Table Of Content植 物 分 类 与 资 源 学 报 ꎬ36 ( ):
2014 4 505~512
Plant Diversity and Resources :
DOI 10.7677/ynzwyj201413181
江西铅山红芽芋胚性愈伤组织的包埋干燥法超低温保存
∗
洪森荣ꎬ 尹明华∗∗ꎬ 王艾平
上饶师范学院生命科学学院 江西上饶
( ꎬ 334001)
摘要: 对江西铅山红芽芋 Colocasia esculenta cormosus 胚性愈伤组织包埋干燥法超低温
( var. cv. Hongyayu)
保存进行了初步的研究 结果表明 江西铅山红芽芋胚性愈伤组织包埋干燥法超低温保存较佳的条件为
ꎮ : :
-1蔗糖预培养 脱水方式为空气干燥 或硅胶干燥 化冻温度为 冻后
075molL 3dꎻ 7h 11hꎻ 37℃ (2min)ꎻ
培养条件为暗培养 再转到光周期中培养 此方法超低温保存后的平均成活率约为 超低温保存时
7d ꎮ 45%ꎮ
间以及是否去除包裹的褐藻酸钙对其成活率无显著性影响 形态学和细胞学检测表明红芽芋胚性愈伤组织
ꎮ
冻后再生苗与母本材料相比没有发生变异
ꎮ
关键词: 江西铅山红芽芋 胚性愈伤组织 包埋干燥法 超低温保存
ꎻ ꎻ ꎻ
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:
Q9431ꎬ S6323 A 2095-0845(2014)04-505-08
Cryopreservation of Jiangxi Yanshan Red Bud Taro Colocasia
(
esculenta var. cormosus cv. Hongyayu Embryogenic
)
Calli by Encapsulation ̄dehydration
∗∗
HONG Sen ̄Rongꎬ YIN Ming ̄Hua ꎬ WANG Ai ̄Ping
CollegeofLifeSciences ShangraoNormalUniversity
( ꎬ ꎬShangrao334001ꎬChina)
Abstract Colocasia esculenta cormosus
: Cryopreservation of Jiangxi Yanshan red bud taro ( var. cv. Hongyayu) em ̄
bryogenic calli by encapsulation ̄dehydrationwasstudied. Theresultsshowedthattheoptimalprecultureconditionof
-1
cryopreservation by encapsulation ̄dehydration was precultured on MS medium supplemented with075molL su ̄
crose for3 days. Theoptimaldehydrationmethodwasdehydrationbysterileairinalaminarflowhoodfor7horster ̄
ile dry silica gel for11h. the optimal thawing temperature was 37℃ (2min). The optimal culture condition after
-1
cryopreservation was first inthedarkfor7dandthentransferredtothephotoperiodof14hd . Theaveragesurviv ̄
al rate of embryogenic calli after cryopreservation by encapsulation ̄dehydration was about 45%. Cryopreservation
time and whether the removal of encapsulated calcium alginate had no significant impact on the survival rate. Mor ̄
phological and cytological study demonstrated that the regenerants were genetically and morphological stable.
Key words Colocasia esculenta cormosus
: Red bud taro ( var. cv. Hongyayu)ꎻ Embryogenic callusꎻ Encapsulation ̄
dehydrationꎻ Cryopreservation
芋具有较丰富的营养价值 在当今蔬菜消 cormosus 是江西省铅山县传统优
ꎬ cv. Hongyayu)
费市场中占有重要地位 是我国南方主要的蔬菜 势产品 种植历史悠久 近十余年来 这一优势
ꎬ ꎬ ꎮ ꎬ
种类 红芽芋 Colocasia esculenta 产业发展迅速 已成为铅山县农民增收致富的主
ꎮ ( L. Schott var. ꎬ
基金项目 江西省科技厅 年农业科技支撑项目基金 年度江西省高等学校科技落地计划项目
∗ : 2012 (20122BBF60126)ꎻ 2013
(KJLD13088)
通讯作者
∗∗ : AuthorforcorrespondenceꎻE ̄mail:yinminghua04@163com
收稿日期 接受发表
: 2013-09-10ꎬ 2013-11-01
作者简介 洪森荣 男 硕士 副教授 研究方向 植物组织培养
: (1974-) ꎬ ꎬ ꎬ : ꎮ E ̄mail:hongsenrong@163com
植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 卷
506 36
导产业 铅山县也成为江西省最大的红芽芋生产 存江西铅山红芽芋种质资源提供技术基础
ꎬ ꎮ
基地 年获国家无公害绿色食品证书
ꎬ 2002 ꎬ 2007
年 月被中国绿色食品委员会和农业部命名为 1 材料和方法
3
红芽芋全国绿色食品标准化生产基地县 其产 11 材料
“ ”ꎬ
品不但热销上海 广东 浙江 湖北 山东等地 江西铅山红芽芋脱毒试管苗 由江西省江天农业科
、 、 、 、 ꎬ ꎬ
而且远销日本 韩国 新加坡等国 郑建平 技有限公司提供
、 、 ( ꎬ ꎮ
12 方法
李火金 红芽芋中碳水化合物含
2010ꎻ ꎬ 2012)ꎮ 胚性愈伤组织诱导 将江西铅山红芽芋脱毒试管
量较高 脂肪含量较低 蛋白质 维生素及矿物 121
ꎬ ꎬ 、 苗的小球茎横切成 厚 分别接种到诱导培养基
质元素含量丰富 营养价值高 具有良好的食用 1~2mm ꎬ
ꎬ ꎬ 上 诱导培养基为 -1 -1
价值和开发前景 姜绍通等 目前 传 ꎮ MS+TDZ2mgL +2ꎬ4 ̄D1mgL ꎬ
( ꎬ 2012)ꎮ ꎬ 并添加 -1蔗糖和 -1琼脂 光照
统的江西铅山红芽芋种质资源保存仍采用大田种 30gL 7gL ꎬ pH58~60ꎮ
条件 黑暗 温度 每天观察愈伤组织诱
: ꎻ : (25±1) ℃ꎮ
植的方法 不仅需要大量的人力 物力和财力
导情况 记录愈伤组织出现的时间 出愈数 愈伤组织
ꎬ 、 ꎬ ꎬ 、 、
而且还不可避免地受到各种自然灾害 如病虫 颜色和愈伤组织生长情况 后 选取浅黄色果冻状
( ꎮ 60d ꎬ
害 干旱 低温等 和人为失误 疏于管理 的胚性愈伤组织继代 次 每次 然后将其应用于
、 、 ) ( 、 2 ꎬ 30dꎬ
挂错标签等 的影响 最终可能造成特有种质的 包埋干燥法超低温保存实验
) ꎬ ꎮ
遗失或混杂 因此 探索江西铅山红芽芋种质资 胚性愈伤组织的包埋干燥法超低温保存程序 在
122
ꎮ ꎬ
下 将约 的红芽芋胚性愈伤组织块转入
源超低温保存的方法具有十分重要的意义 (25±1)℃ ꎬ 02g
胚性愈伤组织是原生质体操作中最为ꎮ重要的 含2%褐藻酸钠和1molL-1蔗糖的MS培养基中ꎬ 然后
将包含胚性愈伤组织的混合物滴入含有 -1
原始材料 无论是原生质体培养再生植株还是经 01 molL
ꎬ 和 -1蔗糖的 液体培养基中 以充
原生质体融合获得体细胞杂种 都离不开胚性愈 CaCl2 1molL MS 30minꎬ
ꎬ 分形成直径约 的球形包埋珠 每个包埋珠含 个
4mm ꎮ 1
伤组织的诱导和保存 曾博雅等 然而
胚性愈伤组织块 在无菌条件下 取出包埋珠 放入
( ꎬ 2009)ꎮ ꎬ
ꎮ ꎬ ꎬ
胚性愈伤组织在长期继代培养过程中经常丢失潜 无菌三角瓶内 倒入 -1
100mL ꎬ MS+TDZ 2mgL +NAA 1
在的形态发生能力 从而增加了遗传学上的不稳 -1 无蔗糖 液体培养基进行洗涤 洗涤后将包埋
ꎬ mgL ( ) ꎬ
定性 因此 胚性愈伤组织的长期保存是人们一 珠夹出用无菌滤纸片吸干后 将包埋珠转入
ꎮ ꎬ : (1) MS+
直试图解决的问题 超低温保存是胚性愈伤组织 -1 -1 -1蔗糖的液体
ꎬ TDZ2mgL +NAA1mgL + 0~1molL
培养基中 预培养 或者将包埋珠转入
长期保存的一种常用方法 植物的胚性愈伤组织 ꎬ 3dꎻ (2) MS+TDZ
ꎮ
如能成功地保存在液氮中 则可为生物工程研究 2mgL-1+NAA1mgL-1+ 075molL-1蔗糖的液体培养
ꎬ 基中 预培养 预培养条件均为 光照时间
提供全能性原生质体 也可为植物转基因技术提 ꎬ 0~7dꎮ : : 14h
ꎬ -1 光照强度 -2 -1 温度
供良好受体材料 d ꎻ : 125~25μmolm s ꎻ : (25±
ꎮ 预培养后 包埋珠表面迅速用灭菌滤纸干燥 放
包埋干燥法最早出现在法国学者 和 1) ℃ꎮ ꎬ ꎬ
Fabre De ̄ 置在装有灭菌滤纸的培养皿 直径 中 在室温下
( 9cm) ꎬ
超低温保存马铃薯茎尖的研究中
采用超净工作台的层流空气脱水 或者在含有无
reuddre (1990) ꎮ 0~10hꎻ
包埋干燥法具有样品易于操作 避免了二甲基亚 菌干燥硅胶的带硅胶塞的 密闭三角瓶中脱水
、 100mL 0~
砜和程序降温仪的使用 王君晖等 目前 每干燥脱水 后 均取 个包埋珠进行称重
( ꎬ 1999)ꎮ 15hꎮ 1 h ꎬ 15 :
该技术已应用于长春花 等 啤 包埋珠放在烘箱中 干燥 后测其含水量 以 小
(Bachiri ꎬ 1995)、 80℃ 2d ꎬ (
酒花 等 葡萄 等 珠鲜重 干重 鲜重的百分数表示 取脱水包埋珠转移
- )/ ꎮ
(Martinez ꎬ 1999)、 (Wang ꎬ
到 冻存管中 然后将冻存管迅速置于液氮中保存
苜蓿 等 大叶蝴蝶兰 2mL ꎬ 1dꎮ
2000)、 (Shibli ꎬ 2001)、 从液氮中取出冷冻管 分别放入温度为
等 冬凌草 等 阿拉 ꎬ 25 ℃、 30 ℃、
(Amir ꎬ 2011)、 (Ai ꎬ 2012)、 或 的水浴中化冻
伯艾蒿 等 苹果 等 37℃ 42℃ 3minꎮ
(Sarab ꎬ 2012)、 (Feng ꎬ 胚性愈伤组织恢复培养及成活率检测 将化冻后
等植物的超低温保存中 目前 国内外 123
2013) ꎮ ꎬ 去除或不去除褐藻酸钙的红芽芋胚性愈伤组织块转入分
尚未见有关包埋干燥法超低温保存红芽芋胚性愈
化培养基 -1 -1 -1
(MS+TDZ2mgL +NAA1mgL +30gL
伤组织的报道ꎮ 本实验建立了红芽芋胚性愈伤组 蔗糖+7gL-1琼脂) 中ꎬ 然后置于两种培养条件下进行
织的包埋干燥法超低温保存体系 为长期稳定保 恢复培养 一是将化冻后的红芽芋胚性愈伤组织块直接
ꎬ ꎮ
期 洪森荣等 江西铅山红芽芋胚性愈伤组织的包埋干燥法超低温保存
4 : 5 07
置于光周期中培养 光照时间 -1 光照强度 是层流空气脱水还是干燥硅胶脱水 两者的最高
[ : 14 hd ꎻ : ꎬ
-2 -1 温度 另一种 成活率无显著性影响 但其脱水时间对红芽芋胚
125~25μmolm s ꎻ : (25± 1) ℃)]ꎻ ꎬ
是先将化冻后的红芽芋胚性愈伤组织块暗培养 温
性愈伤组织包埋干燥法超低温保存还是具有显著
7d [
度 再转到光周期中培养 光照时间
: (25± 1) ℃]ꎬ [ : 影响 结果表明 当层流空气脱水时间超过
-1 光照强度 -2 -1 温度 ꎮ ꎬ 4 h
14hd ꎻ : 125~25μmolm s ꎻ : 25 或干燥硅胶脱水时间超过 时 红芽芋胚性愈
后统计成活率及恢复生长的时间 红芽 7 h ꎬ
±1℃)]ꎮ 60d ꎮ 伤组织开始出现冻后成活 而且随着脱水时间的
芋胚性愈伤组织块的成活以其能分化出胚状体为标志 ꎬ
ꎮ 延长 冻后成活率均显著增加 当层流空气脱水
成活率 超低温保存后胚性愈伤组织分化出胚状体的块 ꎬ ꎻ
=(
或干燥硅胶脱水 即含水量为
数 超低温保存后胚性愈伤组织的总块数
/ )×100%ꎮ 7h 11 h ( 212%~
超低温保存后胚性愈伤组织再生苗的形态学和细 时 红芽芋胚性愈伤组织的冻后成活率
124 215%) ꎬ
胞学检测 将超低温保存后的红芽芋胚性愈伤组织块以 达到 之后随着干燥时间的增
446%~452%ꎻ
及未进行超低温保存处理的红芽芋胚性愈伤组织块 加 冻后成活率下降 因此 红芽芋胚性愈伤组
ꎬ ꎮ ꎬ
约 同时接入分化培养基 织包埋干燥法超低温保存的适宜干燥时间为层流
(CKꎬ 02g) (MS+TDZ 2mg
L-1+NAA1mgL-1+30gL-1蔗糖+7gL-1琼脂)ꎬ 30d 空气脱水 或干燥硅胶脱水
7h 11hꎮ
后将分化出的胚状体再次转入分化培养基
(MS+TDZ 2 23 化冻温度对红芽芋胚性愈伤组织包埋干燥
-1 -1 -1蔗糖 -1琼脂
mgL +NAA 1mgL +30gL +7gL )ꎬ 法超低温保存的影响
形成完整植株后对以上两种再生苗进行形态学和细
60d 从表 可知 化冻温度对红芽芋胚性愈伤组
胞学检测 形态学检测指标有株高 芽数 根数 根长 3 ꎬ
ꎮ 、 、 、 织包埋脱水法超低温保存具有显著影响 用
等 细胞学检测采用染色体数目测定与观察的方法 梁 ꎮ
ꎮ (
乾隆等 -1蔗糖预培养 后 在含有干燥硅
ꎬ2013)ꎮ 075molL 3d ꎬ
统计方法 以上实验均重复 次 每次实验的 表1 预培养液中蔗糖浓度对红芽芋胚性愈伤组织
125 3 (
样本量均为 个 本实验所有数据表示为 SD 包埋脱水法超低温保存的影响
45 )ꎬ Mean± ꎬ
由于统计各处理的细胞活力和成活率时发现多数实验数
Table1 Effectofsucroseconcentrationinpreculturemedium
据不在 范围内 为提高显著性检验的精确度
30%~70% ꎬ ꎬ onthecryopreservationofred ̄budedtaroembryogenic
对其进行反正弦转换 然后用 软件进行
ꎬ SPSS190 One ̄ callusbyencapsulation ̄dehydration
分析 再进行 法检验 P 为有统 蔗糖浓度 成活率
Way ANOVA ꎬ LSD ꎬ <005
计学差异显著性ꎮ Sucroseconcentration/molL-1 Survivalrate/%
0 126±63Cd
2 结果与分析 025 258±82Bc
05 294±64Bbc
21 预培养对红芽芋胚性愈伤组织包埋干燥法
075 469±75Aa
超低温保存的影响
1 325±32Bb
注 同一列中大 小写字母分别表示在 和 水平上的
从表 可知 预培养对红芽芋胚性愈伤 : 、 001 005
1~2 ꎬ 差异性 下同
组织包埋脱水法超低温保存具有显著影响 当用 ꎬ
ꎮ
Note:Thecapitaland small letters in the same volume stand for the
-1蔗糖对红芽芋胚性愈伤组织预培养
0~1molL significationon001and005levelꎬthesameasbelow
或用 -1蔗糖对红芽芋胚性愈伤组
3d 075 molL 表2 预培养时间对红芽芋胚性愈伤组织包埋
织预培养 时 结果表明 红芽芋胚性愈伤
0~7d ꎬ ꎬ 脱水法超低温保存的影响
组织包埋干燥法超低温保存的最适宜预培养条件
Table2 Effectofpreculturetimeonthecryopreservationofred ̄
为 -1蔗糖预培养 蔗糖浓度过高
075molL 3 dꎬ budedtaroembryogeniccallusbyencapsulation ̄dehydration
过低或预培养时间过长 过短均不利于红芽芋胚
预培养时间 成活率
、
性愈伤组织的冻后成活
Preculturetime/d Survivalrate/%
ꎮ
22 干燥方式和时间对红芽芋胚性愈伤组织包 0 138±39Dd
埋干燥法超低温保存的影响 1 354±52Cc
3 482±42Aa
从图 和 可知 脱水方式对红芽芋胚性愈
1 2 ꎬ 5 409±46Bb
伤组织包埋干燥法超低温保存无显著影响 无论
7 348±82Cc
ꎮ
植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 卷
508 36
图 干燥硅胶脱水时间对红芽芋胚性愈伤组织包埋珠含水量的影响大 小写字母分别
1 、
表示在 和 水平上的差异性 下同
001 005 ꎬ
Fig1 Effectofdehydrationtimeondrysilica ̄gelonthewatercontentofred ̄budedtaroembryogeniccallusencapsulatedbeads
Thecapitalandsmalllettersstandforthesignificationon001and005levelꎬthesameasbelow
图 层流空气脱水时间对红芽芋胚性愈伤组织包埋珠含水量的影响
2
Fig2 Effectofdehydrationtimeinlaminarairflowonthewatercontentofred ̄budedtaroembryogeniccallusencapsulatedbeads
表3 化冻温度对红芽芋胚性愈伤组织包埋 胚性愈伤组织进行化冻时 结果表明 江西铅山
ꎬ ꎬ
脱水法超低温保存的影响 红芽芋胚性愈伤组织包埋脱水法超低温保存的适
Table3 Effectofthawingtemperatureonthecryopreservationofred ̄ 宜化冻温度为
37℃ꎮ
budedtaroembryogeniccallusbyencapsulation ̄dehydration 24 冻后培养条件对红芽芋胚性愈伤组织包埋
化冻温度 成活率
干燥法超低温保存的影响
Thawingtemperature/℃ Survivalrate/%
从表 可知 冻后培养条件对红芽芋胚性愈
25 204±53Cc 4 ꎬ
30 326±42Bb 伤组织包埋脱水法超低温保存具有显著影响 包
ꎮ
37 474±68Aa 埋珠用 -1蔗糖预培养 后 在含有
075molL 3 d ꎬ
42 352±39Bb
干燥硅胶的密闭容器中脱水 至含水量为
11 h
胶的密闭容器中脱水 至含水量为 时 时 投入液氮保存 后 将包埋珠取出
11 h 211% ꎬ 211% ꎬ 1d ꎬ ꎬ
投入液氮保存 后 将包埋珠取出 用温度为 用温度为 的水浴对红芽芋冻后胚性愈伤组
1d ꎬ ꎬ 37℃
或 的水浴对红芽芋冻后 织进行化冻 然后直接置于光周期中培养或先暗
25℃、 30℃、 37℃ 42℃ ꎬ
期 洪森荣等 江西铅山红芽芋胚性愈伤组织的包埋干燥法超低温保存
4 : 5 09
培养 再转到光周期中培养时 结果表明 冻 存 后 将包埋珠取出 用温度为 的水浴
7d ꎬ ꎬ 1d ꎬ ꎬ 37℃
后 的暗培养有助于提高其冻后成活率 对红芽芋冻后胚性愈伤组织进行化冻 然后将去
7d ꎮ ꎬ
表4 冻后培养条件对红芽芋胚性愈伤组织包埋 除或保留褐藻酸钙的包埋珠先暗培养 再转到
7 d
脱水法超低温保存的影响 光周期中培养 从表 可知 培养物抽提即去除
ꎮ 6 ꎬ
Table4 Effectofpostthawcultureconditiononthecryopreservation 包裹的褐藻酸钙对红芽芋胚性愈伤组织包埋脱水
ofred ̄budedtaroembryogeniccallusbyencapsulation ̄dehydration 法超低温保存的成活率无显著影响 但促进其冻
冻后培养条件 成活率 ꎬ
后再生速度
Postthawculturecondition Survivalrate/% ꎮ
直接置于光周期下培养 表5 超低温保存时间对红芽芋胚性愈伤组织包埋
368±54Bb
Directcultureinphotoperiod 脱水法超低温保存的影响
先暗培养 再置于光周期下培养
7d Table5 Effectofcryopreservationtimeonthecryopreservationof
Firstlycultureindarkfor7dthenin 459±49Aa
red ̄budedtaroembryogeniccallusbyencapsulation ̄dehydration
photoperiod 超低温保存时间 成活率
Cryopreservationtime/d Survivalrate/%
25 超低温保存时间对红芽芋胚性愈伤组织包
1 426±63Aa
埋干燥法超低温保存的影响
30 493±49Aa
从表 可知 红芽芋胚性愈伤组织包埋珠用
60 458±42Aa
5 ꎬ
-1蔗糖预培养 后 在含有干燥硅 90 482±72Aa
075molL 3 d ꎬ
胶的密闭容器中脱水 至含水量为 时 120 427±54Aa
11 h 211% ꎬ
150 514±61Aa
投入液氮保存 后 将包埋珠取出 用温
1~180d ꎬ ꎬ 180 437±82Aa
度为 的水浴对红芽芋冻后胚性愈伤组织进
37℃
行化冻 然后先暗培养 再转到光周期中培养 27 冻后胚性愈伤组织再生苗的形态学和细胞
ꎬ 7 d
时 其冻后成活率虽有差异 但未达显著性水 学检测
ꎬ ꎬ
平 因此 超低温保存时间对红芽芋胚性愈伤组 从表 图 可知 红芽芋胚性愈伤组织
ꎮ ꎬ 7、 3~7 ꎬ
织包埋干燥法超低温保存无显著影响 冻后再生苗与未冻后再生苗在形态指标上的差异
ꎮ
26 褐藻酸钙对红芽芋胚性愈伤组织包埋干燥 均未达显著性水平 P 而且 红芽芋胚
( >005)ꎮ ꎬ
法超低温保存的影响 性愈伤组织冻后再生苗与未冻后再生苗的染色体
红芽芋胚性愈伤组织包埋珠用 -1 数目经检测未发生变化 以上结果表明 江西铅
075 molL ꎮ ꎬ
蔗糖预培养 后 在含有干燥硅胶的密闭容器 山红芽芋胚性愈伤组织的包埋干燥法超低温保存
3d ꎬ
中脱水 至含水量为 时 投入液氮保 可以保证其遗传稳定性
11h 211% ꎬ ꎮ
表6 褐藻酸钙对红芽芋胚性愈伤组织包埋脱水法超低温保存的影响 (42d)
Table6 EffectofCa ̄alginateonthecryopreservationofred ̄budedtaroembryogeniccallusbyencapsulation ̄dehydration
平均新生芽长 平均新生芽数
褐藻酸钙 成活率
Ca ̄alginate Survivalrate/%
Averagenewbudlength Averagenewbudnumber
去除
Remove 463±29Aa 13±02Aa 34±08Aa
保留
Retain 452±51Aa 16±04Bb 18±05Bb
表7 超低温保存后红芽芋胚性愈伤组织再生苗的形态学检测
Table7 Morphologicaldetectionofregenerationplantletsofred ̄budedtaroembryogeniccalluspostthaw
正常的胚性愈伤组织再生苗 冻后胚性愈伤组织再生苗
形态指标
Morphologicalindex Embryogeniccallusregenerationplantlet Embryogeniccalluspostthaw
withoutcryopreservation regenerationplantlet
平均株高
Averageplantletheight/cm 82±18Aa 76±23Aa
平均新生芽数
Averagenewbudnumber 42±09Aa 38±15Aa
平均新生根数
Averagenewrootnumber 56±13Aa 63±22Aa
平均根长
Averagerootlength/cm 68±21Aa 79±14Aa
植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 卷
510 36
图 红芽芋胚性愈伤组织冻后萌发 图 红芽芋胚性愈伤组织冻后再生小苗 左为正常的胚性
3 4 (
愈伤组织再生苗 右为冻后胚性愈伤组织再生苗
Fig3 Red ̄budedtaropostthawembryogenic ꎬ )
calligermination Fig4 Red ̄budedtaropostthawembryogeniccalliregenerated
plantlets(Leftwasembryogeniccallusregenerationplantlet
withoutcryopreservationꎬrightwasembryogenic
calluspostthawregenerationplantlet)
图 红芽芋胚性愈伤组织冻后再生小苗增殖 左为正常的胚性愈伤组织再生苗 右为冻后胚性愈伤组织再生苗
5 ( ꎬ )
Fig5 Red ̄budedtaropostthawembryogeniccalliregeneratedplantletproliferation(Leftwasembryogeniccallusregeneration
plantletwithoutcryopreservationꎬrightwasembryogeniccalluspostthawregenerationplantlet)
图 红芽芋胚性愈伤组织冻后再生小苗继代生长 左为正常 图 红芽芋胚性愈伤组织冻后再生植株移栽成活 左为正常
6 ( 7 (
的胚性愈伤组织再生苗 右为冻后胚性愈伤组织再生苗 的胚性愈伤组织再生苗 右为冻后胚性愈伤组织再生苗
ꎬ ) ꎬ )
Fig6 Red ̄budedtaropostthawembryogeniccalliregenerated Fig7 Red ̄budedtaropostthawembryogeniccalliregenerated
plantletsubculturegrowth(Leftwasembryogeniccallus plantletweretransplantedsurvival(Leftwasembryogeniccallus
regenerationplantletwithoutcryopreservationꎬrightwas regenerationplantletwithoutcryopreservationꎬrightwas
embryogeniccalluspostthawregenerationplantlet) embryogeniccalluspostthawregenerationplantlet)
期 洪森荣等 江西铅山红芽芋胚性愈伤组织的包埋干燥法超低温保存
4 : 5 11
3 讨论 水 含水量为 时 可获得约 的成活
4hꎬ 16% ꎬ 80%
包埋干燥法是将样品用褐藻酸钙包埋和脱水 率 等 冬凌草茎尖在干燥硅
(Martinez ꎬ 1999)ꎮ
后 投入液氮中保存的方法 该方法容易掌握 胶上脱水 含水量为 时
ꎬ ꎮ ꎬ 5~7 hꎬ 211%~242% ꎬ
可缓和脱水过程 简化脱水程序 而且一次能处 可获得约 的成活率 等 枳橙
ꎬ ꎬ 85% (Ai ꎬ 2012)ꎮ
理较多的材料 曾博雅等 在植物种质 Poncirus trifoliata Citrus sinensis
( ꎬ 2009)ꎮ [ (L.) Raf. × (L.)
资源的超低温保存中 包埋干燥法对物种的依赖 茎尖在无菌空气流中脱水 含水量
ꎬ Osbeck.] 8 hꎬ
性较低 适用范围很广 因此 得到人们的青 为 时 可获得约 的成活率
ꎬ ꎬ ꎬ 171% ꎬ 40% (Wang
睐 近年来 包埋干燥法在植物种质保存中应用 等 长春花悬浮细胞在无菌空气流中脱
ꎮ ꎬ ꎬ 2002)ꎮ
广泛 且发展迅速 不仅有更多的植物种类和种 水 含水量为 -1 时 可获得约
ꎬ ꎬ 4 hꎬ 034 gg DW ꎬ
质类型采用此法保存获得成功 而且在保存技术 的成活率 等 阿拉伯艾蒿
ꎬ 50% (Bachiri ꎬ 1995)ꎮ
上也有了新的突破 通常包埋干燥法超低温保存 茎尖在无菌空气流中脱水 含水量为
ꎮ 4hꎬ 1256%
一般包括包埋 预培养 干燥脱水 化冻和再培 时 可获得约 的再生率 等
、 、 、 ꎬ 6% (Sarab ꎬ 2012)ꎮ
养等步骤 谷月等 苹果 Malus domestica 茎尖在
( ꎬ 2007)ꎮ “Gala” ( × Borkh.)
预培养一般指用高浓度的蔗糖预培养 预培 无菌空气流中脱水 含水量为
ꎬ 5~7 hꎬ 20%~22%
养有利于保存细胞的生活力 提高材料的抗冻力 时 可获得 的成活率 等
ꎬ ꎬ 80% ~ 82% (Feng ꎬ
和抗脱水力 又不至于使材料受到太多的高渗损 木蓝腋芽分生组织在无菌空气流中脱水
ꎬ 2013)ꎮ
伤 谷月等 苹果 Malus dom ̄ 含水量为 时 可获得 的成活率
( ꎬ 2007)ꎮ “Gala” ( × 4hꎬ 16% ꎬ 567%
estica 茎尖在 -1蔗糖中预培养 和 苜蓿细胞悬浮培养
Borkh.) 05 molL (Nair Reghunathꎬ 2009)ꎮ
冻后再生率为 等 啤酒 物在无菌空气流中脱水 含水量为
7dꎬ 75% (Feng ꎬ 2013)ꎮ 4 hꎬ 033 g
花茎尖在 -1蔗糖中预培养 冻后 -1 时 两种细胞系 和 的冻后成
075 molL 2 dꎬ g DW ꎬ 5 262 5 929
成活率约为 等 大叶蝴蝶 活率分别为 和 等
80% (Martinez ꎬ 1999)ꎮ 251% 143% (Shibli ꎬ 2001)ꎮ
兰类原球茎在 -1蔗糖中预培养 冻 本实验表明 红芽芋胚性愈伤组织包埋干燥法超
075molL 3dꎬ ꎬ
后成活率和再生率分别为 和 低温保存后的成活率依赖于材料脱水后的含水
466% 30% (Amir
等 苜蓿细胞悬浮培养物在 -1 量 与脱水方式无关 只要含水量降至
ꎬ 2011)ꎮ 075 molL ꎬ ꎮ 212%~
蔗糖中预培养 两种细胞系 和 红芽芋胚性愈伤组织包埋干燥法超低温
4 dꎬ 5 262 5 929 213%ꎬ
的冻后成活率分别为 和 等 保存后的成活率均可达到 等
222% 81% (Shibli ꎬ 45%ꎮ Wang (2000)
长春花悬浮细胞在 -1蔗糖中预培 在葡萄茎尖的包埋脱水法超低温保存中也发现
2001)ꎮ 1molL ꎬ
养 冻后成活率约为 等 葡萄茎尖在无菌空气流中脱水 含水量为
7dꎬ 50% (Bachiri ꎬ 1995)ꎮ 7 h
阿拉伯艾蒿茎尖在 -1蔗糖中预培养 或在干燥硅胶上脱水 含水量为
10molL 3 d 164% 45h 161%
后 经无菌空气流脱水 冻后成活率为 时 也均可获得 的成活率 这与
ꎬ ꎬ 40% ꎬ 593%~605% ꎮ
等 本实验也表明 红芽芋胚性 本实验结果一致 但大叶蝴蝶兰类原球茎在干燥
(Sarab ꎬ 2012)ꎮ ꎬ ꎮ
愈伤组织在 -1蔗糖中预培养 包 硅胶上的脱水效果好于无菌空气流中脱水 干燥
075 molL 3 dꎬ ꎬ
埋干燥法超低温保存后的成活率为 硅胶脱水 后 含水量为 可获得 的
46%~49%ꎮ 6h ꎬ 32%ꎬ 30%
因此 在包埋干燥法超低温保存中 预培养液中 再生率 等
ꎬ ꎬ (Amir ꎬ 2011)ꎮ
的最适蔗糖浓度一般为 -1 预培养 化冻方式也会显著影响冻后材料的成活率
05~1 molL ꎬ ꎮ
时间一般为 具体蔗糖浓度和预培养时间 研究表明 在 的水浴中快速化冻约
2~7dꎬ ꎬ 37~40℃ 1~
依植物材料而异 可以避免慢速化冻过程中再次发生结冰
ꎮ 3minꎬ
脱水过程就是将保存材料的含水量降低到一 的冷冻伤害 等 葡萄茎尖包埋脱
(Wang ꎬ 2000)ꎮ
个最适范围 包埋珠的含水量是决定细胞成活 水法超低温保存后于 水浴快速化冻 其成活
ꎮ 40℃ ꎬ
和再生的一个重要因子 等 一般能 率显著高于室温下化冻的效果 等
(Ai ꎬ 2012)ꎮ (Wang ꎬ 2000)ꎮ
确保植物材料成活的适宜含水量在 本实验结果也表明 太高或太低的化冻温度均不
20%~40% ꎬ
等 啤酒花茎尖在干燥硅胶上脱 利于红芽芋胚性愈伤组织包埋干燥法超低温保存
(Amir ꎬ 2011)ꎮ
植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 卷
512 36
的冻后成活 只有在 的水浴中化冻 科学 33
ꎬ 37 ℃ 3 minꎬ )ꎬ (11):269—272
红芽芋胚性愈伤组织的冻后成活率可达 LiangQL(梁乾隆)ꎬ Wang CB (王长宝)ꎬ Ma XG (马祥光) et
474%ꎮ
al Bupleurum
在进行包埋干燥法超低温保存时 一般不要把包 .ꎬ2012.ChromosomalstudyonChinese L.(Apiace ̄
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裹的褐藻酸钙去除 可直接将包埋珠进行再培养 ae) [J]. ( )ꎬ (1):
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和 本实验表明 是 李火金
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否去除包裹的褐藻酸钙对红芽芋胚性愈伤组织包 Chi ̄
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埋干燥法超低温保存的成活率无显著影响 但可 naVegetables 中国蔬菜
( )ꎬ(3):45—46
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促进其冻后芽长和芽数的增加 本实验结果与 MartinezDꎬ Tamés RSꎬ Revilla MAꎬ 1999. Cryopreservation of in
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等 的实验结果一致 vitro ̄grownshoot ̄tipsofhop( L.) usingencap ̄
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实验结果表明 红芽芋胚性愈伤组织包埋干
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燥法超低温保存后的平均成活率约为 形 Indigoferatinctoria
45%ꎬ axillaryshootmeristemsof (L.) byencapsu ̄
态学和细胞学检测表明红芽芋胚性愈伤组织冻后 In Vitro Cellular & Develop ̄
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