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作物杂志,2023, 第4期: 98–103 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.015

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

紫花苜蓿胚性愈伤组织诱导及胚状体分化研究

王晓春1(), 高婷1(), 杨炜迪1, 王川1, 陈彩锦2   

  1. 1宁夏农林科学院动物科学研究所，750000，宁夏银川
    2宁夏农林科学院固原分院，756000，宁夏固原
  • 收稿日期:2021-12-28 修回日期:2022-03-28 出版日期:2023-08-15 发布日期:2023-08-15
  • 通讯作者: 高婷，主要从事天然草原改良、牧草育种及栽培研究，E-mail：ecogt9@163.com
  • 作者简介:王晓春，主要从事牧草种质资源、育种及栽培研究，E-mail：158851531@qq.com
  • 基金资助:
    宁夏自然科学基金(2020AAC03326);宁夏自然科学基金(2021AAC03285);宁夏回族自治区政府农作物育种重大专项(2014NYZ03)

Study on Embryogenic Callus Induction and Embryoid Differentiation of Alfalfa

Wang Xiaochun1(), Gao Ting1(), Yang Weidi1, Wang Chuan1, Chen Caijin2   

  1. 1Institute of Animal Sciences, Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Yinchuan 750000, Ningxia, China
    2Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Guyuan 756000, Ningxia, China
  • Received:2021-12-28 Revised:2022-03-28 Online:2023-08-15 Published:2023-08-15

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PDF (PC)

198

摘要：

以苜蓿（固原紫花）下胚轴、茎段和叶片为外植体，开展了胚性愈伤组织的诱导及分化研究。结果表明，2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）浓度为2和4mg/L时，愈伤组织诱导率为100.0%，浓度升为6和8mg/L时，诱导率逐渐降低，说明高浓度的2,4-D对苜蓿外植体愈伤组织诱导有抑制作用。MS培养基添加2,4-D（1.0、2.0、3.0、4.0mg/L），并配合0.5mg/L6-BA（6-苄基氨基嘌呤）或KT（激动素）后，3种外植体的诱导率均为100%，24d内能完全脱分化，且在质地和形态上无差别。转入分化培养基1/2MS后，所有配方都能分化出胚状体，2,4-D浓度2.0mg/L、KT浓度0.5mg/L组合的分化率最高（12.6%）。改进的分化培养基（1/2MS+0.4mg/LKT）分化率提高到42.7%。以诱导出的再生苗叶片和叶柄为外植体，发现体细胞胚胎诱导能力高度遗传，在添加2,4-D（1.0~8.0mg/L）组合0.5mg/L6-BA或KT的培养基内都能100%诱导出大量胚状体并发育为完整植株。由此可

见，通过再生植株可建立紫花苜蓿高频再生体系。

关键词: 紫花苜蓿, 愈伤组织, 体细胞胚, 再生植株

Abstract:

The induction and differentiation of embryogenic callus were studied using hypocotyls, stem segments and leaves of Guyuan alfalfaas explants. The results showed that the callus induction rate was 100% when the concentrations of 2,4-D was 2 and 4mg/L. When the concentration of 2,4-D added to 6or 8mg/L, the induction rate gradually decreased, indicating that high concentration of 2,4-D could inhibit the callus induction. The induction rates were 100% when the concentrations of 2,4-D (1.0, 2.0, 3.0, 4.0mg/L) combined with 0.5mg/L6-BA or KT using three kinds of explants cultured on MS medium.The callus could dedifferentiate completely within 24days, and there was no difference in texture and morphology.Embryoids could be differentiated from all the formulations in the differentiation medium of 1/2MS, but the highest differentiation rate was only 12.6% when the concentration of 2,4-D was 2.0mg/L combined with 0.5mg/LKT. The differentiation rate was increased to 42.7% by supplementing 0.4mg/L KT in differentiation medium. Using the leaves and petioles of the regenerated plantlets as explants, the embryoids could be easy to induced and developed into strong plants in the medium supplemented with 2,4-D (1.0-8.0mg/L) and 0.5mg/L 6-BA or KT because the inducible ability of somatic embryoid was highly inherited. In conclusion, the high frequency regeneration system of alfalfa could be established by regenerating plants.

Key words: Alfalfa, Callus, Somatic embryo, Regeneration plants

表1

2,4-D与不同种类细胞分裂素组合

激素Hormone I0 (CK) I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 I10
2,4-D 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
6-BA 0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 － － － － －
KT 0 － － － － － 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

表2

不同浓度2,4-D对苜蓿愈伤组织的诱导

2,4-D浓度
2,4-Dconcentration(mg/L)		 诱导率
Induction rate (%)		 愈伤组织生长状态及大小
Growth status and size of callus
0 0.0d 外植体死亡
2 100.0a 白色，愈伤块体积比原外植体增殖约8倍，继代约200d后逐渐发黏褐化
4 100.0a 白色，愈伤块体积比原外植体增殖约10倍，继代约20d后逐渐发黏褐化
6 84.7b 白色，愈伤块体积比原外植体增殖约4倍，继代约10d后逐渐发黏褐化
8 76.6c 白色，愈伤块体积比原外植体增殖约3倍，继代约10d后逐渐发黏褐化

图1

固原紫花的不同外植体及对应的出愈状态 (a)、(b)、(c)为外植体，(d)为出愈状态

表3

不同诱导培养基的愈伤块的分化

指标Index I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 I10
接种数Number of explants 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120
诱导率Rate of callus induction (%) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
分化率Rate of callus embryogenesis (%) 7.2b 10.2a 8.4b 6.3b 9.8ab 8.6b 12.6a 8.6b 7.4b 9.8ab

图2

不同细胞分裂素（6-BA、KT）与2,4-D组合形成的愈伤组织

图3

2种不同类型愈伤组织

图4

不同分化培养基内胚状体/体胚苗的分化率比较 不同小写字母表示0.05水平差异显著

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