彭曉輝，莫興梅, 曹玉桃

( 1.四川臥龍國家級自然保護區(qū)管理局，四川 汶川623000；2.四川省商貿(mào)學校，四川 德陽 618000；3.九寨溝風景名勝區(qū)管理局，四川 九寨溝 623402)

烯效唑?qū)τ衩子着吲囵B(yǎng)的影響

彭曉輝1，莫興梅2, 曹玉桃3

( 1.四川臥龍國家級自然保護區(qū)管理局，四川 汶川623000；2.四川省商貿(mào)學校，四川 德陽 618000；3.九寨溝風景名勝區(qū)管理局，四川 九寨溝 623402)

以玉米幼胚為外植體，研究了烯效唑?qū)τ衩子着哂鷤M織誘導以及愈傷組織分化成植株的影響。結(jié)果表明，烯效唑(S-3307)的濃度越高玉米幼胚胚芽的生長受抑制作用越強，胚性愈傷組織發(fā)生率越高，有的基因型幼胚對過高濃度的烯效唑表現(xiàn)出不適反應，以至于胚性愈傷轉(zhuǎn)化成非胚性愈傷；不同基因型的玉米幼胚在不同濃度的烯效唑影響下愈傷組織誘導率差異較大；烯效唑的濃度越高胚性愈傷組織分化率也高，但不同基因型對烯效唑的反應不盡相同。

玉米；幼胚；烯效唑；愈傷組織

烯效唑(Uniconazole)，代號S-3307，簡稱S-07，分子式C15H18N3OCI2，是三唑類一種新型高效的植物生長調(diào)節(jié)劑，具有促進分蘗、矮化植株、防止倒伏的作用[1]。烯效唑在組織培養(yǎng)上已經(jīng)得到應用。近幾年，安調(diào)過、鐘冠昌、穆素梅等對烯效唑在小麥幼胚培養(yǎng)中的應用進行了研究[1]；李松、何新民等對烯效唑在甘蔗組織培養(yǎng)中的應用進行了研究[4]，并取得了一定進展。烯效唑在玉米組織培養(yǎng)中的應用研究報道甚少。為研究烯效唑?qū)τ衩子着叩挠绊懀?015年6月28日—10月25日進行了烯效唑?qū)τ衩子着吲囵B(yǎng)的試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的玉米品種為18紅、18白、R15；以授粉12～15天的幼胚作外植體進行幼胚培養(yǎng)，烯效唑添加濃度分別為0 mg/L，0.10 mg/L，0.25 mg/L，0.50 mg/L，1.00 mg/L。

1.2 試驗培養(yǎng)基

基本培養(yǎng)基：N6+蔗糖3%+瓊脂0.6%，pH值6.0。

誘導培養(yǎng)基：基本培養(yǎng)基+2,4-D 2 mg/L+脯氨酸1.38 mg/L+水解酪蛋白500 mg/L。

繼代培養(yǎng)基：基本培養(yǎng)基+2,4-D 2 mg/L+脯氨酸1.38 mg/L+水解酪蛋白500 mg/L。

分化培養(yǎng)基：基本培養(yǎng)基+KT 1 mg/L +水解酪蛋白500 mg/L。

1.3 試驗方法

1.3.1 愈傷組織誘導

取授粉12～15天的玉米果穗，剝?nèi)グ~，于超凈工作臺上用75%的酒精擦拭，無菌水沖洗3～4遍，用解剖刀切去玉米果穗中部的玉米粒上半部分，用鑷子挑出幼胚，盾片朝上接種于添加不同濃度烯效唑的誘導培養(yǎng)基上[5-8]，每處理重復7管，每管接種10個幼胚，27 ℃暗培養(yǎng)。

培養(yǎng)10天后，將處理半數(shù)的玉米胚芽夾掉，27 ℃繼續(xù)暗培養(yǎng)。40天后調(diào)查各處理胚性愈傷組織誘導率(有愈傷胚數(shù)/接種幼胚數(shù))。

1.3.2 愈傷組織分化

挑取胚性愈傷組織[2]，并將大塊胚性愈傷組織夾碎，分成大小適度的若干細胞團[6]，再將其轉(zhuǎn)移到含不同濃度烯效唑的分化培養(yǎng)基上，在2 000 lx光照和27 ℃條件下分化小植株。

2 結(jié)果與分析

2.1 烯效唑?qū)τ鷤M織誘導率的影響

幼胚經(jīng)過8天培養(yǎng)，所有的胚都有膨大，表明幼胚已經(jīng)開始吸收營養(yǎng)物質(zhì)進行脫分化，且有胚芽的出現(xiàn)[5-6]。將處理半數(shù)的玉米胚芽夾掉，繼續(xù)誘導培養(yǎng)，培養(yǎng)數(shù)日后再進行繼代培養(yǎng)。

愈傷組織分為：Ⅰ型(白色，致密，堅硬，干燥，表面皺起，生長慢，可發(fā)生胚狀體，但易發(fā)生器官分化)，Ⅱ型(黃綠色，顆粒狀，較致密，較濕潤，生長快，易發(fā)生胚狀體)和Ⅲ型(灰棕色，疏松，表面濕潤，生長緩慢，不發(fā)生胚狀體)[2]。胚性愈傷組織為Ⅰ型和Ⅱ型[2-3]。經(jīng)過40天培養(yǎng)，調(diào)查統(tǒng)計胚性愈傷組織發(fā)生率。從表1可以得到：烯效唑有促進胚性愈傷組織發(fā)生的作用，R15去芽的幼胚胚性愈傷組織發(fā)生率最高為烯效唑濃度0.50 mg/L，達6.38%，其次為濃度1.00 mg/L，為2.17%，濃度為0 mg/L、0.10 mg/L、0.25 mg/L均最低，為0；未去芽的幼胚胚性愈傷組織發(fā)生率最高為烯效唑濃度0.25 mg/L，達16.67%，其后依次為濃度0.50 mg/L、1.00 mg/L、0.10 mg/L，分別為8.70%、8.33%、3.85%，最低為濃度0 mg/L，為0。18紅去芽的幼胚胚性愈傷組織發(fā)生率最高為烯效唑濃度0.25 mg/L，達38.89%，其后依次為濃度0.50 mg/L、1.00 mg/L、0.10 mg/L分別為33.33%、20.34%、14.81%，最低為濃度0 mg/L，為14.00%；未去芽的幼胚胚性愈傷組織發(fā)生率最高為烯效唑濃度1.00 mg/L，達209.10%，其后依次為濃度0.25 mg/L、0.50 mg/L、0.10 mg/L，分別為125.00%、68.75%、50.00%，最低為濃度0 mg/L，為35.00%。18白去芽的幼胚胚性愈傷組織發(fā)生率最高為烯效唑濃度1.00 mg/L，達65.12%，其后依次為濃度0.50 mg/L、0.25 mg/L、0 mg/L，分別為5.00%、23.91%、23.73%，最低為濃度0.10 mg/L，為20.45%；未去芽的幼胚胚性愈傷組織發(fā)生率最高為烯效唑濃度1.00 mg/L，達103.70%，其后依次為濃度0.50 mg/L、0.25 mg/L、0 mg/L，分別為62.50%、54.17%、47.37%，最低為濃度0.10 mg/L，為11.54%。

R15、18紅、18白未去芽的幼胚愈傷組織誘導率均與去芽的幼胚愈傷組織誘導率無顯著差異，表明幼胚的芽對愈傷組織誘導沒有顯著影響。濃度為0 mg/L、0.10 mg/L、0.25 mg/L的烯效唑作用于R15去芽的幼胚時均未誘導出愈傷組織， R15去芽和未去芽幼胚的對照也未誘導出愈傷組織；18紅、18白的各處理均誘導出愈傷組織。表明烯效唑有促進胚性愈傷組織發(fā)生的作用，但不同基因型對烯效唑的反應又不盡相同。由此可以推斷不同基因型的幼胚在不同烯效唑濃度條件下，胚性愈傷組織發(fā)生率不同，并且有的基因型表現(xiàn)為不適反應，以致胚性愈傷組織轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥咝杂鷤M織；有的基因型表現(xiàn)為促進作用，且隨著烯效唑濃度的增大促進作用增強。

2.2 烯效唑?qū)ε咝杂鷤M織分化的作用

將胚性愈傷組織進行23天的分化培養(yǎng)，調(diào)查統(tǒng)計胚性愈傷組織分化苗數(shù)(胚性愈傷組織分化出苗高不低于1 cm的植株納入統(tǒng)計范圍)及分化率(分化苗數(shù)/接種胚性愈傷組織塊數(shù))。從表2可以得到：R15胚性愈傷組織分化率在不同烯效唑濃度下均為0(因此未對R15胚性愈傷組織分化進行重復試驗及方差分析)；18紅胚性愈傷組織平均分化率在烯效唑的濃度為0.25 mg/L最大，達75.93%，其后依次為濃度1.00 mg/L、0 mg/L、0.50 mg/L，分別為37.88%、21.43%、18.45%，濃度0.10 mg/L最低，為15.20%；18白胚型性傷組織平均分化率在烯效唑的濃度為0.25 mg/L最大，達117.65%，其后依次為濃度0 mg/L、1.00 mg/L、0.10 mg/L，分別為107.14%、89.71%、89.29%，濃度0.50 mg/L最低，為81.98%。濃度為0.25 mg/L、1.00 mg/L的烯效唑?qū)?8紅胚性愈傷組織分化表現(xiàn)為極顯著(α=0.01)的促進作用，濃度為0.50 mg/L的烯效唑?qū)?8紅胚性愈傷組織分化表現(xiàn)為顯著(α=0.05)的抑制作用，濃度為0.10 mg/L的烯效唑?qū)?8紅胚性愈傷組織分化表現(xiàn)為極顯著(α=0.01)的抑制作用；濃度為0.25 mg/L的烯效唑?qū)?8白胚性愈傷組織分化表現(xiàn)為極顯著(α=0.01)的促進作用，濃度為0.10 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L的烯效唑?qū)?8白胚性愈傷組織分化均表現(xiàn)為極顯著(α=0.01)的抑制作用。

表1 S-3307對愈傷組織誘導率的影響

R15的胚性愈傷組織不能分化植株，而18紅、18白則表現(xiàn)為烯效唑的濃度越大其胚性愈傷組織分化苗數(shù)越多，18白在烯效唑濃度為0 mg/L時仍有較高胚性愈傷組織分化率，表明18白胚性愈傷組織本身就具有較強的分化能力。不同基因型胚性愈傷組織分化率不同，同一基因型在不同烯效唑濃度處理下胚性愈傷組織分化率也不同；有的基因型則無論烯效唑濃度大小胚性愈傷組織均不能分化植株；有的基因型胚性愈傷組織能夠分化成植株，且烯效唑的濃度越大其胚性愈傷組織分化苗數(shù)越多。

表2 S-3307對胚性愈傷組織分化的影響

注：*表示α=0.05水平上顯著；**表示α=0.01水平上極顯著。

3 結(jié)論和討論

本試驗所用的幾個玉米材料均能誘導愈傷組織，表明幼胚愈傷組織的誘導確實具有普遍性[7]。在不同基因型誘導愈傷組織過程中, 幼胚的胚芽對愈傷組織誘導沒有顯著影響；有的基因型可能由于烯效唑濃度過高而發(fā)生胚性愈傷組織轉(zhuǎn)化為非胚性愈傷組織，這表明該基因型的玉米幼胚對烯效唑有不適反應；有的基因型則表現(xiàn)為烯效唑濃度越大，胚性愈傷組織的發(fā)生率越高，這表明烯效唑?qū)υ摶蛐偷挠着哂鷤M織發(fā)生有促進作用。在不同濃度的烯效唑作用下，有的基因型幼胚愈傷組織誘導率高，而胚性愈傷組織分化率則低；有的基因型幼胚愈傷組織誘導率低，而胚性愈傷組織分化率則高。這表明烯效唑?qū)τ械幕蛐陀着哂鷤M織誘導有促進作用，而對有的基因型胚性愈傷組織分化有促進作用，但不同基因型對烯效唑的反應不盡相同。

[1] 安調(diào)過,鐘冠昌,穆素梅,等. 烯效唑在小麥幼胚培養(yǎng)中的應用[J].西北植物學報,1997,17(4):487-492.

[2] 付鳳玲,李晚忱,劉玉貞. 玉米幼穗培養(yǎng)及植物再生[J].四川農(nóng)業(yè)大學學報, 1999,17(3):278-281.

[3] 石太淵,楊立國,杜艷艷. 玉米體細胞培養(yǎng)中不同基因型和外植體的反應[J].國外農(nóng)學—雜糧作物,1999,19(5):11-14.

[4] 李松,何新民. 烯效唑在甘蔗組織培養(yǎng)中的應用研究[J].甘蔗糖業(yè),2001, 6:19-22.

[5] 吳敏生,黃健秋,衛(wèi)志明.玉米幼胚高效再生系統(tǒng)的建立[J].植物生理學報, 2001,27(6):489-494.

[6] 候艷華,徐仲,蒼晶,等. 玉米自交系愈傷組織的誘導及再生[J].吉林農(nóng)業(yè)大學學報,2002,24(6):7-10.

[7] 王宏偉,史振聲,王志斌,等. 玉米幼胚愈傷組織的誘導及再生研究[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學學報,2002-10,33(5):321-323.

[8] 孫紅煒,尚佑芬,楊崇良,等. 影響玉米愈傷組織誘導和植株再生的有關(guān)因素研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學, 2002,6:30-31.

Effect of Uniconazole on the Immature Embryo Culture of MaizePeng

Xiaohui1, Mo Xingmei2, Cao Yutao3

(1. Sichuan Wolong National Nature Reserve Administration, Wenchuan 623000, China;2. Sichuan Commerce and Trade School, Deyang 618000, China;3. Jiuzhaigou Scenic Area Administrative Bureau, Jiuzhaigou 623402, China)

Using immature embryo of three genotypes maize as explants to induce embryogenic calli, the effect of S-3307 on the induction and differentiation of calli was studied. The results showed that the growth of the maize calli could be inhanced by the high concentration of S-3307 and inhibited by the low concentration of S-3307. The higher concentration of S-3307 the higher induction rate of maize calli, and the embryogenic calli of maize could be differentiated more small plants by adding the higher concentration of S-3307 in differentiating-medium. Remarkable difference of the effect of S-3307 on induction rate of calli was found among these genotypes. But, some genotypes calli showed a discomfort response to adding high concentration of S-3307, so that the embryogenic calli transformed non-embryogenic calli. The higher concentration of S-3307, the more differentiation rate of plants was produced. But the different genotypes of maize had the different responses to S-3307.

maize; immature embryo; uniconazole; callus

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.04.007

2016-11-16

彭曉輝(1977—)，男,農(nóng)學學士，工程師，主要從事野生動植物保護。E-mail: philipsphill@qq.com

Q813.1;S513

A

1006-9690(2017)04-0029-04