作物生產(chǎn)論文發(fā)表期刊推薦《中國(guó)果業(yè)信息》溝通果業(yè)信息,聚焦產(chǎn)業(yè)發(fā)展,立足市場(chǎng)分析,預(yù)測(cè)市場(chǎng)動(dòng)向,探討業(yè)界重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題,展示最新科技成果。融新聞性、實(shí)用性、指導(dǎo)性、可讀性為一 體,為我國(guó)水果生產(chǎn)、科技、經(jīng)貿(mào)活動(dòng)以及各級(jí)政府業(yè)務(wù)主管部門(mén)、大型果場(chǎng)、龍頭企業(yè)、產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)規(guī)劃決策提供參考。
摘要 以香蕉未成熟雄花序?yàn)橥庵搀w,以MS為基本培養(yǎng)基,對(duì)外植體進(jìn)行表面消毒、不同切割長(zhǎng)度處理、不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(ZT、KT、2,4-D)在不同濃度情況下進(jìn)行胚性愈傷組織誘導(dǎo)的試驗(yàn)。結(jié)果表明:外植體表面消毒以選用10% H2O2溶液處理效果最好,成功率為83.3%;切割長(zhǎng)度以1.0 cm較為合適;胚性愈傷組織誘導(dǎo)最適培養(yǎng)基為MS+0.5 mg/L ZT+0.5 mg/L KT+4.0 mg/L 2,4-D,胚性愈傷組織誘導(dǎo)率為12.3%。
關(guān)鍵詞 香蕉,胚性愈傷組織,誘導(dǎo)
香蕉是芭蕉科(Muaceae)芭蕉屬(Musa)多年生常綠大型草本單子葉植物,是熱帶、亞熱帶重要的經(jīng)濟(jì)作物。絕大多數(shù)香蕉品種都是三倍體,且多為Musa spp.,AAA群[1]。它們具有高度不育性,不能通過(guò)傳統(tǒng)的雜交育種方式獲得優(yōu)質(zhì)高抗性的香蕉新品種,利用基因工程、體細(xì)胞突變和體細(xì)胞雜交等方法,有望克服傳統(tǒng)育種的限制,而生物技術(shù)的應(yīng)用都需要高效穩(wěn)定的植株再生體系。其中,香蕉的胚性細(xì)胞懸浮系的建立就成為香蕉實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移基因、細(xì)胞融合、植株再生的關(guān)鍵技術(shù)[2-3]。因?yàn)榕咝杂鷤M織作為轉(zhuǎn)化受體并誘導(dǎo)胚狀體而再生的轉(zhuǎn)基因香蕉可降低嵌合體發(fā)生,但是香蕉的胚性愈傷組織誘導(dǎo)率過(guò)低成為影響香蕉的胚性細(xì)胞懸浮系建立的關(guān)鍵因素。已有研究表明[4-5],不同的激素種類(lèi)及配比、外植體類(lèi)型、培養(yǎng)條件對(duì)香蕉胚性愈傷組織的誘導(dǎo)有較大影響。研究ZT、KT和2,4-D在以香蕉未成熟雄花序?yàn)橥庵搀w誘導(dǎo)胚性愈傷組織過(guò)程中的最適配比,以達(dá)到有效縮短香蕉胚性細(xì)胞懸浮系建立時(shí)間和提高其轉(zhuǎn)化效率的目的,為進(jìn)一步開(kāi)展香蕉的遺傳轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
供試香蕉品種為桂蕉B6(Musa spp.,AAA),由廣西植物組培苗有限公司提供,取自國(guó)家香蕉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系常規(guī)育種崗位示范基地的無(wú)病、無(wú)蟲(chóng)、長(zhǎng)勢(shì)良好的香蕉植株。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 外植體表面消毒。以未成熟雄花序?yàn)橥庵搀w材料,剝除花序的苞葉,直至未成熟雄花序長(zhǎng)3 cm左右,進(jìn)行以下3種處理。處理1:在70%酒精中浸泡90 s后取出,用無(wú)菌水沖洗4~5次,切取花序尖端1.5 cm材料接入培養(yǎng)基;處理2:在70%酒精中浸泡30 s,再用1 g/L升汞(HgCl2)浸泡60 s后取出,用無(wú)菌水沖洗4~5次,切取花序尖端1.5 cm材料接入培養(yǎng)基;處理3:在70%酒精中浸泡30 s,再用10% H2O2溶液處理60 s后取出,用無(wú)菌水沖洗4~5次,切取花序尖端1.5 cm材料接入培養(yǎng)基。每個(gè)處理100個(gè)樣品,7 d后統(tǒng)計(jì)消毒情況,3次重復(fù)。
成功率(%)=1-污染率-死亡率
1.2.2 不同長(zhǎng)度外植體對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)的影響。以未成熟雄花序切段為外植體材料,按切割長(zhǎng)度設(shè)3個(gè)處理,即切割成0.5 cm(A)、1.0 cm(B)、1.5 cm(C)。平放于愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基MS+1.0 mg/L IAA+4.0 mg/L 2,4-D+1.0 mg/L NAA+40 g/L蔗糖[6],每個(gè)處理100個(gè)樣品,30 d轉(zhuǎn)接1次,150 d后統(tǒng)計(jì)愈傷組織的誘導(dǎo)情況,3次重復(fù)。
1.2.3 不同培養(yǎng)基對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)率的影響。以MS為基本培養(yǎng)基,設(shè)計(jì)以ZT添加濃度0、0.5、1.0 mg/L;KT添加濃度0、0.5、1.0 mg/L;2,4-D添加濃度0、2.0、4.0、6.0 mg/L;以上3個(gè)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合的36個(gè)配方,另加NAA 0.01 mg/L、谷氨酰胺100 mg/L、生物素1.0 mg/L、甘露醇20 g/L、蔗糖40 g/L、瓊脂6.5 g/L,滅菌前pH值調(diào)至5.8,按每瓶30 mL進(jìn)行分裝,在121 ℃滅菌20 min后,進(jìn)行香蕉愈傷組織誘導(dǎo)試驗(yàn)。愈傷組織誘導(dǎo)在黑暗條件下進(jìn)行,培養(yǎng)室溫度為28 ℃。每個(gè)處理100個(gè)樣品,30 d轉(zhuǎn)接1次,150 d后統(tǒng)計(jì)愈傷組織的誘導(dǎo)率,3次重復(fù)。
誘導(dǎo)率(%)=愈傷組織誘導(dǎo)數(shù)/接種外植體數(shù)×100
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理方法對(duì)外植體消毒效果的比較
同種外植體應(yīng)用不同的處理方法,其結(jié)果相差較大:處理1的污染率最高,但外植體的死亡率比處理2低,處理1的成功率略高于處理2;處理2的污染率較低,但是由于使用升汞進(jìn)行消毒,所以出現(xiàn)了較高的死亡率,致使最后的成功率最低;處理3選擇10% H2O2溶液對(duì)外植體材料進(jìn)行處理,效果最佳,污染率最低,成功率最高。
2.2 不同長(zhǎng)度外植體對(duì)香蕉胚性愈傷組織誘導(dǎo)的影響
幼嫩的未成熟雄花序接種到培養(yǎng)基14 d后開(kāi)始膨大,50 d后在外植體的表面產(chǎn)生黃色的愈傷組織并出現(xiàn)大量褐化死亡情況。在接種150 d后進(jìn)行觀察統(tǒng)計(jì),不同處理均獲得了較高的愈傷組織誘導(dǎo)率,處理B的愈傷組織誘導(dǎo)率和胚性愈傷組織誘導(dǎo)率均略高于其他2個(gè)處理,分別為35.3%、5.3%。結(jié)果說(shuō)明切割長(zhǎng)度以1.0 cm較為合適。
2.3 不同培養(yǎng)基對(duì)香蕉胚性愈傷組織誘導(dǎo)的影響
香蕉細(xì)胞內(nèi)含有大量的酚類(lèi)物質(zhì)導(dǎo)致愈傷組織褐化死亡,在培養(yǎng)基中添加適量的甘露醇(20 g/L)可以降低胚性愈傷組織的褐化程度[7],保持愈傷組織能正常誘導(dǎo)及增殖生長(zhǎng)。在添加甘露醇的培養(yǎng)基中,出現(xiàn)的愈傷組織褐化死亡現(xiàn)象明顯減少,120 d后極少數(shù)愈傷組織表面出現(xiàn)黃白色、松脆、透明的胚性愈傷組織,隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),胚性愈傷組織逐漸增多,對(duì)其進(jìn)行組織學(xué)觀察,在接種150 d后統(tǒng)計(jì)結(jié)果。在誘導(dǎo)香蕉胚性愈傷組織過(guò)程中,當(dāng)2,4-D濃度低于4.0 mg/L時(shí),香蕉胚性愈傷組織誘導(dǎo)率隨著2,4-D濃度增大而升高;當(dāng)2,4-D濃度高于4.0 mg/L時(shí),香蕉胚性愈傷組織誘導(dǎo)率隨著2,4-D濃度增大而下降,結(jié)果說(shuō)明,2,4-D在誘導(dǎo)香蕉胚性愈傷組織形成中也起著非常關(guān)鍵的作用,最適宜濃度為4.0 mg/L。從表4可以看出,隨著培養(yǎng)基中ZT的加入,香蕉愈傷組織誘導(dǎo)率和胚性愈傷組織誘導(dǎo)率得到顯著提高,說(shuō)明ZT對(duì)誘導(dǎo)香蕉胚性愈傷組織形成起到較好的促進(jìn)作用,最適宜濃度為0.5 mg/L。而在培養(yǎng)基中加入KT后,香蕉愈傷組織誘導(dǎo)率和胚性愈傷組織誘導(dǎo)率無(wú)明顯變化,但愈傷組織出現(xiàn)的時(shí)間提前7~10 d,說(shuō)明KT對(duì)誘導(dǎo)香蕉愈傷組織形成起到一定的促進(jìn)作用。篩選出誘導(dǎo)胚性愈傷組織最適培養(yǎng)基為MS+0.5 mg/L ZT+0.5 mg/L KT+4.0 mg/L 2,4-D+1.0 mg/L生物素+100 mg/L谷氨酰胺+20 g/L甘露醇+40 g/L蔗糖,愈傷組織誘導(dǎo)率為53.7%,胚性愈傷組織誘導(dǎo)率為12.3%。 3 結(jié)論與討論
研究結(jié)果表明,外植體不同消毒方法、不同切割長(zhǎng)度[8]均對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)產(chǎn)生一定影響。在香蕉胚性愈傷組織誘導(dǎo)過(guò)程中,當(dāng)2,4-D濃度在4.0 mg/L時(shí),能從香蕉未成熟雄花序誘導(dǎo)出愈傷組織,這一結(jié)果與朱 軍等[9]誘導(dǎo)巴西蕉愈傷組織時(shí)所用的2,4-D濃度相吻合;在添加的3個(gè)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中,2,4-D在香蕉愈傷組織的誘導(dǎo)中起著關(guān)鍵的作用[3]。ZT具有高效、穩(wěn)定等特點(diǎn),在該研究中對(duì)愈傷組織和胚性愈傷組織誘導(dǎo)過(guò)程中起到較好的促進(jìn)作用,同2,4-D配合使用后效果更佳,與趙 輝等[10]對(duì)巴西香蕉吸芽進(jìn)行胚性組織誘導(dǎo)結(jié)果相符。在誘導(dǎo)香蕉胚性愈傷組織過(guò)程中,KT起到使愈傷組織出現(xiàn)的時(shí)間提前的作用。通過(guò)探討不同外植體表面消毒方法、不同外植體接種長(zhǎng)度、不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在不同濃度情況下對(duì)香蕉胚性愈傷組織誘導(dǎo)的影響,進(jìn)一步改進(jìn)香蕉胚性細(xì)胞懸浮系建立時(shí)間及轉(zhuǎn)化率。如能在此基礎(chǔ)上建立起高效、重復(fù)性好的香蕉胚性細(xì)胞懸浮培養(yǎng)技術(shù)體系,將對(duì)香蕉轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究起到推動(dòng)作用。
4 參考文獻(xiàn)
[1] 胡永華,黃惠琴.香蕉轉(zhuǎn)基因研究進(jìn)展[J].中國(guó)生物工程雜志,2004,24(5):34-37.
[2] 徐春香,PANIS B,STROSSE H,等.香蕉胚性愈傷組織的誘導(dǎo)及胚性細(xì)胞懸浮系的建立[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2004,25(1):70-73.
[3] 魏岳榮,黃學(xué)林,李佳,等.貢蕉胚性細(xì)胞懸浮系的建立和植株再生[J].生物工程學(xué)報(bào),2005,21(1):58-65.
[4] 馮新富,謝麗君,陳厚彬,等.香蕉愈傷組織及體細(xì)胞胚誘導(dǎo)過(guò)程中的組織學(xué)觀察[J].果樹(shù)學(xué)報(bào),2007,24(6):788-791.
[5] 林志聰,趙輝,曾會(huì)才.香蕉雄花和組培苗假莖胚性愈傷組織誘導(dǎo)的初步研究[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,32(1):31-35.
[6] 張秀枝,葉惠玲,葉錦華.香蕉、大蕉、粉蕉胚性愈傷組織的誘導(dǎo)[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2007,27(5):66-69.
[7] 溫睿婷,王漢寧,楊如濤,等.降低玉米成熟胚愈傷組織褐化的初步研究[J].分子植物育種,2010,8(3):483-487.
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自:http://www.jinnzone.com/nognyelwfabiao/49750.html