兰州百合继代培养过程中的染色体变异

2 结果
胚性愈伤组织比例随之增加 , 且生长速度也发生改
211 愈伤组织多次继代中的分化能力 兰州百合的愈伤组织在初代培养中即会出现 , 接种于优化的诱导培养基[ 1 ] 上的外植体在先形成 小鳞芽后继续培养 , 会在一些切口部位形成淡黄绿 色 、致密状的愈伤组织. 将其切下接种于优化后的 培养基上进行继代培养 , 在早期的 1～2 次继代中 , 呈淡黄绿色 , 质地致密 、生长旺盛 , 具明显的胚性
考.
1 材料与方法
111 愈伤组织的诱导 方法见文献[ 1 ] . 112 愈伤组织的继代培养
取诱导培养出的愈伤组织 , MS 附加 BA 015 + NAA 011 (激素单位 mg/ L , 以下同) 培养基上继代 培养 , 3～4 周继代一次. 113 愈伤组织染色体观察
取继代 21 d , 生长良好的愈伤组织 , 冰水预处 理 2 h , 95 %乙醇∶冰醋酸 (3∶1) 固定 , 1 mol/ L 盐酸 解离 , 卡宝品红染色 , 常规压片法压片 , 镜检 、统 计 、照相.
超二倍体数目的增长频率大于整个变异的频率. 在 现象均有出现. 在观察中还发现 , 兰州百合愈伤组
2 种愈伤组织中变异频率随着继代次数的增加而增 织继代培养过程中 , 超二倍体细胞有分裂现象存在
加. 胚性愈伤组织变异细胞在第一代中为 3416 % , (图版 Ⅰ210 , 13) .
而在第 5 次继代中的比率为 6412 %. 非胚性愈伤组
Chromosome aberration in the course of subculture of Liliun davidii var1 Unicolor (hong) cotton
DU Jie , WANG Gang , XING Heng2tai , LI Xue , CHEN Li2mei
(College of Life Science , Northwest Normal University , Lanzhou 730070 , Gansu , China)
Abstract : The chromosome aberration of Liliun davidii var. Unicolor (hong) cotton is studied on culture. The results show that the aberration of chromosome number of embryogenic callus is increased with increase of subcultureπ time which has almost no affection on the number chromosome of buibil , and it decreases the number of buibil . At the same time , the result of aberration is studied in some concentration of hormones. Key words : Liliun davidii var. Unicolor ( hong) cotton ; tissue culture ; chromosome aberration ; embryogenic callus cells
第 39 卷 2003 年第 2 期
西 北 师 范 大 学 学 报 (自然科学版)
Vol139 2003 No12
Journal of Northwest Normal University (Natural Science)
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兰州百合继代培养过程中的染色体变异
杜 捷 , 王 刚 , 幸亨泰 , 李 雪 , 陈丽梅
伤组织染色体广泛存在数目的变异和分裂的异常. 变异频率增加的幅度却小于胚性愈伤组织 (见表
在诱导的初代愈伤组织中 , 染色体数目的变异即可 2) . 在对 2 种愈伤组织细胞中期染色体观察发现 ,
达到 1618 % , 存在亚单倍体 、单倍体 、亚二倍体 、 均存在无丝分裂和有丝分裂的异常 , 如相邻细胞间
在植物无性繁育过程中 , 尤其是植物的组织培 养过程中 , 染色体数目变异与结构变异是普遍存在 的一种现象 , 它会直接影响到培养组织的分化能力 和再生植株的性状. 兰州百合 ( Liliun davidii var. Unicolor (hong) cotton) 是一种优良的栽培百合品种 , 以无性繁殖为主 , 研究其体细胞胚胎发生过程中的 染色体行为 , 在育种及园艺工作中都有重要的价 值. 笔者在对兰州百合组织培养和快繁系统建立的 基础之上 , 对其愈伤组织进行多次的继代培养 , 对 形成的 2 种愈伤组织的染色体变异进行了研究. 同 时 , 通过对培养基激素的配比试验 , 探讨了激素对 愈伤组织染色体数目变异的影响. 以期为组织培养 过程中染色体的行为规律研究积累有益的资料 , 同 时为通过组织培养途径获取百合变异株系提供参
(西北师范大学 生命科学学院 , 甘肃 兰州 730070)
摘 要 : 对兰州百合 ( Liliun davidii var1Unicolor (hong) cotton) 组培过程中的染色体行为进行了研究. 随着其继代次数的增 加 , 愈伤组织细胞染色体数目变异随之增加. 而继代次数对诱导小鳞芽的染色体数目影响不大 , 仅与诱导成芽率成负 相关. 同时研究了不同激素配比与染色体数目的变异效应. 关键词 : 兰州百合 ; 组织培养 ; 染色体变异 ; 胚性愈伤组织 中图分类号 : Q 34312 + 1 文献标识码 : A 文章编号 : 10012988 Ⅹ(2003) 0220061205
超二倍体等多种变异形式 , 染色体数目最少 7 条 , 染色质的转移 、微核现象 、染色体断裂等异常现象
最多可达 66 条 (图版 Ⅰ21～13) . 在进一步的继代 (图版 Ⅰ213～19) . 这些异常的分裂现象出现的频
中 , 这种变异的频率趋向增高 , 尤其是亚单倍体和 率在第 1～2 次继代尤其明显 , 几乎各种分裂异常
变. 在 2 代培养中 , 非胚性愈伤组织仅在部分的切 口出现 , 到第 4～5 代时 , 培养 20 d 的愈伤组织一 半以上已是非胚性愈伤组织 , 接种的愈伤组织开始 褐化. 培养到第 6 代时 , 培养物已全部被水样非胚 性愈伤组织包裹 , 胚性愈伤组织褐化 , 停止生长 , 丧失 分 化 能 力. 继 代 次 数 对 分 化 能 力 的 影 响 见表 1.
/
/
接种愈伤组织褐化 , 停止生长.
注 : 愈伤组织中胚性和非胚性的比例为估计值.
212 不同愈伤组织中染色体数目的变异
织在第二代中细胞变异的比率为 3712 % , 在第五
对不同继代的兰州百合 2 种愈伤组织中分裂中 代中为 5912 %. 在同次继代的愈伤组织中 , 非胚
期的染色体进行观察发现 , 兰州百合组培过程中愈 性愈伤组织变异的细胞比率高于胚性愈伤组织 , 但
12) 51 条染 色 体 ; 13) 超丝 分 裂 ; 15) 染 色 体 环 及 染 色 体 断 片 ; 16) 微 核 ;
17) 相邻细胞染色体端部相交 ; 18) 异形细胞核 ; 19) 三核分裂及异形核
图版 Ⅰ 不同继代的兰州百合 2 种愈伤组织中分裂中期的染色体变异
表 1 继代次数对分化能力的影响
继代次数 接种块数 愈伤组织中胚性的比例/ % 愈伤组织中非胚性的比例/ % 分化的小鳞茎个数 备注
1
40
90
10
116
2
20
80
20
28
3
20
50
50
11
4
20
20
80
6
5
20
20
6
20
40
7
10
/
80
6
60
0
胚性愈伤组织停止生长 , 非胚性组织生长缓慢.
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1) 12 条染色体 ; 2) 14 条染色体 ; 3) 19 条染色体 ; 4) 21 条染色体 ; 5) 22 条染色体 ; 6) 23 条染色体 ;
7) 24 条染色体 ; 8) 25 条染色体 ; 9) 28～29 条染色体 ; 10) 29 条染色体 , 分裂后期 ; 11) 30 条染色体 ;
程中 , 接种于培养基上的胚性愈伤组织 , 10 d 后 ,
(5) MS + BA017 + NAA0120 ; (6) MS + BA019 + NAA0130 ; (7) MS + BA110 + NAA012 ; (8) MS + BA011 + IAA0105 ; (9) MS + BA015 + IAA0110 ; (10) MS + BA110 + IAA011 ; (11) MS + BA115 + IAA015 ,
213 不同激素配比继代愈伤组织及诱导芽染色体 发现不同激素除对芽的增殖有影响外 , 对形成的小
数目的变异
鳞芽生长点细胞染色体的影响不大 , 各激素配比培
兰州百合在选用优化的诱导培养基[ 1 ] 诱导培 养时生长点染色体数目变异的细胞在 1117 %以下.
养时 , 能同时诱导形成愈伤组织和小鳞芽. 对其初 将切下的愈伤组织同样进行染色体观察 , 结果表
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Journal of Northwest Normal University (Natural Science)
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114 激素配比培养
愈伤组织特征. 培养 20 d 后 , 即在表面形成一些
文献[ 1 ]所述实验中扩大增殖的芽切下转接到 黄色疣状突起 , 随之进一步分化形成小鳞芽. 在对