Page 108 - 《广西植物》2024年第7期

１ ３ ０ ８ 广 西 植 物 ４４ 卷
ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ‘ Ｆｅｉｚｉｘｉａｏ’ ＥＣｓ ａｓ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｓｕｂｃｕｌｔｕｒｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｗｉｔｈ
ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｐｕｔｒｅｓｃｉｎｅ (Ｐｕｔ)ꎬ ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ (Ｓｐｄ)ꎬ ａｎｄ ｓｐｅｒｍｉｎｅ (Ｓｐｍ). Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ
Ｐｕｔꎬ Ｓｐｄ ａｎｄ Ｓｐｍ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ＥＣ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｓｏｍａｔｉｃ
ｅｍｂｒｙｏｓ ａｎｄ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｓ. Ｔｈｅ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｅｄ ＥＣ ｃｅｌｌｓ ａｆｔｅｒ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ＰＡ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｍｏｒｅ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｉｎ
ｓｉｚｅ ａｎｄ ｓｔａｉｎｅｄ ｄｅｅｐｌｙ ａｎｄ ｅｖｅｎｌｙ. Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅꎬ ｍｕｌｔｉｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｒｏｅｍｂｒｙｏｓ ｉｎ ＥＣ ｗｅｒｅ ｒｅｄｕｃｅｄꎬ ａｎｄ ｆｕｌｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ
ｅａｒｌｙ ｃｏｔｙｌｅｄｏｎ ｅｍｂｒｙｏｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｓｅｅｎ. (２) Ａｌｌ ｔｈｅ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ＰＡ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ＰＡ
ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ＥＣ. Ａｍｏｎｇ ｔｈｅｍꎬ Ｐｕｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｅａｃｈ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ＰＡ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎｄ ｔｏｔａｌ
ＰＡ. Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ＥＣ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ＰＡｓ ｗａｓ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ ｗｉｔｈｏｕｔ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ
ＰＡｓ (ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｃｕｌｔｕｒｅ) ｆｏｒ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｎｇꎬ ｔｈｅ Ｐｕｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ＥＣ ｗａｓ ｓｔｉｌｌ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌꎬ
ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｅ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ Ｓｐｄ ａｎｄ Ｓｐｍ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ. (３) Ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ Ｐｕｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｏｒｎｉｔｈｉｎｅ ｄｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ (ＯＤＣ)ꎬ ａｒｇｉｎｉｎｅ ｄｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ (ＡＤＣ)ꎬ ａｎｄ ｄｉａｍｉｎｅ ｏｘｉｄａｓｅ (ＤＡＯ) ｉｎ ＥＣꎬ
ｗｈｉｌｅ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ Ｓｐｄ ａｎｄ Ｓｐｍ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ＯＤＣ ａｎｄ ＡＤＣ ｉｎ ＥＣꎬ ａｎｄ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ Ｓｐｄ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｐｏｌｙａｍｉｎｅ ｏｘｉｄａｓｅ (ＰＡＯ) ａｃｔｉｖｉｔｙ. Ｗｈｅｎ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍꎬ ｔｈｅ
ＡＤＣ ａｎｄ ＤＡＯ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｎｅｗｌｙ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｅｄ ＥＣ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ＥＣ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ｗｉｔｈ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ＰＡｓꎬ
ｂｕｔ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ＯＤＣ ａｎｄ ＰＡＯ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ. Ｉｎ ｓｕｍｍａｒｙꎬ ｔｈｅ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ＰＡｓ ｃａｎ ａｆｆｅｃｔ
ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ＰＡｓ ｃｏｎｔｅｎｔ ｂｙ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｅｎｚｙｍｅｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ＰＡｓ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍꎬ ｔｈｅｒｅｂｙ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ＥＣ
ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｍａｔｉｃ ｅｍｂｒｙｏ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｌｉｔｃｈｉ. Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ
ＰＡｓ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓꎬ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｌｉｔｃｈｉ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ｖｉｔｒｏ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｌｉｔｃｈｉ (Ｌｉｔｃｈｉ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ)ꎬ ｐｌａｎｔ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎꎬ ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｔｉｏｎꎬ ｐｏｌｙａｍｉｎｅｓꎬ ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｅｎｚｙｍｅｓ

荔枝(Ｌｉｔｃｈｉ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ) 是我国华南重要的南亚 在于原核生物及真核生物中ꎬ具有强烈生物活性
热带果树ꎬ是助推乡村振兴重要产业之一(陈厚彬 的低分子量脂肪族含氮碱ꎬ在植物生长发育及离
等ꎬ２０２３)ꎮ 荔枝产期集中ꎬ病虫危害严重等限制着 体再生 中 起 着 重 要 作 用 ( Ｒａｋｅｓｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ
产业的高质量发展ꎬ选育不同熟期、优质、多抗等优 Ｓａｔｈｉｓｈ 等(２０１９) 研究发现外源 ＰＡｓ 促进了甘蔗
良品种是解决这些问题的根本途径ꎮ 传统育种方 (Ｓａｃｃｈａｒｕｍ ｓｐｐ. Ｈｙｂｒｉｄ)的体胚发生及再生效率的

式如杂交育种、实生选种等ꎬ具有耗费大、周期长、 提高ꎬ分别提高了 ２ 倍和 ３ 倍以上ꎮ Ｅｌｄａｗａｙａｔｉ 等
效率低等不足ꎬ基因编辑等生物技术可克服这些不 ( ２０１８ ) 发 现 枣 椰 ( ｄａｔｅ ｐａｌｍ) ＥＣ 在 含 亚 精 胺

足ꎬ是荔枝育种的重要发展方向( Ｄａｓ ＆ Ｒａｈｍａｎꎬ (ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅꎬ Ｓｐｄ)固体培养基上发育最好ꎬ体胚发
２０１０)ꎮ 高效的离体再生技术体系是生物育种的前 生数量在含腐胺( ｐｕｔｒｅｓｃｉｎｅꎬＰｕｔ) 的液体培养 最
提ꎬ但在荔枝上ꎬ经体胚发生途径获得再生植株的 多ꎮ 本课题前期研究发现ꎬ“ 妃子笑” 荔枝( Ｌｉｔｃｈｉ
报道鲜少ꎬ主要是体胚诱导率低、畸形胚多导致萌 ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ ｃｖ. Ｆｅｉｚｉｘｉａｏ ) 愈 伤 组 织 多 胺 氧 化 酶

发率低(Ｄａｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１６ꎻ Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１６ꎻ 秦雅琪ꎬ (ｐｏｌｙａｍｉｎｅ ｏｘｉｄａｓｅꎬ ＰＡＯ)活性与体胚发生呈正相
２０１９)ꎬ阻碍了生物育种的应用ꎮ 因此ꎬ研究提高荔 关(吉训志ꎬ２０１９)ꎮ 进一步研究表明ꎬＰＡｓ 和相关
枝离体再生效率的技术并探索其作用机制ꎬ对促进 代谢酶的内源性变化与荔枝 ＥＣ 增殖及体胚诱导

荔枝生物育种发展具有重要的现实意义ꎮ 的不同发育阶段( 从愈伤组织到 ＥＣ、早期体胚诱
已 有 较 多 关 于 影 响 荔 枝 胚 性 愈 伤 组 织 导) 的结构相一致ꎻＰｕｔ 及精胺( ｓｐｅｒｍｉｎｅꎬＳｐｍ) 是
(ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃ ｃａｌｌｕｓꎬＥＣ)增殖和体胚发生的因素的 荔枝 ＥＣ 中的主要 ＰＡｓꎬ体胚诱导过程中的 Ｐｕｔ 及

研究ꎬ如基本培养基和碳源( Ｒａｈａｒｊｏ ＆ Ｌｉｔｚꎬ２００７ꎻ Ｓｐｄ 含量整体上高于 ＥＣ 增殖阶段ꎻＳｐｍ 含量相反ꎬ
Ｄａｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１６)ꎬ２ꎬ４￣Ｄ、玉米素及激动素等生长 ＥＣ 增殖过程中的 Ｓｐｍ 平均含量高于体胚诱导阶
调节因子(Ｐｕｃｈｏｏａꎬ２００４ꎻＭａ ｅｔ ａｌ.ꎬ２００８ꎻ秦雅琪ꎬ 段ꎮ ＰＡＯ 及二胺氧化酶( ｄｉａｍｉｎｅ ｏｘｉｄａｓｅꎬＤＡＯ) 活
２０１９)ꎬ有机附加物( Ｙｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０００ꎻＷａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ 性与 Ｐｕｔ 含量呈正相关( 王果等ꎬ２０２１ａ)ꎮ 更进一
２０２３ꎻ王果 等ꎬ２０２３) 等ꎬ 但 鲜 见 多 胺 ( ｐｏｌｙａｍｉｎｅꎬ 步研究发现ꎬ在 ＥＣ 增殖阶段添加 ３ 类 ＰＡｓ 会抑制
ＰＡ)调控荔枝离体再生的报道ꎮ ＰＡ 是一类广泛存 荔枝体胚发生ꎬ而多胺抑制剂( Ｄ￣精氨酸或环己