白玉蘭組織培養中的褐化控製
錄入時間:2009-6-22 16:48:23
來源：betway必威西汉姆联
摘要：為探討白玉蘭組織培養中抑製褐化的方法，以白玉蘭芽為試材，利用組織培養方法，研究了光照、取材季節、預處理、抗氧化劑、吸附劑等條件對褐化的影響。結果表明：黑暗培養有利於抑製褐化；冬季和春季取材褐化率較低，夏季取材褐化率較高；接種前分別用1000mg/L檸檬酸和1000mg/L硫代硫酸鈉預處理外植體可防止褐化；向培養基中添加低濃度NA2S2O3，檸檬酸，聚乙烯毗咯烷酮（PvP ) ，維生素C ( Vc ）能有效降低褐化率。
關鍵詞：白玉蘭；組織培養；褐化控製
白玉蘭為木蘭科木蘭屬植物，花繁而大，美觀典雅，清香遠溢，是優良的觀賞樹種，常用於園林設計、庭院栽培等。白玉蘭一般通過嫁接、壓條、扡插法繁殖，但成苗率低，速度慢，數量少，成本高，栽培和擴大利用存在很大困難。可利用組織培養方式進行繁殖。但在組織培養過程中，容易發生褐化，致使組織培養的效率不高。有研究表明，褐化主要是由於多酚氧化酶將植物體內酚類化合物氧化形成醌而引起的。控製氧化條件，如改變光照強度可以減輕褐化。用抗氧化劑對外植體進行預處理、向培養基中添加抗氧化劑、吸附劑等能夠抑製外植體褐化。目前，褐化是限製白玉蘭大規模組織培養的主要因素，而關於白玉蘭褐化的相關研究較少，為此，筆者研究了光照條件、取材季節、預處理、培養基中添加抗氧化劑、吸附劑對白玉蘭組織培養中褐化的影響，旨在探討有效抑製白玉蘭外植體褐化的方法。
1 材料與方法
1.1 材料
試驗材料為白玉蘭芽，長度為2 cm ，采自河北科技師範學院內4 年生，生長良好的白玉蘭植株。
1.2 試驗方法
1.2.1 材料消毒與接種 將白玉蘭芽先用洗潔精水浸泡20min ，再用流水衝洗lh ，在超淨工作台上用體積分數為0.75 的酒精進行表麵消毒30s，然後用體積分數為0.001 的升汞處理7~8min，再用無菌水衝洗4~5 次，最後用無菌吸水紙吸去材料表麵的水分，接種到相應的培養基上。
1.2.2 培養基 基本培養基為MS + 0.5mg/L6-BA + 0.3 mg / L IBA 。
1.2.3 培養條件 培養溫度為25 ℃ 土0.5 ℃ ，每天光照llh ，光照度2500h 或暗處理。1 , 2 , 4 取材季節分別於春季（4 月5 日）、夏季（6 月5 日）、冬季（11 月15 日）取材。冬季取植株上的枝條，在室內用0.25 mg / L 的GA3 催芽，使其逐漸解除休眠，待芽長度為2 cm 時接種。
1.2.5 藥劑預處理將白玉蘭芽分別在1 000 mg/L Na2S2O3, 1000mg/L 檸檬酸中浸泡6h ，然後消毒接種到基本培養基中。
1.2.6 培養基中添加藥劑將4 月5 日采取的白玉蘭芽分別接種於附加不同種類的抗氧化劑、吸附劑的基本培養基中（表1 ) ，觀察藥劑對白玉蘭褐化的影響。
1.3 試驗設計與統計分析
每個處理接種8 瓶，每瓶接2 個芽，重複3 次。接種15d 調查白玉蘭芽的褐化和生長狀況，計算褐化率。試驗采用完全隨機設計，試驗結果采用DPS 統計軟件進行分析。
2 結果與分析
2.1 不同光照條件對白玉蘭褐化的影響
分別在光照和黑暗條件下培養，白玉蘭芽都發生褐化，但褐化程度不同（表2 ）。黑暗條件下，褐化程度較輕，外植體有一定生長，但較緩慢，褐化率為33.3 % ；而在正常光照條件下，褐化嚴重，部分外植體褐化死亡，褐化率為60 % ，極顯著高於黑暗條件。由此表明，黑暗培養對抑製白玉蘭芽褐化有一定作用。
2.2 取材季節對白玉蘭褐化的影響
不同季節的白玉蘭芽褐化程度不同（表3 ）。夏季（6 月5 日）取材的褐化率為60 % ，顯著高於春季( 4 月5 日）和冬季（11 月巧日）取材的。從芽的狀態來看，春季和冬季取材的生長狀態好於夏季取材的。由此可見，從控製褐化的角度來考慮，白玉蘭不宜在夏季取材進行組織培養。
2.3 抗氧化劑預處理外植體對白玉蘭褐化的影響
白玉蘭芽通過抗氧化劑預處理6h ，對抑製褐化有一定作用（表4 ）。兩種藥劑處理的褐化率均低於對照（清水）。用1000mg/L 檸檬酸處理效果比較好，褐化率為10 % ，外植體長勢好，有新芽出現；用1000mg/LNa2S2O3處理褐化率為30 ％。
2.4 培養基中添加抗氧化劑、吸附劑對白玉蘭褐化的影響
在MS + 0.5mg/L6-BA + 0.3mg/L IBA 培養基中添加適宜濃度的抗氧化劑、吸附劑有利於抑製白玉蘭褐化。由表5 中處理1 一處理7 可以看出：添加低濃度（<500mg/L ）的Na2S2O3能抑製白玉蘭芽褐化，而且促進外植體生長，其中50~100mg/L 為最佳濃度，濃度過高則不能抑製褐化。處理8~處理11 可以看出：向培養基中添加低濃度（<500mg/L ）的檸檬酸能有效抑製白玉蘭芽的褐化，其中添加200mg/L 檸檬酸的效果最佳，白玉蘭褐化率為O 。處理12 一處理15 可以看出：向培養基中添加低濃度(200mg/L ）的PVP 能抑製白玉蘭芽的褐化，但高濃度PVP 不能抑製褐化。處理16 一處理19 看出：向培養基中添加低濃度（lmg/L ）的vc 能抑製白玉蘭芽的褐化，但Vc濃度過高反而不能抑製褐化發生。在所選用的抗氧化劑、吸附劑中，Na2S2O3和檸檬酸抑製白玉蘭褐化的效果好於PvP 和Vc。3 結論與討論
3.1 黑暗培養可抑製白玉蘭外植體褐化
將白玉蘭在黑暗條件下培養其褐化率顯著低於光照條件的。這一結果與其它植物上的研究一致。組織培養中，褐化是由於植物體內含有的酚類物質在酚氧化酶的作用下被氧化為棕褐色的醒類物質，醒又經過非酶促聚合形成黑褐色物質，從而毒外植體。酚類化合物合成和氧化過程中，需要許多酶的參與，其中有一部分酶的活性是受光誘導的，如多酚氧化酶（PPO ）在光照條件下活性提高。因此，黑暗培養可以抑製酶活性，從而減輕白玉蘭外植體褐化程度。
3.2 春季、冬季取材可減輕白玉蘭外植體褐化
由於春季、冬季白玉蘭植株體內代謝活動較弱，其細胞內參與氧化反應的多酚氧化酶活性較低，因此，這兩個季節取材褐化率較低；而夏季白玉蘭生長旺盛，內部生理活性增強，其褐化程度嚴重。這一結果與張明麗等的研究一致。
3.3 接種前用抗氧化劑對外植體進行預處理可減輕其褐化
用抗氧化劑進行材料的預處理或預培養可預防酚類物質的形成。本次試驗利用1000mg/L 檸檬酸，Na2S203 浸泡白玉蘭外植體有效降低了褐化率。抗氧化劑能清除由於外植體機械損傷而滲出的酚類物質和已被酚酶氧化的醒類物質，減輕褐化危害的作用。
3.4 培養基中添加抗氧化劑、吸附劑可減輕白玉蘭外植體褐化
很多研究表明，培養基中添加抗氧化劑、吸附劑能減輕植物組織培養中外植體的褐化。本次試驗發現，向培養基中添加低濃度的Na2S2O3，檸檬酸，PvP , vc 能有效抑製白玉蘭褐化；Na2S2O3，檸檬酸的抑褐效果好於PvP ,Vc。
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