寬葉獨行菜組培體系的建立和初步優化

摘要：以寬葉獨行菜（Lepidium latifolium L.）的葉片和莖段為外植體，接種于MS培養基上進行愈傷誘導和植株再生培養，研究不同濃度激素對愈傷和再生苗生長狀況的影響。結果表明，當激素濃度為1.5 mg/L 2，4-D +1.0 mg/L IAA +0.5 mg/L 6-BA時，再生植株長勢最好；當激素濃度為0.5 mg/L 2，4-D +1.0 mg/L IAA +1.5 mg/L 6-BA時愈傷組織長勢最好；適當增加6-BA的濃度，可以促進再生植株根系的生長。

關鍵詞：寬葉獨行菜（Lepidium latifolium L.）；組織培養；愈傷組織；外植體

中圖分類號：Q813.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）01-0213-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.01.056

寬葉獨行菜（Lepidium latifolium L.）為十字花科獨行菜族多年生草本植物，廣泛分布于中國北方的濱海及內陸的鹽堿土上。該植物抗逆性強[1]，生長旺盛，是油菜進行抗逆育種的寶貴的遺傳資源[2-4]，也是一種極具開發前景的資源植物[5]。本研究對寬葉獨行菜進行組織培養并對組培體系進行初步優化，以期為寬葉獨行菜的原生質體培養、遺傳轉化以及綜合利用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

寬葉獨行菜，采自唐山地區。

1.2 培養基

以MS培養基為基本培養基。

1.3 方法

1.3.1 外植體消毒與接種 采集寬葉獨行菜的幼葉和嫩莖，用自來水沖洗，洗衣粉浸泡2～3 min，再用自來水沖洗干凈，置于超凈工作臺上進行常規消毒。先用1%的HCl2溶液浸泡5 min，無菌水沖洗2次，再用70%的乙醇浸泡0.5 min，無菌水沖洗2次，脫脂棉擦干備用。將寬葉獨行菜幼葉切成0.5 cm2大小的片段，嫩莖切成0.5～1.0 cm的小段，作為愈傷組織誘導的外植體接種于盛有無菌培養基的三角瓶中。

1.3.2 2，4-D對寬葉獨行菜組培特性的影響 1～5號培養基以MS培養基為基礎培養基，加入3種外源激素2，4-D、IAA和6-BA，具體構成如表1所示，其中IAA為1.0 mg/L，6-BA為0.5 mg/L，2，4-D為0.5～2.5 mg/L。每種培養基經高壓滅菌后，分裝在4個三角瓶中，冷卻后每個三角瓶接種3～4個外植體。

1.3.3 6-BA對寬葉獨行菜組培特性的影響 6～10號培養基以MS培養基為基礎培養基，加入3種外源激素6-BA、IAA和2，4-D，具體構成如表2所示，其中IAA為1.0 mg/L，2，4-D為0.5 mg/L，6-BA為0.5～2.5 mg/L。每種培養基經高壓滅菌后，分裝在4個三角瓶中，冷卻后每個三角瓶接種3～4個外植體。

1.3.4 愈傷培養及植株再生 將接種有外植體的三角瓶置于溫度（25±2） ℃，光照度1 800～2 000 lx，光照時間12 h，空氣相對濕度40%～60%的條件下培養。每天觀察1次。

2 結果與分析

2.1 2，4-D對寬葉獨行菜組培特性的影響

不同濃度2，4-D對寬葉獨行菜愈傷組織的誘導情況如表1所示。當2，4-D濃度為0.5～1.0 mg/L時，愈傷組織白、軟。當2，4-D為1.5 mg/L時，愈傷組織長勢最好，寬葉獨行菜愈傷組織黃、軟，體量大。之后，隨著2，4-D濃度的增加，愈傷組織顏色變深，質地變硬，長勢變差。

接種7 d之后，進入誘導期，接種的寬葉獨行菜葉片和莖段出現暗紅以及黃褐色（圖1a）。18 d后，外植體邊緣出現少量的愈傷組織（圖1b）。之后愈傷組織逐漸變大，并逐漸出現綠色小葉。24 d時，出現根系。35 d后，形成再生植株（圖1c）。1～5號培養基中寬葉獨行菜愈傷組織長出幼芽的時間逐漸變短，1號培養基中所需時間最長；3號和4號培養基中所需的時間最短，但4號培養基中的幼芽形態上沒有3號培養基中的表現好；5號培養基中幼芽長勢緩慢，基本處于停頓狀態。

2.2 6-BA對寬葉獨行菜組培特性的影響

不同濃度6-BA對寬葉獨行菜愈傷組織的誘導情況如表2所示。6號培養基與1號培養基激素構成相同，所以當6-BA濃度為0.5 mg/L時，寬葉獨行菜愈傷組織的表現和1號培養基中愈傷組織的表現相同。7號培養基中的愈傷組織與6號培養基中的愈傷組織表現相近，但長勢略好。當6-BA為1.5 mg/L時，愈傷組織長勢最好，愈傷組織為淺黃色、軟、體量大。隨著6-BA濃度增加，9號和10號培養基中愈傷組織顏色逐級變深，質地變硬，長勢變差。

寬葉獨行菜接種7 d之后，進入誘導期，接種的葉片和莖段出現暗紅以及黃褐色。18 d后，外植體邊緣出現少量的愈傷組織并伴隨有白色根須出現（圖2a）。之后寬葉獨行菜愈傷組織逐漸變大并出現綠色小葉，根系也更加明顯。35 d后，再生植株形成，可以明顯看出6-BA濃度較高時再生株的根系較為發達（圖2b、圖2c）。隨著6-BA濃度的增加，愈傷組織誘導出芽的速度也呈上升趨勢。6～10號培養基出芽時間呈遞減趨勢，但幼芽長勢上卻表現出不同，8號培養基中的幼芽長勢最好。

3 小結與討論

3.1 外植體的選擇

在寬葉獨行菜組培體系的建立中選擇了幼葉和嫩莖作為外植體，二者均經過相同條件的消毒，但在之后的無菌培養過程中，嫩莖的污染率達到了18.8%，而幼葉的污染率僅有3.8%，二者差異明顯，可以排除是無菌操作過程中的污染造成的。初步懷疑是寬葉獨行菜莖中的內生菌引起的污染。因為寬葉獨行菜是多年生植物，內生菌易于積累[6]。所以在材料充足的條件下，應盡可能采用寬葉獨行菜的幼葉來進行組織培養，以減少內生菌的污染。

3.2 激素濃度的選擇

作為一種細胞分裂素，6-BA主要是促進芽的發育[7]。但試驗中隨著6-BA濃度的增加，愈傷組織及再生植株的根系卻更加發達。可能是因為試驗中細胞分裂素與生長素之間的比例比較適合愈傷組織及再生植株根系的誘導生長。也有報道使用6-BA可以增加水稻不定根的數量[8]，增加玉米和黃瓜的根系生長量[9，10]。

以寬葉獨行菜愈傷組織和幼芽生長狀況來看，3號和8號培養基為最適培養基。但8號培養基中的根系過于旺盛，3號培養基中的再生植株幼芽和根系的形態適宜。所以試驗中寬葉獨行菜組培體系的最適激素濃度為1.5 mg/L 2，4-D+1.0 mg/L IAA+0.5 mg/L 6-BA。

參考文獻：

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