全 文 ：　上海农业学报 2000, 16( 2): 69～ 72
　 Acta Agriculturae Shanghai
收稿日期: 1999- 07- 05初稿 ; 1999- 09- 29修改稿。
　　文章编号: 1000-3924( 2000) 02-69-04
大岩桐组培中休眠现象的初步研究 (简报 )
周根余　周卫华　程　磊
(上海师范大学生命与环境科学学院 ,上海 200234)
　　摘　要　观察研究了大岩桐组培苗的休眠现象 ,针对休眠苗的特点进行了生理生化测定 ;并
通过改变培养基中无机盐浓度、糖浓度、 p H值 ,采用不同继代方式、温度及激素处理 ,试图打破其
休眠。 结果表明 ,培养基中低浓度蔗糖、低温和黑暗预处理及 NAA的处理对抑制和打破休眠具有
一定的作用。
关键词　大岩桐 ;休眠 ;继代培养 ;过氧化物酶 ;叶绿素
中图分类号: Q813. 1+ 2; S682. 2+ 9　　　文献标识码: A
大岩桐 ( Sinningia speciosa )是苦苣苔科大岩桐属多年生肉质球根草本花卉 ,原产南美洲
巴西 ,又称巴西芙蓉 ,是著名的室内观赏花卉 [ 1]。由于利用播种、扦插、分球等方法繁殖系数低 ,
故组培快繁 [2～ 6 ]已成为其增殖的一项重要手段。但谭文澄、戴策刚于 1991年证实 [7 ] ,大岩桐的
试管苗在培养条件下 ,有时会出现休眠现象 (一段时间内生长缓慢 ,或几乎无生长 )。这对大岩
桐的组培快繁非常不利。因此 ,我们进行了一系列的实验研究 ,试图打破其在组培继代中的休
眠。本文报道取得的初步结果。
1　材 料与 方 法
1. 1　材　料　大岩桐。
1. 2　培养基及培养条件　基本培养基为 MS+ 6-BA 1 mg /L+ IBA 0. 1 mg /L;生根培养基为
1 /2M S+ N AA 0. 5 mg /L。培养基均含蔗糖 3% 、琼脂 0. 7% , pH5. 8,培养室温度为 ( 25± 2)℃ ;
光辐射强度 60μmo l· m2· s- 1 ;光照时数 12h /d。
1. 3　大岩桐休眠苗的生理生化测定
1. 3. 1　叶绿素 a、 b的含量测定　取休眠苗和正常苗叶片各 2. 29 g ,分别加丙酮 34 mL研磨
过滤后 ,利用分光光度法 [ 8] ( 752型分光光度计 )在 663 nm和 645 nm下测定休眠苗和正常苗
内叶绿素 a、 b的含量。
1. 3. 2　过氧化物酶同工酶 [9 ]分析
1. 3. 2. 1　过氧化物酶提取:分别取休眠苗、正常苗叶、茎各 1 g加重蒸水 0. 5 mL后在冰浴上
研磨提取。匀浆经 600× g冰冻离心 20 min,上清液用于电泳。
1. 3. 2. 2　同工酶分析:用垂直平板电泳槽进行电泳 ,聚丙烯酰胺浓度 7% ( w /v ) ,凝胶缓冲液
为 1 mol· L- 1 Tris-HCl , pH8. 8。加样 20μL后在 20m A电流电泳 4h。同工酶鉴定用联苯胺 -
愈创木酚染色法 ;在 37℃染色液中保温 30min,取出漂洗后 ,于 7%醋酸中保存。
1. 3. 3　过氧化物酶活性的测定
1. 3. 3. 1　过氧化物酶提取:分别取休眠苗、正常苗叶、茎各 1g加 20mmol /L K H2 PO4 5 mL,于
研钵中研磨匀浆 ,以 1400× g离心 15min,倾出上清液低温保存 ,残渣再提取一次 ,合并两次上
清液 ,贮于冷处备用。
1. 3. 3. 2　过氧化物酶活性测定: POD活性用比色法 [9 ]测定 ,以每分钟吸光度变化值表示酶活
性大小 (ΔA470 /min· 鲜重 g )。上清液于分光光度计 ( 752型 ) 470nm下测量吸光度值 ,每隔 1
min读数一次。
1. 4　不同培养基成分对休眠发生的影响
即将出现休眠现象的试管苗接入不同无机盐浓度、蔗糖浓度、 pH值的培养基 ,每个处理
接 60株苗 , 30d后观察试管苗的休眠情况。
1. 5　大岩桐试管苗休眠的打破
1. 5. 1　低温加黑暗预处理　将休眠大岩桐试管苗置于低温 ( 15℃ )和黑暗培养条件下分别处
理 5, 10, 15, 20, 25d,每个处理接 40株 , 30d后观察苗的生长情况。
1. 5. 2　 NAA的处理　休眠大岩桐转入生根培养基 ,共 4个重复 ,每个重复接 60株苗 , 30d后
观察休眠情况。
1. 6　好转苗在基本培养基中的情况
将在生根培养基中的第一代、第二代好转苗和低温处理后的好转苗分别转回基本培养基 ,
30d后观察它们的生长情况。
2　结 果与 分 析
2. 1　试管苗的生理生化测定
植物学上的所谓“休眠” ,是指植物的孢子、鳞茎 (或块茎 )、芽和其它器官不活动的时期 ,此
时生长处于暂时停止状态 [ 10]。大岩桐组培苗经过 4次继代 ,就会出现休眠现象。其外观特点
是:苗的生长突然停止 ,叶片变得大而肥厚 ,叶色由墨绿变为黄绿 ,一段时间后枯萎死亡。为进
一步研究其休眠特点 ,进行了以下生理生化测定。
图 1　大岩桐试管苗 POD酶谱
Fig. 1　 POD enzyme bands of S . speciosa plantlets
2. 1. 1　叶绿素测定　测定的结果表明 ,正常叶
叶绿素 a含量为 10. 36mg /L,明显高于休眠叶
( 8. 49mg /L ) ;叶绿素 b含量为 3. 35mg /L,和
休眠叶 ( 3. 62mg /L)无明显差异。这与目测所见
休眠苗叶黄绿色而正常苗叶呈深绿色相一致 ,
表明休眠苗叶片中的叶绿素 a的合成受到影
响。
2. 1. 2　过氧化物酶活性测定及其同工酶分析
　过氧化物酶活性测定结果表明 ,休眠苗的该
酶活性明显高于正常苗。正常苗的叶过氧化物
酶活性只有休眠苗叶的 27. 77% ,正常茎的酶
活性只有休眠茎的 18. 51%。
大岩桐叶、茎中的过氧化物酶主要有四种
(图 1) ,总的来说 ,休眠苗的酶含量高于正常苗 ,但 PODⅠ 含量正相反。正常苗的 PODⅣ含量
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非常少 ,尤其在正常苗的茎中 ,几乎无条带显示。当植物体处于逆境时 ,体内的过氧化物酶含量
和活性就会大量增加 ,此休眠的试管苗可以视为处于逆境之中的植物体。
2. 2　培养基的一些物化因素对休眠的影响
将出现休眠的大岩桐试管苗 (第四代 ) ,分别接入不同无机盐浓度 ( 1 /4 M S、 1 /2 M S、 MS
和 2M S)、蔗糖浓度 ( 1, 2, 3, 4, 5% )、 pH值 ( 5. 0、 5. 4、 5. 8、 6. 2和 6. 6)的基本培养基中 ,观察其
生长情况。 30d后统计 ,分析数据可知: pH值的变化对大岩桐试管苗休眠现象的产生并没有影
响 ,而蔗糖、无机盐浓度的变化则有明显的影响 ,其中 2%蔗糖浓度及 MS培养基中休眠最少 ,
这说明适当地降低培养基中的蔗糖浓度有利于减少休眠现象的产生 (表 1)。
表 1　不同蔗糖浓度的基本培养基对大岩桐试管苗休眠的影响
Table 1　 Effects of di fferent sucrose concentrations in basic medium on dormancy of S . speciosa plantlets
蔗糖浓度 (% )
Sucros e
concen t rat ion
总苗数 (株 )
Num ber of plan tlet s
休眠苗数 (株 )
Num ber of dorman t
plan tlet s
正常苗数 (株 )
Number of normal
plant lets
休眠率 (% )
Percen tage of
d ormancy
1 60 21 39 35. 0
2 60 10 50 16. 7
3 60 26 34 43. 3
4 60 41 19 68. 3
5 60 45 15 75. 0
2. 3　试管苗休眠现象的打破
2. 3. 1　低温加黑暗预处理　钟华鑫等 [11 ]指出低温预处理可以延缓花药进入培养前 5 d的碱
性过氧化物酶同工酶活性上升 ,鉴于碱性过氧化物酶同工酶具有 IAA氧化酶功能 [12～ 14 ] ,延缓
其活性的升高就有可能使内源 IAA保持相对较高的水平。本实验中 ,低温预处理的方法确实
使休眠苗有了一定的好转效果 ,其中 , 10d的预处理效果最好 ,好转率达 50% ,其它的处理效果
则较差 , 20d和 25d的好转率甚至为零。
2. 3. 2　N AA的处理　表 2反映休眠苗在生根培养基中 30d时的休眠打破情况 ,统计结果显
示 ,绝大部分苗的休眠已基本好转。 原已停止生长的顶芽和侧芽皆开始继续生长且呈墨绿色 ,
叶片形态也恢复了原状。其原因可能是由于外源补充的生长素 ( N AA)促进了试管苗的生长 ,
从而打破了休眠。很明显 ,生根培养基的处理效果好于低温预处理。不过生根培养基中苗分化
率很低 ,所以在打破休眠后须将苗转回基本培养基。
表 2　生根培养基对打破大岩桐试管苗休眠的作用
Table 2　 Effect of rooting medium on breaking dormancy of S. speciosa plantlets
重复
Repet No.
总苗数 (株 )
Num ber of plan tlet s
好转苗数 (株 )
Number of improved
plan tlet s
休眠苗数 (株 )
Number of dormant
plant lets
好转率 (% )
Percen tage of
improv ed plant let s
1 60 59 1 98. 3
2 60 58 2 96. 7
3 60 60 0 100
4 60 60 0 100
2. 3. 3　好转苗在基本培养基上生长情况　在理化因子处理中好转的苗在其转回基本培养基
后能正常生长而不休眠 ,才说明休眠已彻底打破。 从实验结果中可以看出 ,经 NAA处理打破
休眠的试管苗比低温环境处理的试管苗在基本培养基上生长得好得多 ,这说明 NAA的处理
效果优于低温处理。但是其处理过的第一代苗在基本培养基上能正常生长并增殖 (正常率达
94% ) ,可第二代苗却出现了一定量的休眠 ,说明 NAA的处理并不能彻底打破休眠 ,而只是在
一定程度上减轻了休眠的影响。
712期 周根余等: 大岩桐组培中休眠现象的初步研究 (简报 )
3　结　论
大岩桐在其组培继代过程中出现休眠现象是有其必然性的 ,因为其在自然生长过程中也
有休眠现象 ,该现象的产生是由于环境对其生长不利所致。这两种现象间是具有一定联系的。
Discover杂志“细胞中的生物钟”一文 [15 ]认为细胞中存在着生物钟。当细胞被隔离在实验室培
养基中不让其受阳光和温度的自然变化等外部刺激时 ,它们也照样能够一刻不停地计算着时
间 ,显示常规的循环活动。 由此 ,我们认为大岩桐试管苗的休眠也正是由于细胞生物钟的作用
才发生的。
但在实验中 ,发现低温黑暗预处理和生根培养基均能在一定程度上打破休眠。试管苗经低
温黑暗预处理后转入正常条件下培养 ,就类似于诱发大岩桐从休眠状态中恢复到自然环境 ,所
以获得了一定的效果。生根培养基之所以也能打破休眠 ,是由于其增加了试管苗中的生长素水
平 ,因为休眠的内在因素是由于植物体内的生长素水平降低所致。
参　　考　　文　　献
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PRELIMINARY STUDY ON DORMANCY OF GLOXINIA
(Sinningia speciosa ) IN VITRO ( BRIEF REPORT)
Zhou Genyu　 Zhou Weihua　 Cheng Lei
( Li fe and Environment Science College , Shanghai Teachers University , Shanghai 200234)
　　 Abstract　 Dormancy of in vi tro-cul tured Sinningia speciosa was studied in this experi-
ment. Phy siologic biochemiscal characteristics o f plantlets w ere determined. We tried to break
the dormancy of S. speciosa by changing concentrations o f inorganic salt and sucrose, pH of
medium , subculture mode, tempera ture and hormone. It w as proved that low concentration of
sucrose, pret reatment w ith low tempera ture and da rk, t reatment w ith N AA all have some ef-
fect on breaking do rmancy.
Key words　Sinningia speciosia; Do rmancy; Subculture; Perox idase; Chlo rophy ll
72 上　　海　　农　　业　　学　　报 16卷