不同红光蓝光与远红光能量分布对大豆胚尖再生体系的影响
大豆是目前公认的几种再生困难的作物之一。虽然近几十年来的研究取得了巨大的进展，但是目前仍然存在的关键问题是植株再生芽的数量少，再生周期较长，因而限制了基因工程技术在大豆上的有效应用。胚尖再生体系是近几年发展起来的大豆组织培养再生体系，具有出芽快，伸长容易，生长周期短和重复性好等优点，受到越来越多的人关注，但胚尖再生体系出芽数略少。采用不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆胚尖的再生体系进行研究，探究不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆胚尖再生体系的影响，以期改善大豆胚尖再生体系的缺点，对大豆胚尖再生体系具有重要的意义。试验以大豆胚尖为材料，系统的研究了不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆胚尖再生体系的影响。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1 材料 4
1.2试验设计 4
1.3试验装置及光谱分布处理5
1.4测定项目与方法5
1.4.1丛生芽形态测定5
1.4.2光合色素的测定5
1.4.3根系活力的测定6
1.5 数据处理与分析6
2结果与分析 6
2.1不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆胚尖丛生芽诱导的影响 6
2.2不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆生根苗生长的影响 7
2.3不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆生理指标的影响 7
2.4不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆叶绿素含量的影响 8
3讨论8
致谢9
参考文献10
不同红光、蓝光与远红光能量分布 对大豆胚尖再生体系的影响
引言
大豆[Glycine max (L.) Merr.]是世界范围内普遍种植的粮油作物，大豆再生体系的研究一直受到世界各国学者的普遍重视。自20世纪60年代，大豆的组织培养研究开始后，如何建立一个快速有效的大豆再生体系为大豆的遗传转化提供平台成为了研究的热点。但目前大豆组织培养再生体系还普遍存在再生率低、重复性差、再生周
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
期长、培养条件复杂、基因型依赖性强等问题，很大程度上限制了利用基因工程手段对大豆的遗传改良[13]
1980年，Chen等[4]首先采用大豆无菌苗的子叶节作为外植体诱导丛生芽获得了高频率的再生植株。此后，人们研究并且发现了各种不同的再生体系[57]，其中，子叶节再生体系具有外植体来源不受时间限制，再生频率高、成苗时间短、突变率低和不可育的再生植株少等优点，被公认为是大豆遗传转化的理想再生体系[89]。但子叶节再生体系也存在着诸如丛生芽少、芽之间相互抑制、不易伸长、再生困难、受基因型限制和转化植株嵌合体多等缺点[10]。而自刘海坤等[11]首次报道了以大豆成熟种子的胚尖作为遗传转化的外植体并且成功建立了高频率的大豆再生体系后，大豆胚尖也成为了大豆遗传转化的理想外植体，并且相对于大豆子叶节，大豆胚尖具有生长整齐、易伸长、重复性好的优点，但出芽数略少[1214]。
影响大豆再生体系的因素较多，前人把研究的重点放在了大豆的品种基因型、外植体选择、培养基组分、激素种类和浓度上，而光对大豆再生体系的影响的研究却少有报道。光不仅为组培植物的光合作用提供能量，还作为环境信号调控植物整个生长时期的生命活动，对植物生长过程中的物质代谢、形态建成和基因表达等都起到重要的调控作用[15]。1982年Smith等研究认为红光能促进茎和细胞的伸长,而蓝光具有相反的效果。Muleo等[16]研究表明红光促进了植物茎节间的伸长，蓝光虽然抑制了植物茎节间的伸长但却促进了茎节的发育。Yanagi等[17]研究了红、蓝光LED对莴苣生长的影响，发现在蓝光处理下莴苣的干物重最小，但植株更矮壮健康。蒲高斌等[18]在对番茄幼苗的研究中发现红光或蓝光有利于幼苗的生长和培育壮苗；蓝光处理下幼苗花期提前，产量显著提高。并且有研究表明蓝光可降低植物体IAA水平，抑制生长，但促进了叶片中叶绿体发育；红光有利于植物子叶和根系伸长，但抑制茎的过度生长[1920].Shin等[21]研究表明，红蓝LED组合光下甜菜毛根中产生的糖分和淀粉的含量最高。在红(660nm)蓝(470nm)LED组合光下生长的水稻叶片光合速率显著高于单一红光下生长的叶片。宁宇等[22]研究发现增加红光比例显著提高了净光合速率、总糖含量和植株干重, 但显著降低了蛋白质的含量,而增加蓝光比例结果则恰恰相反。并且红光(R)能降低植物体内源赤霉素(GA)的含量,从而减少节间长度和植株高度，而远红光(FR)则表现出相反的效应[23]。Hertel等[24]指出改变红光与远红光光通量的比值(R/FR)可以调控种子的萌发,促进茎秆生长、叶片伸展及提前开花。Li和Kubota[25]发现增加光质中FR成份,作物的鲜重、干重、茎长、叶片长度和宽度均显著增加。可见光谱中不同红光与远红光的能量分布对植物形态建成，调节植株高度具有重要影响，并且已经成为控制植物形态的重要参数[26]。
本试验以大豆成熟种子的胚尖作为外植体，通过LED精确调制光谱分布，探究了不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆胚尖再生体系的影响，以期筛选出适宜的光谱能量分布，克服大豆胚尖再生体系的缺点，促进大豆胚尖再生体系完善，为大豆遗传转化体系提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
试验采用的南农9910号大豆品种由大学作物遗传育种实验室提供。
1.2 试验设计
挑选籽粒饱满、表面光滑、没有破皮和病斑、大小一致的大豆种子，在37℃的烘箱中下保存812h后进行灭菌，大豆灭菌采用氯气灭菌法，将灭菌好的大豆放入添加了3.0mg/L 6BA和0.5mg/LIBA激素的无菌水中，于无菌培养室中放置24h。在无菌工作台上，将浸泡24h后吸水膨胀的大豆去掉种皮，去除子叶和原叶，分离得到胚尖外植体，将胚尖外植体转入胚尖诱导培养基：MS无机+B5有机+0.5mg/L 6BA+0.2mg/L IBA+3%蔗糖+0.8%琼脂，PH5.8中培养。每瓶诱导培养基放置6个胚尖外植体，置于不同红光、蓝光与远红光能量分布处理下培养21d。
在诱导21d后，将诱导出芽的胚尖外植体切除底部老化组织，转入伸长培养基中，伸长培养基采用不添加任何激素的MSB5培养基。待丛芽长至35cm，将丛生芽转移至生根壮苗培养基：MS无机+B5有机+0.5mg/L IBA+3%蔗糖+0.8%琼脂，PH5.8中培养，并置于相应处理下培养21d。
图1大豆胚尖处理图
Fig 1 The picture of soybean embryonic tips
1.3试验装置及光谱分布处理
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1 材料 4
1.2试验设计 4
1.3试验装置及光谱分布处理5
1.4测定项目与方法5
1.4.1丛生芽形态测定5
1.4.2光合色素的测定5
1.4.3根系活力的测定6
1.5 数据处理与分析6
2结果与分析 6
2.1不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆胚尖丛生芽诱导的影响 6
2.2不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆生根苗生长的影响 7
2.3不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆生理指标的影响 7
2.4不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆叶绿素含量的影响 8
3讨论8
致谢9
参考文献10
不同红光、蓝光与远红光能量分布 对大豆胚尖再生体系的影响
引言
大豆[Glycine max (L.) Merr.]是世界范围内普遍种植的粮油作物，大豆再生体系的研究一直受到世界各国学者的普遍重视。自20世纪60年代，大豆的组织培养研究开始后，如何建立一个快速有效的大豆再生体系为大豆的遗传转化提供平台成为了研究的热点。但目前大豆组织培养再生体系还普遍存在再生率低、重复性差、再生周
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
期长、培养条件复杂、基因型依赖性强等问题，很大程度上限制了利用基因工程手段对大豆的遗传改良[13]
1980年，Chen等[4]首先采用大豆无菌苗的子叶节作为外植体诱导丛生芽获得了高频率的再生植株。此后，人们研究并且发现了各种不同的再生体系[57]，其中，子叶节再生体系具有外植体来源不受时间限制，再生频率高、成苗时间短、突变率低和不可育的再生植株少等优点，被公认为是大豆遗传转化的理想再生体系[89]。但子叶节再生体系也存在着诸如丛生芽少、芽之间相互抑制、不易伸长、再生困难、受基因型限制和转化植株嵌合体多等缺点[10]。而自刘海坤等[11]首次报道了以大豆成熟种子的胚尖作为遗传转化的外植体并且成功建立了高频率的大豆再生体系后，大豆胚尖也成为了大豆遗传转化的理想外植体，并且相对于大豆子叶节，大豆胚尖具有生长整齐、易伸长、重复性好的优点，但出芽数略少[1214]。
影响大豆再生体系的因素较多，前人把研究的重点放在了大豆的品种基因型、外植体选择、培养基组分、激素种类和浓度上，而光对大豆再生体系的影响的研究却少有报道。光不仅为组培植物的光合作用提供能量，还作为环境信号调控植物整个生长时期的生命活动，对植物生长过程中的物质代谢、形态建成和基因表达等都起到重要的调控作用[15]。1982年Smith等研究认为红光能促进茎和细胞的伸长,而蓝光具有相反的效果。Muleo等[16]研究表明红光促进了植物茎节间的伸长，蓝光虽然抑制了植物茎节间的伸长但却促进了茎节的发育。Yanagi等[17]研究了红、蓝光LED对莴苣生长的影响，发现在蓝光处理下莴苣的干物重最小，但植株更矮壮健康。蒲高斌等[18]在对番茄幼苗的研究中发现红光或蓝光有利于幼苗的生长和培育壮苗；蓝光处理下幼苗花期提前，产量显著提高。并且有研究表明蓝光可降低植物体IAA水平，抑制生长，但促进了叶片中叶绿体发育；红光有利于植物子叶和根系伸长，但抑制茎的过度生长[1920].Shin等[21]研究表明，红蓝LED组合光下甜菜毛根中产生的糖分和淀粉的含量最高。在红(660nm)蓝(470nm)LED组合光下生长的水稻叶片光合速率显著高于单一红光下生长的叶片。宁宇等[22]研究发现增加红光比例显著提高了净光合速率、总糖含量和植株干重, 但显著降低了蛋白质的含量,而增加蓝光比例结果则恰恰相反。并且红光(R)能降低植物体内源赤霉素(GA)的含量,从而减少节间长度和植株高度，而远红光(FR)则表现出相反的效应[23]。Hertel等[24]指出改变红光与远红光光通量的比值(R/FR)可以调控种子的萌发,促进茎秆生长、叶片伸展及提前开花。Li和Kubota[25]发现增加光质中FR成份,作物的鲜重、干重、茎长、叶片长度和宽度均显著增加。可见光谱中不同红光与远红光的能量分布对植物形态建成，调节植株高度具有重要影响，并且已经成为控制植物形态的重要参数[26]。
本试验以大豆成熟种子的胚尖作为外植体，通过LED精确调制光谱分布，探究了不同红光、蓝光与远红光能量分布对大豆胚尖再生体系的影响，以期筛选出适宜的光谱能量分布，克服大豆胚尖再生体系的缺点，促进大豆胚尖再生体系完善，为大豆遗传转化体系提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
试验采用的南农9910号大豆品种由大学作物遗传育种实验室提供。
1.2 试验设计
挑选籽粒饱满、表面光滑、没有破皮和病斑、大小一致的大豆种子，在37℃的烘箱中下保存812h后进行灭菌，大豆灭菌采用氯气灭菌法，将灭菌好的大豆放入添加了3.0mg/L 6BA和0.5mg/LIBA激素的无菌水中，于无菌培养室中放置24h。在无菌工作台上，将浸泡24h后吸水膨胀的大豆去掉种皮，去除子叶和原叶，分离得到胚尖外植体，将胚尖外植体转入胚尖诱导培养基：MS无机+B5有机+0.5mg/L 6BA+0.2mg/L IBA+3%蔗糖+0.8%琼脂，PH5.8中培养。每瓶诱导培养基放置6个胚尖外植体，置于不同红光、蓝光与远红光能量分布处理下培养21d。
在诱导21d后，将诱导出芽的胚尖外植体切除底部老化组织，转入伸长培养基中，伸长培养基采用不添加任何激素的MSB5培养基。待丛芽长至35cm，将丛生芽转移至生根壮苗培养基：MS无机+B5有机+0.5mg/L IBA+3%蔗糖+0.8%琼脂，PH5.8中培养，并置于相应处理下培养21d。
图1大豆胚尖处理图
Fig 1 The picture of soybean embryonic tips
1.3试验装置及光谱分布处理
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