不同配比激素濃度對食用稗愈傷組織的影響

前言:

食用稗，學(xué)名Echinochloa crusgalli (L.) Beauv. var. Frumentacea (Roxb)Wright.,屬禾本科稗屬中稗的一個變種，是我國古老的谷類作物。食用稗是一年生草本，原產(chǎn)與歐洲和亞洲，主要分布與熱帶和溫帶，在我國種植歷史2500多年，全國各省均有分布，以北方種植較多。抗逆性強(qiáng)，耐干旱、鹽堿、瘠薄，也較耐濕，子實(shí)耐貯藏。子粒成熟時容易落粒。是谷類中穎果淀粉最精白的一種糧食作物，莖葉是優(yōu)良飼草。隨著植物分子學(xué)的迅猛發(fā)展和作為植物生物技術(shù)重要組成部分的植物組織培養(yǎng)技術(shù)趨于完善，較為困難的禾本科植物的組織培養(yǎng)也找到了可行的途徑，此次實(shí)驗(yàn)對其成熟胚進(jìn)行不同濃度梯度激素（6-BA,NAA,L-脯氨酸,酸水解干酪素）的不同時期的培養(yǎng)基的處理，旨在得到最適宜成活愈傷組織的培養(yǎng)基，鑒于禾本科植物的組織培養(yǎng)的發(fā)展，擴(kuò)大禾本科植物中有重要經(jīng)濟(jì)價值的植物的研究和開發(fā)利用有著一定的意義。

材料與方法：

材料為食用稗自然授粉獲得的種子，由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院劉向東教授提供。

1.食用稗的組織培養(yǎng)

取儲藏在25°C恒溫箱中的食用稗種子，去掉果皮和桴皮，用75%乙醇浸泡半分鐘，無菌水沖洗2-3次，后用0.2%的氯化汞溶液滅菌20分鐘，再用無菌水沖洗4-5次后，將種子置于無菌濾紙上，吸干種子表面的水分，直接接到愈傷組織培養(yǎng)皿上。每皿20粒，5皿為一給重復(fù)，共四個處理，每處理3次重復(fù)。（25±1）°C暗培養(yǎng)室培養(yǎng)，10天為一個周期，統(tǒng)計(jì)誘導(dǎo)率。愈傷組織誘導(dǎo)率（%）=產(chǎn)生愈傷組織的外植體數(shù)/接種外植體數(shù)×100%。

愈傷組織的誘導(dǎo)培養(yǎng)基為N6 + 3.0mg·L-1 2,4-D、30g·L-1蔗糖和8g·L-1瓊脂。設(shè)計(jì)不同濃度梯度的 L-Pro和酸水解干酪素誘導(dǎo)培養(yǎng)基，觀察各個濃度梯度的愈傷組織誘導(dǎo)率。

具體見表一

                                      表一

為了解影響愈傷組織增殖的因素，設(shè)定了不同濃度激素的的繼代培養(yǎng)基。每處理5個皿，每皿接20塊愈傷組織，三次重復(fù)。觀察各個濃度梯度繼代培養(yǎng)的愈傷組織誘導(dǎo)率。

具體見表二

                                      表二

植株分化培養(yǎng)時選擇相同誘導(dǎo)培養(yǎng)基中生長較旺盛的愈傷組織，轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上，設(shè)定3個基本培養(yǎng)基N6、MS、½MS及對應(yīng)的不同的生長激素NAA、6-BA的分化培養(yǎng)基，每處理3皿，5個處理，每皿20塊愈傷組織，3次重復(fù)。（25±1）°C，暗培養(yǎng)室中培養(yǎng)，24h·d-1培養(yǎng)，30d后統(tǒng)計(jì)分化的芽數(shù)。按公式計(jì)算分化率：綠芽分化率（%）=分化出綠芽數(shù)（個）/接種愈傷組織塊數(shù)（塊）×100%。

具體見表三。

                                      表三

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

觀察了食用稗在不同外源激素濃度配比及不同基本類型誘導(dǎo)、繼代、分化培養(yǎng)基條件下的生長狀況，誘導(dǎo)率，分化率。

1 食用稗成熟胚愈傷組織的誘導(dǎo)

在基本培養(yǎng)基為N6的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，加0.5g·L-1的L-脯氨酸和加0.3g·L-1的酸水解干酪素10天后的誘導(dǎo)率高于只加0.5g·L-1的L-脯氨酸的誘導(dǎo)培養(yǎng)基， 加不同激素的誘導(dǎo)培養(yǎng)基均高于空白對照，說明激素對食用稗成熟胚的愈傷組織形成有正相關(guān)作用。

2 食用稗成熟胚愈傷組織的繼代

在基本培養(yǎng)基為N6的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，加設(shè)不同濃度配比的 2，4-D和 6-BA，10天后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)只添加 2.0mg·L-1 2，4-D，不添加 6-BA的繼代培養(yǎng)基的誘導(dǎo)率最高，為84.44%。說明添加高濃度的2，4-D有利于食用稗的愈傷組織分化，而添加6-BA則不利于食用稗愈傷組織的分化形成。

3食用稗成熟胚愈傷組織的分化

比較三種基本培養(yǎng)基N6、MS、½MS，½MS的F1、F2、F3培養(yǎng)基上的綠芽分化率比N6、MS培養(yǎng)基上的食用稗綠芽分化率都高，說明½MS分化培養(yǎng)基更加適合食用稗愈傷組織的綠芽分化。此外激素配比為0.5mg·L-1NAA和2.0mg·L-1 6-BA的F3培養(yǎng)基上愈傷組織的綠芽分化率最高。說明較高濃度的6-BA的培養(yǎng)基愈傷組織的分化能力強(qiáng)。     

參考文獻(xiàn)：

王靜，張歡歡，傅雪琳，劉向東 2008（06） 食用稗成熟胚的組織培養(yǎng)及其細(xì)胞學(xué)特性.植物生理通訊                           

王學(xué)利，孫世海，王振星，馮峰 2005（04）植物組織培養(yǎng)及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用.天津農(nóng)業(yè)科技

陳微，孫必興 2001.23（1）：55~61 云南稗屬_Echinochloa_植物研究 云南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）

邵宏波 12（1）：41~58. Feb.1992 禾本科植物的組織培養(yǎng)研究及其應(yīng)用  廣西植物 Guihaia