全 文 ：第 18 卷第 2期
19 9 0年6月
西北农业大学学报
Ae t a U n iv
.
A gr ie
.
B o e ra l i一o e e i(通e :飞t :、115
Vo l
.
18 No
.
2
J un
。
1 9 9 0
Op t im a l C o nd it io n5 fo rT ra n s fo rm a t io no fB ra s sic a C o rP sw it h
A go rb a c t e r i:lm r h fz o ge e n s
.
H e Yu ke
( D
e Pa r*。 e ” t o了H o r* ie o l t “ re , N o r 才h* e s r e r 。 月夕 r `c o l t o r a l U 。 i o e r s ￡t 夕 )
A b s t r a c t L ig h t a n d t e m p e r a t u r e h a v e h a d a n i m p o r t a n t e f f e e t o n f n v f t r o
g e n e t ie t r a n s f o r m a t i o n o f e a b b a g 。 , e a t一l i f l o w e r a n d 0 11 , e e d r a p e b y A . r h f z o g e -
n e s . I n t h e l i g h t m o r e t r a n s f o r m o d r o o t s w o r e i n d t , e e d o n h y p o e o t y l s e g m e n t s
t h a n i n d a r k
.
I n e o n t r a s t t o t h i s
, t h e h a i r 乡, r o o t i n i t i a l s i n t h e d a r k p r o d u e e d
m o r e
,
l o n g e r l a t e r a l r o o t s a n d l a r g e r h a i r y r o o t l i n e s t h a n t h o s e i n t h e
L 1g h t
.
W i t h e a b b a g e s e g m e n t s
, t h e h i g h e s t t r a n s f o r m : 、 t i o n f r e q u e n e y w a s a t t a i n e d
a t 2 5
O
C w h e r e a s t h e h i g h e s t r e l a t i v e g r o w t h r a t e o f h a i r y r o o t s w a s r e a e h e d a t
2 8
O
C
.
G r o w t h r a t e o f h a i r y r o o t s w a s n o t a f f e e t e d b y p H i n t h e r a n g e 5
.
2一 6 . 7
b u t s o m e o u t g r o w t h o f A
. r h i z o g e n e s o e e u r r e d w h e n p H w a s a b o v e 6
.
2
.
T h i s
P a t t e r n o f e n v i r o n m e n t a l r e s p o n s o s m a k e s i t p o s s ib l e t o d i v id e s u e h t r a n s f o r m a -
t i o n P r o e e d u r e s i n t o t w o s t a g e s
: a r o o t i n d u e t i o n s t a g e a n d a r o o t g r o w t h s t a g e
.
S u b j e e t w o r d s 月夕 r o b a e t e r i 。 , n , B r a s s f e a , t e m p e r a t u r e / A g r o b a e t e -
r i u m r h i z o 夕 e n e s , g o n o t玉e t z o n s f o r川 :` t i o ,:
0 I n t
r o d u e t i o n
A g r o b a e t e r ` u n : r h f之 o g e ,: e s i , a b l e t o i n s o r t a f r a g m e n t o f s p e e i a l D N A ( T -
D N A ) i n t o t h e g e n o m e o f d i e o t y l e d o n o u s p l a n t s
, g i v i n g r i s e t o t h e i n i t i a t i o n a n d
r a p i d g r o w t h o f li a i r y r o o t s
。
D e s p i t e a e o n s i d e r a b l e a m o u n t o f w o r k o n b i o -
e h e m i e a l a n d g e n e t i e a s p e e t s o f t r a n s f o r m a t i o n
,
l i t t l e 15 k n o w n a b o u t t h e e f f e e t s
o f e n v i r o n m e n t a l f a e t o r s s u e h a s t e m p e r a t u r e
,
l i g h t a n d p H
, w h i e h e e r t a i n l y
e o n t r ib u t e t o t h e i n t e g r a t i o n a n d e x p r e s s i o n o f T 一D N A i n p l a n t e e l l s .
H a i r y r o o t s i n d u e e d i n t h i s w a y e a n b e 一l s e d t o s t u d y p l a n t r e s i s t a n e e t o
o
b l ig
a t e p a t h o g e n s [
` 一 “ ] . I n r e e e n t y e a r s , t r a n s f o r m e d r o o t s h a v e b e e n e s t a b l i s h -
e d f r o m B r a s s i c a c r o p s s u c h a s c a b b a g e
, o i l s e e d r a p e
, e a u } i f l o w o r a n d t u r n i p t
Z一 5 ] .
A n a t t e m p t w a s m a d e t o i n f e e t t r a n s f o r m e d r o o t s o f e a bb a g e w i t ll P l a s 阴 o d f o P h o r a
b r a s s i c a e w h i e h e a u s e s e l u b r o o t d i s e a s e 〔 6 〕 . A l l t h e t r a n s f o r m a t i o n s o f B r a s s i e a
R e
e e iv e d M a v 3 0
,
1 0 5 9
。
, 国家自然科学基金资助课题 .
21第 2 期 何玉科 : 芸蔓属作物在发根农杆菌介导下的最适转化条件
e r o Ps we r e e a r r ie d o ut in t he l ig ht a n d n o m e n t io n wa s m a d e o ft he e f fe e t s
o fa r a n g e o fe n v ir o n m e n t a l fa e t o r s o n t r a n s fo r m a t io n fr e q ue n c y
, a s s e e n i n
m a n y e x p e r im e n t s o f t o b a e e o a n d t o m a t o t r a n s f o r m a t i o n
.
I n a n e f f o r t t o e s t a b l i o h h几 i r y r o o t l i n e s f o r t h e s t u d y o f e l u b r o o t d i s e a s e
r e s i s t o n e e
, w e u s e d h y p o e o t y l s e g zn e n t s o f s o m e B r a s s i e a e r o p s t o p e r f o r m
g e n e t i e t r a n 、 f o r m a t i o n m e d i 、 t e d b y 刁 . r 人12 0 夕 e n e s u n d e r d i f f e r e n t e o n d i t i o n s .
1 M a t e r i a l s a n d M e t h o d s
W i l d t y p e 刁 . r h i z o o e n e s L B A 9 4 0 2 ( :、 g r o p i n e t y p e ) w a s e u l t u r e d a t 2 8℃ f o r
2 d a y s o n Y M B l i q
u i d m e d i u m [
2 .
T h r e e e 一, l t i v a r s w e r e u s e d i n t h e e x p e r im o n t : S e p t a ( e a b b a g e , B r a s s i e a
0 1e r a e 已 a L . v a r . e a P i t a t a ) , T o r i 、 ( o i l s e e d r 、、p e , B . n a P u s L . ) ` n d C e r v i n a
( e a u l i f l o w e r
,
B
. o l e r a c e a L
. 砂 a r . b o t r 夕 t i s ) . S e e d s w e r e s t e r i l i z e d i n s o d i u m
h y p o e h l o r i t e b y t h r e e r i n s e s i n s t e r i l i z e d w a t e r a n d s o w n o n M S m e d i u m (M
u r a -
s h i g e 几 n d S k o o g 1 9 6 2 ) w i t h o u t v i t 、 m i n s , i n o s i t o l a n d g r o w t h r e g u l a t o r s . S e g -
m e n t s w e r e e x e i s e d f r o m h j p o C o t y l s o f Z一 w e e k一 o ld s e e d l i n g s 、 、 n d p l a e e d u p -
s id e d o w n o n M S Z O m
C d i u 、 n ( M S w i t h 2 0 9 / L s u e r o s e ) i : 1 g l a s s p o t s
.
I n o e u l a t i o n
w i t h 月 . r h i z o a e n e s w a s p e r f o r m e d b了 a p p l y i n g Z 协L b a e t e r i a l s u s p e n s i o n o n
t h e e u t s u r f a e e o f e a e h s e g m e n t
.
T 卜e i n o e u l a t e d s e g m e n t s w e r e e o e u l t i v a t e d f i r s t
o n M S Z O m
e d i u n i f o r t w o d a 了 5 a n d t h e n o n M S m o d i u m s u P P l e m e n t e d w i t h 2 5 0
m g / L v
、 Ln e o m y e i n e
.
S o m e o f 9 1
〔、 s: p o t s e o n t a i n i n g t h e i n o e u l a t e d s e g m e n t s
w e r e p l a e e d i n t h e l i g ll t a n d t h e o t h e r s i n t h e d a : k
.
T e m p e r o t u r e s f o r t h e e o 一
e u l t i v a t i o n w e r e 2 0
, 2 5 a n d 2 8℃ . S e g xn c n t s w h i c h w e r e n o t i n o e u l a t e d w e r e
t a k e n a s e o n t r o l s
.
T w e n t j d
: 、 y s a f t e r i r z o e u l a t i o l l , l一 2 m m o f t h e t o p p a r t o f t h e s e g m e n t , w i t h
a l l i n d u e e d r o o t s o n i t
, w a s e u t o l’ f e a r e f u l l y w i t h s e i s s o r s a n d e x p l a n t e d o n t o
M S s o l id m e d i u m S u p p l e m e n t e d w i t h 1 0 0 m g / L v o n e o m y e i n e
.
T h i s 15 r e g a r d e d
a s t h e f i r s t t r a n s f e r
.
A f t e r 一0 d a y s , t h e s e C o n d t r a n s f e r w a s e a r r i e d o u t b y e x p l a -
n t i n g a l l i n d i v id u a l : o o t s s e p a r a t e l y o n t o M S m e d i u m e o n t a i n i n g 2 5 0 m g / L v a n -
e o xn y e i n e
.
F r o m t h e f i r s t t l
·
a n s f e r o n , t }l e r o o t s w e r e e o n t i n t x o u s l y e u l t u r e d
i n v a r i o u s e o m b i n a t i o n s o 上 e n v i : o n l n e n t o l 工。 e t o r s : t }飞 e t o t a l d o r k o r l i g h t o f
2
.
7 w / m
“ w i t h 1 6 h d a y l e n g t h ; t e m p e r a t u r e o f Z。 , 2 5 , 2 5 o r 3 0℃ ; m e d i u m
p H o f 4
.
7 , 5
.
2 , 5
.
7 , 6
.
2 , 6
.
7 o r 7
.
5 w h i e h w a s m e a s u r e d a f t e r a g a r w a s
d i s s o l v e d i n t h e m e d i u m
.
T h e n u m b e r a n d l e n g t h o f r o o t s a r i s i n g f r o m s e g m e n t s o r r o o t i n i t i a l s w e r e
d e t e r m i n e d e v e r y f i v e d o y s
.
R e l a t i v e g r o w t h :
:、 t e o f h a i r y r o o t s w a s a s s a y e d
u s i n g I e n g t h o f r o o t s i n s t e :、 d o f t h e w e i g h t a s 15 u s u a l [ ’ 〕 . A g r o p i n e a n d
m a o n o p i n e i n h a i r了 r o o t s w o r e d e t e r m i n e d t o i d e n t i f了 t r a n s f o r m e d r o o t s t 吕〕 .
2 2 西北 农业大学学报 1 8卷
2 Re s u lt s
I t 1 5u s e f u l t od iv d ie t h e t r a n s f or m a t ion Pr e oe d u r e s in t ot wos t a g e s
:
( l )r o ot
in d u e t ion s t a g e d u r in g wh ie h t h e in e u o la t in o wit h A
.r 人1 2 0 夕e n e s a n d in e u ba t in o
of s e g m e n t s a r e e a r r ie d ou t
, a n d ( 2 ) r o o t g r o w t h s t a g e d u r i n g w h i e h t h e i n d u -
e e d r o o t s a r e e x p l a n t e d a n d t r a n s f e r r e d f o r s u b e u l t u r e
.
2
.
1 R o o t I n d u e t i o n S t a g e
A l t h o u g h t h o f i r s t r o o t s w e r e s e e n o n t h e i n f e e t e d s i t e s o f s e g m e n t s a t
d i f f e r e n t t i m e
, t h e w h o l e r o o t i n d u e t i o n s t a g e f o r t h o v a r i e t i e s o f B r a s s i c a
o
l
e : a c e a w a s a b o u t 2 0 d a y s
.
D u r i n g t h i s s t a g e
, e x p o s u r e t o l i g h t a n d d i f f e r -
e n t t e m p e r a t u r e s i n f l u e n e e d t h e n u m b e r o f r o o t e d s e g m e n t s o f i n d u e e d r o o t s
a n d o f t r a n s f o r m e d r o o t s ( t a b l e l )
.
S e g m e n t s f r o m e a bb a g e a n d e a u l i f l o w e r g ` v e
r i s e t o m o r e r o o t s i n t h e l i g h t t h a n s e g m e n t s i n t h e d a r k
,
I n t h e l i g h t w e r e
a h i g h e r p e r e e n t a g e o f r o o t e d s e g m e n t s
,
h i g h e r r o o t i n d u e t i o n f r e q u e e y ( n u m 二
b e r o f i n d u e e d r o o t s p e r s e g m e n t ) a n d h i g h e r t r a n s f o r m a t i o n f r e q u e n e n y ( t h e
n u m b e r o f t r a n s f o r m e d r o o t s p e r s e g m e n t )
.
T h i s w a s n o t t h e e a s e w i t h o i l s e e d
r a P C
-
T a b l e 1
.
R o o t i n d u e t i o n f : e q u e n e y
s o m e B r a s s i e a e r o p s w h e n i n e u b a t e d i n
o f s e g m e n t s f r o m
t h e l i g h t
o r i n t h e d a r k
g e n o t y P e t
r e a tm e n t , P e r c e n t a g e o f
r o o t e d , e g m e n t ,
( % )
1ig h t d a r k
r o o t i n d u e t i o n
f r e q u e n e y
t r a n 兮 f o r m a t i o n
f
r e q u e n e y
1ig h t d
a r k 1ig h t d
a r k
QUIù亡J八OR几」…q八自Ul上1工“n.e a b b a g e 0 。 7f a P e 0 。 2
e a u
l i
-
f I
o w e r
i n o e u l a
。
e o n t r o l
i n o e u l
a
.
e o n t r o l
1 n o e u l a
.
e o n t r o l
9 2 8 6
2 3 3
17 5 8
1 4 5 0
1 0 0 4 1
1 3 3 3
3
。
6
0
。
1
0 。 5
0
。
2
4 。 4
0
。
1
2 。 5
0
0
。
3
0
1 。 3
0
0 。 5
1
。
S e gm e n t s w e r e i n e u b a t e d a t 2 5℃ .
名 . A tn i n im u m o f n u m b e r o f s e g m e n t s p e : t r e a t m e n t w a s 36 i n t h e l i g h t , 2 6 i n
t h e d a r k a n d 1 5 f o r e o n t r o l s r e s P e e t i v e l y
。
3
.
M
e a s 住 r e m e n t w a s m a d e 2 0 d a y s a f t e r i n o e u l a t i o n w i t h A · r h i z o 夕 e o e s .
I t
t l a t e
t l a t e
s h o u l d b e
r o o t s
.
T h e
n o t e d t h a t s o m e e o n t r o l s e g m e n t s w e r e
e o n t r o l s e g m e n t s f r o m e a u l i f l o w e r a n d
m o r e r o o t s t h a n t h
o s e f r o m e a bb a g e
.
s 以e h r o o t
s e g m e n t s f r o m a l l g e n o t y p e s w a s a p p a r e n t l y p r o h i b i t e d
U s u a l l v
, o n l y o n e o r t w o r o o t s w e r e o b s e r v e d O n
a l s o a b l e t o d i f f e r e n 一
0 i l s e e d r a P e d i f f e r e n -
f o r m a t i o n o f e o n t r o l
i n t h e l i g h t
.
o n e e o n t r o l s e g m e n t
2 3第 2期 何玉科 : 芸蔓属作物在发根农杆菌介导下的最适转化条件
i f th is s e g m e n ti f f de r e n tia te dr o o t(s )
.
I n e o n tr a s t to th is
, s e g m e n t s i n o e u l a t e d
w i t h A
i n d u e e d
. r h f之 o g e n e s u s u a l l了 d i f f e r e n t i a t e d m o r o t h a n t h r e o r o o t s i f t h e y w e r e
.
A m o n g t h e s e i n o e u l a t e d s e g m e n t s
,
5 0 11门C a h i g h e a p a e i t y o f
r o o t d i f f e r e n t i a t i o n
, w i t h m o r e t h a n 3 0 r o o t s P e :
e x h i b i t e d
S C g r’n e n t 。 I n o e u l: 、 t e d s e g m e n t s
a l s o p r o d u e e d m u e h nT o r o u n t r a n s f o r m e d r o o t s t h a n e o n t r o l s e g m e n t s
.
u n t r a n s f o r m e d r o o t s 〔l i f f e r e d f r o m t r a n s f o r zn e d r o o t s i n g r o w t h b e h : v i o u r
.
9 r e w r a t h e r s l o w ly o r e V e n s t o p p e d g r o w i n g
, a n d s e ld o m d i f f e r e n t i a t e d
r o o t s a n d l o s t g e o t r o p i e r e s p o n s e s
,
T h e
T h e y
l a t e r a l
W h e n t e m p e r a t u r e w a s r a i s e d f r o xn 2 0 t o 2 5℃ ,
i n p e r e e n t a g e o f r o o t e d s o g m e n t s
,
i n r o o t i n d u e t i o n
t h e r e w a s a l a r g e i n e r e a s e
r jn a t i o n f r e q u e n e y ( t a b: l e Z )
.
A f u r t ll e r i n e r e a s e
w e r c i n e u b a t e d
1 n
f r e q u e n e y a n d i n t r a n s f o -
t e m p e r a t u r e o n l y h a d a
m i n o r i n f l u e n e e
.
I f t h e s e g m c n t s
l o w r o o t
a t 3 0℃ i n t h e d a r k , o n l y 1 5 %
P r o d u e e d
o P t l m u m
r o o t s a t v e r y i
n d u e t i o n f r e q u e n e J ( 0
.
3 )
. 工n t h e d a r k , t h e
t e m p e r ` t u r e f o r r o o t i n d u e t i o n o f e a bb a g e w o s a b o u t 2 5℃ . T h e h i g h e s t
t r a n s f o r m a t i o n f r e q u e n c y W a s o b t a i n e d i n t h e l i g h t
.
T a b l e 2
.
1丈o o t i n d u e t i o n f z℃ q u o n e J· o f e a b b a g e
s e g m e n t s w h e n i n e u b a t e d a t d i f f e r e n t t e m p e r a t u r e s
.
t e m P e r a t u r e
r o o t i n d u e t i o n
f r e q u e n e y
t r a n , f o r m a t i o n
f r e q u e n e y
(
”
C )
P e r e e n t a g e o f
r o o t e d g e g m e n t
( % )
li g h t d a r k l ig h t d a r k 1i g h t d a r k
1
.
0 1
。
0
3
.
6 2
.
9
2
。
5 1
。
0
O
。
3
0
。
5
2
。
5
0 。 1
0
。
7
O
。
2
0
。
1
沁15486口J乌曰,é石峡n口。O20853
.
M
e a 、 u r e m e n t w a s m a d e 2 0 d a y s a f t e r i n o e u l a t i o n w i t h 刀 · r h i z o 夕 n e : 。
I n t h e d a r k
, a l l i n o e u l
、: t e d s e g m e r l t s lo s t t h e i r g r e e n e o l o r a n d p r o g r e s s i v e l y
t u r n e d b r o w n i s h d u r i n g r o o t i n o l u e t
i o n s t、: g e . T h i s b e e a m e m o r e p r o n o u n e e d a t
h i g h e r t e m p e r a t u r e
.
H o w e v e r , e o n t r o l s e g e m e t、 l o s t t h e i r g r e e n e o l o r , b u t d id
n o t t u r n b r o w n i s h
.
T h e i n o e u l a t e d s e g m e n t s lo s t g r e e n e o l o r f a s t e r t h a n e o n t r o l
s e g m e n t s
。
2
.
2 R o o t G r o w t h S t a g e 一
T r a n s f o r m e d r o o t s g r e w f a s t e r i n t h e d a r k t h a n i n t h e l i g h t ( f i g u r e l )
.
H a i r y r o o t i n i t i a l s
, w h e n e u l t u r e d i n t h o d a r k
, t e n d e d t o p r o d u e o m o r e l a t e r a l
r o o t s t h a n u n t r a n s f o r m e d r o o t s
.
W h e n t e m p e r : , t u .l e w o s r a i s e d f r o l n 2 0 to 2 8 co
, t h o s i g n三f i e o n t i n e r e ` , e s
2 4西北农业大学学报 18卷
( D un ea n
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M
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l e n g t h o f h a i r y r o o t s r e s p e C t i v e l y b o t h
n o t s h o w n ) w e r e o b s e r v e d i n n u m b e r a n d
i n t h e d a r k d n d i n t h e l i g h t
.
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D u r i n g t h e f i r s t 5 d o y s
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.
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l e n g t h o f h a i r y r o o t s
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h i g h e r t e m p e r a t u r e a n d i n t h e d o r k
.
G r o w t h w a s o p t i m a l a r o u n d 1 0 d o y s a f t e r
t r a n s f e r
, a n d a f t e r 2 0 d a y s g r o w t h o f
h a i r y r o o t s e u l t u r e d a t h i g h e r t e m p e r a
-
t u r e s l o w e d d o w n
。
H a i r y r o o t s c u l
-
t u r e d a t 2 0℃ m a i n t a i n e d t h e s t e a d y , b u t
s l o w i n e r e a s e i n n u m b e r a n d l e n g t h
.
H a i r y r o o t s o f e a b b a g e r e a e h e d t h e
h ig h e s t r e l a t i v e g r o w t h r a t e a t 2 8℃
w h i l e t h o s e o f o i l s e e d r a P e a n d e o u l i f l o w e r
d i d t h i s e i t h e r a t 2 5℃ i n t h e l i g h t
o r a t 2 8℃ i n t h e d a r k ( f i g u r e Z ) .
N o s i g n i f i e a n t d i f f e r e n c e w a s o b
-
s e r v e d i n n u m b e r a n d l e n g t h o f h a i r y
r o o t s w h e n m e d i u m p H w a s c h a n g e d
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.
7
.
B u t
,
h a i r y r o o t s g r e w s l o w l y i f p H w a s a b
o v e 7
.
2 o r b e l o w
第 2 期 何玉科 : 芸蔓属作物在发根农杆菌介导下的最适转化条件 2 5
凌. 7 . On the m e d i一: m . w i tho 一I ta n * ;b io tie s , s o m e o u t g r o w t h o f A . r h i : o g e ,了e s
w :、 5 f o u n d a r o u n d h a i r y r o o t s a t p H h i g h e r t h a n 6
.
2 , e v e n a f t e r t h i r d t r a n s -
f e r
.
o u t g r o w t h o f b a e t e r i a w 、 5 f a s t e r i n t h e d a r k a n d w i t h r i s e i n t e m p e r a t u r e .
S o m e t r a n s f o r m e d r o o t s e x h ib i t e d e x t r e l n e l了 h i g h r e ] a t i v e g r o w t h r a t e a t
d i f f e r e 、飞t t e m p e r a t u r e s
.
R o o t l i n e B 1 2 2 12
, e u l t u r e d f o r 2 0 d a y s a t 2 8℃ i n t h e
d a r k
,
g
: 、 v e r i s e t o 1 2 0 l a t e r a l r o o s w i t h 3 0 7 5 m m o f t o t a l l o n g t h
.
R o o t l i n e
B 1 12 3 5 , e u l t u r e d f o r t h e s a m e p e r i o d a t 2 0℃ i n t h e d a r k , p r o d u e e d 6 4 l a t e r a l
r o o t s w i t h 1 8 2 3 m m o f t o t a l l e n g t h
.
O n t h e o t h e r h a n d
, s o m e r o o t i n i t i a l s
f o r m e d l o n g r o o t s w i t h f e w l a t e r a l r o o t s
.
R o o t l i n e B 1 43 3 4
,
f o r e x a m p l e
,
p r o d u e e d o n l y 1 2 l a t e r a l r o o t s
,
b u t w i t h 2 2 3 6 m m o f 令o t a l l e n g t h . T h e s e s p e -
e i f i e f e a t u r e s o f d i f f e r e n t l i n e s d i d n o t e h a n g e a f t e r s e v e r a l g e n e r a t i o n s o f
s u b e u l t u r e
.
3 D i s e u s s i o n
T h e v a r i o u s p r o e e d u r e s u s e d t o t r a n s f o r m p l a n t s w i t h A
. r h ` z o g e n e s a r e
d i f f e r e n t
,
b u t t h e y a l l h a v e t h e s a m o t w o s t a g e s i n e o m m o n
.
T h e f i r s t s t e p
( r o o t i n d u e t i o n s t a g e ) i n v o l v e s t h e i n f e e t i o n o f A
. r h i z o g e n e : a n d t h e i n t e g r a t i o n
o f T 一 D N A i n t o p l a n t e e l l s w h i e h i n t u r n g i v e r i s e t o i n i t i a t i o n o f t r a n s f o r m e d
r o o t s
.
O n t h e o t h e r h a n d
, t h e e x p r s s i o n o f T 一D N A w h i e h e a u s e s f a s t g r o w t h
o f h a i r y r o o t s 15 t h e e h a r a c t e r i s t i e e v e n t d u r i n g r o o t g r o w t h s t a g e
.
T h e r e s u l t s
i n o u r p r e s e n t e x p e r i m e n t i n d i e a t e t h a t t h e s e t w o s t a g e s h a v e d i f f e r e n t r e q u r e -
m e n t s f o r t e m p e r a t u r e a n d l i g h t e o n d i t i o n s
.
3
.
1 R o o t I n d u e t i o n
C o m p a r e d w i t h c o n t r o l s e g m e n t s
, ; n o e u l a t e d s e g m e n t s d i f f e r e n t i a t e d m o r e
u n t r a n s f o r m e d r o o t s
.
T h i s f a c t s h o w s t h a t t h e i n f e C t i o n o f A
. r h i z o g e n e s s t i -
m u t a t e s t h e d i f f e r e n t i a t i o n o f b o t h t r a n s f o r
一n o d 、 n d u n t r a n s f o r m e d r o o r s . O b v i -
o u r s l y
, t h e r o o t s f r o m i n o e u l o t e d s e g m e n t s o r e :一 m i x t u r e o f t r a n s f o r m e d a n d
u n t r a n s f o r m e d r o o t s
.
C o n t r o l s e g m e n t s p r o d u C e d f e w c r r o o t s i n t h e l i g h t t h a n i n t h e d a r k
.
I n
e o n t r a s t t o t h i s
, e x p o s u r e t o l i g h t s t i m u l a t e s t h e i n d u e t i o n o f t r a n s f o r m e d r o o t s
o n i n o e u l a t e d s e g m e n t s
.
I n t h e d a r k
, t h e i n o e u l a t e d s e g m o n t s g r a d u a l l y l o s t t h e i r g r e e n e o l o r a n d
t u r n e d b r o w n i s h
, e o n e o m i t a n t w i t h d e e r e a s i n g f r e q u e n e y o f r o o t i n d u e t i o n a n d
t r a n s f o r m a t i o n
.
T h e s e e h a n g e s b c e a m e m o r e v i s ib l e a n d f a s t e r w i t h a r i s e i n
t e m p e r a t u r e
.
T h i s o b s e r v a t i o n f o r m s a n i n d ie a t i o n t h a t l i g h t p l a y s a n i m p o r t a n t
r o l e i n i n d u e t i o n o f t r a n s f o r m e d r o o t s
.
P o s s ib l y
, t h e h e a v i e r i n f e e t i o n o f 过 .
r h i z o g e n e s
, u s u a l ly a t h i g h t e m p e r o t u r e
.
( 3 0℃ ) i n t h e d a r k , t e r m i n a t e d p h o -
t o s y n t h e s i s o f s e g m e n t s a n d d
`皿 a g e d t h e o r i g i n a l t i s s u e s t o t h e e x t e n t w h i e h
2 6 西北 农业大学学报 18 卷
ma d e t ho s e g me n ts n o ts uita b l e f o r r o o t in d ue t io n
.
H o we e vr
,
d i r e e t e f f e e t s o f
1i g h t o n t h e t r a n s f o r m a t i o n p r o e e s s e : n n o t b e e x e l u d e d
.
T h e p r e v i o u s r e s e a r e h w o r k e r s f o u n d t h a t a t t e m P e r a t u r e o f 3 0℃ o r h i g h e r s
t h e r e w a s a t h e r m o s e n s i t i v e p h e n o m e n o n o n p l a n t t i s s u e s i n f e e t e d w i t h A g
r o b a c -
t e r i u 。 _t Z`二 e f a e i e , s 〔 “ 一 ” ’ . M o r C r e e e n t l y , 八 I t一M o o r b e 、、 n d h i s e o l l e g u e s s t u d -
i e d t e m P e r a t u r e一 s e n s i t i v e s t e p i n T i p l a s m i d v i r 一 r e g i o n i n d u e t i o n a n d o b s e r v e d
t h` t t u m o u r i n d u e t i o n w a s t c m p e r a t u r e 一 d e p e n d e n t a n d i n d u c t i o n o f v f r D Z w a s 5 19 -
n i f i e a n t l y r e d u e e d a t 2 8℃ [ ` “ 了 . I n o u r p r e s e n t e x p e r i m e n t , h a i r y r o o t i n d u e t i o n o n
s e g m e n t s , t o o k t h e f o r m o f s i m i l a r s e n s i t i v i t y
.
3
.
2
飞
R o o t G r o w t h
A m o n g t r a n s f o r m e d r o o t s
, t h e r e w e r e t h e a l o n g , t y p e h a i r y r o o t l i n e s w h i e h
h a d f e w e r
,
l o n g l a t e r a ] r o o t s
, : 、 n d b u s h y ” t y p e h a i r y r o o t l i n e w h i e h d i f f e r -
e n t i a t e d m 、 n y s h o r t l a t e r o l r o o t s . A l s o , l a r g e d i f f e r e n e e s i n r e l a t i v e g r o w t h r a t e
w e r e o b s e r v e d a m o n g t r a n s f o r m e d r o o t l i n e s
.
U n l i k e t h e h a i r y r o o t s w h ie h h a d
e x t r e m e l y h i g h p o t e n t i a l s i n r o o t g r o w t h
, s o m e h a i r y r o o t s g r e w r a t h e r s lo w l y
a l t h o u g h t h e y w e r e e o n f i r m e d b y o p i n e m e a s u r e m e n t
.
T h e s e d i f f e r e n e e s a p p e a r e d
t o b e s t a b l e t h r o u g h s e v e r a l t r ; n s f e r s
.
O n e p o s s ib l e e x p l a n a t i o n f o r t h i s d i v e r s i t y
i n r o o t g r o w t h m i g h t b e t h e h e t e r o g e n e i t y a m o n g P l a n t s
.
I f t h i s w e r e t h e e a s e
,
t h e n i t w o u l d i m P l y t h a t a l l t h e h a i r y r o o t s f r o m t h e s a m e s e e d l i n g o r t h e o a m e
s e g m e n t b e h a v e s im i l o r l y t o e a c h o t h e r
.
H o w e v e r
, t h e f a e t 15 t h a t t h e t r a n s -
f o r m e d r o o t s f r o m t h e s a m e s e e d l i n g o r t h e s a m e s e g m e n t b e h a v e d d i f f e r e n t l y
, a n d
o n l y a f e w o f t h e m e x h i b i t e d h i g h p o t e n t i a l s i n r o o t g r o w t h
,
w h i l e t h e o t h e r s
d i d n o t
.
I t 15 e l e a r t h a t p l a n t g e n o t y p i e d i f f e r e n e e w a s n o t m a i n r e a s o n f o r t h e
d i v e r s i t y i n g r o w t h b e h a v i o u r s b e t w e e n t h e s e r o o t l i n e s
.
R a t h e r
, t h e s e d i f f e r e n e e
m i g h t b e e x p l a i n e d b y v a r i a t i o n i n t h e i n t e g r a t i o n a n d e x p r e s s i o n o f t h e T 一D N A
i n t h e p l a n t g e n o m e
.
S o m e a n o l y s i s o f e x p e r im e n t s i m p l i e o t e a b n o r m a l T 一D N A
i n s e r t o i n a n d m i n u s c h a n g e s i n t h e b o r d e r e n d s o f T一 D N A [ ` 3 ’ ` 4 〕 。 T h e s e t r a n s g e n ic
a b n o r m a l i t i e s m a y a f f e e t m o r p h o r l o g i e a l f e a t u r e s o f t r a n s f o r m e d r o o t s
.
T h e r e f o r e
,
i t 15 r e a s o n a b l e t o d e d u e e t h a t t h e d i v e r s i t y i n g r o w t h b e h a v i o u r o f t r o n s f o r m e d
: o o t s 15 m a i n l y e a u s e d b y t h e v a r i a t i o n s i n e x p r e s s i o n o f T 一 D N A . N e v e r t h e r l e s s ,
t e m p e r a t u r e a n d l i g h t i n f l u e n e e s u e h v a r i a t i o n s
.
A e k n o w l e d g e m e n t s
O u r a p p r e e i a t i o n 15 e x p t℃ s s e d t o D r . F . v a n d e r M a r k a n d D r 。 R 。 E 。 V o o r r i P s
f o r m a n y h e 1P f u l s u g g e o t i o n s e o n e e r n i n g t r a n s f o r m a t i o n P r o e e d u r e s
。
R e f e r e n c e
1 M
u g n i e r J
,
M
o , , e
B
.
V e g e u l a r
一 a r
b
u , e u
l
a r i n f
e e * i o n i n t r a n , f
o r m e i r o o t· i n d “ e i n g t r a n , f e r r e d
D N A
r o o t , g r o w n a x n i e a l l y
.
p凡夕 t o P a r h o l o 夕y , 1 0 57 , 7 7 ( 7 ) , 1 0 4 5~ 1 05 0
2 O
o m , G
,
W h i t
e R T
,
A l l t o n in J F
, ’ e t a l
.
G e n e t i e t r a n o f
o r m a t i o n i n e o l t i
v a r , o f 0 11, e e d
r a P e ( B r a s s i e a n a P u s ) u o i n g A g
r o
b
a e t e r i 以 m . T h e o r . A P P I . G e n e t
. , 1 0 5 5
,
7 1
:
3 2 5~ 3 2 ,
罗第 2期 何玉科 :芸蔓属作物在发根农杆菌介导下的最适转化条件
3 D
a v idC
,
T
e m p e J
.
G e n e t ie t r a n , f o r m a t i o n o f e a u li f l o w e r ( B , a s s 百c a o l e r a e e a L . v a r . B o t r 少 t f : )
b y A g
r o
b
a e t e r i u m r 八f之 。 夕 e ” e s . 尸l a n t C e ll R e P o r t s , 1 9 5 8 , 7 : 8 8~ 5 9
4 G
u r e h e P
,
J o u a n i n l
,
T
e P f e r D
, e t a l
。
G e n e t i e t r a n g f o r m a t l o n o f
o i lg e e d r a P e ( B r a s s f e a n a P u s
b y R I T
一
D N A
o f 月 g r o b a e t o r i u 加 r 八i￡ o 夕。 , e : a n d a n a l y , 10 o f i n h e r i t a n e e o f t r a n , f o r m e d p h e -
n o t y p e
.
M
o
l
.
G e n
.
G
e n e t
. ,
10 5 7
, 2 0 6
: 3 5 2 ~ 3 5 6
5 T a n a k a N
,
H
a y a k a w a M
,
M a n o Y ,- e t a l
.
I n f
e《 t i o n o f t u r n i p a n d r a d i o h o t o r a g e r o o t, w i t h
注 g r o b a e* e r `u m r h i 之。 夕e n e s . 尸l a ” t C e ll R e户 o r t : , 1 9 5 5 , 4 : 7 4~ 7 7
6 M
u g n i e r J
.
I n f e e t i o n b y p o l夕爪夕 x a b e t a e a n d P la , m o d i o p h o r a b r a , 。 i e a e o f r o o t , e o n t a i ,; i n g
r o o t一 s n d
u e i n g t r a n , f e r r e d D N A o f 搜 g r o b a e t e r i “ 爪 r h f之 o g e ” e s . p h少 t o P a r八0 10 9夕 , 2 98了, 7 7 ( 4 )
5 3 9~ 54 2
7 J u n g J
,
T e p f e r D
.
U 、 e o f g e n e t 主e 亡r a n 、 f o r m a 之i o n b y t h e R I T 一 D N A o f 」夕 r o b a c t e r 丁m r h f` o -
g e n e s t o o t im u l a t e b i
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r o t o p l a o t a n d o f t r a n , f o r m e d p l a n t e e l l、 . N e w Y o r k : B e r l i n S P r i n g e r ,
1 9 8 6 , 1 0 9 ~ 1 4 2
芸蔓属作物在发根农杆菌介导下的
最适转化条件
何玉科
(西北农业大学 园艺系 )
摘 要 光照和温度对甘蓝 、 花椰菜和油菜在发根农杆菌介导下的离体遗传转化具有 很
大的影响 。 光下培养的下胚轴切段比暗中培养的 一『轴胚切段诱发出较多的转化根 , 而暗中 培
养的毛状根比光下培养的毛状 根具有较强 的侧根分生和伸长生长能 力 。 在 2 5 O C 的温度条件
下 , 甘蓝 切段的转化频率最高 , 然而在 28 O C的温度条件下 , 甘蓝毛状根的相对生长速 度 最
了 高 。 在 5 . 2~ 6 . 7的范围内 , p H 值 对 毛 状根的生长速率无明显影响 。 根据环境条件的不同反
应 , 可 以将转化过程分为两个阶段 : 根诱导阶段和根生 长阶段 。
主肠词 上壤杆菌属 , 芸蔓属 , 温度 /发根农杆菌 , 遗传转化