番茄下胚轴和子叶组织培养和植株再生的研究.doc

番茄下胚轴和子叶组织培养和植株再生的研究郏艳红，王姝（天津市农业生物技术研究中心，天津300192）摘要：以番茄幼苗的下胚轴和子叶为外植体,研究不同激素培养基对其愈伤组织、不定芽诱导及生根的影响。结果表明: 以MS 为基本培养基， NAA 0.7mg/L浓度时LA2711在6-BA0.7mg/L，Liger 在6-BA1.0mg/L浓度时对子叶和下培轴诱导愈伤效果最好；在6-BA2.0mg/L浓度时，LA2711在IAA0.3mg/L, Liger在IAA0.1mg/L条件下分化率最高。关键词：番茄，下胚轴，子叶，愈伤组织。The Study of The Tissue Culture and Plantlet Regeneration from Hypocotyls and Cotyledon of TomatoJIA Yan-hong, WANG Shu（Tianjin Research Center of Agriculture Biotechnology, Tianjin 300192,China ）Abstract:With hypocotyls and cotyledon of tomato seedlings as the explants, the effects of mediums with different hormone on callus, adventitious bud induction, and rooting of the explants were studied. The results showed that its effect was the best that using 0.7mg/L 6-BA concentration and 1.0mg/L 6-BA concentration inducted callus of hypocotyls and cotyledon of LA2711 tomato and Liger tomato in MS medium with NAA 0.7mg/L. In 2.0mg/L 6-BA level, its effect was the best that using 0.3 mg/ L IAA level inducted differentiation of LA2711 tomato, and its effect was the best that using 0.1 mg/ L IAA level inducted differentiation of Liger tomato.Key words：Tomato; Hypocotyls; Cotyledon， tissue culture. 番茄(Lycopersicon esculentum Mill)是一种营养价值高、栽培面积广的果菜两用蔬菜,其中含有的番茄红素具有抗氧化及抗衰老等功能。番茄是最早进行基因转化研究的高等植物之一 。番茄根、茎、叶、花药和胚等器官进行离体培养均获得再生植株1-4，在分子生物学及基因工程研究中广泛应用。番茄在组织培养中的植株再生能力与番茄的基因型、外植体类型以及培养基中添加的激素等因素密切相关。我们以番茄LA2711和Liger为材料，以子叶和下胚轴为外植体，筛选其再生体系。1试验材料和方法1.1诱导无菌苗 作者简介：郏艳红（1976-），女，山东济宁人，助理研究员，硕士，主要从事番茄分子育种及耐盐方面的研究。资助项目：天津市农业科技成果转化项目，08ZHNZNC03900 以番茄LA2711和Liger为材料, 挑选饱满的番茄种子，用75%酒精灭菌30s，分别用0.1%的升汞和4%的次氯酸钠灭菌，无菌水冲洗3次。番茄种子放入1/2MS+3 %蔗糖固体培养基中恒温培养，光照16h，2000-3000lx，温度(25 1) 。1.2 愈伤组织诱导 番茄苗生长一周后，取两片子叶完全展开的无菌苗，以子叶和下胚轴为外植体，将子叶横切为三部分，下胚轴为0.5cm。愈伤组织诱导培养基MS+6-BA（0.7、1.0、1.5mg/L）+NAA（0.7、1.0、1.3mg/ L）+3 %蔗糖，pH 6.0。光照 16 h，2000-3000lx，温度(25 1) 。20天后统计出愈率。出愈率= 产生愈伤组织的外植体块数/接种总外植体块数100%。1.3分化培养取子叶和下胚轴（0.5cm）接种至分化培养基上，分化培养基MS+6-BA 2.0mg+IAA（0.1、0.2、0.3mg/L）+3 %蔗糖，PH 6.0，光照 16 h，2000-3000lx，温度(25 1) 。20天后统计不定芽的诱导率。不定芽的诱导率= 分化出不定芽的愈伤组织数/ 接种总外植体数100%。1.4生根培养 取长至4-5叶的番茄苗，移植到生根培养基上，生根培养基：MS+ IBA（0.1、0.2、0.3 mg/L）+3 %蔗糖，pH 6.0。光照 16 h，2000-3000lx，温度(25 1) 。2结果分析2.1 消毒液对种子发芽的影响表1 消毒液对种子发芽率的影响消毒方法处理时间出苗时间发芽率污染率75%酒精+0.1%升汞30s+3min1422.6%4%30s+5min253.5%075%酒精+4%次氯酸钠30s+5min4100%12%30s+8min7100%7% 从表1可以看出，不同的消毒剂对番茄种子的消毒效果不同。用升汞消毒，污染率低，种子的发芽率极低，而且发芽较慢。用酒精和次氯酸钠消毒效果较好，种子发芽率高，发芽快。其中以75%酒精30s和4%次氯酸钠8min消毒效果最好。2.2不同激素配比对不同品种愈伤组织诱导的影响接种后子叶和下培轴慢慢膨大，一周后开始在伤口处陆续长出愈伤组织。由表2可以看出, 番茄LA2711和Liger在不同激素配比的培养基上诱导愈伤组织的频率不同。在NAA为1.5mg/L浓度时 Liger的外植体比LA2711的出愈率高；相同激素浓度下子叶的出愈率普遍比下胚轴的高。其中6-BA为0.7和1.0 mg/L，NAA为0.7和1.3 mg/L浓度时，除LA2711的子叶出愈率为91.7%外，LA2711和Liger的子叶和下胚轴的出愈率均达到100%。其中又以6-BA0.7mg/L和+NAA0.7mg/L浓度时LA2711愈伤组织黄绿色，紧实，质量最好。6-BA 1.0mg/L+NAA 0.7mg/L浓度时Liger愈伤组织黄绿色，紧实，质量最好.表2 不同培养基对番茄子叶和下培轴出愈率的影响6-BANAALigerLA2711mg/Lmg/L子叶下培轴子叶下培轴0.70.7100%100%100%100%1.3100%100%100%100%1.5100%100%64%58.3%10.7100%100%100%100%1.3100%100%91.7%100%1.5100%100%94.6%88.9%1.50.70.0%0.0%88.90%85.7%1.30.0%37.5%75.0%60.0%1.5100%73.7%83.3%33.3%2.3 不同激素配比对不同品种不定芽诱导的影响 Liger和 LA2711番茄的子叶及下培轴外植体在不同激素配比的培养基上不定芽诱导率不同。6-BA为2.0和IAA为0.1 mg/L浓度时 Liger 子叶的不定芽诱导率为100%，6-BA 为2.0和IAA为0.3 mg/L浓度时LA2711子叶不定芽诱导率为100%。从表3可以看出，无论是Liger还是 LA2711的子叶不定芽诱导率普遍比下培轴的高；每块愈伤上的平均诱导芽数量子叶的普遍比下培轴的多。表3不同培养基对不定芽诱导率的影响6-BAIAALigerLA2711mg/mg/子叶下培轴子叶下培轴分化率20.1100.0%25.0%20.0%28.6%0.266.6%0.0%41.7%2.05%0.358.3.3%0.0%100%11.0%平均芽(个)20.14.11.93.520.22.75011.20.32.602.502.4 不同激素配比对不同品种不定根诱导的影响 从表4可以看出，不同激素配比对愈伤组织的分化有很大影响。6-BA为1.0和NAA为0.7、1.3、1.5 mg/L浓度时Liger番茄的子叶和下培轴的愈伤组织都生根，而 LA2711的子叶和下培轴诱导的愈伤组织在6-BA为1.0mg/L NAA为0.7mg/L时生根，NAA为1.3 mg/L时子叶的愈伤组织生根。6-BA为0.7和NAA为0.7、1.3、1.5 mg/L浓度时Liger番茄的下培轴的愈伤组织都生根。表4 不同培养基对不定根诱导的影响6-BANAALigerLAmg/Lmg/L子叶下培轴子叶下培轴0.70.7041.7%001.3013%001.5016.7%0010.739.1%7.1%1.8%5.7%1.38.7%10.5%4.8%01.525.6%10.6%001.50.700001.300001.500002.5 不定芽生根培养 4-5叶的番茄无菌苗在含IBA0.1、0.2、0.3 mg/L浓度生根培养基上均能生根。随着IBA浓度越高，根逐渐增多，变细。根越细长，越不容易移栽成活。所以生根培养时IBA0.1mg/L为宜。3讨论 番茄种子用升汞消毒时萌发很慢，萌发率很低，说明升汞对番茄种子有伤害，很可能影响了种子胚的活力。用4%的次氯酸钠消毒虽然有污染，但种子发芽率高，发芽快，达到100%。这与吴志刚等3用10%的次氯酸钠+土温1滴消毒20min,番茄种子发芽率达到84%的研究结果相似。本研究用75%酒精30s和4%次氯酸钠8min消毒，发芽率达到100%。激素对不同基因型番茄诱导愈伤组织的影响不同，Liger子叶和下胚轴的愈伤诱导率比LA2711稍高，愈伤组织块大。激素对同一基因型番茄的不同器官影响不同5-7，说清楚，最佳培放anglv4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444说清楚，最佳培放anglv4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444在相同的诱导培养基中, 子叶的诱导不定芽的效率显著高于下胚轴。这与曾培洋等4利用中蔬五号番茄下培轴比子叶的分化率高的结果相反，与刘克斌等8研究的特罗皮克番茄的结果相同，说明不同基因型外植体的诱导效果不同。Liger外植体的分化率比LA2711的高。说明不同基因型番茄分化能力不同，同一基因型番茄的不同器官分化能力不同。在低浓度6-BA和NAA浓度下，番茄的愈伤组织生根,其原因可能是这些番茄品种的内源生长素浓度较高所致9，10。 不同类型外植体离体培养所需要的激素种类及其配比等有所差异。LA2711番茄的子叶和下培轴最佳愈伤诱导培养基为MS+6-BA0.7mg/L+NAA0.7mg/L，子叶分化培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L +IAA0.3 mg/L。Liger番茄的子叶和下培轴最佳愈伤诱导培养基为MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.7mg/L，分化培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L +IAA0.1 mg/L。生根培养基为MS+IBA0.1mg/L。参考文献： 1 李桂兰,乔亚科等,番茄子叶离体培养中激素的优化， 河北农业大学学报,2009,32(5):27-30.2 张渝洁，李新国, 番茄子叶再生体系的建立，安徽农业科学，2006,34（13）：3020-30223吴志刚, 宋明, 王志敏等，番茄组织培养中无菌苗培养条件的优化，中国农学通报2006，22（4）：335-3374曾培洋,杨宗岐，番茄下胚轴和子叶离体诱导成株的激素调控，安徽农业科学, 2010,38(7):3341-33425 何秀霞,陆一鸣,白杰英等,番茄组织培养体系的建立及其影响因素的研究,内蒙古民族大学学报(自然科学版),2003,18(1):30-336梁美霞,许向阳,李景富,抗生素对番茄愈伤组织诱导和分化的影响,东