全 文 ：第 1 7卷第 4期
9 189年 1 2月
西北农业大学学报
A e ta U ni v
.
S ep t e n tr i o nal i O e ei d e n t
.
Agr i e
.
Vo l
.
1 7
,
N o
.
4
D e e
. , 1 9 8 9
H ig h T r a n s f o r m a t io n F r e q u
o n e y o f B r a s s ie a
C r o P s w i t h A g r o b a e t e r i u m r h i z o g e n e s
H E Y U K E
( D e P a r t m e n t o f H
o r t f e u l t u r e
,
N o r t h二 e s t e r n 月夕r i e u l t u r a l U n i v e r s f t 夕 ,
Y a n夕一 L f n g , S入a a n 戈 i , C h i n a )
R O E IA N D E
.
V O O R R P S
( I o s t i t u t e f
o r
H
o r t i e u l t u r a l P l a n t B r e e d i n g
,研 a 夕e n f n 口e n , T h e N e t h e r l a n d s )
A B S T R A C T
G e n e t i e t r a n s f o r m a t j o n b y 姓夕r o b a e t e r i u 胡 r h `2 0 夕e n e s w a s e a r r i e d o u t u s i zl g
h y p o e o t y l s e g m e n t s o f e a bb a g e
, e a u l i f l o w e r
, B r u s s e l s : p r o u t s o n d o i l s e e d
r a少 . A m o n g t h e s e p l a n t g e n o t y p e s , e a u l i f l o w o r e x h i b i t e d t h e h i g h e s t r o o t
i n d u e t i o n f r e味u e n e y w h e r e a s e a b b a g e s h o w e d t h o h i g h e s t t r o n s f o r m a t i o n f r e -
q u e n e y
.
B a e t e r i a l s t r a i n L B A 9 4 0 2 i n d u e e d m o r e r o o t , t h o n s t r a i n s L B A 9 3 6 5
a n d L B A 8 4 9 0
.
T h o e u l t u r e o f s e q u e n t i a l s e g m e n t s a l o n g t h e f u l l l e n g t h o f
t h e h y p o e o t y l s h o w e d t h a t t h e r e w a s a g r a d i e n t o f i n e r e a s i n g r o o t i n d u e t i o n
f r e q u e n e y f r o m e o t y l e d o n s t o t h e r o o t
.
T r a n 、 f o r m a t i o n f r e q u e n e y w a s r e m a r k a b l y r a i s o d w h e n l一 2 m m t o p p a r t s
o f s o g m e l t s w i t h a l l r o o t、 s t i l l a t t a e h e d w e r e t r a n s f e r r e d o n t o t h e s o l i d
m e d i u m b e f o r o i n d i v id u a l r o o t s o n s e g m e n t s w e r e t r a n s f e r r e d
.
K e y w o r d s
: a 夕r o b a c t e r i u 沉 r h i z o 夕e ,名e s ; b r a s s i e a ; r o o t i n d u e t i o n f r e q u e n -
e y ( R I F ) ; t r a n s f o r m a t i o n f r e q u e n e y ( T F )
1 IN T R O D U C T IO N
G e n e t i e t r a n s f o r m a t i o n
r h f之。 夕e n e s t o d i e o t y l e d o n o u s
i n w h i e h h y P o e o t y l s e g m e n t s
p r o e e d u r e s
, r o o t s a r e i l l d u e e d
o f T 一 D N A f r a g m e z、 t s f r o m A g r o b a e t e r f u m
p l a n t s h a 、
o f P l a n t
b e e n d e v e l o P e d i n t o r o u t i n e
s e e d l i n g s a r e w i d e l y u s e d
.
P r o e e d u r e s
W i t h t h e s e
O n t h e i n o e u l a t e d s e g m e n t s a n d t h e n i n d i v i d u a l l y
本 文于 1 9 8 9年3月 1 3 日收到 。
2西北农业大学学报 1_ 7卷
x ep lan ted t
o s o i d lm ed i u mf or h air yr o o tgr o w th(S h
ai hn 196 5 )
.
U: s t a l ly
, o n l y
l o n g r o o t s (卜 2 e m
o n t o s o i ld m e d i u m
甘 h i c h a r 亡 t o o s h o r t
e x p l a n t i n g
.
J n t h i s
r o o t s a r e a b a n d o n c d
e v a l u a t e T F u n d e r
i n l e n g t h ) f
r o m 、 e g m e n t s a r e t r a n s f e r r e d a S
( D a v i d a n d t e m p o 1 9 8 8 ) m o b t o f
a r e d i f f iC耳 I t t O
s h o r t
e x P l a n t o r
Wa y
,
m a n y 1
11 d u e e d r o o t s
f o 岁 。* r
i n e l u d i n g
r o o t i n i t i a l s
i n d u e e d r o o t s
-
f u r t h e r
一
a f t妙犷
t r a n s f o r m e d
o r l o s t i n s u b e u l t 让 r e ,
d i f f e r e n t e o n d i t i o n s a n d
w h i亡h m a k e s
m e t h o d i e a l l y
`爪 `性Po 乒s少耳“ o
r e d u e e s
“
T F
.
F o r
e s t im a t i o n o f T F
,
i t 15 zi e e e s s a r y t o m o d i f y t h e r o u t i n e p r o e e d u r e s t o m a i n t a i n
a s m a n y t r a n s f o r m e d r o o t s a s p o s 、 i b l e t o g r o w f u r t h e r a t t h e f o l l o w i n g
s t a g e
。
I n r e e e n t y e a r s
,
B r a s s i e a e r o P s s u e h a s e a b b a g e
, e a u l i f l o w e r
, o i l s e e d r a P e
a n d t u r n i P h a v e b e e n t r a n s f o r m e d w i t h 左 . r h f z o g e n 召 5 t o s t u d y t h e m o r p h o -
l o g i e a l r e s p o n s e s o f T一 D N A e x p r e s s i o n i n p l a n t s ( G u e r e h e ` t a l 1 9 5 7 , Jo u a -
n i n e t e l 1 9 8 7
,
O o m s e t a l 1 9 8 5
, T a n a k a e t a l 19 8 5 ) a n d i n f e e t i o n o f e l u b
r o o t ( P l a s ” : o d ` o P人o r a b r a s s `e a e ) t o h a i r y r o o t s `n 刀 i t r o ( M u g n i e r 19 5 6 ) .
In t h e s e e x P e r i m e l ; t s
,
d i f f e r e n t s t r a i n s o f A
. r h i z o g e n e s w e r e u s e d t o i n o e u 一
l a t e s e e d l i n g s o f d i f f e r e n t a g e s
.
N o m e a s u r e m e n t s o f R IF o r T F a r e m a d e
u n d e r t h e e o n d i t i o n s u s e d
.
T h e r e f o r e
,
i t i 、 d i f f i e u l t t o k n o w w h i e h b a e t e r i a l
s t r a i n o r w h a t k i n d o f h y p o e o t y l s e g m e n t s 15 m o s t s u i t a b l e f o r o b t a i n i n g h元g h
T F
。
T h e o b i e e t i v e o f t h e p r e s e n t : t u d y w o s t o f i n d t h e : e l i a bJ。 w a y t o e v a l -
u a t e R I F a n d T F
. a n d s i m u l t a n e o u s l y t o d e a l w i t h s o m e i m p o r t a : t a s p o e t ` o f
h i g h f r e q u e n e y o f t r a n o f o : m a t i o n w i t h 过 . r h f z o 夕e n` 5 .
2 M A T E R I A L S A N D M E T H O D S
2
.
1 B a c t e r i a l s t r a i n s A夕 r o b a c r e r i u 优 r h i z o 夕e n e s w id e t y p e s t r a i i z s L B A
9 4 02 (
a g r o p i n e t y p e )
, L B A 9 56 5 ( m a n n o p i n e t y p e ) a n d L B A 5 4 9 0 ( e u e u -
m o p i n e t y p e ) w
e r e u s e d
.
B a e t e r i a f r o m f r e s h e o l o n i
e s w e r e t r a n s f e r r e d t o
Y M B l i q
u i d m e d i u m ( O
o m s e t a f 19 8 5 )
a n d e u l t u r e d f o r t w o d a y s a t 2 8℃ .
2
.
2 P 1a n t g e n o t y P e s F o u r e u l t i v a r o w e r e s e l e e t e d f o r t r a n , f o r m a t i o n
.
S e p t a
( e a b b a g e
,
B r a s s f c a o l e r a c e a L
. v a r . c a P i t a t a )
,
C e r v i l
l a ( e a u l i f l o w e r
,
B r a : s f e a
o l e r a e e a L
. v a r . b o t r 夕 t f : ) , V r o s a ( B r u s s e l , s p r o u t s , B r a 、 : 萝c a o才e r a e e :`
;t a r . g 。 。 。 i f e r a , a n d T o r i a ( o i l s e e d r a p e , B r a s : i e a n a P u s L . ) .
2
.
8 5白 e d l i n g m a n a g e m e n t T h e s e e d s o f f o u r e u ! t i v a r s w e r e ` t e r i l i z e d i n Z%
w /
v s o d i u m h y p o e h l o r i t e s o l u t i o n f o r 2 0 m i n u t e 、 b y t h r e e r i n 、 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 w i t h o 任 t v i t a m i n s , i n o s i t o l a n d g r o w t h
r e g 妞l a t o r s . H y p o e o t y l s e g m e n t s w e r o e u t o f f f r o m t h e s e e d i n g s a f t e r 7 , 1理,
2 1 a n d 2 8 d a y s
。
第 4期 何玉科等 :发根土壤杆菌在芸蔓属作物上的高效遗传转化 3
~ ~口 ~ ~-
` 一
-
一一 ~一一一-一一 一一一 ~- - ~- 一-一 ~一一 - - ~一目一 , -一一-一2 . 4 s e g m e n t o r ig i n H y p o e o t y l s o f t w o 一w e e k一 o l d s e e d l i n g s w e r e e u t i n t o 3一 5s e g m e n t s i n s e q u e n e e . E a e h o e g m e n t w a s 1 0一 15 m m i n l e n g t h . I n t h i s w a y ,t h r e : t y p e s ( f o r e a b b a g e ) a n d f i v e t y p e s ( f o r r a p e ) o f s e g m e n t s w e r e u s e d ,
5 1 s o g m e n t s w e r e n e a r e o t t o h y p o C o t y l /
r o o t i u n e t i o n s a n d 5 3 s e g m e n t s f o r
e a b b a g e o r 5 5 o e g m e n t、 f o r o i l s e e d r a p e w e r e n e a r e o t t o t }i e e o t y l e d o n 、 .
2
.
5 S e g m e n t i n c u b a t i o n A l l s e g m e n t s f r o m t h e s e e d l i zz g s o f d i f f e r e n t a g e s
w e r e p l a e e d u p o i d e d o w n o n M S m
e d i u m i n g l a s s p o t s a n d i n e u b a t e d a t 2 5
O
C
a f t e r t h e a t t a e hm e n t o f a d r o p l e t o f 左 . r h i z o夕 e n e s s u s p e n s i o n ( 2环l ) o n t h e
t o p o f s e g m e n t s
.
A f t e r t w o d a y s t h e s e g m e n t、 w e r e t r a n s p l a n t e d o n M S
m e d i u m s u P p l e m e n t e d w i t h 2 5 o m m / 1 v a n e o m y e i n e a n d i n e u b a t e d a t 2 5
O
C 全n
t h e l i g h t ( 4 0 0 0 l u x ) w i t h 1 6 h d a y l e n g t h
.
2
.
6 R 0 0 t t r a n s f e r 2 0 d a y s a f t e r i n o e u l a t i o n
, t h e i n d u e e d r o o t s w e r e t r a n s f e r r e d
f r o jn t h e s e g m e n t 3 t o p e t r i d i s h e s i n t w o w a y s
:
( z ) d i
r e e t t r a n 、 f e r : I n d i v 卜
` u a l r o o t s ( s m m o r l o n g e r ) w e r e d i r e e t l y d i s s e e t e d f r o m t h e s e g m e ` t s -
t r a : l s f e r r e d i n t o p e t r i d i s h e s ` n d C u l t u r e d o n M S m e d i u m e o n t a i n i n g 1 0 0 m g / i
c e f o t a x i m e a n d 1 0 0 m g / 1 v a n e o m y e i n e ; ( 2 ) t o p t r a n s f e r
: T h e t o p p a r t s ( 1
-
Zm m i n l e n g t h ) o f r o o t e d s e g m e n t o w i t h a l l i n d u e e d r o o t s a t l a e h e d w e r e e u t
o f f o n d t r a n s f o r r o d i n t o P e t r i d i s h e s
, a n d t h e n e u l t u r e d o n M S m
e d i u m
。 u P P -
l e m e n t e d w i t h l o o m g / 1 , a n e o m y c i ; i e f o r 1 0 d a y s
.
S u b : e q u e n t l y t h 。 r o o t s
w e r e e u l t u r e d s e p a r a t e l y a s d e s e r i b e d f o r r o o t、 d i r e e t l y t r a n s f e r r e d .
2
.
7 T r a n s f o r m a t i o n f r e g u e n e y N u m b e r a n d l e n g t h o f i n d u e e d r o o t 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 a y o
.
A g r o p i n e a n d m a n lr o p i n e w e r e m e a s u : e d ( Ju n g
a n d T e p f e r
, 1 9 5 7 ) t
o i d e n t i f y t r a n s f o r m e d r o o t s a f t e r t h e f o u r t h t r a n s f e r
.
I n a l l e x p e r im e n t s e x e e p t w h e r e i n d i e a t e d o t h俐 w i s e , t h e b a e t e r i a l s t r a i n
u s 。汪 w a s L B A 9 4 0 2 , t h e o r i g i n a l t r a n s f o r m a t i o n m e t h o d w a s t o p t r a n s f e r ,
a n d t h e s e e d l i n g a g e w a s t w o w e e k s
.
3 R E S U L T S A N D D I S C U S S IO N S
T h e f i r s t r o o t s d e v e l o p e d o n t h e t o p s u r f a e e o f h y p o e o t y l s e g m e n t s o f
e a u li f l o w e r f i v e d a y s a f t e r b a e t e r i a l i n o e u l a t i o n
, o n e x p l a n t s f r o m e a b b a g e a n d
B r u s s e l s s p r o u t s a f t e r s e V e n d a y s
, a n d o f o i l s e e d r a p e a f t e r 2 0 d a y s
.
A f t e r t h e i r
f i r s t a p p e a r a n e o o f r o o t s
, t h e n u m b e r a n d l e n g t h o f i n d u e e d r o o t s i n e r e a一
s e d r a p i d l y o n
, e g m e n t s
.
W h e n t h e s e g rn e n t s w e r e e u l t u r e d l o n g e r
, t o p p a r t s o f m o s t s e g m e n t s
t u r n e d b r o w n i s h a n d t i p s o f s o m e i n d u e e d r o o t s w i l t e d
.
A l s o
, g r o w t h o f
A g r o b a e t e r i a o e e u r r e d o n t h e m e d i u m a r o u n d s e g m e n t s
.
8
.
1 R o o t T r a n s f e r
T o p t r a n s f e : i n v o l 、尹。 d t r a r飞s f e r o f a p a r t o f t h e s e g m e n t w h e r e t h e i n d u -
4 西北农业大学学报 17卷
e e d r o ot s w e e ra t t a e h e d
.
Th e s e t op p a r* 5g a v e r is e t ot h o re m a rk a b le in e re a s e
in I RF (n um b e r o f in d e ue d r o ot s p e s e rg m e n t )a n d T F (n um b e r o ft a n rs f o rm e d
r o ot s p e rs e g m e n t )(t a b le l )
.
T F in t h e e a s e o ft o Pt ra n s fe rw a s 3 一 6 t m ie s
h ig h e r in a l lt e s t od g e n ot y p e s
.
I x, o r d e r t o e o m p a r e t o p t r a n s f e r 贫 i t h d i r e e t
t r a n s f e r * e v e r y r o o t l o n g e r t h a n 5 m m w a s e o u n t e d
.
I n d i v i d u a l : o o t s ( r o o t i n i t i a l s ) q u i e k l y r e s u 功 e d g r o w t h o n n e w m e d i u m
w h e n t h e y w e r e l o n g e r t h a n 1 0m m
.
T h e r o o t s : h o r t e r t h a n s m m n e e d e d m o r e
t i m e t o r e s u m e g r o w t h o r e e a s e d g r . w t h
.
o n t h e a v e r a g e
, t h e r o o t s a v a i l a b l e
f o r d i r e e t t r d n s f e r w e r e s h o r t e r t h a n s m m 5 0 t h a t m o s t o f t h e m d i d n o t
g r o w w e l l
.
T h e r o o t s w h i e h h a d g r o w n f o r a n o t h e r 1 0 d ` y s a f t e r t o P t r a n s f e r
w e r e m u e h l o n g e r ( 1 0 m m
o r l o n g e r ) a n d 5 0 e x h i b i t e d b e t t e r g r o w t h i n s u b -
e u l t u r e
.
F r o m t h i s p o i n t t o p t r a n s f e r iu s t r e s e u e d t h o s e ` h o r t r o o t s n o t a v a i l -
a b l e f o r t , a n s f e r a n d m a d e t h e m g r o w l o n g e r e n o u g h t o t r a n s f e r
.
T a b l e 1
.
T r a n s f o r m a t i o n f r e q u e n e y o f s e g m e n t s a f t e r d i r e e t
a n d t o P t r a n s f e r o f i n d u e e d r o o t s o n s e g m e n t s *
g e n o t y P e f i
r s t
t r a n s f e r
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 s f o r边 a t i o n
f
r e q u e n e y
m e 口皿 r 0 0 t
l
e n g t h ( m m )
504论293ó”.。山、 .“八é 1.UOe o b b a g e 3 。 8
3
。
6
B
r u s s e
l
s
s P r o u t s
e a u
l i f l
o w e r
d i
r e e t
t o P
d i
r e e t 2
。
5
4
。
3 9
1 6
。 4 9
8
。
0 9
r口 P e
d i r e e t
t o P
d i
r e e t
t o P
4 。 2
4 。 4
0
。
8
0
。
5
4 。 7 0
1 4
。
2 5
2
。 9 1
1 4
。 0 2
1
.
A n l I n l m U】11 0 f s e g m e n t n u m b e r p e r t r e a t m e n t 15 36 f o r e a b b a g e a n d 1 5 f o r a n y o f o th e r
g e n o t y p e s r e s p e e t iv e ly
.
2。 M
e a n r o o t l
e o g t h 1
5 t h
e a v e r a g e v a l
u e o
f
a l l i
n
b
u e e d r o o t s ( zm m o r l o
n g e r ) o n s e g m e n t s
f
o r
d i
r e e t t r a n s f
e r o r o
f
a
l l r o o t s o n t o P p a r t s o f s e g m e n t s f o r t o P t r a n s f e r
。
T h e r o o t s d i f f e r e n t宜a t e d d u r i n g e 往 l t u r e o f t h e w h o l e s e g m o n七5 w e r e u s e d t o
d e t e r m i n e T F
.
W i t h t o P t r a n s f e r t h e o r i g i n a l r o o t ` f o r m e d O n w h o l e s e g m e n t s
e o u ld g r o w ] o n g e r b e f o r e t h e y w e r e t r a n s f e r r e d
.
I n P r a e t i e e
,
b e s i d e s t h o s e
o r i g i n a l r o o t s
,
m a n y n e w r o o t s a PP e a r e d d u r i n g t h e s u b s e q u e n t e u l t u r e o f
s e g m e川 t o P . I f t h e s e n e w l y f o r m e d r o o t s a r e e o n s i d e r e d , d e t u a l n u m b e r
o f i n d u e e d r o o t s o r t r a n s f o r m e d r o o t s w i l l b e l a r g e r
.
A f t e r t o P t r a n s f e r
, t h e r o o t 、 a t t a e h e d o n s e g m e n t t o P e o n t i n u e d t o g r o w o n
* h e f r e 、 h m e d i u m w hi l e i n d i v 记 u ; 1 r o o t s n e e d s e v e r a l d a y s t o r e s u m e t h e i r
g r o w t h
.
M
e a n w h i l e
,
b e e a u s
e t h e e u t s u r f a e e o f s e g m e n t t o p a n d t h e r o o t s o n
第 4期 何玉科等 :发根土壤杆菌在芸蔓属作物上的高效遗传转化 5
i tw e re b o th in e on te a tw i th th e m e i dum
, t h e r o o t s w e r e e a s y t o a b s o r b
m o r e n u t r i e n t s f o r t h e i r g r o w t h
.
5 0
, t h e s e r o o t : e x h i b i t e d f a s t e r g r o w t h o n
f r e s h m e d i u m
.
U s i n g t o P t r a n s f e r
, s h o o t o w e r e e a s i l y f o r m e d o n t h o s e g m e n t t o P
,
P” r t i -
e u l a r l y a f t e r 1 0 d a y s o f e u l t u r e
.
O n t h e m e d i u m e o n t a i n i n g h i g h e o n e e l t r a -
t i o n o f a n t i b i o t i e , ( 5 0 0 m g / 1 e e f o t a x im u m )
, m o r e s h o o t b u d s w e r e o b s e r -
v e d b u t r o o t g r o w t h w a s h i g h l y i n h ib i t o d
.
I n e o n t r a s t , r o o t s g r e w f a 、 t e r o n
t h e m e d i u m e o n t a i n i n g l o w e o n e o n t r a t i o n o f a n t ib i o t i e s ( 1 0 0 m g / 1
v a n e o -
m y e i n e )
,
b u t g r o w t h o f A
. r h 之` o g e n e s b e e a m e v i s i b l e a f t e r 1 0 d a v s o f
。 u l t u r e . T h e r吐 o r e , t h e P e r i o d f o r t h e e u l t u r e o f s e g m e n t t o P w a s d e f i n e d t o
b e 2 0 d a y s
.
A t s e e o n d t r a n s f e r
,
h i g h e o n e e n t r a t i o n o f a n t i b i o t i e s w a s r e q u -
i r e d i n t h o m e d i u m t o e l i m i n a t e t h e b a e t e r i a i n s id e r o o t e u l t u r e s
。
3
.
2 P Ia n t g e n o t y P e s
O f t h e d i f f e r e n t P l a n t g e n o t y P e s u s e d
, t h e s e g m e n t s o f e a u l i f l o w e r P r o一
d u e e d t h e m o s t r o o t s
.
I n e o n t r a s t t o t h i s
, t h e s e g m e n t s o f e a b b a g e e x h i b i t e d
a l o w e r R I F
,
b u t T F w a s m u e h h i g h e r
.
T h e u n t r a n s f o r m e d r o o r s g r e w s l o w -
l y o r s t o Pp e d g r o w i n g i几 s u b e u l t u r e a s D a v i d a n d T e m P e ( 19 8 5 ) o b s e r v e d 。
S e g m e n t s o f o i l s e e d r a P e r e a e t e d s l o w l y a n d P r o d u e e d t h e l o w e s t n u m b e r
o f i n d u e e d r o o t 、 . T o P t r a n s f e r o r d i r e e t t r a n s f e r w a s P e r f o r m e d 2 0 d a y s
a f t e r b a e t e r i a l i n o e u l o t i o n
.
T h e s e g m e n t s o f o i l s e e d r a P e w e r e s t i l l i n d u e i n g
r o o t s
.
5 0
,
i f t h e w h o l e s e g m e n t s h a d b e e n e u l t u r e d l o n g e r b e f o r e r o o t t r a n -
s f e r
, R I F a n d T F o f o i l s e e d r a P e w o u l d h a v e b e e n s l i g h t l y h i g h e r
.
T r a n s f o r m e d r o o t s f r o m a l l f o u r g e n o t y P e s s h o w e d f a s t g r o w t h d u i n g
t h e f o l l o w i n g e u l t u r e
.
H o w e v e r
, t h e d i f f e r e n e e i n 卜a i r y r o o t Ph e n o t y P e w e r e
o b s e r v e d b e t w e e n Pl o n t g e n o t y p e s
.
H a i r y r o o t s f r o m e a b b a g e a n d o i l s e e d r a P e
d i s P l a y e d a P r o n o u n e e d a n d t y P i e a l Ph e n o t y P e
:
i l e r e a s e d l a t e r a l r o o t f o r m a t i o n
a n d P a r t i a l l o s e o f g e o t r o P i s m
.
L a t e r a l r o o t 、 f r o m e a b b a g e r o o t s w e r e
m u e h t h i n n e r t h a n t h o s e f r o m h a i r y r o o t s o f o i l o e e d r a P e
.
O n t h e o t h e r
h a n d
, t r a n s f o r m e d r o o t s f r o m e a u l i f l o w e r f ` i l e d t o s h o w s u e h h a i r y
r o o t Ph e n o t y P e
.
U s u d l l y
, t h e s e r o o t s e l o n g a t阂 , a n d d i f f e r e n t i a t e d l e s s l a t e r a l
r o o t s
.
D a v i d a n d T e m P e ( 19 8 8 ) a l
o o n o t i e e d t h e d i s a PP e a r a n e e o f h a i r y r o o t
p h e n o t y p e s i n t r a 几 s f o r m e d r o o t s o f e a u l i f l o w e r .
3
.
3 B a e t e r i a l s t r a i n s
A m o n g t h r e e w i l d t y p e b a e t e r i a l s t r a i n s u s e d
,
L A B 9 4 0 2 ( a g r o p i n e t y p e )
i n o i t e d t h e m o s t r o o t s o n i n f ec t e d s e g m e n t s o f e a b b a g e ( t a b l e Z )
.
T h i s r e s u l t
s u g g e s t e d t h a t a g r o p i n e s t r a i n w 、 5 m u e h m o r e v i r u l e n t o n B r a : : i e a o l e r a -
c e a . T h e r o o t s i n i t i a t e d b y L B A 0 3 6 5 o r L B A 8 4 9 0
, e v e n i f t r a n s f o r m e d
,
d i s p l a y e d a l o w e r g r o w t h r a t e a n d p o o r e r l a t e r a l r o o t f o r m 己t i o n d u r i n g s u b e u :
仑
lt u re s
.
P a rt ia l1 05 5 o f
in e it od b y L A B 9 3 65
.
I n t h e i re xp e r im e n t
,
西北农业大学学报
g e o t r o P i s m w
a s o b s e r v e d o n t h e t r 。 , 1、 f o r m e d
17卷
r O 0 t S
p e Li t a n d e o
一 w o r k o r s ( 19 8 5 ) f o u n d t h众 t a g r o p i n e
s t r a i n s ( A 4
,
1 5 5 3 4 )
r e s u l t o f t h e p r e s e n t
a n i m P o r t a n t r o l e
w e r e t h e m o s t v i r u l e n t o n e s o n s o m e B r a s s i e o e r o P s
。
T h e
w o r k 、 u p p o r t s t h i s e o l i e l u s i o n . A u x i n g e n e s , 确 i e h p l a y
1 1 r 0 0 t i n d u e t i o n
,
T a b l e 2
.
T h e e f f e c t s o f b a c t e r i a l
s t r a i n s o n t r a n s f o r m a t i o n f r e q u e n -
e y o f c a b b a g e s e g m e n t s .
P e r e e n t a g e r o o t i n d
u 一 t r a n ` f o r -
s t r a i n s o f r o o t e d e t i o n f
r e 一 m o t i o n
s e g m e n t s q u e n e y f r e q u e n e y
( % )
L B A 9 4 0 2 9 2
L BA 0 3 6 5 4 0
l
』
B A 8 4 9 0 3 6
1 . A m i n im u m o f
n u m b
e r o
f
s e g nt e n t s
i n f
e e t e d b y
e a e
h
s t r a i n w e r e 3 6
.
2
.
C
u e u m o p in e w a s n o t m e a s u r e d
, 。 n d
t h e t r a n s f o r m e d r o o t s i n d u e e d w i t h
L B A 8 4 9 0 w
a s d e t e r m i n o d a e e o r d i n g t o
h
a i r了 r o o t p五e ` o t p了e .
h a v e b e e n l o e a t e d o n a g r o p i n e
p Ia s m id s
.
b u t n o t o n m a n n o P i n e
p l刁习m i d s (W h i t e e r a l
.
19 8 7 )
,
C a r d 、 r e l l i a n d h i s e o l l℃a g u e s ( 1 9名7 )
n o t i c e d t h a t m a n n o p i n e a n d e u e u m o -
p i n e t y o e A
. r 人f之 o g e ” e : 、 t r a i n s a r e
n a t u r a l l丫 d e v o i d o f a 。火i n g e n e : . I n
o u r p r e 、 e n t e x p e r i m : n t , 五i g h R I F o f
s e g m e n t s i n f e e t e d b y a g r o Pi n e s t r a i l l
L B A 9 4 0 2 m a y b e a s 、 o e i a t e d w i t h t h e
i n v o l v e m e n t o f o u x i n g e n e s e x i s t i n g
o n t h e p l a s m i d s o f t h i s s t r a i n
.
M e a n -
w h i l e
,
low g
r o w t h r a t e a n d 一。 o o r
l a t e r a l r o o t f o r ln a t i o n a s w e l l a s l o w
R IF o f 、 e g m e n t s i士一f e e t e d b y m a n n o -
Pi n 。 s t r 。 i。 L B A o s 6 o a n d 。 u二。 m 。 p i n e
s t : : i n L B A 8 4 9 0 m a y b e r e l a t e d t o
, 8 冬
七 夕拓
七午
二 g n
产卜ō乙, JJU
、犷
、 、
\ 丫
、、一一
一、 、 \· 、 、\ 、 、 、了一? 、气1.、、、
t h e d e f e e t s o f a u x i n g e n e s i n t h e
p l a s 卫n i d 、 o f t h e s e t w o s t r a i n s .
3
.
4 S e e d ! i n g a g e
R I F o f e a b b a g e 、 e g m e n t s
d e e r e a s o d w i t h s e e d l i n g a g e f r o m
2 t o 5 w e e k s ( f i g u r e z )
.
H o w e v e ,
,
t h e s e g m e n t s f r o m t h e s e e d l i n g s
a g e d ]一 5 w e e k s e x h ib i t e d n e a r ly
t h e s a m e P o t e n t i a l o f r o g t d i f f e -
r e n t i a t i o n
.
L ik e e o bb a g e
, t h e
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
…
吕斗,了,ó于
门气三。二d
J 勺几 ,
o i l s e e d r a p e s h o w e d h ig h e r R IF
a t s e e d l i n g a g e o f l一 3 w e e k s .
R o o t i n d u e t i o n o f i n f e c t e d
F i g u r e l
s e g m e n t s
d i f f e f 6 n t
R o o t
f r o m
a g 6
1n d u c t i o n o f hy p o c o t y月
c a b b a g e : . e d l j n g s o f
s e g m e n t s
a s召 o e i a t e d w i t h b a e t e r i a l e o zl c e n t r a t i o n o r
f r o m d i f f e r e n t l y a g e d s o e d l i n g s w a `
a P P l i e d v o l u m e o f i n o e u l u m s u s P e n -
s i o n
.
T h e s e g m e n t 、 f r o m o l d s e e d l i n g s ( o l d e r t h a n 4 w e o k s ) d i f f e r e n t i a t e d
第4期 何玉科等 : 发根土壤杆菌在芸整属作物上的高效遗传转化 学
fe we r ro o ts
, p a r t i e u l a r l y w h e n h i g h e o n e e n t r a t i o n o f b a e t e r i a l s u s p e n s i o : ` w o s
u s e d f o r i n o e u l a 之i o n . Q e e a s i o n a l l y , t h e i n f e e t i o i一 s i t e s o f t h e s o s e g m e n t s t u r n e d
b r o w n o r t o t a l s e g m e n t s b e e a m e w a t e r y
.
T h e s e e h : n g e : a Pp a r e n ` l y p r e v e n -
t e d r o o t f o r m a t i o n a n d r o o t g r o w t h
.
I t 15 P o s s ib l
e f o r t h e s e g m e n t s f r o m
o l d s e e d l i n g o t o d i f f e r e r’ t i a t e m o r e r o o t s b y m o d i f v i o g b a e t e r i a l e o n e e n t r a t i o n ,
C o m P a r a t i v e l y
, t h e s e g m e n t s f r o m y o u n g s e e d l i n g s ( t h r e e w e e k s o r y o u n g e r )
w e r e n o t 5 0 s e n s i t i v e t o e o n e e n t r 一
尸,昌ō韶Jē讨,ó,、、
ǎ护à必é lj兰,关
芍口妇00ó竹引曰0ó
吕巴1产ō只Jl户翻一
, 户一 乌
`孙 . 之奋`
闷 ~
0
一ō-éō一ù*呀勺-叫1ó今éō1三óé户J叼
曰,ǐéé叫
a t i o n o f b o e t e r i a l , u s p en s i o n t o
s o m e e e r t a i n e x t e n t
.
T h e r e f o r e
,
e f f i e i e n t t r a n o f o r m a t i o n 15 e a s i l y
o b t a i n e d w o r k i n g w i t h y o u n g
s e e d l i
, 、 9 5 .
3
。
6 S e g m e n t o r i g i n
R o o t i n d u e t i o n w a s g e n e r a l l y
f a v o u r e d b y u s i n g t h e s e g m e n t 、
n e a r e s t t o t h e r o o t / h y p
o e o t y l
iu n e t i o n ( f i g u r e Z )
.
B u t t h i s d o e s
n o t m e a n t h a t t h e s e g m e n t s n e a r e s t
t o t h e i u n e t i o o P r o d u e e d m o r e
t r a n s f o r m e d r o o t s t h a n t h o s e a w a y
.
引 多2 5 3
缺习 , 、 t o r L弘八 ` c g , , 、 t O r 二 9幻 1
F 1g u r e 2
.
R o o t i n d u e t i o o o f h y Po e o t y l
s e g m a n t s o f
b a g e ( I e f t )
d i f f e r e n t o r i g i n f r o m e a b兰
a n d o i l s e e d r a p e ( r i g h t )
4 C O N C L U S IO N
T o p t r a n s f e r h a 、 o f f e r e d t h e o p p o r t u n i t y t o i n e r e a s e n u m b e : o f t r a n s f o r -
m e d r Q o t s a n d t o d e t e r m i n e T F u n d e r v a r i o u s e o n d i t i o n s
.
F o r t r a n s f o r m a t i o n o f B r a s s i e a e r o P s w i t h A g : o b a e t e r i u 脚 r h`之 o g e o e s . h i g h
t r a n s f o r m a t i o n e f f i e i e n e y o f h y p o e o t y l s e g m e n t 、 c a n b e o b t a i n e d u s i n g t h e t o p
t r a n s fe
r p r o e e d叮 r e d e s e r 全b e d i n t h i s p a p e r . A g r o p i n e ` t r a i n s o f b a e t e r i a a p p e a r
t o b e m o r e e f f i e i e n t i n t h i s r e s P e e t t h a n m a n n o P i n e o r e u e u m o P i n e s t r a i n s
.
A n d t h e s e g m e n t s f o r t r a n s f o r m a t i o n e a n b e d i s 、 e e t e d f r o m l一 3 w e e k一 o ld
s e ed l i n g :
.
A c k n o w l e d g e m e n t
w e t h a n k D r T h K r a m e r a n d D r
.
F
. v a n d e r M
a r k f o r t h e i r h e lP f u l
s u g g e s t i o n s i n t h e a e e o m p l i s h m e n t o f r h e e x p e r i m e n t
.
w e a l s o t h ` n k D r . J . I .
W
.
D o n s f o r h i s e r i t i e a l r e m a r k s t o t h e m 盆 n u s e r i p t .
R e f e r e n c e s
1 C a r a d r e l i M
,
S P
a n o L
,
m a r i o t t i D
,
4 5 7 4 6 3
I U a U r O M L
,
C
o s a n t i n o P
。
M o l G e n G e n e t 1 0 5 7 , 2 08 .
2 D a v i d C
,
T
e m p e J
.
P la ” t C o ll R口 p o r t s 1 9 8 5 : 7 18 8一。 l
西北农业大学学报 1 7卷
3 Gu r e e h e P
一
Jo u a ni nl
,
T e P f e r D
,
P o l i e t i e r G
。
M o l G 仑 n G e 陀 e t 1 9 8 7 , 2 0 6 . 3 82一 3 8 8
4 Jo u a n i
n L
,
G u e r e h s P
,
P
a m n o u kd i j
a n
C
,
C a s s e D
e lb a r t F
,
T o u r d e o r J
.
IOM I G
e n
G
e o e t x o s 7 ,
2 0 6 . 3 8 7一 3 9 2
5 M u ` n i e r J 。 p h夕 t o P a t为。了。夕夕 20 5 6 , 7 7 4 : 5 5 6一 3 4 2 ,
6 M u r a s h a T
,
M o s s e B
,
P人少 5 10 1 P l a n t 20 62 , 15 : 4 9 3一 4 0 7
7 o o tn
s
G
,
B
a i n s A
,
B
u r r e l l M
,
K
a r p A
,
T w e l l D
,
W I l
e o x E
.
T h o e r 才P P上 G e ” 口 r 2 0 55 , 了1 : 5 2 5一 3 2 9
5 P
e t i t A
,
D
a v i d C
,
D
a il 1 G
,
E l l i s J
,
G
u y o n P
,
C
a s s e 一D e l b a r t F , T e m P e J . M o l G e n G e o e t
1 9 8 3 , 19 0 : 2 Q4一 2 1 4
。 T a n a k a N , H a y a k a w a M , o hk a w a H . M a s u i C 。 尸la r t c e ll R e P o r r : 1 9 5 5 , 4 : 7 4一了7
2 0 W
r i t e F F
,
S i
n
k
a r
V P
.
I n
:
H
o h n T h
,
S
e
h
e
l l U (
e
d
s ) P l a n t D N A i n f e e t i o u s a g e n t s
.
S P
r i n g e r W i
e n N e w Y
o r
k
,
29 5 7
:
2 4。一 z了9
发根土壤杆菌 ( 一理g or b ac t er l’u m hr l’z O g en es )在
芸蔓属作物上的高效遗传转化
何玉科
( 西北农业大学园艺系 )
R
.
E
.
V o o r r i P s
(荷兰园艺植物育种研究所 )
摘 要
利用发根土壤杆菌 ( A g or b a ct er 佃。 hr 份。 g en es ) 在甘蓝 、 花椰 菜、 抱子
甘 蓝和油 菜的下胚轴切段上进行遗传转化 。 在这些 植物基 因型 中 , 花椰茉的转
化培养获得 了最高的根诱导频率 , 而 甘蓝的转化培养得到 了最高的转化须率 。
同菌株 L B A g 3 e s和 L B A s 4 9 0相 比 , 发根土壤杆菌 L B A 9 4 o Z诱导的根数较 多 。 沿
着下胚轴依次截取切段进行转化培养 , 结果发现从子叶下 切段到根系上 面的 切
段 , 其根诱导频率呈阶梯状上升趋势 。 在切段上的单根转移培养之前 , 截取下
胚轴切段 (此切段仍保留有所有的根 ) 上 1~ Zm m 长的顶端部分 , 转移到固体
培养基上培养 , 结果大大提高 了转化须率 。
关健词 : 发根 农杆菌 ; 芸荃属 , 根诱导频率 ; 转化频率