究工作。
＊河南省自然科学基础项目资助
Investigation on plantlet development direct from wheat
young spike culture in different wheat variaties
Liu Ping　Li Chunxi　Jiang Lina　Shi Hui en
(Department of Biology , Henan Normal University , Xinxiang Henan 453002)
Abstract　The young spikes of 7 excellent wheat variaties were cultured respectively in 3 differ-
ent medium and other identified culture conditions.It was revealed that the plantlets were de-
veloped direct f rom young spike culture of 6 wheat variaties at the MS +1 mg/L KT +0.5
mg/L 2 , 4-D medium without transferring.The rate and culture time of plantlet development
changed while the variaties were different.
Key words　Young spike;wheat;culture in vitro;differentiation
小麦是我国重要的粮食作物 ,应用优良品种是获得小麦优质高产的重要前提条件之一。目前 ,
生产中所利用的品种多数是通过杂交方法而育成的。由于杂交育种所需年代较长 ,通过某些技术手
段缩短育种周期是摆在育种工作者面前的一个重要问题。近年来 ,植物的组织培养技术得到迅速发
展 ,大量研究证明 ,通过营养快繁途径扩大栽培面积 ,可避免有性繁殖所引起的后代性状的分离现
象 ,获得具有稳定优良性状的植株 ,从而大大缩短育种周期。以小麦幼穗为外植体进行离体培养获
得全苗的试验已有报道。舒理慧(1982)以不同发育时期小麦幼穗的离体培养获得了全苗 ,但需二次
成苗 ,且分化率较低〔1〕。颜昌敬等(1985)以扬麦 1号及其杂种后代的幼穗进行离体培养一步获得全
苗〔2〕。作者(1993)曾对不同品种小麦幼穗离体培养的研究结果进行过报道 ,但未能一次成苗〔3〕。
各小麦品种之间以及在不同的培养环境条件下 ,幼穗脱分化与再分化的能力均存在着较大的
差异。本文以 7个不同品种的小麦幼穗分别在 3种不同培养基中但相同的培养环境条件下进行离
广西植物 Guihaia　18(4):351—353 1998 年 11月　
体培养 ,其中在一种培养基中 ,使 6个品种一步获得了全苗 ,其过程及结果如下。
1　材料与方法
1.1　取材和接种
选取大田自然条件下生长的京花 1号 、晋 2148 、西安 8号 、豫麦 35号 、豫麦 18号 、豫麦 25号和
Alondvas 7个小麦品种。在幼穗处于护颖分化期前后时 ,截取生长一致的含幼穗部分 ,去掉外层叶
片 ,用 70%乙醇浸 30 s ,然后迅速转入 0.1%HgCl2溶液中表面消毒 8 min。在超净台上用无菌水冲
洗 4 ～ 5遍。小心剥去幼穗外围的叶鞘和幼叶 ,取出幼穗接种到不同的培养基上。
1.2　培养基
培养基的无机成分为 MS和 N6 ;有机成分为烟酸 0.5 mg/L(单位下同),盐酸硫胺素 1.0 ,盐酸
吡哆素 0.5 ,甘氨酸 2.0 ,生物素 0.7 ,肌醇 100 ,蔗糖 30 000;植物生长物质为 KT 和 2 , 4-D 。以植
物生长物质的不同浓度与MS和 N6组合 ,配制成 3 种不同的培养基:①MS +KT 1+2 , 4-D 0.5;
②MS+KT 0.2+2 , 4-D 2;③N 6+KT 1+2 , 4-D 0.5。各培养基均加琼脂 0.8%,调整 pH值至
5.8。
1.3　培养条件
接种后的幼穗 ,首先在 26 ±1 ℃的恒温培养箱中进行暗培养 , 20 d 以后转移到 11 h/d的光照
培养室中 ,光强 37.5 μmolm-2s-1 。温度为光下 27 ±1 ℃,暗处 22 ±1 ℃。
2　结果及分析
接种后的一周内 ,幼穗膨大变形。约 10 d在幼穗的边沿一周和上表面形成小颗粒状近白色的
愈伤组织(图 1:A)。接种后 20 d 转入光照培养后 ,愈伤组织迅速增大 , 向四周扩展。约一周左右 ,
A B C
图 1　小麦幼穗离体培养一步分化出根和全苗
F ig.1　The roots and whole plantlet from the culture of w heat young spike in one time s iducement
A.小麦幼穗愈伤组织 Callus of wheat young spike;B.分化出根 Roots f rom differentiation;
C.分化出全苗 Plantlet from dif fe rentiation
在其不定部位出现了多个绿色小点。在接种后的 30 d 左右 ,愈伤组织陆续开始有根的分化(图 1:
B)。以培养基①中根的出现最早 、最多 ,培养基②中根的分化略早于③。接种后 40 ～ 45 d ,在培养
基①中的愈伤组织开始陆续出全苗 ,以品种 Alondvas的苗出现最早(图 1:C)。在培养基②和③中
的幼穗虽已分化出根 ,但生根时间 、速度及生根率均不及①,且无绿苗的分化。
在接种后 60 d ,统计各培养基中各品种幼穗根的分化率分别为:培养基① 82.5%～ 100%,培
养基②30%～ 94%,培养基③0%～ 54%。培养基①中愈伤组织生长及分化情况见表 1。
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将培养基②和③中各品种幼穗的愈伤组织连同已分化的根一起进行继代培养发现 , ②中的材
料经一次继代后 ,仅有 Alondvas品种出苗 ,多数品种需数次继代培养后才可出苗。③中的材料经二
至数次继代培养后才有苗的分化 ,并且继代培养的基本培养基需变为 MS。
表 1　培养基①中 7个小麦品种幼穗 60 d时的生长及分化情况
Table 1 The differentiation and developmen t condition of young spike of 7 wheat
variet ies after cultured for 60 days in No.1 medium
项目
I tem
Alondvas
晋2148
Jin 2148
豫麦18号
Yumai No.18
京花 1号
Jinghua No.1
西安8 号
Xi an No.8
豫麦 25号
Yumai N o.25
豫麦 35 号
Yumai No.35
幼穗出愈率(%)
Rate of callus
development from
young spike culture
100 100 100 100 100 100 100
愈伤组织生长状况
Development condition
of callus
最好 好 好 较好 较好 一般 一般
幼穗出根率(%)
Rate of roo t
development
from young spike
100 100 88.89 82.50 100 100 94.44
幼穗出全苗率(%)
Rate of whole
plantlet development
from young spike
92.63 71.40 48.90 33.33 11.11 6.25 0
结果表明 ,在上述相同温度 、光照等培养环境条件下 ,所用的 3种培养基中 ,培养基①对小麦幼
穗培养一步分化全苗较为合适。其中植物生长物质的组合是 KT 浓度适当增高 , 2 , 4-D 浓度适当
降低。这样既促进幼穗前期的脱分化形成愈伤组织 ,又可同时促进根和绿苗的再分化。在培养过
程中 ,各个品种的幼穗在相同的培养基和环境条件下 ,所表现的出愈率 、愈伤组织生长状况 、根和苗
的分化率等均有明显不同。在培养基①和②之间 ,其主要组成成分相同 ,仅只是植物生长物质的比
例不同 ,导致分化结果差别悬殊。说明小麦幼穗脱分化与再分化的能力 ,与其内外因均有密切关系。
此研究首次使上述 6个品种的小麦幼穗只经初代培养一步获得了全苗。该方法对小麦杂种无
性系的快繁有较大的应用价值。同时 , 也为植物的细胞培养和植物的转基因育种等提供了重要的
技术参考。
参 考 文 献
1　舒理慧.小麦不同发育时期的幼穗对离体培养的反应.科学通报.1982 , (14):882～ 884
2　颜昌敬 , 黄剑华 , 赵庆华等.小麦幼穗培养一步成苗和提高分化率的研究.中国农业科学.1985 , (3):11 ～ 15
3　刘　萍 , 张琼玉 , 徐龙珠等.不同品种小麦幼穗离体培养的研究.河南师范大学学报.1993 , (4):65 ～ 68
4　孙敬三 , 朱至清.八倍体小黑麦的幼穗培养.植物学报.1986 , (1):33～ 37
5　肖海林.影响小麦幼穗离体培养的几个重要因素的研究.北京农业大学学报.1989 , 15(2):147 ～ 152
6　葛台明 , 余毓君.小麦组织培养再生植株营养需求的研究.华中农业大学学报 , 1994 , 13(4):344 ～ 348
7　Chu C C , Sun C S , Chen X et al.Somatic embryogenesis and plant regene ration in callus from inflo rscence of Hordeum vulgare × T riticum
aeativum hybrids.Theor.Appl.Genet., 1984 , 68:375～ 379
8　Krumbiegel-Schroeren G , Finger J, Schroeren V et al.Embryoid fo rmation and plant regeneration from callus of Secale cereale.Z.Pf lanzen-
z uchtg., 1984 , 92:89～ 94
353　　4期 刘　萍等:　不同品种小麦幼穗离体培养一步成全苗的研究