TDZ对植物体细胞胚胎发生的作用

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1、http://www.paper.edu.cn1TDZ对植物体细胞胚胎发生的作用陈云凤，张春荣，黄霞，黄学林*中山大学生命科学学院，广州510275摘要：介绍了TDZ在植物体细胞胚胎发生中的作用及其可能的作用机制的研究进展。关键词：thidiazuron;体细胞胚胎发生;组织培养植物体细胞胚胎发生(以下简称体胚发生)是植物体细胞表达全能性进行植株再生的重要途径之一,也是植物发育早期阶段研究的一个有效的研究模式。尽管，从不同植物的培养系统，特别是在胡萝卜、菊苣、苜蓿、针叶树的实验体系中，所获得的体细胞胚胎发生相关的信息数量大大增加，但我们对于体胚发生，特别是它的早期的调控机制

2、的本质，还知之甚少(Feher等2003)。很多实验都证明，体胚发生的早期阶段植物生长调节物质的作用很重要(VÍctor等2001),阐明它们在体胚发生中的作用机制有利于我们认识体胚发生的本质。TDZ(thidiazuron，苯基噻二唑脲)是一种人工合成的苯基脲类化合物，化学名称为N-苯基-N’-噻二唑-5-脲(N-phenyl-N’-1,2,3-thiadiazol-5-ylurea)（图1），最初用作棉花的脱叶剂(Arndt1976)。自1982年MoK等(1982)发现TDZ有很强的细胞分裂素活性以来，TDZ广泛应用于植物组织培养中，已有大量的研究报道说(Victor

3、等1996；Murthy等1998a；周俊彦和郭扶兴1990；杨业正1991；徐晓峰和黄学林2003)，许多难于再生植株的植物采用TDZ可成功地获得体细胞胚及再生植株(Chengalrayan等1997；Xie等2001)。TDZ对植物的体胚发生的作用因植物种类而异,它对体胚发生有促进或抑制作用，甚至对同一种植物不同栽培种的体胚发生，有的是促进，有的则是抑制，如棉花(张宝红和李秀兰1995a；张宝红和李秀兰1995b)，苜蓿(黄学林等1994；Iantcheva等1999)。本文介绍TDZ在植物体胚发生中的作用及其可能的作用机制。1.TDZ对体胚发生的作用1.1促进体胚发生

4、TDZ对大多数植物的体胚发生有促进作用(表1)，如烟草、花生、天竺葵、鹰嘴豆、印度楝树、兰花、黄瓜、大豆、黑胡桃、粗皮桉等，而且TDZ对体胚的诱导率常高于其他植物生长调节物质，其中以花生、兰花、天竺葵的研究最多。TDZ既可以在愈伤组织诱导阶段起作用，也可以在体胚诱导、发育或萌发阶段起作用。在间接体胚发生过程中，通常在愈伤组织诱导阶段加TDZ，如花生、兰花、天竺葵、大豆、黄瓜、棉花、葡萄等(林荣双等2002；ChenJT和ChangWC2000；Murthy等1998；赵桂兰等1998；Ashok等2003；徐华松等1996)。在直接体胚发生过程中，通常在体胚诱导阶段加TDZ

5、，如花生、兰花、天竺葵、桉树、黄瓜、烟草、西洋梨、百合等(Murch和Saxena1999；Chen和Chang2001；Hutchinson等1997b；Tibok等1995；Akula等2003；徐晓峰和黄学林2003；孙清荣等2003；Nhut等2002)。有的植物甚至在种子萌发阶段就加TDZ，也能影响其外植体的体胚发生，如花生、印度楝树、白蜡、鹰嘴豆(徐华松等1996；Murthy和Saxena1998b)。一般先再生根的体胚是较难转换成植株的，在花生体胚发育阶段有人曾用7种生-1长调节物质进行处理，发现22.7mol•LTDZ对具根的体胚长出芽端再生成植株的促进

6、作用1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金（20020558040）资助。*通讯作者：黄学林，ls17@zsu.edu.cn,Tel:020-84110797-1-http://www.paper.edu.cn最大(Chengalrayan等1997)。TDZ对体胚发生的促进作用与浓度和处理时间有关。如在天竺葵体胚诱导期间用10-1-1mol•LTDZ处理3d，体胚发生率最高；TDZ浓度高于20mol•L或处理时间长于3d都会严重地抑制体胚发生(Hutchinson和Saxena1996a)。在印度楝树种子萌发时用TDZ处理，-1-1发现TDZ低于10mol•L能促进直

7、接体胚发生，大于20mol•L能促进间接体胚发生(Murthy-1等1998a)。用TDZ处理非洲紫罗兰雄蕊时，发现低于2.5mol•L的TDZ促进芽器官发生，-1高浓度（5~10mol•L）的TDZ促进体胚发生(Mithila等2003)。TDZ对成熟的香蕉体胚的萌发有明显的促进作用，但使用浓度偏高时玻璃化现象也相应增加(魏岳荣2005)。表1TDZ对植物体胚发生的作用植物种类外植体种类体胚TDZ处理对体胚发生的影文献发生阶段响方式受花生(Arachis幼叶、胚轴间接愈伤组织促进体胚发生林荣双等2002促hypo