植物学报 ›› 2017, Vol. 52 ›› Issue (2): 210-217.doi: 10.11983/CBB16024

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胡杨组织培养叶片及插穗毛状根发生

王大鹏1, 唐嘉泽1, 邵明成1, 张文彪2, 王华芳1,,A;*()   

  1. 1北京林业大学生物科学与技术学院, 北京 100083
    2北京市延庆区第一职业学校, 北京 102100
  • 收稿日期:2016-02-04 接受日期:2016-04-26 出版日期:2017-03-01 发布日期:2017-04-05
  • 通讯作者: 王华芳 E-mail:hfwang@bjfu.edu.cn
  • 作者简介:

    # 共同第一作者

  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No.31370598, No.J1103516)

Rooting Induced on in vitro Leaves and Fresh Cuttings of Populus euphratica

Dapeng Wang1, Jiaze Tang1, Mingcheng Shao1, Wenbiao Zhang2, Huafang Wang1*   

  1. 1College of Biological Sciences and Biotechnology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China
    2Beijing Yanqing District First Vocational School, Beijing 102100, China
  • Received:2016-02-04 Accepted:2016-04-26 Online:2017-03-01 Published:2017-04-05
  • Contact: Wang Huafang E-mail:hfwang@bjfu.edu.cn
  • About author:

    # Co-first authors

摘要:

胡杨(Populus euphratica)是唯一分布在干旱沙漠地区的高大乔木, 根蘖能力强, 但自然条件下插穗难以生根, 扦插繁殖困难。该文研究发根农杆菌菌株ATCC11325诱导胡杨发根, 菌液浓度为OD600=0.4, 添加100 mg·L-1乙酰丁香酮, 叶片切段划伤预培养后侵染10分钟, 培养20天, 在叶片创伤部位诱导发生无向性的健壮毛状根; 浸染肉质根插穗, 须根发生和植株成活率从20%提高到60%, 且地上部分分枝多, 生长茂盛。该发根农杆菌菌株显著促进胡杨插穗生根成活。

Abstract:

Populus euphratica is the unique natural distribution arbor tree growing in the dry desert environment, with root suckering, but cuttings of roots are difficult to grow. This study explored the new ways of rooting induced by Agrobacterium rhizogenes. The strain ATCC11325 can induce hairy roots with no-tropism on in vitro leaf sections. The leaves were cut, scarred, co-cultivated, soaked for 10 min in the microbial agent at OD600=0.4 with AS 100 mg·L-1 added and cultured on tissue culture media for 20 days. Hairy rooting occurred on fresh cuttings soaked with the A. rhizogenes strain solution. The rooting and survival rate reached 60%, and aboveground parts developed more branches and showed vigorous growth. The A. rhizogenes strain promoted rooting of poplar tree fresh cuttings.

表1

发根农杆菌菌株ATCC11325侵染处理因素对胡杨叶片毛状根诱导的影响"

Factors Treatment Leaf discs Rooting rate (%)
AS (100 mg·L-1) Add 30 40.21aA
No add 30 5.86 bB
Infection time
(min)
5 30 38.54 bB
10 30 76.87 aA
20 30 40.21 bB
Scratch Scratch 30 46.7 aA
Unscratch 30 20 bB

图1

发根农杆菌ATCC11325发根基因PCR产物序列的分子鉴定(A) MAS基因, 泳道1和2为菌株ATCC11325质粒DNA; 3-5: 阴性对照(ddH2O); 6: Marker 3000; (B) rolA基因, 泳道1为 Marker 3000; 2: 阴性对照(ddH2O); 3: 菌株ATCC11325质粒DNA; (C) rolB基因, 泳道1为菌株ATCC11325质粒DNA; 2-4: 阴性对照(ddH2O); 5: Marker 3000; (D) rolC基因, 泳道1和2为菌株ATCC11325质粒DNA; 3-5: 阴性对照(ddH2O); 6: Marker 3000。右图: PCR产物序列与NCBI相关基因及蛋白序列相似度。"

图2

胡杨组织培养体系(A) 初代培养; (B) 继代培养; (C), (D) 生根小植株"

图3

发根农杆菌诱导胡杨组织培养叶片产生毛状根(A) 预培养叶片; (B) 侵染5分钟的叶片; (C), (D) 侵染10分钟的叶片; (E) 侵染20分钟的叶片; (F) 划痕侵染的叶片"

图4

发根农杆菌菌株ATCC11325浸染胡杨插穗的发根和地上部分生长情况(A) 扦插前的插穗; (B) 扦插对照; (C) 扦插处理; (D) 扦插前的地上部形态; (E) 对照地上部; (F) 处理地上部"

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