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脱落酸预处理对蝴蝶兰类原球茎及其脱水耐性的效应



全 文 :脱落酸预处理对蝴蝶兰类原球茎及其脱水耐性的效应
刘福平 ,林志楷 (福建省亚热带植物研究所 ,福建省亚热带植物生理生化重点公共实验室 ,福建厦门 361006)
摘要 [目的]了解脱落酸(ABA)溶液预处理对蝴蝶兰类原球茎(PLB)的影响及对其耐脱水性的效应。 [方法 ]观测H2O浸泡PLB对其
耐脱水性的效应 , H2O、ABA溶液预处理对PLB的影响 ,以及ABA溶液预处理PLB的耐脱水性。 [结果]浸水PLB的含水率和成活率较新鲜PLB明显提高。H2O或ABA溶液浸泡 1h后的PLB重量(浸泡重)差异不显著 , H2O或ABA溶液浸泡不能明显改变PLB干物质重
量、相对电导率和成活率。较 H2O浸泡 , 80 μmol/LABA溶液预处理使 PLB脱水处理后的脱水重 /鲜重提高 24.8%, 成活率提高
51.5%。 [结论] ABA溶液短时间预处理蝴蝶兰 PLB并不能改变其重量和造成损伤。 ABA预处理能稍提高脱水处理后PLB含水率 , 可
能只是脱水耐性提高的原因之一。
关键词 蝴蝶兰类原球茎;ABA溶液;预处理效应;脱水耐性;组织水分
中图分类号 S184  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2010)36-20521-02
EfectsofABASolutiononPhalaenopsisPLBandItsDehydrationTolerance
LIUFu-pingetal (FujianInstituteofSubtropicalBotany, FujianKeyLaboratoryofPhysiologyandBiochemistryforSubtropicalPlant, Xia-
men, Fujian361006)
Abstract [Objective] TheaimwastounderstandtheefectsofABAsolutiononPhalaenopsisPLB(protocorm-likebody)anditsdehydration
tolerance.[ Method] DehydrationtoleranceofH2OsoakedPLB, theeffectsofH2OsoakorABAsoakonPLB, anddehydrationtoleranceofPLBpretreatedwithABAsolutionwereobserved.[ Result] BoththewatercontentandsurvivalrateofH2OsoakedPLBwasobviouslyhigher
thanthatoffreshPLB.ThesoakweightsofPLBsoakedfor1hwithH2OorABAhadnotnoticediference.Therewasnosignificantdiferenceinthedryweight, relativeconductivityandsurvivalrateoffreshPLB, H2OsoakedPLBandABAsoakedPLB.TheDhW/FWofPLBpretrea-
tedwithABAsolutionincreasedby24.8%overthatofPLBpretreatedwithH2O, andthesurvivalrateincreasedby51.5%.[ Conclusion]PretreatmentonPhalaenopsisPLBwithABAsolutioninashorttimecouldnotchangedweighindexesanddamagedonPLB.Increasing
(slightly)inwatercontentofPLBafterpretreatmentanddehydrationmightbeonlyoneofreasonsthatelevatingdehydrationtoleranceofPLB.
Keywords PhalaenopsisPLB;ABAsolution;Efectofpretreatment;Dehydrationtolerance;MoistureofPLB
基金项目 福建省自然科学基金项目(2009J01079)。
作者简介 刘福平(1963-),男,山东济南人 ,副研究员 ,从事植物生理
学研究 , E-mail:yz780800@ 163.com。
收稿日期 2010-12-07
  脱落酸(ABA)是植物逆境激素 ,在植物抵御干旱胁迫中
起到重要作用 ,也可应用于提高愈伤组织耐渗透性 、顽拗性
种胚耐脱水能力 、体细胞胚(人工种子)干化耐受性等 。兰科
植物种质离体保存日益受到重视 ,用 ABA预处理能提高苞
舌兰(Spathoglotisplicata)[ 1]和铁皮石斛(Dendrobiumcandi-
dum)原球茎(PLB)[ 2]的干化耐受性 ,也能提高万带兰(Vanda
pumila)[ 3]和铁皮石斛 [ 4] PLB玻璃化超低温保存性能。笔
者 [ 5]已经对不同脱水条件下蝴蝶兰(Phalaenopsis)PLB的失
水程度与耐脱水性进行了研究 ,并阐明以脱水重 /鲜重表示
材料失水程度的可行性 ,在此进一步对外源 ABA提高蝴蝶
兰 PLB耐脱水性进行研究。
在植物离体材料耐脱水(渗透)试验中 ,用外源 ABA长
时间预处理材料 ,可使脱水处理前材料的耐脱水性指标(电
解质渗漏率 、活力指数等)发生改变 [ 6-8] ,这无疑将影响到脱
水期间材料的耐脱水性 。笔者以 ABA溶液短时间处理(浸
泡)蝴蝶兰 PLB,以了解预处理本身对 PLB是否有影响 ,及
ABA对提高 PLB耐脱水性的效应。由于 ABA是以水溶液形
式处理 PLB,同时还可了解 H2O浸泡 PLB脱水处理后相关
指标的变化。
1 材料与方法
1.1 试验材料的获得 蝴蝶兰 PLB培养方法见参考文献
[ 9] 。 PLB在 1/2MS+椰子汁 20%(V/V)+蔗糖 2%(W/V)
培养基上继代繁衍 ,得到成熟的 PLB团。从 PLB团拨下外
观匀称的中等大小(350 ~ 400 mg/17粒)PLB单粒作为试验
材料。
1.2 试验方法
1.2.1 H2 O浸泡蝴蝶兰 PLB的耐脱水性试验。试验材料为
新鲜 PLB和于 25℃下 H2O浸泡 1h的 PLB。待脱水 PLB置
入直径 2.5 cm、高度 4.0 cm的玻璃称量瓶 ,每瓶 17粒 ,平铺
瓶底 ,以一层中速定量滤纸封口 。称量瓶放入一定湿度的无
色透明玻璃干燥器 ,每个干燥器放 4个称量瓶 ,干燥器下层
盛装饱和 K2CO3 溶液以保持容器上层相对湿度恒定为
43%。以德图 608-H2温湿度表测定干燥器内即时温湿度。
PLB脱水温度 25℃,光照强度 1 500lx左右 , 12h/d。脱水处
理 2d后从干燥器取出 PLB,测定脱水重 /鲜重 、含水率 、成活
率指标。
1.2.2 H2 O、ABA预处理蝴蝶兰 PLB后重量和脱水损伤的
效应试验。一定鲜重的 PLB分别于 H2O、80 μmol/LABA溶
液 25 ℃下浸泡 1h,吸干表面水分 ,测定浸泡重 、干重和相对
电导率 ,观测 PLB成活率。
1.2.3 ABA预处理蝴蝶兰 PLB耐脱水性试验 。PLB分别于
过滤除菌的各浓度 ABA溶液(0、20、40、80、120 μmol/L)25
℃下浸泡 1 h,吸干表面水分 ,脱水方法同 “1.2.1” ,脱水湿度
37%(干燥器下层盛 50.1%H2SO4溶液)。脱水 2 d后测定
脱水重 /鲜重 、成活率指标。
1.3 检测项目与方法 蝴蝶兰 PLB干重测定采用 105 ℃烘
干恒重法;PLB耐脱水能力(或失水程度)以脱水重 /鲜重来
表示;相对电导率(质膜透性)测定以 Thermo3-STAR电导仪
按汤章成 [ 10]介绍方法;测脱水后 PLB成活率 ,将脱水 PLB接
入 1/2MS+6-BA3.0 mg/L+椰子汁 20%(V/V)+蔗糖 2%
(W/V)培养基 ,培养温度 24 ~26℃,光照强度 1 500lx左右 ,
12h/d,培养 30d计算 PLB成活率。每种分析测定重复 3次
以上记录数据。
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(36):20521-20522, 20525 责任编辑 郑丹丹 责任校对 况玲玲
2 结果与分析
2.1 H2 O浸泡蝴蝶兰 PLB的耐脱水性 由表 1可知 ,脱水
后的 PLB脱水重 /鲜重相差不大 ,即单位鲜重的 PLB脱水处
理后的失水量相差不大。H2O浸泡的 PLB经 43%湿度脱水
后的含水率和成活率均较新鲜 PLB有较大幅度提高 ,分别提
高了 40.6%和 33.3%。
表 1 新鲜或浸水的蝴蝶兰 PLB经 43%湿度脱水处理 2d后的失水程
度和成活率变化
Table1 ChangesinDhW/FW, watercontentandsurvivalrateof
freshPLBandH2OsoakedPLBdehydratedatRH=43%
PLB处理PLBtreatment
脱水重 /鲜重%DhW/FW
含水率∥g/g(DW)Watercontent 成活率∥%Survivalrate
新鲜Fresh 17.68±3.25 7.37±1.47 41.20±5.90
浸水Watersoaking 18.01±3.16 10.36±2.724 54.90±8.97
2.2 H2 O、ABA预处理蝴蝶兰 PLB后重量和脱水伤害的效
应 由表 2可知 , PLB经 H2O浸泡后的平均重量较浸水前提
高了 2.2%, PLB经 ABA溶液浸泡后的平均重量较浸水前提
高了 1.9%。PLB浸泡后的干重没有增加而浸泡重增加 ,可
认为只是组织吸收水分所致 。为了解 ABA溶液预处理对
PLB重量和相对电导率的效应 ,对表 2的数据进行单因素方
差分析。方差分析表明 , 4个指标的差异均不显著。即在浸
泡前所取的 PLB材料鲜重没有显著差异的前提下 , H2O或
ABA溶液浸泡后的 PLB浸泡重指标差异不显著 ,新鲜 PLB
用 H2O或 ABA溶液浸泡后 PLB所含的干物质重量 、相对电
导率也没有明显变化。此外 , 3种处理的 PLB转入常规培养
基 ,成活率都是 100%。
表 2 新鲜PLB和H2O、ABA溶液浸泡PLB的重量和相对电导率变化
Table2 ChangesinweightandrelativeconductivityoffreshPLB,
H2OsoakedPLBandABAsoakedPLB
PLB处理PLBtreatment
鲜重∥mgFreshweight
浸泡重∥mgSoakingweight
干重∥mgDryweight
相对电导率∥%Relativeconductivity
新鲜Fresh 371.5 - 14.2 10.1
浸水Watersoaking 372.6 380.6 13.6 10.7
ABA溶液浸泡 374.3 381.5 13.4 10.5
ABAsolutionsoaking
 注:表中数据为 3次重复的平均值。
 Note:Datainthetablearemeanofthreerepeats.
2.3 ABA预处理蝴蝶兰 PLB的耐脱水性 不同浓度 ABA
溶液预处理蝴蝶兰 PLB1 h,于 37%相对湿度下脱水 , PLB脱
水重 /鲜重和成活率都有所提高(图 1)。其中以 80 μmol/L
ABA预处理的 PLB成活率较对照 (H2O浸泡)提高了
51.5%,脱水重 /鲜重较对照提高了 24.8%,即单位鲜重的材
料脱水处理后的重量较大 ,所以经 ABA处理的 PLB脱水处
理后能保持较多的水分。
3 结论与讨论 
在 H2O浸泡蝴蝶兰 PLB1 h后 , PLB因吸水而鲜重增
加 ,即含水率提高了 ,与新鲜 PLB经同样条件脱水相比 , H2O
浸泡 PLB脱水后含水率也相应提高 ,含水率的提高降低了
PLB所受的脱水胁迫损伤程度 ,以致 H2 O浸泡的 PLB脱水
处理后有较高的成活率。
图 1 不同浓度 ABA溶液预处理蝴蝶兰 PLB于 37%相对湿度下
脱水后的失水程度和成活率
Fig.1 Effectsofpretreatmentwithdiferentconcentrationof
ABAonthedehydrationrateandsurvivalrateofPha-
laenopsisPLBdehydratedatRH=37%
培养基附加 ABA溶液预处理植物离体组织后组织含水
率与其他指标关系的报道不多。陆旺金等 [ 6]分别以梯度蔗
糖和梯度蔗糖加 ABA预培养黄皮胚轴 2 d后 ,梯度蔗糖加
ABA预培养的胚轴组织含水量稍有提高 ,活力指数 12.8,明
显低于梯度蔗糖预培养的 18.2。吴诗光等 [ 7]和陈龙等 [ 8]将
2个生态型芦苇胚性愈伤组织在含 ABA培养基预培养 15 d,
与对照相比相对含水率稍有降低 ,质膜透性明显提高 ,分别
提高 58%和 59%,愈伤组织生长量降低 10%,细胞相对活力
降低 5%。刘伟等 [ 2]把铁皮石斛 PLB粒切块 ,以 ABA溶液预
处理 24 h,质膜透性提高约 40%。在上述研究中 , ABA预处
理一般时间较长 ,大部分个案 ABA处理使材料质膜透性提
高 ,活力降低。该试验用 ABA溶液短时间(1 h)浸泡蝴蝶兰
PLB, PLB浸泡重 、干重 、相对电导率和成活率较对照均没显
著变化 ,即不改变 PLB重量指标 ,也不造成损伤。ABA预处
理可提高 PLB可溶性糖(蔗糖)、可溶性蛋白(脱水素)等水
平 ,降低细胞渗透势 ,耐脱水性的增加主要是 PLB减少了水
分丧失 [ 1] 。所以 ,用 ABA预培养的材料 ,只要在脱水处理之
前材料含水率与对照相同 ,则脱水后的含水率较对照有所
提高。
植物组织水分状况是影响耐脱水性的关键因素 ,用 ABA
溶液预处理蝴蝶兰 PLB,其实包括 H2 O和 ABA本身的 2种
效应 , H2O浸泡因提高 PLB含水量而在脱水处理后获得较高
成活率。前人试验发现培养基附加 ABA较长时间预培养植
物离体材料 ,组织的生理生化乃至活力指数就有所变化 ,也
就是造成一定的损伤。该试验用 ABA溶液短时间浸泡
PLB,并不改变脱水处理前的物理指标 ,也不造成损伤 ,可以
较单纯 、明确地了解 ABA预处理材料在脱水胁迫条件下的
反应。在水分胁迫下 , ABA具有维持胞内水分和胁迫修复的
双重作用 [ 11] ,所以该试验发现 ABA溶液短时间预处理的蝴
蝶兰 PLB脱水后含水量稍有提高 ,可能仅是耐脱水性增强的
因素之一。
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(下转第 20525页)
20522           安徽农业科学                         2010年
产生的多种酶降解城市垃圾中的有毒物质 ,研发控制污染的
绿色环保技术。
4 未来研究方向 
随着真菌和细菌酶技术的不断发展 ,酶的应用领域将不
断扩大 ,需求量将不断增加 。然而不同工业需要的酶种类不
同 ,这些酶来自哪些真菌和细菌 ,它们存在于哪些基物上 ,如
何分离 、鉴定和纯化 ,以及它们在固 、液环境下的生长条件如
何 ,都将是今后的研究方向 。
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