晉谷21號(hào)成熟胚再生體系的優(yōu)化

王玉玲，張世芳，尹藝臻，馬春英，王育選，劉清麗，趙 娟

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，山西 太谷 030801；2.遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 營(yíng)口 115009）

谷子（Setaria italica）又稱(chēng)為粟，是禾本科狗尾草屬最古老的作物之一[1]。谷子因兼具水分利用率高、抗旱性強(qiáng)、耐瘠薄等特性，是北方旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的主體作物和應(yīng)對(duì)未來(lái)日益變暖氣候及干旱生態(tài)環(huán)境的戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備作物，在目前的種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中起著重要作用[2]。由于建立穩(wěn)定高效的再生體系是分子、遺傳等相關(guān)研究在谷子上開(kāi)展應(yīng)用的前提條件和關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3-4]，已建立多個(gè)谷子品種的離體再生體系，并開(kāi)展了不少關(guān)于谷子轉(zhuǎn)基因、突變體誘變和篩選等工作，但與水稻（Oryza sativaL）、擬南芥（Arabidopsis thaliana）等模式植物相比，谷子離體再生和遺傳轉(zhuǎn)化效率還比較低，且在不同品種間存在明顯差異，需要針對(duì)特定品種進(jìn)行離體再生體系培養(yǎng)方案的優(yōu)化。

RAO等[5]用成熟胚作外植體培養(yǎng)獲得愈傷組織和再生植株，發(fā)現(xiàn)谷子不同基因型再生能力存在差異。國(guó)內(nèi)較早的是許智宏等[6]利用谷子以及狗尾草的幼穗作外植體成功誘導(dǎo)植株再生。王節(jié)之等[7]研究了常用激素對(duì)谷子幼穗組培的影響，探索出了幼穗愈傷誘導(dǎo)和植株再生的較理想的激素配比。王寒玉[8]對(duì)谷子成熟胚莖尖進(jìn)行了愈傷誘導(dǎo)并優(yōu)化了培養(yǎng)條件，發(fā)現(xiàn)晉谷21號(hào)等4個(gè)谷子品種均有較強(qiáng)的愈傷誘導(dǎo)率，但沒(méi)有對(duì)愈傷的分化進(jìn)一步研究。袁進(jìn)成等[9]對(duì)不同谷子品種成熟胚作了愈傷誘導(dǎo)和分化研究，發(fā)現(xiàn)成熟胚再生能力對(duì)基因型有很大依賴(lài)。李惠[10]以晉谷21號(hào)為材料，建立了谷子幼穗的離體再生體系，并對(duì)谷子成熟胚進(jìn)行了愈傷組織的誘導(dǎo)研究，但誘導(dǎo)率和分化率都較低。

晉谷21號(hào)米質(zhì)優(yōu)異，抗旱性強(qiáng)、抗谷瘟病、高抗銹病，是目前種植面積最大的優(yōu)質(zhì)米開(kāi)發(fā)品種，加強(qiáng)晉谷21號(hào)遺傳和組織培養(yǎng)研究對(duì)谷子優(yōu)質(zhì)育種至關(guān)重要。雖然前期試驗(yàn)已經(jīng)初步建立晉谷21號(hào)成熟胚愈傷組織再生體系，但存在愈傷組織誘導(dǎo)不穩(wěn)定、誘導(dǎo)率和分化率較低等問(wèn)題。本試驗(yàn)在前期研究基礎(chǔ)上，從多方面對(duì)晉谷21號(hào)成熟胚愈傷組織誘導(dǎo)及植株再生體系進(jìn)行優(yōu)化，以期建立晉谷21號(hào)成熟胚愈傷組織誘導(dǎo)和分化體系，為晉谷21號(hào)遺傳改良提供技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

晉谷21號(hào)谷子（Setaria italica）（登記編號(hào)：GPD谷子（2017）140009），由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)作物研究所提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 成熟胚滅菌 取晉谷21號(hào)種子用砂紙輕輕打磨剝?nèi)ス葰?，挑選飽滿無(wú)損傷去殼種子，用流水沖洗20 min，無(wú)菌水沖洗2次，75%乙醇浸泡30 s后，轉(zhuǎn)至20%NaClO溶液浸泡20 min，期間不斷振蕩，無(wú)菌水沖洗4次，置于無(wú)菌濾紙上晾干后，接種于附加不同成分的培養(yǎng)基中，每培養(yǎng)瓶接種7粒種子，每個(gè)處理組接種12瓶。

1.2.2 愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基的篩選 以MS+2.0 mg/L 2，4-D為基本培養(yǎng)基，添加不同種類(lèi)和濃度的植物激素（KT、TDZ、6-BA、NAA、ABA）進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)（表1）。培養(yǎng)條件為溫度（25±1）℃，暗培養(yǎng)15 d。根據(jù)愈傷組織誘導(dǎo)率和誘導(dǎo)出愈傷組織的生長(zhǎng)狀態(tài)篩選適宜的培養(yǎng)基。

表1 愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基Tab.1 Callus induction medium

以上述試驗(yàn)篩選出的最適培養(yǎng)基MS+2.0 mg/L 2，4-D+0.2 mg/L 6-BA為基本培養(yǎng)基，附加不同濃度的蔗糖和Ag NO3進(jìn)一步優(yōu)化愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基（表2）。

表2 附加蔗糖和Ag NO3的愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基Tab.2 Callus induction medium supplemented with sucrose and Ag NO3

1.2.3 愈傷組織繼代 誘導(dǎo)出愈傷組織后，以MS+2.0 mg/L 2，4-D+0.2 mg/L 6-BA+5.0%蔗糖 和MS+0.5 mg/L 2，4-D+0.2 mg/L 6-BA+5.0%蔗糖為愈傷組織繼代培養(yǎng)基，分別以帶種子和切除種子2種方式對(duì)愈傷組織進(jìn)行繼代培養(yǎng)。

1.2.4 愈傷組織分化 采用L25（56）正交表設(shè)計(jì)試驗(yàn)，試驗(yàn)因素為蔗糖、瓊脂、PP333（表3）。以前期王曉璐等[11]篩選出的MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA為基本培養(yǎng)基，在其中加不同濃度蔗糖、瓊脂、PP333，將愈傷組織接種至25種分化培養(yǎng)基上（培養(yǎng)基編號(hào)為1~25號(hào)，CK為對(duì)照）。光照時(shí)間為16 h/d，光強(qiáng)2 000 lx，培養(yǎng)35 d后調(diào)查愈傷組織分化情況，統(tǒng)計(jì)分化率。

表3 L25（56）愈傷組織分化正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.3 Orthogonal experiment design of L25（56）callus differentiation

1.2.5 分化苗生根 分別以MS、1/2 MS（大量和微量減半）和MS+1.0 mg/L NAA為生根培養(yǎng)基，將生長(zhǎng)健壯的分化苗接種到培養(yǎng)基上，培養(yǎng)28 d后，觀察分化苗的生根情況。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同激素對(duì)谷子愈傷組織誘導(dǎo)的影響

晉谷21號(hào)種子接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上3 d后可見(jiàn)愈傷組織開(kāi)始發(fā)生，但生長(zhǎng)緩慢，7 d后生長(zhǎng)加速。各培養(yǎng)基均可誘導(dǎo)愈傷組織產(chǎn)生，但晉谷21號(hào)種子誘導(dǎo)率和愈傷組織生長(zhǎng)狀態(tài)在不同培養(yǎng)基中差異明顯。

不配比任何細(xì)胞分裂素時(shí)，誘導(dǎo)率為82.14%，誘導(dǎo)出的愈傷組織白色透明、呈黏稠狀，后經(jīng)分化培養(yǎng)不能獲得分化苗（圖1）。培養(yǎng)基中配比3種細(xì)胞分裂素（KT、TDZ、6-BA）后，愈傷組織分化率隨每種激素附加濃度不同發(fā)生變化（圖2）。配比6-BA時(shí)以0.2 mg/L誘導(dǎo)率最高，為91.67%，且愈傷組織生長(zhǎng)旺盛，顏色淡黃致密，質(zhì)量好，經(jīng)分化培養(yǎng)可獲得分化苗；配比KT時(shí)以0.5 mg/L愈傷組織誘導(dǎo)率最高，為83.33%，誘導(dǎo)出的愈傷組織呈乳白色，結(jié)構(gòu)略松散；添加TDZ時(shí)以0.1 mg/L愈傷組織誘導(dǎo)率最高，為88.1%，略低于添加6-BA，誘導(dǎo)出的愈傷組織較添加KT的更致密，經(jīng)分化培養(yǎng)也可獲得分化苗。可見(jiàn)，與細(xì)胞分裂素配比比單獨(dú)附加2，4-D誘導(dǎo)愈傷組織效果更好，KT、TDZ、6-BA在各自適宜濃度提高了愈傷組織誘導(dǎo)率，且明顯改善了愈傷組織質(zhì)量。

不同質(zhì)量濃度NAA與2，4-D復(fù)配時(shí)并未明顯提高誘導(dǎo)率。在不同復(fù)配方案中，不添加NAA，誘導(dǎo)率最高，其次是添加0.4 mg/LNAA，誘導(dǎo)率為80.95%，且誘導(dǎo)出的愈傷組織生長(zhǎng)量小，增殖緩慢，顏色偏暗黃，可見(jiàn)，單獨(dú)附加2，4-D效果優(yōu)于其與NAA復(fù)配使用。

培養(yǎng)基中添加不同質(zhì)量濃度ABA后，可顯著提高愈傷組織誘導(dǎo)率，ABA濃度為0.4 mg/L時(shí)誘導(dǎo)率最高，達(dá)95.24%，且誘導(dǎo)出的愈傷組織色白致密，但與培養(yǎng)基中添加0.2 mg/L 6-BA相比，在相同培養(yǎng)期內(nèi)，其生長(zhǎng)緩慢，增殖量小。

綜上，兼顧愈傷組織誘導(dǎo)率和生長(zhǎng)狀態(tài)，晉谷21號(hào)愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基添加激素以MS+2.0 mg/L 2，4-D中添加0.2 mg/L 6-BA為好，0.1 mg/L TDZ次之，其可作為6-BA的替換激素。

2.2 蔗糖和AgNO3對(duì)谷子愈傷組織誘導(dǎo)的影響

由圖3可知，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度升高，晉谷21號(hào)種子愈傷組織誘導(dǎo)率呈先增后降的趨勢(shì)，附加蔗糖濃度為5%時(shí)，愈傷組織誘導(dǎo)率達(dá)最高，為95.24%。愈傷組織呈亮黃色致密結(jié)構(gòu)，且生長(zhǎng)速度快，增殖量大且質(zhì)地好，質(zhì)量明顯優(yōu)于原培養(yǎng)基中添加3%蔗糖處理。

由圖4可知，培養(yǎng)基中添加Ag NO3后，也可明顯提高愈傷組織誘導(dǎo)率，Ag NO3質(zhì)量濃度為5 mg/L時(shí)達(dá)到最高（96.43%），誘導(dǎo)出的愈傷組織呈淡黃色或淺白色，較為致密，但其生長(zhǎng)速度較為緩慢，相同培養(yǎng)期內(nèi)，其生長(zhǎng)量明顯小于不添加Ag NO3的培養(yǎng)基。故晉谷21號(hào)種子愈傷組織誘導(dǎo)的適宜培養(yǎng)基為MS+2.0 mg/L 2，4-D+0.2 mg/L 6-BA+5.0%蔗糖，誘導(dǎo)率較之前提高了2.38百分點(diǎn)，有利于進(jìn)一步的分化。

2.3 繼代培養(yǎng)對(duì)愈傷組織生長(zhǎng)的影響

為探究影響愈傷組織繼代過(guò)程中的因素，將誘導(dǎo)出的愈傷組織在不同培養(yǎng)基、不同繼代方式下（帶種子和不帶種子）進(jìn)行繼代培養(yǎng)。由表4可知，在設(shè)定的2種培養(yǎng)基中，帶種子繼代和不帶種子繼代對(duì)愈傷組織的生長(zhǎng)沒(méi)有明顯影響，均隨著繼代時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢、褐化現(xiàn)象。由圖5可知，繼代培養(yǎng)7 d后，愈傷組織生長(zhǎng)良好；培養(yǎng)14 d后部分愈傷組織出現(xiàn)水質(zhì)化、邊緣褐化；培養(yǎng)21 d后愈傷組織大多發(fā)生嚴(yán)重褐化。可見(jiàn)，不同培養(yǎng)基和繼代方式對(duì)愈傷組織的質(zhì)量影響不大，繼代培養(yǎng)時(shí)間周期是影響愈傷組織生長(zhǎng)的主要因素，所以，晉谷21號(hào)谷子愈傷組織繼代培養(yǎng)時(shí)間以不超過(guò)14 d為宜。

表4 繼代后愈傷組織生長(zhǎng)變化情況Tab.4 Changes of callus growth after subculture

2.4 蔗糖和不同添加物對(duì)愈傷組織分化的影響

由表5、圖6可知，在含不同成分的25組培養(yǎng)基中，愈傷組織的分化率及分化苗的生長(zhǎng)情況存在較大差異。其中，25號(hào)培養(yǎng)基分化率最高，為28.33%，較對(duì)照提高了8.33百分點(diǎn)，且分化苗生長(zhǎng)健壯；其次為13號(hào)和20號(hào)培養(yǎng)基，分化率均為26.67%（較對(duì)照提高了6.67百分點(diǎn)），但分化苗的生長(zhǎng)情況不同，13號(hào)培養(yǎng)基中分化健壯，苗最高可達(dá)6 cm左右,20號(hào)培養(yǎng)基中分化苗矮壯，苗高2~3 cm，其他培養(yǎng)基中的愈傷組織分化率部分低于對(duì)照，最低僅為5.00%，但分化苗普遍比對(duì)照生長(zhǎng)旺盛。由愈傷組織分化率及分化苗生長(zhǎng)狀態(tài)篩選出3種適宜晉谷21號(hào)愈傷組織分化的培養(yǎng)基，即25號(hào)（MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+3.0%蔗糖+14 g/L瓊脂+3.0 mg/L PP333）、20號(hào)（MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+2.5%蔗糖+14 g/L瓊脂+4.0 mg/L PP333）和13號(hào)（MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+2.0%蔗糖+10 g/L瓊脂+4.0 mg/L PP333）,其中25號(hào)培養(yǎng)基分化率最高。對(duì)比其他培養(yǎng)基可知，篩選出的這3種培養(yǎng)基均提高了瓊脂和PP333用量，尤其附加較高濃度的PP333可以明顯促進(jìn)晉谷21號(hào)愈傷組織的分化，且在提高分化率的同時(shí)獲得生長(zhǎng)健壯的分化苗。因此，在愈傷組織分化培養(yǎng)基中添加1.0 mg/L 6-BA、0.5 mg/L NAA、3.0 mg/L PP333、3.0%蔗糖、14 g/L瓊脂分化率最高，較之前提高了15百分點(diǎn)，且分化出的谷苗健壯。

2.5 不同種類(lèi)培養(yǎng)基對(duì)分化苗生根的影響

將長(zhǎng)勢(shì)良好的分化苗接種到MS、1/2 MS（大量和微量減半）和MS+1.0 mg/L NAA等3種培養(yǎng)基上培養(yǎng)21~28 d后，培養(yǎng)基中所有分化苗均可生根，但生根情況有所不同。由圖7可知，在MS培養(yǎng)基中，分化苗根系黃白較細(xì)，分化苗長(zhǎng)勢(shì)一般；而在1/2 MS和MS+1.0 mg/L NAA 2種培養(yǎng)基上較MS生出的根更壯，分化苗長(zhǎng)勢(shì)也更好，尤其是在1/2 MS培養(yǎng)基上，根黃白也最粗壯，分化苗長(zhǎng)勢(shì)最好，可用于移栽。在MS+1.0 mg/L NAA中，谷苗生根良好，但在生根過(guò)程中谷苗易發(fā)生部分褐化。所以，選擇1/2 MS培養(yǎng)基為晉谷21號(hào)最適生根培養(yǎng)基。

3 討論

3.1 不同激素對(duì)谷子愈傷組織誘導(dǎo)的影響

植物激素對(duì)培養(yǎng)物的生長(zhǎng)和分化起著重要調(diào)控作用，是愈傷組織誘導(dǎo)、分化和生根等培養(yǎng)過(guò)程中最主要的篩選因素。大量研究結(jié)果表明，2，4-D對(duì)誘導(dǎo)愈傷組織效果好，王曉璐等[11]的試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了這一觀點(diǎn)，也初步篩選了其與6-BA配比使用的情況，但未對(duì)其他細(xì)胞分裂素進(jìn)行篩選。本試驗(yàn)中，分別用KT、TDZ和6-BA與2，4-D配比添加，發(fā)現(xiàn)在附加不同種類(lèi)和濃度細(xì)胞分裂素的培養(yǎng)基上愈傷組織誘導(dǎo)率和生長(zhǎng)狀態(tài)不同，但配比添加總體優(yōu)于2，4-D單獨(dú)添加，KT、TDZ、6-BA在各自適宜濃度提高了愈傷組織誘導(dǎo)率，且明顯改善了愈傷組織質(zhì)量。其中，以配比低質(zhì)量濃度0.2 mg/L 6-BA為最好，愈傷組織生長(zhǎng)速度快，增殖量大且結(jié)構(gòu)致密，后經(jīng)分化培養(yǎng)，可獲得優(yōu)質(zhì)分化苗。宗越等[12]對(duì)毛建草愈傷組織誘導(dǎo)的研究表明，6-BA濃度高時(shí)容易造成毛建草莖段的褐變死亡,導(dǎo)致愈傷組織的誘導(dǎo)率降低，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。配比0.1 mg/L TDZ也可獲得胚性愈傷組織，但誘導(dǎo)率略低于6-BA，可作為6-BA的替換激素添加。多種作物的離體培養(yǎng)研究表明，在培養(yǎng)基中附加ABA可以提高愈傷組織質(zhì)量[13-14]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)基中添加適量ABA可明顯提高晉谷21號(hào)愈傷組織誘導(dǎo)率和質(zhì)量，但相同培養(yǎng)期內(nèi)愈傷組織生長(zhǎng)量會(huì)減少，建議根據(jù)具體試驗(yàn)時(shí)對(duì)愈傷組織的要求選擇是否添加ABA。有研究表明，不同種類(lèi)生長(zhǎng)素復(fù)配使用誘導(dǎo)愈傷組織，可提高愈傷組織質(zhì)量[15]。本試驗(yàn)中以2.0 mg/L 2，4-D與低濃度NAA復(fù)配誘導(dǎo)谷子種子愈傷組織，結(jié)果發(fā)現(xiàn)復(fù)配使用效果不佳，不僅誘導(dǎo)率降低，誘導(dǎo)出的愈傷組織質(zhì)量也較差。

3.2 蔗糖和AgNO3對(duì)谷子愈傷組織誘導(dǎo)的影響

蔗糖在組織培養(yǎng)中起到提供碳源和調(diào)節(jié)滲透壓的作用。有研究表明，用高濃度蔗糖預(yù)處理水稻愈傷組織，調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓，可以提高細(xì)胞質(zhì)濃度，能夠在超低溫過(guò)程中有效保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，避免細(xì)胞毒害作用[16]。本試驗(yàn)表明，提高培養(yǎng)基中蔗糖濃度可顯著提高愈傷組織誘導(dǎo)率，且愈傷組織增殖快，增殖量大，質(zhì)地緊實(shí)，胚性強(qiáng)，這與STRATUS[17]的研究結(jié)果一致。Ag+是乙烯的強(qiáng)烈抑制劑，有關(guān)Ag NO3在組織培養(yǎng)中的作用報(bào)道結(jié)果不一。袁進(jìn)成等[18]研究表明，適宜濃度的Ag NO3可以促進(jìn)冀谷11號(hào)愈傷組織的誘導(dǎo)和分化，而趙虹[19]在小麥基因槍轉(zhuǎn)化體系的建立試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，其作用效果并不明顯。本試驗(yàn)表明，培養(yǎng)基中添加少量Ag NO3可提高晉谷21號(hào)愈傷組織誘導(dǎo)率，但誘導(dǎo)出的愈傷組織生長(zhǎng)緩慢慢，增殖量少。

3.3 繼代培養(yǎng)對(duì)愈傷組織生長(zhǎng)的影響

繼代培養(yǎng)也會(huì)影響愈傷組織的胚性。周杰[20]研究表明，繼代培養(yǎng)可以提高秈稻成熟胚愈傷組織的胚性。李雙成等[21]研究發(fā)現(xiàn)，一些秈稻成熟胚愈傷組織經(jīng)第1次繼代后就全部褐化。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，晉谷21號(hào)愈傷組織以不同培養(yǎng)基帶種子或不帶種子進(jìn)行繼代培養(yǎng)后，胚性沒(méi)有明顯變化，但隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)愈傷組織會(huì)逐漸發(fā)生褐化，故其適宜的繼代培養(yǎng)周期為不超過(guò)14 d為宜。

3.4 蔗糖和不同添加物對(duì)愈傷組織分化的影響

愈傷組織分化率較低，是前期試驗(yàn)初步建立晉谷21成熟胚愈傷組織再生體系遇到的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。本試驗(yàn)在優(yōu)化愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基提高其誘導(dǎo)率和質(zhì)量的同時(shí)，對(duì)蔗糖和2種附加物（瓊脂、PP333）進(jìn)行篩選，以促進(jìn)愈傷組織分化，提高分化率。有研究表明，對(duì)愈傷組織進(jìn)行適當(dāng)干燥處理后，可改善其狀態(tài)和質(zhì)量，提高分化率[17]。本試驗(yàn)中將培養(yǎng)基瓊脂濃度由6%提高到14%，起到干燥處理的作用，促進(jìn)了晉谷21號(hào)愈傷組織分化，這與趙虹[19]、米慶莉等[22]、趙成章等[23]的研究結(jié)果一致。水稻、大麥、玉米等作物上的研究結(jié)果表明，培養(yǎng)基中添加適量PP333可促進(jìn)愈傷組織分化，且獲得的分化苗生長(zhǎng)旺盛、抗逆性強(qiáng)[24-26]；楊彩梅等[27]研究發(fā)現(xiàn)，低濃度PP333處理也可使唐菖蒲愈傷組織分化芽的數(shù)量明顯增加；薛寒青等[28]研究發(fā)現(xiàn)，采用PP333處理的切花百合試管苗苗質(zhì)優(yōu)于對(duì)照。本研究表明，分化培養(yǎng)基中添加適量多效唑可顯著提高愈傷組織的分化率和分化苗的質(zhì)量。

3.5 不同類(lèi)型培養(yǎng)基對(duì)分化苗生根的影響

谷子分化苗易生根，ANJALI等[29]研究表明，以不同濃度的萘乙酸（0、1.0、2.0、3.0 mg/L）和芐基氨基嘌呤（0、1.0 mg/L）誘導(dǎo)生根，在不含植物激素的MS培養(yǎng)基上，繼代培養(yǎng)10 d后生根效果最好，MS培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素或細(xì)胞分裂素的存在完全抑制了根系的誘導(dǎo)。智邵川等[30]通過(guò)對(duì)構(gòu)樹(shù)進(jìn)行不同培養(yǎng)基的培養(yǎng)，結(jié)果表明，適當(dāng)降低培養(yǎng)基大量元素濃度有利于構(gòu)樹(shù)生根，各培養(yǎng)基培養(yǎng)效果表現(xiàn)為培養(yǎng)基1/2 MS>1/4 MS>MS。本試驗(yàn)中，谷子分化苗在3種培養(yǎng)基上均可生根，但在1/2MS培養(yǎng)基中效果最好，這與上述研究結(jié)果基本一致。

4 結(jié)論

本研究選用晉谷21號(hào)成熟胚為試驗(yàn)材料，在試驗(yàn)中配比使用不同種類(lèi)、濃度植物激素，添加不同濃度蔗糖和附加物來(lái)優(yōu)化培養(yǎng)方案，最終確定了晉谷21號(hào)各階段的最適培養(yǎng)基和激素濃度。誘導(dǎo)愈傷組織的最適培養(yǎng)基為：MS+2.0 mg/L 2，4-D+0.2 mg/L6-BA+5.0%蔗糖，誘導(dǎo)率為95.24%，較前期王曉璐等[11]提高了2.38百分點(diǎn)；愈傷組織分化的適宜培養(yǎng)基有3種，分別為MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+4.0 mg/L PP333+2.5%蔗糖+14 g/L瓊脂，MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+3.0 mg/L PP333+3.0%蔗糖+14 g/L瓊脂和MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+4.0 mg/L PP333+2.0%蔗糖+10 g/L瓊脂，分化率最高為28.33%，較前期提高了15百分點(diǎn)，在這3種培養(yǎng)基中愈傷組織分化率高且分化出的谷苗生長(zhǎng)健壯；最適生根培養(yǎng)基為1/2 MS。本研究對(duì)晉谷21號(hào)成熟胚組織培養(yǎng)（包括誘導(dǎo)愈傷、繼代、分化和生根培養(yǎng)）進(jìn)行了優(yōu)化，建立了完整、優(yōu)良的谷子優(yōu)質(zhì)品種晉谷21號(hào)成熟胚的組織培養(yǎng)和再生體系，為晉谷21號(hào)的深入遺傳研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。