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蝴蝶兰外植体褐化控制的研究



全 文 :蝴蝶兰外植体褐化控制的研究
唐德华,崔宝禄* (四川民族学院环境与生命科学系,四川康定 626001)
摘要 [目的]研究蝴蝶兰外植体褐化控制的方式。[方法]以蝴蝶兰的花梗、花梗腋芽和无菌苗叶片为材料,试验不同暗处理、温度和
添加物对组培外植体褐化的影响。[结果]暗处理对自身褐化率不高的外植体有效;蝴蝶兰组培温度控制在 20 ~25 ℃较适宜;不同添加
物对褐化的影响不同,该试验中以添加马铃薯较适合。[结论]为蝴蝶兰的规模化生产奠定基础。
关键词 蝴蝶兰;褐化控制;外植体
中图分类号 S68 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)03 -01294 -02
The Research about Controlling Browning of Phalaenopsis hybrid Explants
TANG De-hua et al (Sichuan University for Nationalities,Kangding,Sichuan 626001)
Abstract [Objective]The aim was to analyze the control browning methods of Phalaenopsis hybrid explants. [Method]The pedicels,axilla-
ries buds and aseptic seeding leaves were selected and planted in different circumstances including of darkness treatment、temperature and ad-
ditive. [Result]Darkness treatment was effective to control browning of Phalaenopsis hybrid explants and the proper temperature of controlling
browning was 20 - 25 ℃;The best additive was potato in this experiment. [Conclusion]It prepared the ground for the large scale production
of Phalaenopsis hybrid.
Key words Phalaenopsis hybrid;Controlling browning;Explants
作者简介 唐德华(1960 - ) ,男,四川武胜人,副教授,从事园艺植物生
产研究。* 通讯作者,讲师,从事园艺植物生产研究,E-
mail:cuibaolu98@ 163. com。
收稿日期 2011-10-21
蝴蝶兰(Phalaenopsis hybrid)的规模化生产过程中,褐化
对其外植体的成活率、生长量都造成了严重影响,因此,外植
体的褐化研究一直都是蝴蝶兰组培研究的重点。许传俊
等[1]研究发现,外植体在发生褐化后,细胞膜的完整性遭到
破坏,细胞壁降解严重,叶绿体等细胞器都发生了变化,且易
产生有毒物质,并导致细胞死亡;印芳等[2]在研究了褐变与
总酚含量的关系后发现,总酚的含量越高,越容易发生褐变,
且预测 PAL酶(苯丙氨酸解氨酶)与总酚含量的变化趋势相
同,可能与总酚的合成有关系,PPO(多酚氧化酶)和 POD(过
氧化物酶)与总酚的含量变化趋势相反,其研究有待于进一
步考证;张凡凡[3]总结了蝴蝶兰快繁中褐变的研究,并指出,
选择合适的外植体部位、控制温度、光照、培养基、抗氧化剂
或抑制剂等可一定程度上抑制褐化。这在其他的相关文献
材料中也得到了证实[2 -7]。
1 材料与方法
1. 1 材料及其预处理 花梗及花梗腋芽:从植株上采集花
梗,带腋芽,采集的部位为花梗的下端第2、第3、第4个腋芽;
将花梗(不带腋芽)分成 1. 5 ~2. 0 cm的小段,并在顶端涂上
石蜡。无菌苗叶片:利用叶片诱导丛生芽,在丛生芽形成后,
摘取丛生芽上的无菌叶片,并切割成 2 部分,分别栽种到培
养基中进行褐化的研究。
1. 2 方法 根据甘孜州的气候条件和实际操作条件,选择
了暗处理、温度和添加物 3个方面进行褐化研究。
1. 2. 1 暗处理对褐化的影响。一般花梗、花梗腋芽和叶片在
接种后 3 ~5 d开始褐化,将花梗和花梗腋芽分别接种到培养
基 1 /3MS +5 mg /L 6-BA 上,将叶片接种到 MS + 5 mg /L 6-
BA + 2 mg /L NAA +200 mg /L香蕉泥上,放置黑暗中处理 15
~20 d,并设对照,对照的光照强度为 2 000 lx,观察外植体褐
化情况。
1. 2. 2 温度对褐化的影响。将花梗、花梗腋芽和叶片接种到
上述培养基上,不设对照,在20、25和30 ℃下分别培养15 d,
后观察外植体的褐化情况。
1. 2. 3 添加物对褐化的影响。将花梗、花梗腋芽和叶片接种
到上述培养基上,培养基中分别添加 200 g /L 马铃薯、150
mg /L椰乳、1 g /L PVP、100 mg /L 香蕉泥和 1 g /L AC(活性
炭) ,对照为未添加任何附加物的相关培养基,20 d 后,观察
外植体的褐化情况。
2 结果与分析
2. 1 不同外植体暗处理后的褐化情况 3 种外植体褐化开
始的时间并不相同,按时间先后顺序分别为花梗、叶片、花梗
腋芽。从表 1可看出,一方面,不同外植体的褐化情况不同,
花梗腋芽的褐化率较低,为 22. 2% ~ 38. 8%,而花梗的褐化
率最高,达到了 76. 0% ~88. 0%,叶片褐化情况居中;另一方
面,对照的褐化情况较非对照情况严重,均易产生死亡,尤其
是花梗的培养,不管有无暗处理,在外植体褐化后,均易导致
褐变,最后死亡,其次是叶片,较好的是花梗腋芽,即使有褐
化发生,但对腋芽的萌发影响并不明显,基本都有腋芽萌发,
有时甚至花梗段发生了褐变,腋芽也可萌发,但萌发量受到
较大影响。
表 1 不同外植体在暗处理后的褐化情况
外植体 褐化前外植体数 褐化数 褐化率∥%
花梗 25 19 76. 0
花梗对照 25 22 88. 0
花梗腋芽 18 4 22. 2
腋芽对照 18 7 38. 8
叶片 30 11 36. 7
叶片对照 30 14 46. 7
注:褐化前外植体数包括初始栽种数量和污染后补种数量。
2. 2 不同温度处理后外植体褐化情况 从表 2 可看出,随
着温度的不断升高,3种外植体的褐化率逐步提高,尤其是花
责任编辑 朱琼琼 责任校对 卢瑶安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(3):1294 - 1295
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.03.202
梗,褐化率达 91. 7%,而花梗腋芽在 20 ℃时褐化率只有
18. 2%。在实际培养过程中,20和 25 ℃时,首先表现褐化的
是花梗,切割后的叶片出现褐化的时间也较快,最迟出现的
为花梗腋芽;30 ℃时,首先表现褐化的是花梗,其次是花梗腋
芽,最后为叶片。从以上最先出现褐化的情况来看,由于花
梗腋芽中存在顶端优势,花梗中的营养首先提供给腋芽生
长,减弱了褐化物质的分泌,而花梗没有顶端优势,加之底部
的接触面积较大,储存在花梗中的营养物质较多,导致其最
易产生褐化。
表 2 不同温度对外植体褐化的影响
温度∥℃
褐化率∥%
花梗 花梗腋芽 叶片
20 74. 7 18. 2 34. 9
25 81. 4 35. 3 43. 5
30 91. 7 47. 8 52. 7
2. 3 不同添加物对外植体褐化的影响 从表 3 可以看出,
添加物对花梗腋芽和叶片的影响较大,显著的降低了花梗腋
芽和叶片的褐化率,即花梗腋芽由原来的 38. 1%下降到
30%以下,叶片也由原来的 47. 4%下降到 40%以下,而花梗
表 3 不同添加物对外植体褐化情况的影响
添加物
褐化率∥%
花梗 花梗对照 花梗腋芽 花梗腋芽对照 叶片 叶片对照
马铃薯 70. 9 79. 5 12. 1 38. 1 22. 8 47. 4
椰乳 78. 3 10. 4 25. 6
PVP 77. 3 29. 8 37. 7
香蕉泥 74. 8 15. 3 24. 1
AC 77. 2 28. 6 38. 6
的褐化率降低不显著,仍然维持在 75%及以上。不同添加物
对外植体的影响大小是:花梗为马铃薯 >香蕉泥 > PVP =
AC =椰乳;花梗腋芽为椰乳 >马铃薯 =香蕉泥 > PVP = AC;
叶片为椰乳 >马铃薯 =香蕉泥 > PVP = AC。
3 结论
在该试验中,暗处理可一定程度上降低外植体的褐化
率,但对褐化率较高的外植体意义不大;温度对外植体的褐
化率影响较大,尤其是当温度上升到 30 ℃时,褐化率显著提
高,且褐化的时间明显变快,较适合外植体培养的温度是 20
~25 ℃;不同添加物对褐化的影响不同,其中添加物对控制
花梗腋芽和叶片褐化的效果较明显,其中以椰乳、马铃薯和
香蕉泥的抑制效果最好,虽然添加物对花梗褐化有一定抑制
效果,但褐化太严重,褐化抑制剂的选择意义不大。虽然椰
乳控制褐化的效果较好,且对外植体的生长也有一定促进作
用,但其价格较贵,因此试验中以马铃薯作为添加物较为
合适。
参考文献
[1]许传俊,谭如芳,陈冬茵,等.蝴蝶兰外植体发生褐变超微细胞结构和
酚类物质分布观察[J].北方园艺,2010(21):90 -92.
[2]印芳,葛红,彭克勤,等.蝴蝶兰组培褐变与酚酸类物质及相关酶活性
的关系[J].中国农业科学,2008,41(7):2197 -2203.
[3]张凡凡.蝴蝶兰组培快繁中褐变问题的研究进展[J].探索,2010(5):
362.
[4]赵伶俐,葛红,范崇辉,等.蝴蝶兰组培中 PH和温度对外植体褐化的影
响[J].园艺学报,2006,33(6):1373 -1376.
[5]印芳,彭克勤,葛红,等.矿质元素对蝴蝶兰组培褐变的影响[J].北方
园艺,2006(6):137 -139.
[6]杨铃,葛红,黄锦佳,等.热激处理对蝴蝶兰组培褐变的影响[J].园艺
学报,2008,35(1):143 -146.
[7]赵伶俐,葛红,范崇辉,等.不同光照强度对蝴蝶兰组培中外植体褐化
的影响[J].北方园艺,2006(4):
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
160 -161.
(上接第 1271页)
表 1 4种真菌的 BLAST查询结果
菌株编号 登录号 物种 最大评分 总评分 查询范围∥% 期望频率 最大同源性∥%
N1 EU825999. 1 Cordyceps militaris 959 959 96 0 99
N2 DQ185914. 1 Hericium erinaceum 1 061 1 061 98 0 99
N3 AB470877. 1 Psathyrella candolleana 1 218 1 218 98 0 99
N4 FJ608587. 1 Trametes 1 064 1 064 96 0 99
3 结论
传统的分类鉴定方法主要是以形态和生理生化特征为
依据的表型分类法,但真菌种类繁多、形态特征复杂,且一些
菌种的形态特征和生理生化指标受多种因素的影响,因此用
传统分类方法对其进行分类存在很大的主观性。分子鉴定
具有快速、简便、分辨率高等特点,并可进行多相分类鉴定,
按照种系进化的关系确定精确的位置和定种,使分类鉴定结
果更加客观合理[4]。该研究通过分子鉴定,初步判断 N1、
N2、N3、N4菌种分别为北冬虫夏草(Cordyceps militaris )、猴
头菌(Hericium erinaceum)、白黄小脆柄菇(Psathyrella can-
dolleana)和云芝(Trametes )。
参考文献
[1]WHITE T J,BRUNS T,LEE S,et al. Amplification and direct sequencing
of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics in PCR protocols:a guide
to methods and applications[M]. San Diego:CA. Academic Press,1990:
315 -322.
[2]胡克兴.羊肚菌属及其相关属分子系统学研究[D].北京:首都师范大
学,2005.
[3]LICHTENSTEIN C P,DRAPER J. Genetic engineering of plants[M]/ /
GLOVER D M. DNA clonning:a practical approach. Oxford,UK:IRL
Press,1985:67 -119.
[4]朱研研,王耀耀,付美红,等.真菌分类鉴定研究进展[J].河北化工,
2010,33(4):37 -39.
[5]牛宪立,姬可平,唐立波,等.高良姜与混淆品大高良姜的 rDNA ITS区
序列分析[J].广东农业学报,2010(3):199 -202.
[6]王翠霞,徐金茹,习雨琳,等.冬瓜枯萎病菌核糖体 rDNA ITS区的克隆
与序列分析[J].华北农学报,2010(1):80 -83.
[7]刘月廉,吴钿,陈晓春.来自广东河源两个灵芝菌株的比较鉴定[J].广
东农业学报,2011(4):123 -125.
[8]王林海,黎冬华,张艳欣,等.我国芝麻主产区茎点枯病病原菌生物学
特性分析[J].华北农学报,2011(4):232 -238.
[9]牛宪立,吴群,姬可平. 3种药用红树植物 rDNA ITS序列初步研究[J].
广东农业学报,2011(17):109 -110,116.
[10]郭永军,戴伟,王晓梅,等.毛蚶、魁蚶和泥蚶核糖体 DNA转录间隔区
的 RFLP分析[J].华北农学报,2010(4):88 -91.
592140 卷 3 期 唐德华等 蝴蝶兰外植体褐化控制的研究