玉米胚性愈伤组织的诱导及其植株再生的研究
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交种开放授粉的幼胚进行了培养,在所用的材
L 法的区别是, u 采用 2 多蔗糖的 12 培养基 /MS 直接再生植株, 省去他的最后一种培养基, 从而
简化了再生植株的步骤。 植株长到1-2c 当 4 4 m
高时, 移到土和虾石为 1 1 : 的花盆中, 注意掌握
合适的湿度, 成活后移到田里, 生长直至成熟。
株再生频率, 但是其中只有7-5-, 3 两 4289 齐 1
系同时还具有较高的胚性愈伤组织诱导频 率; V9、白金 0 等虽然植株再生频率高, a4 3 但胚性 愈伤组织诱导频率很低; a6 却相反, P72 胚性愈
伤组织的诱导频率高, 然而未能再生出植株。 这
[ ] D na, R, E Wii sB E Zh ad M 5 ucn D .M. la , . r J . . . l m . e n .
电镜扫描图象用日本 Hici 5 扫描 th S40 a - 料中都无例外地获得了高频率的胚 性愈伤组 电子显微镜拍摄,电镜样品的制备按常规方法 织, 并再生了植株[。本文的目的在于探讨 L 进 行 。 1 8 1 u 的“ 高糖法”在控制授粉情况下, , 对自交系胚性
愈伤组织诱导及植株再生的效果。
名
胚性愈伤组织 诱导频率( %)
0 了 U 』
.
植株再生频率 ( %)
8. 7
『, , 月 气 , }
.
少数自交系产生一定频率的胚性愈伤组织和再
生植株, 看来, 他们的方法更实用于杂交种和开
1
P 6 a7 2 7- 89 4 25 -
,
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4 6 1. 4 8 2.
孟
齐 3 1
‘ , ‘ , ‘ 内乙 扮 凡艺 1 1 l tU nU , ‘ , U 长
1 . 1
材 料 和 方 法
按一定要求选择 2 个国内外玉米自交系, 9 18 年春播种在北京郊区。 所用的授粉方式 95 为控制授粉, 即自交与姐妹交。在无菌条件下,
出现在盾片胚根鞘一端的边缘, 形如摺皱, 以后
逐渐扩大( 1图 2 0这种胚性愈伤组织生长 图 , )
缓慢。在接种后的 3-4 天内, 0 5 一些系的胚性 愈伤组织逐渐分化成胚状体并发芽,继而胚状
图 3 -5- 的休细 7 289 4 饱胚状体 ( 1 X 4 ) (r jf鞘 c 胚芽精 s 盾片) c E t l : : c :
自交系特殊,在接种后的3 个月还有胚状体出 现,仍可进行植株再生。大部分系的愈伤组织 在接种两个多月后,由于分化出大最的根而无 法长期保存。图‘是移栽成活的再生植株。
体的胚芽鞘伸长, 达到肉眼明显可见的程度。 图
3是从胚性愈伤组织上取下的单个体细胞 胚状
体,从图4 可以清楚看到从胚性愈伤组织里的 胚状体长出的胚芽鞘,通常是 1 个盾片具有 1 个胚芽鞘,但也有 1 个盾片上含有几个胚芽鞘 的情况 ( 5。大多数自交系的胚状体产生幼 图 )
苗的时 间是在接种 后 的 3-4 天。 7 -5 - 0 5 4 289
遗传 H RDT S ei ) () 1-1 18 EE IA ( i g 9 : 3 7 Bj n 3 1 9
玉 米胚性愈伤组织的 及其植 诱导 株再生的 研究
谢 菊 戴 瑞 郝 混 友 景
( 京 农 业 大 学) 北
近年来,利用体细胞无性系变异 进行作物
改良,已引起各国生物学家的极大关注。所谓 体细胞无性系变异就是指在组织培养过程中获 得的再生植株具有与其亲本植株不同特征特性 的现象。这种未经过特殊选择压力的筛选而形 成的遗传变异可能是一种随机突变,其机理仍
生任何胚性愈伤组织外 , 6个产生胚性愈伤组 1
织的自交系,依胚性愈伤组织诱导频率的高低 为序列于表 1 。从表 2 看出,B4和 P 72 8 a 具 6
有最高的胚性愈伤组织诱导频率, 其他 1 4个系
田 ‘ 移栽成活的再生植 株
的诱导频率逐渐递减, 直到自30 3,仅有 1 畴 . 4
的诱导频率, 2 等 1 个系未产生任何胚性愈 c3 3 o
S mp s m f t nt nl r utrl x iio , y oi u o I e a oa Agi l பைடு நூலகம் E hbt n nr i c u i
定的组培系统可能满足某种基因型的某一过程 的需要而不能满足另一过程的需要,因而出现
上述结果。 如果从利用无性系变异改 良玉米 自交系的
(e i , i ) Bin C n . jg h a [0 R oe C A, E Gen R L P ii : 8. 1] hds . C . e ad . lp 1 2 , . . r n . h l s 9
[ ] 谢友菊等:180 3 9 遗传学报, 32: 1 1 6 1 ) ]3 9 ( -1 0
[ ] A m t n, L ad . G e : 8. l t 4 r s og C . C E r n 1 4 Pa a r . n . e 9 n,
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放授粉的条件。因此这种方法对于改良自交系 有一定的局限性。考虑到利用自交系在控制授 粉情况下获得的幼胚作为组培的外植体,对快
速改 良自交系具有十分重要的意义,因此进一
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[2 T reJs M, A Sn s J L Bac: 8. 1] on, e o , M. at ad . no 1 4 . o n . l 9
Pln S in e tes 3 a t ce c Letr . 3: 1 - 3 5 37 2.
不十分清楚。尽管如此,目前已利用这种方法
将授粉后十多天的 1 m 幼胚取出, -2 m 接种在 含有 1 g1 4D 的 1多高糖 MS培养基 mZ2 - , 2 上, 每系测定 6-8 个幼胚, 0 0 暗培养在 2℃ 恒 7 温条件下。约两周后, 按特定的标准( 见结果部 分) 观察和统计胚性愈伤组织发生情况, 用产生 胚性愈伤组织的胚数和接种胚数计算诱导频率
鉴于上述原因,用玉米不同器官作外植体 进行组织培养的研究显得格外重要,建立有效 的组织培养系统,从中获得大量再生植株是上 述工作的首要前提。
17 95年 Gre 和 P iis首次报道从 玉 en hlp l 米未成熟胚培养出愈伤组织,并成功地获得了
伸长到 1 c 时,将单个胚状体转移到含有 -2 m
伤组织〔, 5 或许这将是这方面的一个突破。 3 参 考 文 献
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w3 1 2 等 3个系
从表1 还可看出, -5-、 1 Sn3 7 289齐3, 6, 4 y
莱 12, 4 09 V 9 和白金 0 等6个系有较高的植 a 3
[ ] 许智宏:18。遗 传,76 ; -4 , 1 95 () 3 7 0 [ 」 吴家道:18。安 徽农业 科学,4 2-2 2 92 ; 乳 1
( 。1 务) -2周后复查,以最高百分比为准, 衡
得到了优良的水稻品系、抗晚疫病的马铃薯品 系和抗眼斑病的甘蔗品系等[, 1 在玉米上 也得 I
到了抗除草剂的变异体,而且证明这些特性是
量各系产生胚性愈伤组织的能力大小。
胚性愈伤组织需每两周转移一次,当胚性 愈伤组织上产生了胚状体并发芽,继而胚芽鞘
稳 遗传 [ 定 的9 1 O
结 果 和 讨 论
一些系的幼胚在接种后 1 天左右即长 出 0
白色 、 不透明、 结构致密的胚性愈伤组织。最初
Xe uu a : de o Id co o E rn i Y j e l Su i n ut n f yi o t t s n i . mb c i M ie d gnrt n i Pat t n az a R ee i o t l l n e a o f s n e 本文于 18 年 1 2 96 月 4日收到。
角度出发, 显然这一组培系统仅适用于7-5- 428
9齐 3, 6 、 12 等系。 , 1 综 3 莱 09 因为他们具有较
高或一定程度的胚性愈伤组织诱导频率和植株
[3 V s, 1K Vs ad L : 8. e J Bt 1] ai V, . i n C u 1 4 A r . , l . . a l . 9 m . o
Ma e nt s oprt n w Lte, : 8 i Geei C o eai Ne s tr 5 z c o e 6 1 - 4
149 .
[1 T m s D T, d . S i : 8. er A p 1] o e . a O S mt 1 5 T o. l , . n . h 9 h p.
. 1 . 2
伤组织,表明自交系的基因型对胚性愈伤组织 的诱导有着极为重要的影响。1 的 高塘 MS U 培养基,并不能克服自交系基因型差别所带来
的影响。
襄 1 个玉 2 9 米自女 系的 皿性愈伤组织
诱导级率 和植株再生绷率
系
B8 4
Q
再生频率, 容易获得大量再生植株, 以供筛选和
鉴定。 从本文的结果看出, u的“ L 高糖法” 仅能使
图 月 从胚性愈伤组 织里的胚状体长出 的胚芽精 口4289 -5-)
面一 7 : 一的 性愈 组 ( I 1 一 8 胚 伤 织 %勺 45,
圈, 一 个盾片上含有几个胚芽精的电谈扫描图 象 (: c 胫芽箱 ‘ 1 :盾片)
图 2 胚性 愈伤组织的 电搜扫描 图象
供试的 2 个自交系,除其中 1 个系未产 9 3
2 外蔗糖的12 S培养基上, 2-30 1 /M 置 7 0 6 C
小时光照 ( 约为 20 勒克司) 小时黑暗的条 00 8
件下培养,最终形成绿色而又根系发达的小植 株。以小植株数和具有胚性愈伤组织的幼胚数 计算各系的植株再生频率(o。我们的方法与 0 >
再生植株〔 此后, 6 1 。 用玉米其他部位作外植体也 取得了同样的成功[,2;在另外的一些报道 11, 01] ,3 中, 已获得可以长期保存的胚性愈伤组织[,1 [41 1, 31 18 年 L 93 u等用高糖的 ms培养基对若干 杂
[ ] L, 1 K Vs a P Oi-k s 1 2 Te . 7 u C . al . aA i : . o . , . i n d zs n 9 8 hr
Ap l Gee. 6 : 19 12 p. nt 2 0- 1. ,
些结果表明,胚性愈伤组织进一步分化成体细 胞胚状体并再生植株, 也是由基因型决定的; 而 胚性愈伤组织的诱导、体细胞胚状体的产生和
W i h l : 9 5 P a t, 6 d om 1 8 . ln a 1 5: 2 - 3 2 32 3.
[ ] G e , E ad L P iis 17. o Si - 6 r n C . R . lp: 5 C p e e . n . h l 9 r cn
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, J d 口
步探讨适于这种目的的培养系统,如一种培养 基适合多种自交系或一种培养基适合某一 特 定自交系仍然是值得注意的研究课 题。最近, D na uc n等报道,用他们的特殊培养系统, 可使 9 以上的玉米自交系产生有再生能力的愈 0
植株再生是分别具有特殊要求的不同过程。特
【 ] L , V V s ad K V s : 8. er A p. 8 u C, ai n 1 . i 1 3 T o pl . . l . a l 9 h .
G nt 6 : 5 2 9 ee. 6 2 - 8. , 8
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L 法的区别是, u 采用 2 多蔗糖的 12 培养基 /MS 直接再生植株, 省去他的最后一种培养基, 从而
简化了再生植株的步骤。 植株长到1-2c 当 4 4 m
高时, 移到土和虾石为 1 1 : 的花盆中, 注意掌握
合适的湿度, 成活后移到田里, 生长直至成熟。
株再生频率, 但是其中只有7-5-, 3 两 4289 齐 1
系同时还具有较高的胚性愈伤组织诱导频 率; V9、白金 0 等虽然植株再生频率高, a4 3 但胚性 愈伤组织诱导频率很低; a6 却相反, P72 胚性愈
伤组织的诱导频率高, 然而未能再生出植株。 这
[ ] D na, R, E Wii sB E Zh ad M 5 ucn D .M. la , . r J . . . l m . e n .
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愈伤组织诱导及植株再生的效果。
名
胚性愈伤组织 诱导频率( %)
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植株再生频率 ( %)
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少数自交系产生一定频率的胚性愈伤组织和再
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出现在盾片胚根鞘一端的边缘, 形如摺皱, 以后
逐渐扩大( 1图 2 0这种胚性愈伤组织生长 图 , )
缓慢。在接种后的 3-4 天内, 0 5 一些系的胚性 愈伤组织逐渐分化成胚状体并发芽,继而胚状
图 3 -5- 的休细 7 289 4 饱胚状体 ( 1 X 4 ) (r jf鞘 c 胚芽精 s 盾片) c E t l : : c :
自交系特殊,在接种后的3 个月还有胚状体出 现,仍可进行植株再生。大部分系的愈伤组织 在接种两个多月后,由于分化出大最的根而无 法长期保存。图‘是移栽成活的再生植株。
体的胚芽鞘伸长, 达到肉眼明显可见的程度。 图
3是从胚性愈伤组织上取下的单个体细胞 胚状
体,从图4 可以清楚看到从胚性愈伤组织里的 胚状体长出的胚芽鞘,通常是 1 个盾片具有 1 个胚芽鞘,但也有 1 个盾片上含有几个胚芽鞘 的情况 ( 5。大多数自交系的胚状体产生幼 图 )
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玉 米胚性愈伤组织的 及其植 诱导 株再生的 研究
谢 菊 戴 瑞 郝 混 友 景
( 京 农 业 大 学) 北
近年来,利用体细胞无性系变异 进行作物
改良,已引起各国生物学家的极大关注。所谓 体细胞无性系变异就是指在组织培养过程中获 得的再生植株具有与其亲本植株不同特征特性 的现象。这种未经过特殊选择压力的筛选而形 成的遗传变异可能是一种随机突变,其机理仍
生任何胚性愈伤组织外 , 6个产生胚性愈伤组 1
织的自交系,依胚性愈伤组织诱导频率的高低 为序列于表 1 。从表 2 看出,B4和 P 72 8 a 具 6
有最高的胚性愈伤组织诱导频率, 其他 1 4个系
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的诱导频率逐渐递减, 直到自30 3,仅有 1 畴 . 4
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上述结果。 如果从利用无性系变异改 良玉米 自交系的
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鉴于上述原因,用玉米不同器官作外植体 进行组织培养的研究显得格外重要,建立有效 的组织培养系统,从中获得大量再生植株是上 述工作的首要前提。
17 95年 Gre 和 P iis首次报道从 玉 en hlp l 米未成熟胚培养出愈伤组织,并成功地获得了
伸长到 1 c 时,将单个胚状体转移到含有 -2 m
伤组织〔, 5 或许这将是这方面的一个突破。 3 参 考 文 献
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从表1 还可看出, -5-、 1 Sn3 7 289齐3, 6, 4 y
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( 。1 务) -2周后复查,以最高百分比为准, 衡
得到了优良的水稻品系、抗晚疫病的马铃薯品 系和抗眼斑病的甘蔗品系等[, 1 在玉米上 也得 I
到了抗除草剂的变异体,而且证明这些特性是
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胚性愈伤组织需每两周转移一次,当胚性 愈伤组织上产生了胚状体并发芽,继而胚芽鞘
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一些系的幼胚在接种后 1 天左右即长 出 0
白色 、 不透明、 结构致密的胚性愈伤组织。最初
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角度出发, 显然这一组培系统仅适用于7-5- 428
9齐 3, 6 、 12 等系。 , 1 综 3 莱 09 因为他们具有较
高或一定程度的胚性愈伤组织诱导频率和植株
[3 V s, 1K Vs ad L : 8. e J Bt 1] ai V, . i n C u 1 4 A r . , l . . a l . 9 m . o
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诱导级率 和植株再生绷率
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再生频率, 容易获得大量再生植株, 以供筛选和
鉴定。 从本文的结果看出, u的“ L 高糖法” 仅能使
图 月 从胚性愈伤组 织里的胚状体长出 的胚芽精 口4289 -5-)
面一 7 : 一的 性愈 组 ( I 1 一 8 胚 伤 织 %勺 45,
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图 2 胚性 愈伤组织的 电搜扫描 图象
供试的 2 个自交系,除其中 1 个系未产 9 3
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再生植株〔 此后, 6 1 。 用玉米其他部位作外植体也 取得了同样的成功[,2;在另外的一些报道 11, 01] ,3 中, 已获得可以长期保存的胚性愈伤组织[,1 [41 1, 31 18 年 L 93 u等用高糖的 ms培养基对若干 杂
[ ] L, 1 K Vs a P Oi-k s 1 2 Te . 7 u C . al . aA i : . o . , . i n d zs n 9 8 hr
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些结果表明,胚性愈伤组织进一步分化成体细 胞胚状体并再生植株, 也是由基因型决定的; 而 胚性愈伤组织的诱导、体细胞胚状体的产生和
W i h l : 9 5 P a t, 6 d om 1 8 . ln a 1 5: 2 - 3 2 32 3.
[ ] G e , E ad L P iis 17. o Si - 6 r n C . R . lp: 5 C p e e . n . h l 9 r cn
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步探讨适于这种目的的培养系统,如一种培养 基适合多种自交系或一种培养基适合某一 特 定自交系仍然是值得注意的研究课 题。最近, D na uc n等报道,用他们的特殊培养系统, 可使 9 以上的玉米自交系产生有再生能力的愈 0
植株再生是分别具有特殊要求的不同过程。特
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