单叶豆愈合组织的诱导与分化

摘   要

        本试验的目的在培养单叶豆之幼叶、幼茎与生长点，以了解诱导愈合组织形成及分化的适当培养基。将培植体培养在MS基本盐类、维生素2，4－D (1～6mg／l)等四种培养基中，均能诱导Callus的形成；仅幼叶与生长点所诱导的Callus，在含Kinetin (2mg／l)与BA (1mg／l)的培养基中，才有分化的植株形成，其中又以D4 (2，4－ｄ4mg／l)与D6 (2，4－D 6mg／l)所诱导的Callus较具分化的能力；以幼叶为培植体者，由D4移至K1 (Kinetin 1mg／l)，其分化成植株的比率为20.0％，由D4移至K2 (Kinetin 2mg／l)为26.7％；由D6移至K1者为35.9％，由D6移至K2者为59.5％。以生长点为培植体者，由D4移至K1者，其分化成植株的比率为22.2％，D4移至K2者为30.0％；另D6移至K1者为40.7％，D6移至K2者为51.8％。

绪   言

        本省在豆科牧草的栽培及育种研究甚少，而一些地域性的豆科牧草，具有很大的发展潜力，如单叶豆在本省南部，特别是恒春半岛，生长良好且具备一些优良性状，如植株高大、叶茎比例高与适合放牧等的品系，可以提供牛羊高品质的刍料。

        在园艺、农艺及牧草作物，利用组织培养技术於品种改良以及快速与大量繁殖无病毒之健康幼苗，已有相当的成果，尤其是不能以种子繁殖者，如多年生牧草与果树等。以禾科本牧草而言，如盘固草(Cheng, 1987；Cheng and Lo, 1987)、狼尾草(Wang and Vasil, 1982)、蓝茎草(Songstad et al; 1986)与黑麦草(Ahloowalia, 1975)等，在这方面的研究，已有一些成果，而在豆科牧草方面，如苜蓿利用组织培养技术来达到品种改良，更获致相当的成果，但是在单叶豆方面，则尚无研究。

        在苜蓿的组织培养研究，利用原生质体培养，并成功地分化出正常植株(Atanassov and Brown, 1984；Diuak and Brown, 1987；Johnson et al; 1981；Johnson et al., 1984)；另利用叶肉细胞分离出原生质体(Lu and Cocking, 1982；Xu et al.,1982)，培养後亦能分化成植株的有白三叶草与驴食豆等；其它的豆科植物，如绿豆(Xu et al., 1981)与大豆(Xu et al., 1982)，能由根的细胞分离出原生质体，并形成根的分化(Xu et al., 1982)。至於单叶豆属植物，则尚无这方面的研究；本试验的目的是针对单叶豆之幼嫩的叶、茎及生长点为培植体，以寻求适当的培养基，并观察其愈伤组织的形成与分化，作为提供进一步培养或育种改良的基础。

材料与方法

        一、於77年9月以单叶豆(Alysicarpus nummularifolius)之幼嫩植株(株高在10～20公分)的幼叶、幼茎及生长点，以1％ Naocl消毒3分钟，再用无菌水冲洗三次，而後将此三种培植体在无菌操作台中，切成约0.3公分长之小片块，然後再移植在无菌的固体培养基中，培养基为含不同浓度2,4-D及其它有机成分如inositol与Thiamine，移植物的培植体，置於25℃，无光照的培养架上，作愈合组织的诱导。

        二、所诱导的愈合组织再移至分化的培养基(K1与K2)中，并置25℃，400Lux光照下的培养架上，诱导愈合组织的分化。

        三、培养基成分：为MS基本盐类(10)，Inositol (100mg／l)与糖(30g／l)，另加不同浓度的2,4-D，组成四种培养基，其2,4-D的浓度分别为D₁ (1mg／l)，D₂ (2mg／l)，D₄ (4mg／l)与D₆ (6mg／l)，培养基之pH为5.8，最後加Agar (8g／l)而形成诱导愈合组织的固体培养基。

        诱导愈合组织分化的培养基之成分为：MS基本盐类，Inositol (100mg／l)，Thiamine (1g／l)，另加BA (1mg／l)与Kinetin (1与2mg／l)组成二种分化的培养基K₁(Kinetin 1mg／l)与K₂ (Kinetin 2mg／l)。

结果与讨论

一、不同培养基与不同培植体对单叶豆愈合组织形成的影响

        将单叶豆的幼叶、幼茎及生长点(植株高度在10～20cm)培养在不同浓度之2,4-D之培养基上，愈合组织形成的时间在培植体培养後第八天，不同培养基所诱导的愈合组织，其所需的时间并无明显的差异，20天後愈合组织形成的百分比，结果如表(一)：不同的培植体在不同的培养基中，其愈合组织形成的比率几近100％，且其间没有差异，由此结果得知：在不同2,4-D浓度下(1,2,4及6mg／l)均能诱导单叶豆幼叶、幼茎与生长点愈合组织的形成。唯一不同的是，在较高浓度2,4-D (4与6 mg／l)下，所诱导形成的愈合组织，其结构较为致密，而低浓度2,4-D (1与2mg／l)下，所诱导形成的愈合组织，其结构则较为松软，据Shei (1983)报告指出，愈合组织是否具有分化的能力，与其愈合组织是否具有分化的能力，与其愈合组织本身的结构有关，就红燕麦而言，愈合组织结构紧密者，其分化的能力较强。

二、生长素对於不同培植体之愈合组织分化的影响

(1)生物素对於单叶豆由幼叶诱导形成 之愈合组织分化的影响

        将由单叶豆幼叶诱导形成的愈合组织，移植至含不同浓度Kinetin的培养基中，并置25℃，400Lux光照的培养架上10至14天，愈合组织开始有绿化的现象，Dun Well et al. (1976)报告指出：在菸草及马铃的组织培养中，由培植体诱导愈合组织的形成，光照并不是绝对必需的，但是愈合组织的分化，则要在有光的环境，才能正常进行，单叶豆的组织培养亦复如此。由本试验表(二)结果所示：由幼叶诱导形成的愈合组织，移至K₁与K₂培养基中，并在400Lux光照下培养，结果发现由D₄与D₆所诱导形成的愈合组织，在K₂与K₂分化的培养基培养，均有分化的植株形成，但是在K₂中分化成植株之百分率较在K₂者少；而且D₆较D₄在分化培养基中，其分化成植株之百分率较高，分别是D₆移至K₂者，分化的比率为35.9，D₆移至K₂者为59.5％，而D₄移至K₁者仅20％，D₄移至K₂者26.7％。由以上的结果显示：含低浓度2,4-D (1与2 mg／l)所诱导的愈合组织，移至含Kinetin与BA的分化培养基中，均无分化的植株形成；而含较高浓度2,4-D (4与6mg／l)所诱导的愈合组织，在K₁与K₂的分化培养基中，分化成植株的百分率较高，其中又以D₆较D₄者为高；至於两种不同分化培养基的效果，则以K₂较K₁为佳。

(2)生长素对於单叶豆由幼茎诱导形成之愈合组织分化的影响

        将单叶豆由幼茎诱导形成的愈合组织，移植至含Kinetin与BA的分化培养基中，并置於25℃，400Lux光照的培养架，结果由表3得知：由D₁至D₆所诱导的愈合组织力移至K₁或K₂分化培养基中，均无分化的植株形成，由此可知：以单叶豆幼茎作培植体，在含2,4-D的培养基中所形成的愈合组织，移至含Kinetin与BA的分化培养中，均不能诱导其分化。

(3)生长素对於单叶豆由生长点诱导形成的愈合组织分化的影响

        将单叶豆由生长点诱导形成的愈合组织，移至K₁与K₂的分化培养基中，并置於25℃，400Lux光照的培养架，结果由表4显示：由D₄与D₆所诱导的愈合组织，在K₁与K₂的分化培养基中，均有分化的植株形成，但是在K₁分化或植株的百分率，较在K₂者为少，分别是由D₄移至K₁者，分化的比率为22.2％，由D₆移至K₁者为40.7％；另由D₄移至K₂者，分化的比率为30.0％，由D₆移至K₂者51.8％；可知由D₆与D₄形成的愈合组织，在K₁与K₂中，D₆分化的比率比较高，分别是40.7与51.8％；而由D₄移至K₁与K₂的分化比率较低，仅为22.2与30.0％。由以上结果显示：含低浓度2.4-D (1与2 mg／l)所诱导形成的愈合组织，在K₁与K₂分化的培养基中，均不能诱导愈合组织形成分化，而含较高浓度2.4-D (4与6 mg／l)所诱导形成的愈合组织，在含Kinetin与BA的分化培养基中，则能分化成正常的植株，其中又以D₆者较D₄为高；至於两种不同分化培养基的效果，则以K₂较K₁较佳。此项由生长点与幼叶所诱导形成的愈合组织，在含Kinetin与BA的分化培养基中，所得的结果一致。亦即D₄与D₆所诱导两种培植体而形成的愈合组织，在K₁与K₂中，均能形成植株的分化，且D₆较D₄与K₂较K₁的分化效果佳。

        综合本试验的结果显示：以单叶豆幼叶与生长点作为培植体，培养後很快即有愈合组织形成，愈合组织亦能分化成植株，可提供为一良好的育种改良及遗传研究之材料。

(参考文献略。资料来源：转载自畜产研究第廿三卷第一期)

饲料营养杂志(60~64)－台湾省畜产研究所、谢文彰．九一年五期

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