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作物杂志,2018, 第1期: 35–40 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2018.01.005

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

高粱幼叶细胞悬浮系的建立

郝艳芳1,2,王良群1,2,刘勇1,张微1,2,杨伟1,白鸿雁1,武擘1   

  1. 1 山西省农业科学院高粱研究所,030600,山西晋中
    2 高粱遗传与种质创新山西省重点实验室,030600,山西晋中
  • 收稿日期:2017-07-28 修回日期:2017-10-13 出版日期:2018-02-20 发布日期:2018-08-24
  • 作者简介:郝艳芳,助理研究员,主要从事植物细胞组织培养研究
  • 基金资助:
    山西省科技厅攻关项目(20150311003-2);山西省农业科学院农业科技创新研究课题(ZDSYS1506);山西省农业科学院育种基础项目(Yyzjc1405)

Establishment of Sorghum Cell Suspensions with Young Leaves

Hao Yanfang1,2,Wang Liangqun1,2,Liu Yong1,Zhang Wei1,2,Yang Wei1,Bai Hongyan1,Wu Bo1   

  1. 1 Sorghum Institute, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Jinzhong 030600, Shanxi, China
    2 Shanxi Key Laboratory of Sorghum Genetic and Germplasm Innovation, Jinzhong 030600, Shanxi, China
  • Received:2017-07-28 Revised:2017-10-13 Online:2018-02-20 Published:2018-08-24

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PDF (PC)

139

摘要：

以高粱无菌苗幼叶为试验材料,对颗粒状胚性愈伤组织的获得、细胞悬浮系的建立及影响悬浮细胞生长的主要因素进行了研究。结果表明：幼叶在MS（Murashige and Skoog）+2mg/L 2,4-D培养基上诱导出的愈伤组织,经2~3次继代筛选后获得了浅黄色、颗粒状胚性愈伤组织;胚性愈伤组织接种于液体培养基中,于25±1℃、黑暗条件下,经45~60d的悬浮震荡培养建立了高质量的细胞悬浮系,细胞生长曲线呈“S”型,细胞密度可达6.45×10 5~5.08×10 6个/mL以上,活细胞率可达72.76%,近圆细胞率可达87.50%;培养基的基本成分、激素种类和水平对悬浮细胞生长状态有很大的影响,相比1/2MS培养基,MS培养基为适宜的培养基,2,4-D对保持细胞系的稳定增殖至关重要,适宜的浓度为1mg/L;培养液中加入0.5mg/L KT或6-BA会造成悬浮液褐化,影响悬浮细胞的生长;最适宜的细胞悬浮培养基为L2培养基（MS+1mg/L 2,4-D,30g/L蔗糖,pH5.8）,震荡培养转速为110~120r/min,继代周期为7d,新旧培养基的接种比例为2∶1。

关键词: 高粱, 细胞悬浮系, 活细胞率, 近圆细胞率, 细胞密度

Abstract:

In this study, the acquisition of granular embryogenic callus, the establishment of cell suspensions and the main factors affecting the growth of suspended cells were studied by using young leaves of sorghum sterile seedlings as experimental materials. The results showed that the callus were induced on MS+2mg/L 2,4-D medium, and the light yellow, granular embryogenic callus were obtained after 2-3 subcultures. These embryogenic callus were suspened in liquid medium at 25±1℃ under dark conditions for 45-60 days suspension shaking culture, a high quality cell suspension system was established. Cell growth curve showed a “S” curve,cell density was 6.45×10 5-5.08×10 6/mL above, living cells rate was 72.76%, suborbicular cell rate was 87.50%. The basic components, the type and level of the hormone of the medium had a great influence on the growth state of the cell suspension, compared to 1/2 MS medium, MS medium was suitable medium, 2,4-D is essential for maintaining stable proliferation of suspended cells with a suitable concentration of 1mg/L, the addition of 0.5mg/L KT or 6-BA in the culture medium resulted in browning suspension, which affected the growth of the suspended cells. The most suitable medium was L2 medium (MS+1mg/L 2,4-D, 30g/L sucrose, pH5.8), the rotation speed was 110-120r/min, the subculture period was 7d and the proportion of new and old culture medium was 2:1.

Key words: Sorghum bicolor L. Moench, Suspended cell lines, Living cells rate, Suborbicular cell rate, Cell density

表1

悬浮培养所用液体培养基"

培养基
Medium		 培养基种类
Medium		 激素浓度(mg/L)
Hormone concentration
2,4-D KT 6-BA
L1 MS 0.5 0 0
L2 1.0 0 0
L3 2.0 0 0
L4 4.0 0 0
L5 1.0 0.5 0
L6 1/2MS 0.5 0 0
L7 1.0 0 0
L8 2.0 0 0
L9 1.0 0.5 0
L10 1.0 0 0.5

表2

不同种类培养基和激素水平对高粱细胞悬浮培养的影响"

培养基
Medium		 活细胞率(%)
Living cell rate		 近圆细胞率(%)
Suborbicular cell rate		 细胞分裂增殖速度
Cell division rate		 细胞系均一性、稳定性及分散度
Uniformity, stability and dispersion of cell lines		 悬浮液状态
State of suspension
L1 65.90±4.23abc 79.30±8.15ab 较快 较好,个别细胞结团 较多絮状物
L2 78.58±5.82a 89.18±1.68a 很快 好,个别细胞结团 极少絮状物
L3 70.87±7.84ab 84.24±4.58ab 很快 较好,少量细胞结团 少量絮状物
L4 54.16±6.07bcd 56.93±5.71cd 较快 很差,细胞结团严重 大量絮状物
L5 48.08±12.01cd 66.22±7.95bc 较快 较好,个别细胞结团 少量絮状物
L6 57.68±5.21bcd 67.82±6.79bc 较慢 很差,细胞结团严重 少量絮状物
L7 71.33±6.58ab 78.67±8.45ab 较快 较好,个别细胞结团 极少絮状物
L8 53.13±8.16bcd 74.03±6.29ab 很快 很差,细胞结团严重 极少絮状物
L9 24.79±7.69e 37.23±6.41e 慢 较差,细胞结团较多 较多絮状物
L10 40.39±10.74de 42.52±4.16de 慢 很差,细胞结团严重 大量絮状物

图1

不同起始细胞密度对R111细胞生长曲线变化的影响"

表3

不同悬浮震荡转速对R111悬浮细胞生长状态的影响"

震荡转速(r/min)
Shaking speed		 细胞分裂增殖速度
Cell division rate		 细胞破碎程度
Cell-breaking extent		 细胞系均一性和分散度
Uniformity and dispersion of cell lines		 悬浮液状态
State of suspension
100 较快 极少 较差,细胞结团较多 极少絮状物
110 很快 极少 较好,个别细胞结团 极少絮状物
120 很快 较少 较好,个别细胞结团 极少絮状物
130 较慢 较多 较好,少量细胞结团 少量絮状物
140 慢 很多 较好,少量细胞结团 较多絮状物
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