玉米愈傷組織對(duì)除草劑的敏感性*

王紅濤，徐 紅，李艷臣

(通化師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，吉林 通化 134002)

玉米愈傷組織對(duì)除草劑的敏感性*

王紅濤，徐 紅，李艷臣

(通化師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，吉林 通化 134002)

以玉米自交系H99的胚性愈傷組織為材料，通過愈傷組織對(duì)Basta的敏感性實(shí)驗(yàn)，確定愈傷組織適宜的篩選濃度為8mg/L，結(jié)果表明低濃度除草劑對(duì)愈傷組織增長(zhǎng)有促進(jìn)作用，高濃度有抑制作用．

玉米愈傷組織；篩選；敏感性

玉米是世界第三大糧食作物，其種植面積僅次于水稻和小麥，也是制藥、淀粉、飲料、糖精和酒精工業(yè)的重要原料．玉米的品種改良現(xiàn)多集中于品質(zhì)改良及各種抗性的研究，是進(jìn)行生物技術(shù)研究和創(chuàng)新玉米品種資源的一個(gè)良好試驗(yàn)系統(tǒng).本實(shí)驗(yàn)通過采用抗除草劑玉米自交系H99的胚性愈傷組織為材料，通過愈傷組織對(duì)Basta的敏感性實(shí)驗(yàn)，確定愈傷組織適宜的篩選濃度，并初步確定低濃度除草劑對(duì)愈傷組織增長(zhǎng)有促進(jìn)作用，高濃度具有抑制作用．通過本課題研究，可為玉米農(nóng)作物的合理開發(fā)應(yīng)用提供依據(jù)，另外為其新品種的研發(fā)提供理論基礎(chǔ)．

1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1 供試材料

H99玉米外植體

1.2 培養(yǎng)基

MS、N6、B5、MB、NB、NMB

1.3 實(shí)驗(yàn)試劑

除草劑、酒精、次氯酸鈉、無(wú)菌水

1.4 實(shí)驗(yàn)儀器

超凈工作臺(tái)、冰箱、溫度計(jì)、酸度計(jì)、分析天平、高壓鍋、酒精燈 試管、容量瓶、移液管等.

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 培養(yǎng)基的選擇

將授粉10～14d的H99玉米幼胚分別接種于Ms，N6，B5，MB，NB，NMB六種誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，20d后觀察愈傷組織誘導(dǎo)情況，此時(shí)多為I型愈傷組織，統(tǒng)計(jì)愈傷組織誘導(dǎo)率．計(jì)算公式為：愈傷組織誘導(dǎo)率=產(chǎn)生愈傷組織的量/接種總量．

2.2 玉米胚性愈傷組織的誘導(dǎo)

幼胚接種方法是取授粉后11～14d的H99外植體幼穗，將其撥去最外層數(shù)片苞葉，留3～5個(gè)苞葉，切去雌果穗頭部無(wú)籽粒部分，幼胚長(zhǎng)0.8～3.0mm在超凈工作臺(tái)上用75%酒精浸泡5～10min后移入5%次氯酸鈉溶液浸泡15～20min，然后用無(wú)菌水沖洗3～4次，挑出幼胚長(zhǎng)度在1.5mm左右的幼胚接到培養(yǎng)基上，在暗室中培養(yǎng)三周左右產(chǎn)生I型初始愈傷組織，溫度26±1℃，觀察愈傷組織誘導(dǎo)狀況并統(tǒng)計(jì)愈傷組織誘導(dǎo)率，每隔20d繼代1次，繼代1～2次后即產(chǎn)生穩(wěn)定的Ⅱ型愈傷組織，取繼代2～3次的Ⅱ型愈傷組織作為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的受體材料．

2.3 除草劑的配制

除草劑Basta的原始濃度為13.5g·100mL-1取出2.22mL加47.7mL水稀釋、抽濾滅菌得到6mg·L-1的除草劑母液濃度，在13個(gè)含有100mL培養(yǎng)基的錐形瓶中加入0、17、34、51、68、85、102、119、136、153、170、187、204μL的母液得到除草劑濃度分別為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12mg·L-1的篩選培養(yǎng)基．

2.4 愈傷組織的繼代培養(yǎng)

在無(wú)菌工作臺(tái)上將誘導(dǎo)出的生長(zhǎng)旺盛、質(zhì)地緊密、顏色鮮艷的玉米Ⅱ型愈傷組織用鑷子分散為2～3mm左右的愈傷組織塊，接種于培養(yǎng)皿中，并用電子天平稱量所接愈傷組織的重量，培養(yǎng)兩周后，稱量愈傷組織的重量，計(jì)算愈傷組織的增殖指數(shù)．

3 結(jié)果與分析

3.1 不同培養(yǎng)基對(duì)H99玉米愈傷組織誘導(dǎo)的影響

在玉米胚性愈傷組織的獲得中，培養(yǎng)基的選擇尤為重要，只有使培養(yǎng)基適應(yīng)胚性愈傷組織的要求，才能使好的愈傷組織在長(zhǎng)期繼代中保持良好的胚性狀態(tài)，從而減少無(wú)性系變異并保持較好的胚性．本實(shí)驗(yàn)采用不同培養(yǎng)基對(duì)愈傷組織進(jìn)行誘導(dǎo)，經(jīng)計(jì)算得出結(jié)論：N6培養(yǎng)基的胚性愈傷組織誘導(dǎo)率最高．

3.2 玉米愈傷組織對(duì)Basta敏感性的測(cè)定

將H99的胚性愈傷組織轉(zhuǎn)接于不同濃度的含Basta的篩選繼代培養(yǎng)基上，26℃培養(yǎng)20d后觀察愈傷組織褐變情況，各設(shè)置4次重復(fù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1和圖1．

圖1 愈傷組織篩選率曲線

3.3 除草劑濃度對(duì)H99玉米愈傷組織重量增長(zhǎng)

將H99的胚性愈傷組織轉(zhuǎn)接于不同濃度的含Basta的篩選繼代培養(yǎng)基上，26℃培養(yǎng)20天后觀察愈傷組織重量增重情況，各設(shè)置4次重復(fù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2．

表1和表2未轉(zhuǎn)化的試驗(yàn)結(jié)果表明8mg/L的除草劑為梯度篩選濃度．不同Basta濃度下玉米愈傷組織中的積累和組織的增重在加有除草劑的培養(yǎng)基上，隨著除草劑的濃度增大，愈傷組織生長(zhǎng)速率明顯下降，愈傷組織褐變率也相應(yīng)增高，增重指數(shù)呈下降趨勢(shì)；當(dāng)Basta濃度為8mg/L時(shí)，玉米愈傷組織的重量增長(zhǎng)率隨培養(yǎng)基中Basta濃度增加而降低，濃度高于8mg/L時(shí)對(duì)玉米愈傷組織的分化具有明顯的抑制作用；當(dāng)Basta濃度為10mg/L、11mg/L及12mg/L時(shí)，觀察到大多數(shù)愈傷組織已經(jīng)變褐死亡，重量不再增加．存活的愈傷組織生長(zhǎng)較緩慢，部分喪失胚性．試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，不同生理狀態(tài)下的組織對(duì)Basta除草劑的敏感性也不同，生長(zhǎng)狀態(tài)較好時(shí)，耐受性較強(qiáng)，反之較弱．

表2 除草劑濃度對(duì)H99玉米愈傷組織重量增長(zhǎng)的影響

4 討論

綜上得出，N6培養(yǎng)基的愈傷誘導(dǎo)率和胚性愈傷誘導(dǎo)率最高，并且愈傷組織鮮黃色或淺黃色，愈傷組織表現(xiàn)良好的胚性;其次是NB，MB和Ms培養(yǎng)基，胚性愈傷誘導(dǎo)率也較高，愈傷組織誘導(dǎo)效果最差的是NMB培養(yǎng)基，不但愈傷組織誘導(dǎo)率較低，而且愈傷組織多為水漬狀，并且多褐變．另外影響愈傷組織的誘導(dǎo)因素還有3點(diǎn)：①材料的遺傳基礎(chǔ)或稱基因型的差異；②培養(yǎng)基培養(yǎng)條件、培養(yǎng)方式等外部條件；③外植體的生理?xiàng)l件狀態(tài)和發(fā)育時(shí)期論．

[1]侯艷華.玉米自交系愈傷組織的誘導(dǎo)及再生[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,24(6):7-10.

[2]張慶娜.牡丹江玉米自交系幼胚愈傷組織誘導(dǎo)的研究[J].中國(guó)林副特產(chǎn),2009(6):35-37.

[3]王毅.玉米(ZeamaysL)體細(xì)胞胚狀體的發(fā)生和植株再生[J].北京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1989,15(2):127-133.

[4]王關(guān)林.植物基因工程[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

(責(zé)任編輯:陳衍峰)

2013-09-27

王紅濤(1981-),女,吉林白山人,碩士,教師．

S

A

1008-7974(2014)01-0048-02