美国红枫离体再生体系建立

全世界的枫树共有200~,种，分布于亚洲、欧洲、北美洲及非洲北部。我国有160~,种，占全世界总数的75％以上，全国各地均有分布，主要分布于长江流域及其以南各省区。枫树多系乔木或高大乔木，树干挺直，木材坚硬，材质细密，为室内装饰、家具、工具、建筑等的优良用材。有些枫树的树皮、果实等富含糅质、纤维，可做烤胶、造纸原料或从树皮中提取抗癌药物。种子油可食用或工业用，有的嫩叶可代替茶作为饮料，还有许多种类是很好的蜜源植物。枫树的树形丰富、姿态潇洒，叶形丰富多彩，有单叶、掌状复叶及羽状复叶。枫树的叶色不仅有红色、黄色，还有青、紫等色，因此，枫树被誉为世界著名的观叶植物。其作为重要的观叶树种，栽培苗木供不应求。加拿大的国树是枫树，枫树的品种选育工作做得很好，大量形态美观、色彩鲜艳的优良品种被培育出来。但是，这些品种的抗旱和耐盐性较差。为了培育抗逆新品种，目前采用较多的育种方法是转基因育种。转基因育种的关键是建立枫树的离体再生体系，继而建立转基因体系。关于枫树的再生体系研究已有报道，但是，枫树的再生率在品种间差异较大。本研究的目的即建立新引进美国红枫的高效再生体系，为基因遗传转化育种工作奠定基础。

1材料与方法

美国红枫种子由天津农学院园艺系园林植物实验室提供。

挑取外观饱满的枫树种子，经自来水冲洗后，用95％乙醇浸泡30s、0.025％HgC1溶液表面灭菌15min、无菌水浸泡冲洗3～5次，然后接种在含有不同激素浓度的MS培养基上。待枫树种子苗高度在5cm时，取其子叶、叶柄、下胚轴，剪成1～2cm的小块进行芽分化再生和生根培养。首先，采用子叶为外植体分别接种到含有不同激素的MS培养基上进行芽分化培养(培养基附加3％的蔗糖、0.7％的琼脂，pH5.8)，从中找到最适的培养基配方；然后，将不同外植体分别接种到上述筛选的培养基上进行最适外植体的筛选；最后，将分化的芽接种到含有不同生长素浓度的MS生根培养基上诱导生根。培养温度均控制在(25±2)℃，光照时间为12h/d，光照强度为2000Lux。

2结果与分析

2.1不同浓度BA和IA对美国红枫芽再生的影响

从表1可以看出，用美国红枫子叶为外植体诱导再生苗效率最高的培养基为配方3，IlMS-4-2.0mg/LBA+0.4mg/LIAA，再生率为87.5％，平均每块外植体的再生芽数为1.6。但从再生芽的质量来看，该配方培养的再生芽质量仅为二级。配方2(MS

+1.0mg/LBA+0.2mg/LIAA)的再生率为80％，平均每块外植体的再生芽数为2.7，再生率稍低于配方3，但再生芽数最高，再生芽的质量等级最高，为一级。因此，综合考虑，美国红枫再生的最佳激素配方为MS+1.0mg/LBA+0.2mg/LIAA。

2.2不同美国红枫外植体对其芽再生的影响

从表2和图1可以看出，用下胚轴和叶柄作为外植体的芽再生率最高，达到了100％；子叶最低，为77.5％。平均每块外植体的再生芽数也是下胚轴最高，为6.5个/块；叶柄的仅为3.6个/块；子叶的最低，为2.6个/块。因此，以下胚轴为外植体进行芽再生的诱导效果最好。

2-3不同浓度生长素对美国红枫再生芽生根的影响从表3可以看出，4种培养基配方使美国红枫再生苗全部生根，但每个再生芽上的生根数量不同，其中1，2MS+0.2mg/LNAA配方的生根数量最多，为5.9条，根系也生长得粗壮(见图2)。比较两种激素，NAA的效果要好于IAA，不仅生根数多，根系也长得粗壮。和玻璃化现象。这说明，在此浓度下，美国红枫细胞开始受到激素的毒害影响。因此，在进行实际再生芽的诱导过程中，既要考虑再生率，同时也应该以植物细胞不受到毒害影响为原则来最终确定其使用浓度，如在本试验中，理想的BA使用浓度确定为1mg/L。

3讨论

3.1渗透压对美国红枫离体再生的影晌

从表1中可以看出，减少培养基无机盐的用量会降低美国红枫的再生率，说明低渗透压不利于外植体分化。一般在植物离体再生的研究中，渗透压对再生效果会有一定的影响。通常，较高的渗透压利于植物组织分化，而低渗透压利于植物生长加快，但在有些植物中，过高的渗透压会导致植物生长受到抑制，尤其在分化培养中，过高的渗透压会使得再生芽在没有长出时就停止生长，甚至死亡。这在一些木本植物中可以见到。因此，在本研究中，采用了1/2MS作为基础培养基进行再生芽的诱导，但试验结果并不理想。分析原因，可能与美国红枫幼苗的本身渗透压有关，即其属于较低的渗透压，在低渗透压下，细胞质浓度过低，从而影响了外植体的再生效果。

3.2激素浓度对美国红枫再生芽质量的影响

从表1中还可以看出，随着BA浓度的增大，美国红枫外植体的再生率也增大，但当其浓度达到3mg/L时，再生率开始下降。在一般植物离体再生诱导中，均会出现此类现象。原因主要为：分裂素浓度增大会提高再生率，但同时，植物细胞也受激素毒害作用的影响，当这一影响超过再生影响的效果时，再生率就呈现下降的趋势。本试验中，较高浓度的BA会获得较高的再生芽增殖率，但当BA浓度超过2mg/L时，再生芽开始出现畸形和玻璃化现象。这说明，在此浓度下，美国红枫细胞开始受到激素的毒害影响。因此，在进行实际再生芽的诱导过程中，既要考虑再生率，同时也应该以植物细胞不受到毒害影响为原则来最终确定其使用浓度，如在本试验中，理想的BA使用浓度确定为1mg/L。

4结论

根据以上试验结果，将美国红枫的高效离体再生技术总结如下：选取饱满的美国红枫种子培养成无菌苗，取无菌苗的下胚轴为外植体，接种到MS+1.0mg/LBA+0.2mg/LIAA培养基上进行再生芽的诱导，芽再生率可达100％，每块外植体的再生芽数可达6.5个；再生芽长到2～3em时切下，接种到1，2Ms+0.2mg/LNAA上进行生根培养，生根率可达100％，单株生根数可达5.9条。培养温度均控制在(25±2)℃，光照时间为12h/d，光照强度为2000Lux。