全 文 ：广 西 植 物 G ui ha ia 1 1( 2): 8 16一 18已 .Ma y 19 9 1
B A对大麦花药培养中药壁的衰退和
植株再生频率的影响
钟华鑫 周菊华 张飞联 梁海曼
(抗州大学生物系 , 杭州 3 1 0 0 12 )
摘要 用含 20 p p m 6一B A 的 。 . 1形 吐温一 80 溶液喷施花粉为单核前期的大麦上部叶片 和 穗
部 , 明显影响大麦花药培养效率 。 实验结果表明 : 1 ) B A 处理可明显延缓培养花药的药壁衰退进
程 。 2 ) B A处理后的花药 , 在培养期间 , 其死亡的花粉数比对照大大减少 , 相反其双核或多核的
花粉数比对照明显增加 。 3 ) B A处理虽然没有促进大麦花粉愈伤组织的诱导率 , 但显著地促进愈
伤组织的生 长 . 提高愈伤组织成长率 , 增加可转入分化培养的愈伤组织块数 。 4 ) B A处理促进愈
伤组织的再分化 , 尤其是绿苗的分化 。
关键词 . 大麦 ; 花药培养 ; B A 预处理 ; 绒毡层 ; 愈伤组织诱导和分化
在花药培养 中 , 药壁组织的发育状况与花药培养的效率紧密相关 ’ “ 」 , 大多数禾 谷 类
作物的花药培养效率都比较低 , 其中原因之一是由于在花药培养过程中药壁组织的快速衰退
所致 〔 3 一 毛〕 。 考虑到大麦花药培养的效率较低 , 白化苗分化的频率相当高 , 又考虑到 B A具有
延缓离体的植物器官或组织衰老的功能 , 本文报道 B A对大麦花药药壁组织的发育和花 粉 植
株再生的影响 。
材料和方法
材料 田 I’de 栽培的大麦 (H a r d e u o v u lg a r e JJ . ) “ 沪 8 7 1 2 x 杭 6 0 1 8” 的花药 。
B A 和低温处理 在 花粉为单核前期 ( 约取穗培养前 7 ~ 10 天 ) , 用 含 20 p p m 6 一 B A
0
.
1%吐温一 80 溶液喷施田 间生长的大麦植株上部叶片和穗部 , 并 以喷施 0 . 1% 吐温一 80 溶浓为
对照 。 7 ~ 10 天后 , 取花粉为单核后期的麦穗 , 放在 7 一 10 ℃冰箱 内低温处理 30 天 。
花药培养 经低温处理后的花药 , 进行花药培养 。 诱导培养基为 N 6 , 附加 Z m g / L Z , 4 _
D
、
1 m g/ L K T 和 9 %蔗糖 , 2 5℃暗培养 。 一个月后 , 将花粉愈伤组织转入分化培养 , 分
化培养基为 M S , 附加 1 m g / L I A A 、 1 m g / L B A 和 3 %蔗糖 , 在 1 50 0 L u x 光下培养 。
细胞学观察 取刚离体时 、 低温处理后和培养十天的花药 , 按 方 国 伟 等 〔咭 1 方 法 , 将
花药于酒精一丙酸 ( 95 % 酒精 3 份 , 经氢氧化铁饱和的丙酸 1 份混合 ) 固定液中 , 在室温下
固定 24 h r后 递级转人 70 % 酒精 中 ,置冰箱保存 , 染 色液采用 “ 丙酸一铁一洋红一水合氯醛 ”
( P I C OH ) ( 河北农大园艺系 , 1 9 7 7 ) , 染色后的花药进行压片观察 , 每份样品每次 取 10
个花药 , 每个花药观察统计 10 0粒花粉 。
花药超薄切片的制作及 电镜观察 培养 10 天后的花药 , 经 2 %球二醛溶液固定 12 h , 用
p H 7
.
0的磷酸缓冲液漂洗数次后再用 1 %饿酸后固定 12 h , 水洗后用系列丙酮脱水 , 再 过 渡
到包埋剂— 环氧树脂 E oP n 81 2 , 经渗透 、 包埋 、 聚合获得包埋块后 , 用 L K B 一 8 8 0 型 超 薄切片机切片 , 醋酸双氧铀一柠檬酸铅双重染 色 , 在 H 一 3 0 0型 电子显微镜下观察摄影 。
2期 钟华鑫等 : BA对大麦花药培养中药壁的衰退和植株再生频率的影响 8 1 7
表 1 BA对大麦花粉愈伤组织的诱导和生长的影响
结果和讨论
一 、 花药药壁组织的发育
BA处理明 .显影响大麦花药药壁 的 发
育和衰退 , 结果如图版 I 。 从 图版 I , 2可
以看出 : 经 B A处理的刚离体花药药 壁 的
发育状况不同于对照 ( 图版 I : 1 ) , 即
B A处理的花药药壁 组织表层细胞的细 胞
核染着较好 , 内容物也较充实 , 表 明 B A
能促进药壁组织的充实发育 , 使药壁组织
具有活力 ; 而图版 I : 1 的对照显然不及
处理的 。 另外 , 经培养 10 天后 的 对 照 花
药 , 其药壁组织已完全衰退 ,表层细胞核消
失 , 已成为空穴 ( 图版 I : 3 ) , 同时从
电镜照片看 , 标证药壁组织活力的绒毡层
已基本消失 ( 图版 I : 5 ) , 而 B A 处理
的花药药壁的衰退较缓慢 , 培养 10 天后 ,
多数药壁细胞尚有核 ( 图版 I : 4 ) , 绒
毡层依然存在 ( 图 I : 6 ) , 这些均表明
B A 能明显延缓培养过程中花药药壁 的 衰
退进程 。
二 、 培养期间的花粉细胞的发育
B A 处理对培养的大麦花粉细胞 的 发
育状况有明显影 响 , 如 图 1 所示 : 培养 10
天后 的夫麦花药中 , 死亡花粉的百分率 ,
B A处理的为 5 % ; 而对照可高 达 4 % 。
相反 , 花药双核和多核花粉 的 百 分 率 ,
B A 处理的有 2 . 5% , 而对照只有 1 . 9写 。
这证明 B A处理提高了培养过程中花 药 内
的花粉存活率 , 有利于花粉去分化启动 。
三 、 花粉愈伤组织的诱导 、 生长和再
分化
诱导产生的愈伤组织
块数 诱导率 ( 买 ) 壑毅蹂鹊耀弩
对照 7 8
B A处理6 9
9
.
7 5
8
。
6 3
13
2 0
1 6
。
6 7
2 8
。
9 8
, 接种花药数每组均为8 0 个
表 2 B A对大麦花粉愈伤组织分化的后效应
率)1化多.6分(4白苗1绿苗61芽l根36培养愈伤组织块数对照 1 3
B A处理20
绿苗率
6 0
.
0
(多 )
7
.
7
3 0
.
0
典离艳衬 低组处理青 佑养功天
图 1 在培养过程中花粉的发育状况
口单核花粉
响双核和多核花粉
. 死亡花粉
a 。 对照 b 。 B A处理
表 1显示B A 处理的花药与对照花药的愈伤组织诱导率相近 , 但B A 处理的花药所诱导产
生的愈伤组织的生长却远远 比对照的快 , 表明B A 虽然不影响愈伤组织的诱导 率 , 却 可 明显
促进愈伤组织的生 长。 因此 , 在相近诱导率的情况下 , B A 处理的却 比对照有更多 的 愈伤组
织可转入分化培养 , 从而为增加愈伤组织再分化的数目和提高再分化频率提供了先决条件 。
另外从表 2 可以看出 , B A 处理不仅可 以促进愈伤组织的再分化 , 更值得重视的是 B A处
理可以显著地提高绿苗的再生频率 。 联系到水稻花药培养的研究结果 , 即花药培养效率 〔` ’ “ 〕
18 8 广 西 植 物 1 卷
与花药药壁的发育状况和衰退进程密切相关 , 本文结果又表明B A处理可 明显延缓大麦 花 药
药壁的衰退进程 , 我们认为 B A 促进花粉愈伤组织再分化的作用是由于B A 的处理延缓了药壁
组织的衰退进程所致 。 对子B A 能显著促进绿苗分化 , 更值得 引起重视 , 对于其机 理 , 我 们
正在进一步探讨 。
参 考 文 献
〔门 梁海曼等 , 1 98 0 : 花药培养中花粉去分化启动条件及药壁变化的研究 。 植物生理学报 , 6 : 19 一 27
〔 2 ) 钟华鑫、 梁海曼 , 19 81 : 药壁对花粉去分化的影响。 杭州大学学报 ( 自然科学版 ) . 8 : 187 一 195
( 3 〕 方国伟 、 梁海曼 . 19 84 : 不同 p H值下预培养水稻花药对花粉愈伤组织分化绿苗的影响 , 植物生
理学通讯 . ( 3 ) : 36 一 38
( 4 〕 方国伟 、 梁海曼 , 1 98 5 : 低温预处理影响水稻花药培养效率的机理初探 。 植物生理 学 报 , n :
3 6 6一 38 0
〔 5 〕 钟华鑫等 , 1 9 8入 低温预处理影响釉稻花药培养效率的研究 。 植物生理学报 , 13 : 14 4一 15 3
〔 6 〕 河北农业大学总校园艺系选种教研室 , 1 9 7 7 : 在观察蔬菜作物染色体上丙酸一铁一洋红一水合
三氯乙醛 ( P IC C H ) 染色新技术 。 遗传学报 . 4 : 82 一毗
E F F E C T O F B E N Z Y L AD E N IN E ( B A ) O N T HE D E G E N E RA T ION
O F T H E AN T H ER W A LL T IS SU E A N D TH E F R E QU E NC Y
O F SHOO T R EG E N E R A T IO N F RO M C U L T UR E D
A N T H E R S O F
一
HOR D E UM V U LG AR E L
.
Z ho n g H
u a x i n
,
Z h o u J u hu
a , Z h a n g F e i l i a n a n d L i a n g H a i m a n
( D e P a r t m e n t o f B i o l o g y
,
H a n g z h o u U n i v e r s i t y
,
H a n g z h o u 3 1 00 2 2 )
A bs t r a e t T h e u p p e r l e a v e s o f a 血t h e r d o n o r p l a n t s o f ba r l e y b ea r i n g a n t h e r s a t
t h e e a r l y u n i n u e l e a t e s t a g e o f P o l l e n w e r e s p r a y e d w i t h Z o p P m B A
e o n t a i n i n g 0
.
1多
T w e e n
一 8 0 . T h e e f f e e t s o f B A 一 s P r a y i n g o n a n t h e r e u l t u r e s w e r e a s f o l lo w s : 1 ) t r e a t -
e d w i t h B A
,
t h e d e g e n e ar t i o n o f w a l l t i s s u e o f e u l t u r e d a n t h e r s w a s d e la y e d
.
2 )
T h e n 住m b e r o f d e a d p o l l e n g ar i n s a P p e a r e d t o d e e r e a s e a n d t h a t o f b i n u e l ea t e a n d
m u l t i n u
e lea t e p o l l e n g r a i n s i n e r e a s e d
.
3 ) A l t h o u g h t h e p e r e eu t a g
e o f ca l l u 滋n g a n -
t h e r s w a s n o t i n f l u e n e e d b y t h e B A
一 t r e a t m e n t
,
4 ) t h e g r o w t h o f e a l l i a n d p e r
-
e e n t a g e o f g r e e n s h o o t d i f f e r e n t i a t i o n f r o m P o l l e n e a l li w e r e e v id e n t l y e n h a n e e d
,
K . y w o r d s H o r d e 。 附 v “了夕a r e : a n t h e r e u l t u r e ; B A p r e t r ea t m e n t : t a p e t u m 认y e r :
a n d r o g e n e s i s
图版说明
1
. 对照花药的药壁构造 ( x s 。 ) 。 2 . B A 处 理花药的药壁构造 。 ( x 50 ) 。 . 3 培养 10
天后的对照花药药壁构造 ( x 50 ) 。 4 . 培养 10 天后的处理花药药壁构造 。 5 , 培养 10 天 后 的
对照花药药壁的超微结构 ( x 2 0O 0 ) 。 6 . 培养 10 天后的B A处理花药药壁的超微结构 ( x Z。。O )
( T
a表示绒毡层 ; P表示花粉细胞 )
钟华鑫等 : B A对大麦花药培养中药壁的衰退和植株再生频率的影响
Z ho ng Hu a xi ne t al
.
: E f fe e to fbe n zyl a de ni ne (B A)o n t he de ge ne r ato tn
o fti le n at he r w al lti s sue an dt he fe r que e n yo fsho o tre ge ne r ati o双
fro m
e u lte u r dan t he ro s fHo r de` 挑 u` l夕 ae rL .
图版 I
Pl ate l
孽都
e盆 p场称题 t l公扛 合公切 e e n do士 e t xt