CAJ | 학술논문

本文报道了挪威云杉(Picea abies)和杂种落叶松(Larix deciduas× L. kaempferi)人工授粉种子诱导胚性细胞系及植株的再生.挪威云杉在德国Saxon Ore 山区被选为对空气污染有抗性的树种并种植在位于Waldsieversdorf的林木遗传育种研究所的种植园中.对挪威云杉测试了几个不同亲本组合的种子形成胚性细胞系的能力.这些云杉种子于1992-01采收,含有干燥的成熟合子胚.作为对照,相同的亲本组合云杉种子于1993-08和1998-08采收,合子胚处于成熟中.杂种落叶松则只有一个人工授粉组合,大田试验证实幼苗生长良好.分别于1995和1996年采收含有未成熟合子胚的未成熟种子.诱导愈伤形成用附加细胞分裂素(激动素和/或BAP)和生长素(NAA, 2,4-D)及有机氮源(水解酪蛋白和谷氨酰胺)的标准培养基(SPE和MSG),于黑暗下培养.尽管在建立培养体系后5～12周产生了大量胚性愈伤组织,诱导率超过25%,但1 a后只有超过1%的胚性愈伤组织稳定生长.挪威云杉稳定胚性细胞系的数量与成熟合子胚的采收季节及建立细胞系的时间(8月或1月)无关,但在8月收获的合子胚在挪威云杉5～12周后胚性愈伤组织诱导率要高些,然而能在悬浮培养中生长及随后成熟体胚能顺利再生植株的稳定胚性细胞系的数量有限.挪威云杉体胚未充分发育的根影响其移栽到土壤中的成活率.在建立的12个细胞系中只有一个在干燥保存后能从体胚再生正常植株.同时考察了影响挪威云杉形成成熟体胚的因素,如用PEG4 000(7.5%)及ABA[8mg·L-1(30.26μmol)-1]处理及ABA灭菌方式(高温高压灭菌或过滤灭菌)对成熟体胚形成的影响.总体来说,过滤灭菌的ABA增加了成熟体胚的数量.营养培养基中用淀粉部分取代蔗糖只导致2个细胞系中的一个增加了成熟体胚的数量.1995和1996年对人工授粉杂种落叶松合子胚发育与自然授粉(不套授粉袋)的相比较,发现人工授粉袋的使用延迟了合子胚的发育.我们的实验中成熟合子胚没有形成胚性细胞系,只有未成熟合子胚形成了胚性细胞系.1995年用落叶松未成熟合子胚建立的胚性细胞系没有形成体胚,而1996年建立的4个胚性细胞系得到了可以移栽到温室中的再生植株.1.5 a的连续继代培养以后,大多数的杂种落叶松和挪威云杉的胚性细胞系的再生能力都下降.导致这种现象可能有多种原因包括培养物的老化以及出现难以检测到的内生细菌.尽管一组实验从最初培养即用了抗生素,但没有收效.因此目前只得到少量的稳定胚性细胞系(<5%),长期继代后丧失再生能力及无法成功移栽到土壤都是植株再生的重要的限制因素,有待进一步研究克服这些困难. 本文報道瞭挪威雲杉(Picea abies)和雜種落葉鬆(Larix deciduas× L. kaempferi)人工授粉種子誘導胚性細胞繫及植株的再生.挪威雲杉在德國Saxon Ore 山區被選為對空氣汙染有抗性的樹種併種植在位于Waldsieversdorf的林木遺傳育種研究所的種植園中.對挪威雲杉測試瞭幾箇不同親本組閤的種子形成胚性細胞繫的能力.這些雲杉種子于1992-01採收,含有榦燥的成熟閤子胚.作為對照,相同的親本組閤雲杉種子于1993-08和1998-08採收,閤子胚處于成熟中.雜種落葉鬆則隻有一箇人工授粉組閤,大田試驗證實幼苗生長良好.分彆于1995和1996年採收含有未成熟閤子胚的未成熟種子.誘導愈傷形成用附加細胞分裂素(激動素和/或BAP)和生長素(NAA, 2,4-D)及有機氮源(水解酪蛋白和穀氨酰胺)的標準培養基(SPE和MSG),于黑暗下培養.儘管在建立培養體繫後5～12週產生瞭大量胚性愈傷組織,誘導率超過25%,但1 a後隻有超過1%的胚性愈傷組織穩定生長.挪威雲杉穩定胚性細胞繫的數量與成熟閤子胚的採收季節及建立細胞繫的時間(8月或1月)無關,但在8月收穫的閤子胚在挪威雲杉5～12週後胚性愈傷組織誘導率要高些,然而能在懸浮培養中生長及隨後成熟體胚能順利再生植株的穩定胚性細胞繫的數量有限.挪威雲杉體胚未充分髮育的根影響其移栽到土壤中的成活率.在建立的12箇細胞繫中隻有一箇在榦燥保存後能從體胚再生正常植株.同時攷察瞭影響挪威雲杉形成成熟體胚的因素,如用PEG4 000(7.5%)及ABA[8mg·L-1(30.26μmol)-1]處理及ABA滅菌方式(高溫高壓滅菌或過濾滅菌)對成熟體胚形成的影響.總體來說,過濾滅菌的ABA增加瞭成熟體胚的數量.營養培養基中用澱粉部分取代蔗糖隻導緻2箇細胞繫中的一箇增加瞭成熟體胚的數量.1995和1996年對人工授粉雜種落葉鬆閤子胚髮育與自然授粉(不套授粉袋)的相比較,髮現人工授粉袋的使用延遲瞭閤子胚的髮育.我們的實驗中成熟閤子胚沒有形成胚性細胞繫,隻有未成熟閤子胚形成瞭胚性細胞繫.1995年用落葉鬆未成熟閤子胚建立的胚性細胞繫沒有形成體胚,而1996年建立的4箇胚性細胞繫得到瞭可以移栽到溫室中的再生植株.1.5 a的連續繼代培養以後,大多數的雜種落葉鬆和挪威雲杉的胚性細胞繫的再生能力都下降.導緻這種現象可能有多種原因包括培養物的老化以及齣現難以檢測到的內生細菌.儘管一組實驗從最初培養即用瞭抗生素,但沒有收效.因此目前隻得到少量的穩定胚性細胞繫(<5%),長期繼代後喪失再生能力及無法成功移栽到土壤都是植株再生的重要的限製因素,有待進一步研究剋服這些睏難.
본문보도료나위운삼(Picea abies)화잡충락협송(Larix deciduas× L. kaempferi)인공수분충자유도배성세포계급식주적재생.나위운삼재덕국Saxon Ore 산구피선위대공기오염유항성적수충병충식재위우Waldsieversdorf적림목유전육충연구소적충식완중.대나위운삼측시료궤개불동친본조합적충자형성배성세포계적능력.저사운삼충자우1992-01채수,함유간조적성숙합자배.작위대조,상동적친본조합운삼충자우1993-08화1998-08채수,합자배처우성숙중.잡충락협송칙지유일개인공수분조합,대전시험증실유묘생장량호.분별우1995화1996년채수함유미성숙합자배적미성숙충자.유도유상형성용부가세포분렬소(격동소화/혹BAP)화생장소(NAA, 2,4-D)급유궤담원(수해락단백화곡안선알)적표준배양기(SPE화MSG),우흑암하배양.진관재건립배양체계후5～12주산생료대량배성유상조직,유도솔초과25%,단1 a후지유초과1%적배성유상조직은정생장.나위운삼은정배성세포계적수량여성숙합자배적채수계절급건립세포계적시간(8월혹1월)무관,단재8월수획적합자배재나위운삼5～12주후배성유상조직유도솔요고사,연이능재현부배양중생장급수후성숙체배능순리재생식주적은정배성세포계적수량유한.나위운삼체배미충분발육적근영향기이재도토양중적성활솔.재건립적12개세포계중지유일개재간조보존후능종체배재생정상식주.동시고찰료영향나위운삼형성성숙체배적인소,여용PEG4 000(7.5%)급ABA[8mg·L-1(30.26μmol)-1]처리급ABA멸균방식(고온고압멸균혹과려멸균)대성숙체배형성적영향.총체래설,과려멸균적ABA증가료성숙체배적수량.영양배양기중용정분부분취대자당지도치2개세포계중적일개증가료성숙체배적수량.1995화1996년대인공수분잡충락협송합자배발육여자연수분(불투수분대)적상비교,발현인공수분대적사용연지료합자배적발육.아문적실험중성숙합자배몰유형성배성세포계,지유미성숙합자배형성료배성세포계.1995년용락협송미성숙합자배건립적배성세포계몰유형성체배,이1996년건립적4개배성세포계득도료가이이재도온실중적재생식주.1.5 a적련속계대배양이후,대다수적잡충락협송화나위운삼적배성세포계적재생능력도하강.도치저충현상가능유다충원인포괄배양물적노화이급출현난이검측도적내생세균.진관일조실험종최초배양즉용료항생소,단몰유수효.인차목전지득도소량적은정배성세포계(<5%),장기계대후상실재생능력급무법성공이재도토양도시식주재생적중요적한제인소,유대진일보연구극복저사곤난.
The induction of embryogenic cultures from controlled pollinated seeds was tested for Norway Spruce and hybrid Larch in different years. The amount of established stable lines in both species was determined. A reduction in the regeneration potential of the lines was observed after a few years. In Norway Spruce, contrary to hybrid Larch, only some established lines were able to grow in suspension culture. Established embryogenic lines of both species not in all cases were able to regenerate somatic embryos. The use of polyethyleneglycoll and the mode of abscisic acid sterilisation were found to be factors responsible for the number of mature somatic embryos formed. The transfer of somatic embryos into germinating plants and later on to the soil was possible for hybrid Larch lines. Insufficient root formation in Norway Spruce somatic embryos influenced the transfer to the soil negatively. The low number of stable embryogenic lines (<5%) formed in both species confirmed that this step is the most limiting one within this plant regeneration method at present.