洋葱通用型愈伤组织诱导的建立

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191000780

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (28): 43-51.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191000780

所属专题：生物技术；园艺

洋葱通用型愈伤组织诱导的建立

杨海峰¹(), 惠林冲¹, 陈微¹, 李威亚¹, 何林玉¹, 王江英¹, 陈振泰¹, 缪美华¹, 潘美红¹(), 刘冰江²

¹连云港市农业科学院,江苏连云港 222000
²山东省农业科学院蔬菜花卉研究所,济南 250000

收稿日期:2019-10-31 修回日期:2020-02-23 出版日期:2020-10-05 发布日期:2020-09-23
通讯作者: 潘美红
作者简介:杨海峰,男,1978年出生,贵州黄平人,副研究员,本科,研究方向：洋葱育种、栽培及分子生物学研究。E-mail：13775492959@163.com。
基金资助:
江苏省自主创新项目“高效生态加工型洋葱产品产业链技术创新与集成应用”(CX(17)2020);连云港市财政专项支持“CRISPR/Cas9初步建立洋葱基因编辑转化体系”(QNJJ1806);苏北科技专项项目“优质多样化洋葱绿色高效生产技术集成与示范”(LYG-SZ201931)

Establishment of Universal Allium cepa Callus Induction

Yang Haifeng¹(), Hui Linchong¹, Chen Wei¹, Li Weiya¹, He Linyu¹, Wang Jiangying¹, Chen Zhentai¹, Miao Meihua¹, Pan Meihong¹(), Liu Bingjiang²

¹Lianyungang Academy of Agricultural Sciences, Lianyungang Jiangsu 222000
²Vegetable and Flower Research Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250000

Received:2019-10-31 Revised:2020-02-23 Online:2020-10-05 Published:2020-09-23
Contact: Pan Meihong

摘要/Abstract

摘要：

为研究洋葱愈伤诱导体系建立问题,对洋葱种子幼苗、鳞茎盘、幼嫩花序不同组织进行愈伤诱导,同时对愈伤组织进行继代培养和发芽诱导筛选。结果表明,12份洋葱种子材料未诱导出愈伤组织,12份洋葱球的鳞茎盘只有‘早春黄3号（不育系）’诱导出愈伤组织;22份洋葱花序在黑暗条件进行愈伤诱导,诱导率为100%,说明洋葱不同组织对愈伤的诱导发生存在差异,洋葱幼嫩花序培养基诱导率100%,说明洋葱最佳诱导愈伤的组织为幼嫩花序。对不同材料愈伤进行继代培养,‘早春黄3号（不育系）’和‘黄金大玉葱’愈伤生长最快;利用液体培养基进行继代培养,能够快速、高效扩繁愈伤组织。选用27份不同梯度组合的培养基对愈伤组织进行出苗诱导,在光照条件下,开始会有绿色组织形成,全部诱导出根,均未诱导出苗。石蜡切片观察外植体诱导愈伤和继代培养愈伤无差异,再生培养基诱导后有根形态形成。说明不同成分的培养基诱导洋葱愈伤组织,其内部促进生根的激素增加,导致根的诱导发生。通用型洋葱愈伤组织的诱导形成,为不同基因型的洋葱诱导出苗、生根奠定材料基础,对洋葱基因编辑等技术应用具有促进作用。

关键词: 洋葱, 幼嫩花序, 愈伤组织, 诱导, 通用型

Abstract:

The paper aims to study the establishment of onion callus induction system. Callus induction was carried out from onion seedlings, bulbs and young inflorescence, and the callus was subcultured and germinated. The results showed that callus was not induced in 12 accessions of onion seed material, only 12 accessions of the bulbs of onion balls had callus induction by ‘Zaochunhuang3 (sterile line)’; 22 accessions of onion inflorescence had callus induction in dark condition, and the induction rate was 100%. The results showed that there was distinct difference in callus induction from diverse tissues of onion. The induction rate of onion young inflorescence medium was 100%, indicating that it was the best tissue for callus induction of onion. Callus subculture of dissimilar materials showed that ‘Zaochunhuang3 (sterile line)’ and ‘Big Golden Globe’ had the fastest growth of callus; subculture with liquid medium could quickly and efficiently expand the callus. The callus was satisfied to emerge from the medium with 27 gradient combinations. Under light condition, green tissues were formed first, and roots were induced in all the medium, while no seedlings were induced. Paraffin sections showed no difference in explant-induced callus and subculture callus, and root formation was observed after regeneration medium induction, indicating that the medium of separate ingredients could induce onion callus, and the internal hormones promoting rooting increased, leading to the induction of roots. Therefore, the study on the induction and formation of general-purpose onion callus lays a material foundation for the induced emergence and rooting of onion of distinct genotypes, and promotes the application of onion gene editing.

Key words: Allium cepa, young inflorescence, callus, induction, general purpose

中图分类号:

S633.2

杨海峰, 惠林冲, 陈微, 李威亚, 何林玉, 王江英, 陈振泰, 缪美华, 潘美红, 刘冰江. 洋葱通用型愈伤组织诱导的建立[J]. 中国农学通报, 2020, 36(28): 43-51.

Yang Haifeng, Hui Linchong, Chen Wei, Li Weiya, He Linyu, Wang Jiangying, Chen Zhentai, Miao Meihua, Pan Meihong, Liu Bingjiang. Establishment of Universal Allium cepa Callus Induction[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(28): 43-51.

图/表 8

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序号	代码		名称		材料来源		颜色		球形		熟性		引种公司		引种时间
1	d9		秀玉丸玉葱		日本		黄皮		圆		早熟		协和种苗株式会社		2003年
2	a1		DSD-001（保持系）		韩国		黄皮		圆		早熟		北京圣华德丰种子有限公司		2005年
3	A1		DSD-001（不育系）		韩国		黄皮		圆		早熟		北京圣华德丰种子有限公司		2005年
4	a3		早春黄3号（保持系）		日本		黄皮		早熟		圆		广东良种引进服务公司		2005年
5	A3		早春黄3号（不育系）		日本		黄皮		早熟		圆		广东良种引进服务公司		2005年
6	3W		浜育		日本		白皮		圆		早熟		广东良种引进服务公司		2000年
7	911		红宝001		日本		紫皮		高扁圆		中熟		丰县小林洋葱协会		2006年
8	948		黄金大玉葱		日本		黄皮		圆		中熟		丰县小林洋葱协会		2011年
9	70-1		全美二号		日本		黄皮		圆		早中熟		上海瑞丰农业科技有限公司		2011年
10	3C		喜伯		荷兰		黄皮		圆		早熟		丰县小林洋葱协会		2011年
11	80		连葱8号		中国		紫皮		扁球形		晚熟		连云港市农业科学院		2001年
12	T*912		连葱26		中国		紫皮		圆		晚熟		连云港市农业科学院		2016年
13	500		连葱9号		中国		黄皮		圆		中晚熟		连云港市农业科学院		2013年
14	846		贝塚黄玉葱		日本		黄皮		高扁		早熟		丰县外贸种子进出口公司		2014年
15	853	锦星早生		日本		黄皮		圆		极早熟		丰县外贸种子进出口公司		2016年
16	745	皇冠大玉葱		日本		黄皮		圆		中熟		丰县外贸种子进出口公司		2009年
17	868	极早金球3号		日本		黄皮		圆		早熟		青岛国际种苗公司		2016年
18	1802	锦球玉葱		日本		黄皮		圆		早熟		广东省良种引进服务公司		2018年
19	1803	环球		中国		黄皮		圆		早熟		上海惠和种业有限公司		2018年
20	1804	凤凰大玉葱		日本		黄皮		圆		中熟		株式会社武藏野种苗园		2018年
21	1806	久宝870		日本		黄皮		圆		早熟		日本久宝种苗		2018年
22	1807	快星		日本		黄皮		圆		早熟		泷井种苗株式会社		2018年
23	1808	金福303		中国		黄皮		圆		早熟		上海惠和种业有限公司		2018年
24	1830	红藏F1		日本		紫皮		圆		晚熟		青岛和新正农业发展有限公司		2018年
25	1831	大成3号		日本		黄皮		圆		中熟		丰县外贸种子进出口公司		2018年
26	1832	珍星		日本		黄皮		圆		中熟		丰县外贸种子进出口公司		2018年
27	1833	黄锋81		中国		黄皮		圆		中熟		上海惠和种业有限公司		2018年
28	1860	红美801		日本		紫皮		高扁圆		中熟		日本久宝种苗		2018年
29	1861	红衣赤玉		日本		紫皮		圆		早熟		广东省良种引进服务公司		2018年
30	1862	久谷六号		日本		紫皮		高扁		早熟		日本久宝种苗		2018年
31	1863	早生紫丰玉葱		日本		紫皮		扁		早熟		广东省良种引进服务公司		2018年
32	1864	红将军		韩国		紫皮		圆		晚熟		韩国湖山种苗		2018年
33	1867	赤玉1号B型		日本		紫皮		扁		晚熟		青岛国际种苗有限公司		2018年
34	1868	山口606		日本		紫皮		高扁		晚熟		丰县外贸种子进出口公司		2018年

序号	代码		名称		材料来源		颜色		球形		熟性		引种公司		引种时间
1	d9		秀玉丸玉葱		日本		黄皮		圆		早熟		协和种苗株式会社		2003年
2	a1		DSD-001（保持系）		韩国		黄皮		圆		早熟		北京圣华德丰种子有限公司		2005年
3	A1		DSD-001（不育系）		韩国		黄皮		圆		早熟		北京圣华德丰种子有限公司		2005年
4	a3		早春黄3号（保持系）		日本		黄皮		早熟		圆		广东良种引进服务公司		2005年
5	A3		早春黄3号（不育系）		日本		黄皮		早熟		圆		广东良种引进服务公司		2005年
6	3W		浜育		日本		白皮		圆		早熟		广东良种引进服务公司		2000年
7	911		红宝001		日本		紫皮		高扁圆		中熟		丰县小林洋葱协会		2006年
8	948		黄金大玉葱		日本		黄皮		圆		中熟		丰县小林洋葱协会		2011年
9	70-1		全美二号		日本		黄皮		圆		早中熟		上海瑞丰农业科技有限公司		2011年
10	3C		喜伯		荷兰		黄皮		圆		早熟		丰县小林洋葱协会		2011年
11	80		连葱8号		中国		紫皮		扁球形		晚熟		连云港市农业科学院		2001年
12	T*912		连葱26		中国		紫皮		圆		晚熟		连云港市农业科学院		2016年
13	500		连葱9号		中国		黄皮		圆		中晚熟		连云港市农业科学院		2013年
14	846		贝塚黄玉葱		日本		黄皮		高扁		早熟		丰县外贸种子进出口公司		2014年
15	853	锦星早生		日本		黄皮		圆		极早熟		丰县外贸种子进出口公司		2016年
16	745	皇冠大玉葱		日本		黄皮		圆		中熟		丰县外贸种子进出口公司		2009年
17	868	极早金球3号		日本		黄皮		圆		早熟		青岛国际种苗公司		2016年
18	1802	锦球玉葱		日本		黄皮		圆		早熟		广东省良种引进服务公司		2018年
19	1803	环球		中国		黄皮		圆		早熟		上海惠和种业有限公司		2018年
20	1804	凤凰大玉葱		日本		黄皮		圆		中熟		株式会社武藏野种苗园		2018年
21	1806	久宝870		日本		黄皮		圆		早熟		日本久宝种苗		2018年
22	1807	快星		日本		黄皮		圆		早熟		泷井种苗株式会社		2018年
23	1808	金福303		中国		黄皮		圆		早熟		上海惠和种业有限公司		2018年
24	1830	红藏F1		日本		紫皮		圆		晚熟		青岛和新正农业发展有限公司		2018年
25	1831	大成3号		日本		黄皮		圆		中熟		丰县外贸种子进出口公司		2018年
26	1832	珍星		日本		黄皮		圆		中熟		丰县外贸种子进出口公司		2018年
27	1833	黄锋81		中国		黄皮		圆		中熟		上海惠和种业有限公司		2018年
28	1860	红美801		日本		紫皮		高扁圆		中熟		日本久宝种苗		2018年
29	1861	红衣赤玉		日本		紫皮		圆		早熟		广东省良种引进服务公司		2018年
30	1862	久谷六号		日本		紫皮		高扁		早熟		日本久宝种苗		2018年
31	1863	早生紫丰玉葱		日本		紫皮		扁		早熟		广东省良种引进服务公司		2018年
32	1864	红将军		韩国		紫皮		圆		晚熟		韩国湖山种苗		2018年
33	1867	赤玉1号B型		日本		紫皮		扁		晚熟		青岛国际种苗有限公司		2018年
34	1868	山口606		日本		紫皮		高扁		晚熟		丰县外贸种子进出口公司		2018年

编号	培养基配方	编号	培养基配方
1	MS+0.2 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA	15	MS+2.1 mg/L TDZ
2	MS+0.3 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA	16	B₅+0.1 mg/L TDZ
3	MS+0.4 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA	17	B₅+0.3 mg/L TDZ
4	MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA	18	B₅+0.6 mg/L TDZ
5	MS+0.6 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA	19	B₅+0.9 mg/L TDZ
6	MS+8 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA	20	B₅+1.2 mg/L TDZ
7	MS+0.5 mg/L ABA +10 mg/L VB₁	21	B₅+1.5 mg/L TDZ
8	MS+0.1 mg/L TDZ	22	B₅+1.8 mg/L TDZ
9	MS+0.3 mg/L TDZ	23	B₅+2.1 mg/L TDZ
10	MS+0.6 mg/L TDZ	24	花宝二号+0.5 mg/L NAA
11	MS+0.9 mg/L TDZ	25	MS+1 mg/L IAA+1.75 mg/L ZT
12	MS+1.2 mg/L TDZ	26	MS+0.2 mg/L 2,4-D+0.1 mg/L KT+200 mg/L K₂HPO₄
13	MS+1.5 mg/L TDZ	27	MS
14	MS+1.8 mg/L TDZ

编号	培养基配方	编号	培养基配方
1	MS+0.2 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA	15	MS+2.1 mg/L TDZ
2	MS+0.3 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA	16	B₅+0.1 mg/L TDZ
3	MS+0.4 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA	17	B₅+0.3 mg/L TDZ
4	MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA	18	B₅+0.6 mg/L TDZ
5	MS+0.6 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA	19	B₅+0.9 mg/L TDZ
6	MS+8 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA	20	B₅+1.2 mg/L TDZ
7	MS+0.5 mg/L ABA +10 mg/L VB₁	21	B₅+1.5 mg/L TDZ
8	MS+0.1 mg/L TDZ	22	B₅+1.8 mg/L TDZ
9	MS+0.3 mg/L TDZ	23	B₅+2.1 mg/L TDZ
10	MS+0.6 mg/L TDZ	24	花宝二号+0.5 mg/L NAA
11	MS+0.9 mg/L TDZ	25	MS+1 mg/L IAA+1.75 mg/L ZT
12	MS+1.2 mg/L TDZ	26	MS+0.2 mg/L 2,4-D+0.1 mg/L KT+200 mg/L K₂HPO₄
13	MS+1.5 mg/L TDZ	27	MS
14	MS+1.8 mg/L TDZ

洋葱通用型愈伤组织诱导的建立

Establishment of Universal Allium cepa Callus Induction

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