摘要:以大豆(Glycine max)品種吉農(nóng)21的胚軸、子葉、子葉節(jié)、胚根為外植體,探討了不同濃度6-芐氨基腺嘌呤(6-BA)對大豆愈傷組織誘導的影響。結(jié)果表明,對于大豆無菌苗不同組織部位的外植體,MS+1.0 mg/L IAA +1.0 mg/L 6-BA 均為最佳的愈傷組織誘導培養(yǎng)基。
關(guān)鍵詞:大豆(Glycine max);吉農(nóng)21;6-芐氨基腺嘌呤(6-BA);愈傷組織
中圖分類號:Q813.1 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)16-3999-03
大豆(Glycine max)屬于蝶形花科大豆屬,別名黃豆,是古老的栽培作物之一,至今大約有四、五千年的種植歷史。我國不僅種植大豆歷史悠久,而且是栽培大豆的起源地,世界上其他國家的大豆大多是直接或間接從我國傳播出去的。大豆的組織培養(yǎng)研究始于20世紀60年代,但各種外植體的組織培養(yǎng)與再生植株都十分困難。直到80年代中后期,大豆的組織培養(yǎng)工作才有了突破性的進展,大豆的組織培養(yǎng)常用外植體包括真葉、下胚軸、子葉、子葉節(jié)、胚軸和胚等[1-9]。近年來,也有報道可以通過胚尖誘導形成再生植株[10-12],但多數(shù)再生體系再生頻率低、重復性差,而愈傷組織再生體系與直接再生體系相比具有重復性好、出芽率高等特點。然而迄今為止,通過大豆愈傷組織途徑獲得再生植株的報道較少。本研究探討不同濃度的6-芐氨基腺嘌呤(6-BA)對愈傷組織誘導的影響,篩選出愈傷組織誘導的最佳培養(yǎng)基,進而能建立一個高效的大豆愈傷組織遺傳轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)。
1 材料與方法
1.1 材料
大豆種子吉農(nóng)21由吉林農(nóng)業(yè)大學生物技術(shù)中心提供。
1.2 方法
1.2.1 種子的萌發(fā) 選取飽滿成熟的大豆吉農(nóng)21的種子,用體積分數(shù)為70%的乙醇消毒30 s,再用質(zhì)量分數(shù)為0.1%的升汞溶液消毒10 min,用無菌水沖洗3~5次后接種到MS基本培養(yǎng)基上,溫度(25±2) ℃,光照度2 000 lx條件下進行培養(yǎng)。
1.2.2 愈傷組織的誘導 以培養(yǎng)7 d后的無菌實生苗的胚軸、子葉、子葉節(jié)、胚根為外植體,分別接種于不同愈傷組織誘導的培養(yǎng)基中,放入黑暗條件下進行培養(yǎng),20 d后統(tǒng)計其愈傷組織誘導情況。愈傷組織誘導培養(yǎng)基分別為A培養(yǎng)基:MS+ 1.0 mg/L IAA + 1.0 mg/L 6-BA;B培養(yǎng)基:MS+ 1.0 mg/L IAA + 2.0 mg/L 6-BA;C培養(yǎng)基:MS+ 1.0 mg/L IAA + 3.0 mg/L 6-BA。
2 結(jié)果與分析
2.1 大豆胚軸愈傷組織的誘導
取培養(yǎng)7 d后的無菌苗的胚軸為外植體,分別接種到A、B、C 3種培養(yǎng)基上,黑暗條件下培養(yǎng)20 d(表1)。從表1中可以看出,對于胚軸來說,A培養(yǎng)基的誘導效果最好,愈傷組織誘導率達到98.1%,并且形成的愈傷組織顏色呈淡黃色,比較致密,狀態(tài)良好(圖1),而其他兩種培養(yǎng)基上形成的愈傷組織褐化很多,可能是因為6-BA濃度過高引起的。
2.2 大豆子葉愈傷組織的誘導
取培養(yǎng)7 d后的無菌苗的子葉為外植體,分別接種到A、B、C 3種培養(yǎng)基上,黑暗條件下培養(yǎng)20 d(表2)。從表2中可以看出, 對于子葉來說,A培養(yǎng)基的誘導效果最好,愈傷組織誘導率可以達到100.0%,并且形成的愈傷組織顏色呈淡黃色,比較致密,狀態(tài)良好(圖2)。
2.3 大豆子葉節(jié)愈傷組織的誘導
取培養(yǎng)7 d后的無菌苗的子葉節(jié)為外植體,分別接種到A、B、C 3種培養(yǎng)基上,黑暗條件下培養(yǎng)20 d(表3)。從表3中可以看出來,對于子葉節(jié)來說,A培養(yǎng)基的誘導效果最好,愈傷組織誘導率可以達到97.4%,形成的愈傷組織顏色呈淡黃色,比較致密,狀態(tài)良好(圖3)。其他兩種培養(yǎng)基較A培養(yǎng)基形成的愈傷組織褐化增多,愈傷組織的生長受到阻礙。
2.4 大豆胚根愈傷組織的誘導
取培養(yǎng)7 d后的無菌苗的胚根為外植體,分別接種到A、B、C 3種培養(yǎng)基上,黑暗條件下培養(yǎng)20 d(表4)。從表4中可以看出,對于胚根來說,A培養(yǎng)基的誘導效果最好,愈傷組織誘導率可以達到68.2%,形成的愈傷組織顏色呈淡黃色,比較致密,狀態(tài)良好(圖4)。其他兩種培養(yǎng)基較A培養(yǎng)基形成的愈傷組織數(shù)目明顯減少,褐化嚴重,愈傷組織的生長受到嚴重阻礙,可能由于根部對于細胞分裂素濃度更為敏感所致,高濃度的細胞分裂素抑制了根部愈傷組織的形成。
3 小結(jié)與討論
在愈傷組織的誘導過程中,生長素和細胞分裂素的配合使用均能誘導4種外植體產(chǎn)生愈傷組織。不同的外植體對于激素的反應(yīng)水平不同,胚根對細胞分裂素的濃度變化更為敏感,子葉,子葉節(jié)和胚軸則不敏感,高濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑均能使外植體出現(xiàn)褐化。本研究以吉農(nóng)21的無菌苗不同部位為外植體,利用不同培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。結(jié)果表明,MS+1.0 mg/L IAA+1.0 mg/L 6-BA為最佳的愈傷組織誘導培養(yǎng)基,與李大瑋[13]的結(jié)論基本一致。
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