植物学报 ›› 2019, Vol. 54 ›› Issue (4): 539-546.doi: 10.11983/CBB18161

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南瓜高效再生体系的建立

郭佳,李衍素,贺超兴,闫妍,于贤昌()   

  1. 中国农业科学院蔬菜花卉研究所, 北京 100081
  • 收稿日期:2018-07-18 接受日期:2018-12-10 出版日期:2019-07-01 发布日期:2020-01-08
  • 通讯作者: 于贤昌 E-mail:yuxianchang@caas.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(31772363);国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-23-B08);中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-IVFCAAS);农业部园艺作物生物学与种质创制重点实验室

Establishing a High-efficiency Regeneration System in Pumpkin (Cucurbita moschata)

Guo Jia,Li Yansu,He Chaoxing,Yan Yan,Yu Xianchang()   

  1. Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
  • Received:2018-07-18 Accepted:2018-12-10 Online:2019-07-01 Published:2020-01-08
  • Contact: Yu Xianchang E-mail:yuxianchang@caas.cn

摘要:

南瓜(Cucurbita moschata)再生率较低, 为建立高效的南瓜再生体系, 以南瓜子叶为外植体, 进行35组不同激素浓度的不定芽诱导研究。结果表明, 南瓜再生受培养基中激素浓度和配比的影响, 适宜浓度6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)能有效促进不定芽形成; 单独使用脱落酸(ABA)诱导使南瓜子叶发黄, 但与6-BA组合使用可显著提高外植体的再生能力, 1.0 mg∙L -16-BA与0.5 mg∙L -1ABA组合南瓜芽再生率高达90.26%。将不定芽置于MS培养基中进行生根培养, 再生苗移栽易成活。从子叶接种到苗再生约需70天。

关键词: 子叶, 植物激素, 植株再生, 南瓜

Abstract:

To improve regeneration efficiency of pumpkin (Cucurbita moschata), a high-efficiency regeneration system of plantlets was established. Cotyledons were used as explants and cultured on MS supplemented with 35 concentrations of phytohormone to induce shoots. The frequency of regeneration plantlets was affected by the concentration and proportion of phytohormone in medium. Within a certain concentration, 6-BA appeared to promote the efficiency of shoot regeneration. The addition of ABA in MS caused chlorosis of cotyledons; however, 6-BA and ABA combined could effectively promote the regeneration frequency of explants. Explants cultured on MS containing 1.0 mg∙L -1 6-BA and 0.5 mg∙L -1 ABA showed the highest frequency of shoot regeneration (90.26%). The elongated shoots were cultured on MS for rooting; plantlets appeared healthy after transplanting and nearly 70 days was required for explants to become a completely regenerated plant with the high-efficiency regeneration system for pumpkin.

Key words: cotyledons, phytohormone, plant regeneration, pumpkin

表1

南瓜再生率方差分析"

Source Type III Sum of squares df Mean square F Sig.
Corrected model 1.194a 10 0.119 19.893 0.000
Intercept 11.738 1 11.738 1955.511 0.000
6-BA concentration 0.932 5 0.186 31.040 0.000
ABA concentration 0.291 5 0.058 9.699 0.000
Error 0.144 24 0.006
Total 13.664 35
Corrected total 1.338 34

表2

南瓜平均再生芽数方差分析"

Source Type III Sum of squares df Mean square F Sig.
Corrected model 20.734a 10 2.073 6.731 0.000
Intercept 116.473 1 116.473 378.098 0.000
6-BA concentration 11.488 5 2.298 7.458 0.000
ABA concentration 10.032 5 2.006 6.513 0.001
Error 7.393 24 0.308
Total 151.118 35
Corrected total 28.127 34

表3

不同浓度6-BA对南瓜芽再生的影响"

Treatments 6-BA (mg∙L-1) Number of explants Number of explants with adventitious shoots Number of shoots Average number of induced shoots Rate of plant regeneration (%)
M1 0.5 60 39.78 73.60 1.85 66.31
M2 1.0 60 41.51 72.22 1.74 69.18
M3 1.5 60 34.01 50.00 1.47 56.69
M4 2.0 60 29.88 33.46 1.12 49.79
M5 2.5 60 27.16 31.50 1.16 45.26

表4

不同浓度ABA对南瓜芽再生的影响"

Treatments ABA (mg∙L-1) Number of explants Number of explants with adventitious shoots Number of shoots Average number of induced shoots Rate of plant regeneration (%)
M6 0.5 60 15.35 16.27 1.06 25.58
M7 1.0 60 18.63 20.31 1.09 31.05
M8 1.5 60 21.52 24.75 1.15 35.87
M9 2.0 60 13.12 13.26 1.01 21.87
M10 2.5 60 14.85 15.74 1.06 24.74

表5

不同浓度6-BA与ABA配比对南瓜芽再生的影响"

Treat-
ments
6-BA
(mg∙L-1)
ABA
(mg∙L-1)
Number of explants Number of explants with adventitious shoots Number of shoots Average number of induced shoots Rate of plant regeneration (%)
T1 0.5 0.5 60 48.64 148.36 3.05 81.07
T2 0.5 1.0 60 44.53 95.74 2.15 74.22
T3 0.5 1.5 60 46.31 135.24 2.92 77.19
T4 0.5 2.0 60 36.35 68.70 1.89 60.58
T5 0.5 2.5 60 34.88 60.00 1.72 58.14
T6 1.0 0.5 60 53.87 228.00 4.21 90.26
T7 1.0 1.0 60 51.52 170.53 3.31 85.86
T8 1.0 1.5 60 52.39 193.33 3.69 87.32
T9 1.0 2.0 60 50.55 92.00 1.82 84.25
T10 1.0 2.5 60 37.36 54.17 1.45 62.26
T11 1.5 0.5 60 51.50 183.33 3.56 85.83
T12 1.5 1.0 60 52.80 192.20 3.64 88.01
T13 1.5 1.5 60 36.28 46.07 1.27 60.46
T14 1.5 2.0 60 41.36 64.53 1.56 68.94
T15 1.5 2.5 60 26.59 32.17 1.21 44.32
T16 2.0 0.5 60 43.36 114.47 2.64 72.27
T17 2.0 1.0 60 40.25 80.91 2.01 67.09
T18 2.0 1.5 60 35.53 57.21 1.61 59.22
T19 2.0 2.0 60 31.78 39.73 1.25 52.97
T20 2.0 2.5 60 14.29 15.00 1.05 23.81
T21 2.5 0.5 60 35.98 63.33 1.76 59.97
T22 2.5 1.0 60 34.11 50.82 1.49 56.85
T23 2.5 1.5 60 29.30 35.45 1.21 48.84
T24 2.5 2.0 60 30.97 38.40 1.24 51.61
T25 2.5 2.5 60 28.36 33.75 1.19 47.27

图1

南瓜子叶外植体的离体再生体系建立 (A) MS培养基中萌发3天的种子(Bar=1 cm); (B)-(E) 在不定芽诱导培养基(含激素的MS培养基)中分别培养3天、10天、20天和4周时的外植体, 其中, (D) 在切口处已见愈伤组织产生; (E) 已见芽原基((B)-(C) Bars=2 cm; (D) Bar=22.5 mm; (E) Bar=15 mm); (F) 外植体接种7周产生的不定丛生芽(Bar=15 mm); (G) 伸长芽(Bar=1 cm); (H) 再生植株(Bar=2 cm); (I), (J) 炼苗移栽((I) Bar=35 mm; (J) Bar=40 mm)。"

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