Page 119 - 《广西植物》2025年第8期

８ 期 邓诏磊等: 湿地松细胞系内源激素及生理生化特性与成胚能力相关性研究 １ ４ ８ ５

( １. Ｊｉａｎｇｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙꎬ Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００１３ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｊｉａｎｇｘｉ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
Ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒꎬ Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３０４００ꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ｈｏｒｍｏｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｓｏｍａｔｉｃ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃ ｃａｐａｃｉｔｙ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｅｌｌｉｏｔｔｉｉꎬ ｓｅｖｅｎ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ
ｉｍｍａｔｕｒｅ ｓｅｅｄｓ ｏｆ Ｐ. ｅｌｌｉｏｔｔｉｉ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｍａｔｅｒｉａｌｓ. Ｔｈｅ ｐｈｅｎｏｔｙｐｅ ａｎｄ ｃｅｌｌｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ
ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ｈｏｒｍｏｎｅｓꎬ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎꎬ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒꎬ ｓｔａｒｃｈ ａｎｄ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｗｅｒｅ
ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄꎬ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍａｔｕｒａｔｉｏｎ ｃｕｌｔｕｒｅ ｏｆ ｆｉｖｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｎｄｅｘ
ｖａｌｕｅｓ ｔｈａｔ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓꎬ ｓｏ ａｓ ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｔｈｅ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓ ｗｉｔｈ
ｓｔｒｏｎｇ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃ ｃａｐａｃｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｓｔａｇｅꎬ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｓｏｍａｔｉｃ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ
ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｓｏｍａｔｉｃ ｅｍｂｒｙｏ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ Ｐ. ｅｌｌｉｏｔｔｉｉ. Ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｖａｒｉａｎｃｅ (ＡＮＯＶＡ)ꎬ
Ｄｕｎｃａｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒａｎｇｅ ｔｅｓｔꎬ ａｎｄ ｐｅａｒｓｏｎ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓ
ｄｉｆｆｅｒｅｄ ｉｎ ｃｙｔｏｌｏｇｉｃａｌ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎꎬ ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ Ｖ３０ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅ ｈａｄ ｏｂｖｉｏｕｓ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｅｍｂｒｙｏｎａｌ￣ｓｕｓｐｅｎｓｏｒ ｍａｓｓ
(ＥＳＭ)ꎬ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｖ３０ ｌｉｎｅ ｗａｓ ａ ｓｔｒｏｎｇ ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ｌｉｎｅ. (２) Ｔｈｅ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ｈｏｒｍｏｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｎｄ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｏｎｇ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓꎬ ｗｉｔｈ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄ (ＡＢＡ)ꎬ ｔｒａｎｓ￣ｚｅａｔｉｎ ｒｉｂｏｓｉｄｅ
(ＺＲ) ａｎｄ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓꎬ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ｉｎｄｏｌｅａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ( ＩＡＡ) ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓꎬ ｎｏ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｇｉｂｂｅｒｅｌｌｉｃ ａｃｉｄ (ＧＡ ) ａｎｄ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ＧＡ ａｎｄ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓ. (３) Ｔｈｅ
３ ３
ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｓｔａｒｃｈ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ (ＰＯＤ)ꎬ ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅ (ＳＯＤ)ꎬ ａｎｄ
ｃａｔａｌａｓｅ (ＣＡＴ) ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｏｎｇ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓꎬ ｂｕｔ ｓｈｏｗｅｄ ｎｏ ｏｂｖｉｏｕｓ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓ. (４) Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｍａｔｕｒｅ ｅｍｂｒｙｏｓꎬ ｔｈｅ
Ｖ３０ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅ ｈａｄ ａ ｈｉｇｈ ｓｏｍａｔｉｃ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｓｏｍａｔｉｃ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ
Ｐ. ｅｌｌｉｏｔｔｉｉ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅ ｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ｈｏｒｍｏｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ
ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｔｕｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｏｍａｔｉｃ ｅｍｂｒｙｏｓ ｂｙ
ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｈｏｒｍｏｎｅ ｌｅｖｅｌｓꎬ ａｎｄ ａｌｓｏ ｏｆｆｅｒｓ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｓｏｍａｔｉｃ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ
ｓｏｍａｔｉｃ ｅｍｂｒｙｏ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｉｎ Ｐ. ｅｌｌｉｏｔｔｉｉ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｐｉｎｕｓ ｅｌｌｉｏｔｔｉｉꎬ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅꎬ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌꎬ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ｈｏｒｍｏｎｅｓꎬ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃ ｃａｐａｃｉｔｙ

湿地松(Ｐｉｎｕｓ ｅｌｌｉｏｔｔｉｉ) 为松科( Ｐｉｎａｃｅａｅ) 松属 因工 程 和 植 物 细 胞 生 物 学 研 究 的 理 想 系 统
(Ｐｉｎｕｓ)乔木ꎬ原产于美国东南部ꎬ中国于 ２０ 世纪 (Ｍａｒｕｙｍａｔ ＆ Ｈｏｓｏｉꎬ ２０１９)ꎮ
３０ 年代引种ꎬ因其表现出适应性强、生长迅速和松 湿地松 ＳＥ 研究在国外开始较早ꎬ 如 Ｊａｉｎ 等
脂产量高等特点而成为中国南方主要的造林树种 (１９８９)在改良 ＷＰＭ 培养基中首次诱导出了湿地松
之一(田大伦等ꎬ２００４)ꎮ 湿地松苗木繁育主要采 胚性愈伤组织ꎬ诱导率为 ２％ ~６％ꎮ 经过 ３０ 多年的
用传统有性繁殖的方式ꎬ但种子园存在建设周期 研究ꎬ国内外研究者先后建立了湿地松体胚发生与
长、种子产量不稳定和子代变异大等问题ꎬ而无性 植株再 生 技 术ꎬ 获 得 了 湿 地 松 体 胚 苗 ( 唐 巍 等ꎬ

繁殖具有繁殖系数大、周期短和遗传稳定的特点ꎬ １９９７ꎻ张彩云等ꎬ２０１６ꎻＹａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 然而ꎬ到
克服 了 有 性 繁 殖 的 缺 陷ꎮ 体 细 胞 胚 胎 发 生 目前为止ꎬ很少看到湿地松体胚苗生产化应用的相
(ｓｏｍａｔｉｃ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓꎬＳＥ) 是近年来无性繁殖技 关文献或报道ꎮ 究其原因ꎬ现有的湿地松体胚发生
术的研究热点ꎬＳＥ 指的是利用离体的植物细胞ꎬ经 体系仍存在胚性愈伤组织诱导率低、继代培养过程
过一系列适宜的培养ꎬ诱导均匀的细胞系ꎬ经过类 中胚性退化、细胞系间胚性差异较大、体胚诱导率
似合子胚的发育途径ꎬ发育成体细胞胚胎的苗木 低、体系不稳定等问题ꎬ其中细胞系胚性强弱直接
培育技术ꎬ充分体现了植物细胞的全能性( 王诗忆 影响体胚成熟效率ꎮ 已有研究表明ꎬ细胞系的胚性
等ꎬ２０２２)ꎮ ＳＥ 在植物品种改良、人工种子制作和 受到多种因素的影响ꎬ如基因型、胚性愈伤组织状
苗 木 繁 殖 等 方 面 具 有 重 大 应 用 价 值 ( Ｇａｒｃíａ￣ 态、胚柄细胞团结构、内源激素含量、生理生化指标
Ｍｅｎｄｉｇｕｒｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻＪａｉｎ ＆ Ｇｕｐｔａꎬ ２０１８)ꎬ是基 含量和抗氧化酶活性都会影响其胚性的强弱(Ｗａｎｇ