黄秋葵(Abelmoschus esculentus L.)是锦葵科秋葵属的一年生或二年生草本植物,营养价值高,已成为深受欢迎一种蔬菜,在亚热带和热带国家和地区均有栽培。其未成熟的豆荚是作为蔬菜食用部位,也用做工业原料制为纤维和种子粉末。印度的秋葵产量为550万吨,是全球秋葵生产的领先国家。它是人体膳食均衡的重要来源,含有维生素,蛋白质,矿物质,并提供预防癌症,糖尿病,溃疡和肝炎的重要化合物。最近有报道其多汁豆荚和粉状种子中存在有益健康的植物化学物质和酚类化合物。然而,秋葵的生长及其产量受到各种环境胁迫的影响(包括生物和非生物胁迫)而造成巨大的经济损失。基因工程和植物遗传转化可以将来自细菌和植物的抗性基因转移到有价值的作物中,以使作物在胁迫条件下有效生长和产量。黄秋葵是最难进行遗传转化的作物之一,主要原因是其体外再生体系难以建立。因此,本研究的目的是开发一种有效的体外再生系统,以黄秋葵绿色栽培品种“祥福”为材料进行了两项不同的体外再生研究,通过降低改良的MS培养基的氮素水平研究胚性愈伤组织的形成,间接诱导子叶和下胚轴外植体芽的形成。通过研究硝酸银(AgNo3)与细胞分裂素组合用于直接诱导子叶节外植体形成芽。1.降低培养基中的氮水平,诱导黄秋葵高频再生胚性愈伤组织的形成。本研究旨在探讨降低MS培养基中氮素水平对黄秋葵胚性愈伤组织形成及高效再生体系的影响。以下胚轴和子叶为外植体,研究了黄秋葵绿色品种“祥富”组织培养体系。通过含有不同水平的无机氮(KN03和NH4N03比例为1:2,含量为30,40,50和60 mM)的MS培养基以及生长素和细胞分裂素的组合,在两种外植体诱导愈伤组织的同时,添加1.0 mgL-1 BAP + 1.5 mgL-1 2,4-D的MS培养基在下胚轴上诱导愈伤组织的最高频率为71%;而在添加1.5mgL-1NAA + 0.5mgL-1 BAP的培养基的子叶外植体诱导愈伤组织的最高频率为58%;以含有40 mM总氮水平的改良MS培养基的效果最佳。在添加有1.5 mgL-1 KIN + 0.5 mgL-1 IBA和40 mM总氮水平的培养基中,下胚轴外植体上每个愈伤组织诱导3.5个芽形成,芽诱导率为66.5%;在添加有30 mM总氮水平和1.5 mgL-1 BAP + 0.5 mgL-1 NAA的培养基中,再生芽上每愈伤组织诱导芽数为2.95,芽诱导率为49.50%。高氮水平60 mM由于形成的愈伤组织白色致密,仅能诱导产生0.92个芽,芽诱导率仅9.5%。因此,下胚轴为外植体的诱导效果较佳。与标准MS培养基相比,氮素水平低的MS培养基有利于改善愈伤组织结构,形成具有芽诱导高的胚性愈伤组织。添加有2.0 mgL-1 IBA和100 mgL-1活性炭的1/2 MS培养基上生根率最高,为79%。将幼苗转移到含有蛭石和泥炭土(1:1)的无菌塑料袋中,在湿度充分的环境生长,植株存活率为85%。本研究将为黄秋葵的高效再生和转化体系的建立奠定基础。2.硝酸银(AgN03)有效诱导了黄秋葵子叶节外植体的芽再生。黄秋葵的再生频率在很大程度上取决于其遗传结构及其顽固性质。直接再生有可能在内部和外部因素的影响下改善植物遗传基因,用于遗传转化。在本研究开发了通过子叶节外植体进行增殖的黄秋葵高效再生体系。此外,还进行了硝酸银(AgN03)与细胞分裂素如6-苄基氨基嘌呤(BAP)和激动素(KIN)组合对增殖的影响研究。在添加2.OmgL-1 BAP的MS培养基上获得芽再生频率最高,为75%。在添加1.5 mgL-1 BAP + 1.5 mgL-KIN + 3.0 mgL-1 AgN03的MS培养基上最有利于芽的增值,芽增殖频率为85%,每个外植体有6.75芽,平均长度为3.75 cm;而不含AgN03,1.5 mgL-1 BAP+1.5mg-1 KIN组合的每个外植体则产生具有2.3个芽,芽的长度为3.75 cm,芽增殖频率为53%。在添加有1.5 mgL-1 BAP + 1.5 mgL-1 GA3(赤霉酸)的MS培养基上芽增长效果最佳,芽长为5.60 cm。在1/2 MS培养基+1.0 mgL-1 IBA(吲哚3-丁酸)+ 200 mgL-1 AC(活性炭)上生根效果最佳,生根率为83%,根数5.20个,根长4.8 cm。在25±2 ℃和70%相对湿度生长室生长良好,植株存活率为87%。在含有蛭石和泥炭土(1:1)的塑料袋中幼苗生长良好。用芽茎段扩繁到再生成植株的整个过程仅需3.5至4.0个月。这种快速和可重复黄秋葵的高频再生将是进一步遗传转化的有利工具。综上所述,本研究为秋葵的体外再生和高频增殖提供了新的有价值的组培体系。培养基的营养和外植体类型是影响体外再生频率的主要因素。MS培养基中的氮水平为40 mM有利于下胚轴外植体高频再生形成胚性愈伤组织,而MS培养基的氮水平为60 mM诱导形成致密白色愈伤组织,不利于诱导形成胚性愈伤组织。因此,为克服具有低再生频率的致密白色愈伤组织,外植体应首先在添加有不同植物生长调节剂的MS培养基上培养,然后应该转移到改良的MS培养基中以诱导形成具有高再生频疏松的胚性愈伤组织。此外,使用硝酸银(AgN03)也有益于黄秋葵子叶节外植体芽的高频增殖。为此,本研究可为黄秋葵的有效大量繁殖和基因转化提供了有价值的再生体系,并且这些方案可以为其他顽拗性植物物种(例如茶,大白菜,花生,棉花和甘蓝)提供参考。