植物学报 ›› 2019, Vol. 54 ›› Issue (5): 634-641.doi: 10.11983/CBB18193

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不同激素对青钱柳外植体和愈伤组织褐化的影响

冯莹1,*(),钱莲文1,林庆良2   

  1. 1. 泉州师范学院资源与环境学院, 泉州 362000
    2, 福建农林大学, 福州 350002
  • 收稿日期:2018-09-11 接受日期:2019-02-19 出版日期:2019-09-01 发布日期:2020-03-10
  • 通讯作者: 冯莹 E-mail:fengy0919@126.com
  • 基金资助:
    福建省科技厅引导性项目(2017N0028);泉州市科技计划(No.2018N007);泉州市科技计划(No.2016N002);泉港区科技计划(No.2016N06)

The Effect of Different Hormones on Explant Browning and Callus Browning in Cyclocarya paliurus

Feng Ying1,*(),Qian Lianwen1,Lin Qingliang2   

  1. 1. School of Resource and Environmental Science, Quanzhou Normal University, Quanzhou 362000, China
    2. Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China
  • Received:2018-09-11 Accepted:2019-02-19 Online:2019-09-01 Published:2020-03-10
  • Contact: Feng Ying E-mail:fengy0919@126.com

摘要:

以青钱柳(Cyclocarya paliurus)叶片为研究材料, 采用单因素完全随机试验法比较不同激素(6-BA、GA3和NAA)浓度组合对叶片外植体褐化的影响; 在此基础上, 分别采用二因素、单因素完全随机试验法比较6-BA+NAA不同浓度组合、不同基本培养基对愈伤组织褐化的影响。结果表明, 改良MS+1.0 mg∙L -1 6-BA+1.0 mg∙L -1 GA3+0.3 mg∙L -1 NAA是抑制青钱柳叶片外植体褐化的最佳培养基, 其褐化率为0, 愈伤组织诱导率100%; 改良MS+0.5 mg∙L -1 6-BA+0.2 mg∙L -1 NAA是抑制愈伤组织褐化的最佳培养基, 其褐化率为0, 愈伤组织增殖倍数达4.80倍, 愈伤组织呈黄绿色或黄色, 颗粒状, 颗粒小而紧密、质硬且表面干燥。该方法有效解决了青钱柳叶片外植体和愈伤组织褐化问题, 为青钱柳组织培养褐化控制提供了一条简单高效的离体培养途径, 也为青钱柳叶片离体再生体系的建立奠定基础。

关键词: 褐化, 青钱柳, 愈伤组织, 诱导, 增殖

Abstract:

To determine the effect of different hormones on explant browning and callus browning in Cyclocarya paliurus, leaf browning was controlled on medium with different kinds and content of hormones (6-BA, GA3, NAA) by a single-factor completely random test. Callus browning was controlled on the medium with different content of 6-BA+NAA and different basic medium by a double- and single-factor completely random test, respectively. The rate of leaf browning reached 0, and the rate of callus induction was up to 100% on the improved MS medium with 1.0 mg∙L -1 6-BA and 1.0 mg∙L -1 GA3 and 0.3 mg∙L -1 NAA. The rate of callus browning reached 0, and the callus propagation was up to 4.80 times on the improved MS medium with 0.5 mg∙L -1 6-BA and 0.2 mg∙L -1NAA. The callus was yellow with green or yellow, granular, small and compact, hard and dry. This system effectively solved the problem of leaf browning and callus browning and provided a simple and effective way for tissue culture and a solid foundation for the regeneration system from leaf of C. paliurus.

Key words: browning, Cyclocarya paliurus, callus, induction, propagation

表1

6-BA+GA3+NAA激素浓度组合"

Treatment 6-BA content (mg·L-1) GA3 content (mg·L-1) NAA content (mg·L-1)
6-BA1 1.0 1.0 0.3
6-BA2 2.0 1.0 0.3
6-BA3 3.0 1.0 0.3
GA31 1.0 0.0 0.3
GA32 1.0 0.5 0.3
GA33 1.0 1.0 0.3
GA34 1.0 1.5 0.3
NAA1 1.0 1.0 0.0
NAA2 1.0 1.0 0.1
NAA3 1.0 1.0 0.3
NAA4 1.0 1.0 0.5

图1

青钱柳叶片诱导出的愈伤组织类型 (A) I类型愈伤组织; (B) II类型愈伤组织; (C) III类型愈伤组织。Bars=1 cm"

表2

6-BA对青钱柳叶片外植体褐化的影响(平均值±标准差)"

Medium The rate of callus induction (%) The rate of leaf browning (%) Callus
Type Growth
1.0 mg·L-1 6-BA+1.0 mg·L-1 GA3+0.3 mg·L-1 NAA 100.00±0.00 a 0.00±0.00 a I, II I (++), II (+)
2.0 mg·L-1 6-BA+1.0 mg·L-1 GA3+0.3 mg·L-1 NAA 95.24±8.25 a 4.76±8.25 b I, II I (+++), II (++)
3.0 mg·L-1 6-BA+1.0 mg·L-1 GA3+0.3 mg·L-1 NAA 66.67±18.04 b 33.33±18.04 b I, III I (++), III (+)

表3

GA3对青钱柳叶片外植体褐化的影响(平均值±标准差)"

Medium The rate of callus induction (%) The rate of leaf browning (%) Callus
Type Growth
1.0 mg·L-1 6-BA+0.3 mg·L-1 NAA 48.96±4.77 c 51.04±4.77 a I, III I (++), III (+)
0.5 mg·L-1 GA3+1.0 mg·L-1 6-BA+0.3 mg·L-1 NAA 86.67±10.41 b 13.33±10.41 b I, II, III I (++), II (+), III (-)
1.0 mg·L-1 GA3+1.0 mg·L-1 6-BA+0.3 mg·L-1 NAA 100.00±0.00 a 0.00±0.00 c I, II I (++), II (+)
1.5 mg·L-1 GA3+1.0 mg·L-1 6-BA+0.3 mg·L-1 NAA 86.11±2.78 b 13.89±2.78 b I I (++)

图2

GA3对青钱柳叶片诱导愈伤组织的影响 (A) 在未添加GA3的诱导培养基中培养愈伤组织诱导效果; (B) 在添加GA3的诱导培养基中培养15天的愈伤组织; (C) 在添加GA3的诱导培养基中培养30天的愈伤组织。Bars=1 cm"

表4

NAA对青钱柳叶片外植体褐化的影响(平均值±标准差)"

Medium The rate of callus induction (%) The rate of leaf browning (%) Callus
Type Growth
1.0 mg·L-1 GA3+1.0 mg·L-1 6-BA 23.15±11.25 c 76.85±11.25 a I I (-)
0.1 mg·L-1 NAA+1.0 mg·L-1 GA3+1.0 mg·L-1 6-BA 71.39±7.01 b 18.61±7.01 b I, II I (++), II (+)
0.3 mg·L-1 NAA+1.0 mg·L-1 GA3+1.0 mg·L-1 6-BA 100.00±0.00 a 0.00±0.00 c I, II I (++), II (+)
0.5 mg·L-1 NAA+1.0 mg·L-1 GA3+1.0 mg·L-1 6-BA 96.99±0.20 a 3.11±0.20 c I, II I (+), II (+)

图3

青钱柳愈伤组织增殖类型 (A), (B) I类愈伤组织; (C), (D) II类愈伤组织; (E), (F) III类愈伤组织。Bars=1 cm"

表5

6-BA+NAA组合对青钱柳愈伤组织褐化的影响"

Plant growth regulator (mg·L-1) The time of callus propagation (time) The rate of callus browning (%) Callus
6-BA NAA Type Growth
0.2 0.05 1.25 de 0 e II II (+++)
0.5 0.05 3.87 b 0 e I, II I (+++), II (++)
0.8 0.05 3.51 b 0 e I, II I (++), II (+++)
1.0 0.05 0.69 e 0 e I, III I (++), III (+)
0.2 0.2 0.75 e 0 e I, II, III I (+), II (+), III (+)
0.5 0.2 4.80 a 0 e I, II I (++), II (+++)
0.8 0.2 3.55 b 0 e I, II, III I (++), II (+++), III (++++)
1.0 0.2 1.30 de 40.00 a I, II I (++), II (+)
0.2 0.4 0.97 de 33.33 ab I, III I (+), III (+)
0.5 0.4 1.65 d 28.33 bc II, III II (+), III (+)
0.8 0.4 2.57 c 20.00 d II, III II (++), III (+)
1.0 0.4 1.75 d 21.67 cd II, III II (+), III (+)

表6

分别添加6-BA和NAA对青钱柳愈伤组织褐化的影响(平均值±标准差)"

Plant growth regulator The time of callus propagation (time) The rate of callus browning (%)
0.2 mg·L-1 6-BA 0.98±0.33 b 11.11±17.64 b
0.5 mg·L-1 6-BA 3.44±1.47 a 9.44±15.09 b
0.8 mg·L-1 6-BA 3.21±0.67 a 6.67±10.00 b
1.0 mg·L-1 6-BA 1.25±0.55 b 20.56±17.40 a
0.05 mg·L-1 NAA 2.33±1.49 a 0.00±0.00 c
0.2 mg·L-1 NAA 2.59±1.75 a 10.00±18.09 b
0.4 mg·L-1 NAA 1.73±0.74 b 25.83±8.75 a

图4

基本培养基对青钱柳愈伤组织褐化 (A)和愈伤组织增殖(B)的影响(平均值±标准差) 不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。"

图5

青钱柳愈伤组织在不同基本培养基中的生长情况 (A) 改良MS基本培养基中愈伤组织生长情况; (B), (C) 改良MS1基本培养基中愈伤组织生长情况; (D), (E) 改良MS2基本培养基中愈伤组织生长情况; (F) 改良MS3基本培养基中愈伤组织生长情况。Bars=1 cm"

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