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盐胁迫和辐射复合处理对东方百合不定芽增殖及POD同工酶的影响



全 文 :西北农业学报 2008 , 17(2):250-253
Acta A griculturae Boreali-occidentalis Sinica
盐胁迫和辐射复合处理对东方百合不定
芽增殖及 POD同工酶的影响*
黄海涛 ,王 丹* ,李卫锋 ,周丽娟
(西南科技大学生命科学与工程学院 ,四川绵阳 621010)
摘 要:以不同 NaCl浓度(0、0.25%、0.5%、0.75%、1.0%、1.25%、1.5%)的培养基对不同辐照剂量(0、
0.5 、1.0 、2.0 、4.0、6.0、8.0 Gy ,共 7个处理)60Coγ射线辐照后的东方百合索邦(Sorbonne)的离体不定芽进
行盐胁迫 ,研究盐胁迫和辐射复合处理对东方百合不定芽增殖及 POD同工酶的影响。结果表明 , 随着辐照剂
量和盐浓度的增加 ,东方百合不定芽增殖率呈减小的趋势 。说明60Coγ射线辐照和盐胁迫对东方百合不定芽
的增殖有抑制作用。试验发现盐胁迫和辐射复合处理对 POD 同工酶产生了显著的影响。
关键词:辐照;东方百合;盐胁迫;不定芽 ;POD
中图分类号:Q554+ .6;S124+ .1    文献标识码:A     文章编号:1004-1389(2008)02-0250-04
Effect of NaCl Stress and Irradiation on Proliferation and
POD Isozyme of Adventitious Bud of Oriental Lily
HUANG Hai-tao ,WANG Dan* , LI WEI-feng and ZHOU Li-juan
(Life S cience and Engineering College , Southw est University of S cien ce
and Technology , Miany ang Sichuan 621010 , China)
Abstract:The adventitious buds of o riental lily `Sorbonne in vit ro w hich we re t reated by 60Coγ-ray
i rradiation w ith dif ferent dose (0 , 0.5 , 1 .0 , 2 .0 , 4.0 , 6.0 , 8.0Gy)were t reated w ith different NaCl
concentrations .Effect of N aCl st ress and irradiation dose on pro liferation and POD iso zymes of the ad-
venti tious bud of oriental lily were studied.The results show ed that the pro li feration rates o f advent i-
tious bud of o riental lily decreased , along w ith i rradiation doses and NaCl concentrations increased.
There is inhibitory effect o f NaCl stress and
60
Coγ-ray irradiation on pro liferation of adventi tious bud
of o riental li ly .And there also is a remarkable effect of NaCl st ress and 60 Coγ-ray i rradiation on POD
isozymes of adventi tious bud of o riental lily.
Key words:Irradiat ion;Oriental lily ;N aCl st ress ;Adventit ious bud;POD
  百合是重要的球根类花卉 ,国内外对其研究
十分重视[ 1-3] 。百合对土壤盐分非常敏感 ,最忌连
作。在盐渍土区域其生产发展受到限制。另外 ,
设施栽培的推广使百合连作时间增长 ,化肥 、复合
肥的大量施用 ,加之设施内土壤长期无降水灌溉 ,
导致百合产量和品质逐渐下降 ,严重影响其经济
效益 [ 4-5] 。过氧化物酶同工酶(POD)普遍存在于
植物体各组织中 ,是一种对环境条件十分敏感的
氧化酶类 ,同功酶谱的变化在一定程度上反映植
物抗盐性的强弱[ 6-7] 。试验将东方百合离体组织
培养所得到的不定芽进行 NaCl和60 Coγ射线复
合处理 ,对处理后东方百合不定芽增殖情况及
POD同工酶酶谱进行研究 ,以期为百合离体诱变
和耐盐机理研究提供理论依据 。
*收稿日期:2007-11-21  修回日期:2007-11-30
基金项目:中国工程物理研究院军民两用开发技术项目(200305)资助。
作者简介:黄海涛(1983-),男 ,湖南新宁人 ,在读研究生 ,研究方向为园艺植物遗传育种。 E-mail:cet ch@163.com
*通讯作者:王 丹 ,女 ,教授 ,硕士生导师。 E-mail:w angdan@sw u st.edu.cn
1 材料与方法
1.1 不定芽诱导
将东方百合索邦(Sorbonne)鳞片消毒后 ,以
MS +1.0 mg/L 6-BA +0.1 mg/ L NAA 为基本
培养基诱导不定芽 ,培养基中蔗糖为 3 .0%,琼脂
0.75 %,pH 5 .8 ,将诱导的不定芽继代增殖 2次 ,
增殖培养基与不定芽诱导培养基相同。
1.2 辐照处理
2007年 3月 27日在四川省原子核应用研究
所运用60Coγ射线对继代增殖 2次的东方百合不
定芽进行辐照处理 ,辐照剂量为 0 、0.5 、1.0 、2.0 、
4.0 、6.0 、8.0Gy 共 7个处理 ,每个处理 35瓶 ,共
245瓶。60 Coγ射线均匀照射 ,剂量率为0.5 Gy/
min。
1.3 继代及 NaCl胁迫处理
辐照后将各个处理不定芽立即转接到新培养
基上进行增殖。继代培养 2代 150 d后将不定芽
分别接种到 NaCl 浓度为 0 、0.25%、0.5%、
0.75 %、1 .0%、1.25%、1.5%的培养基中进行耐
盐筛选 ,辐照和 NaCl胁迫组合共 49个处理 ,每
处理 10瓶 ,共 490瓶 。
1.4 不定芽增殖率统计
统计接种到含 NaCl培养基上的每个处理的
不定芽数 ,培养 60 d后再次统计不定芽数 。芽增
殖率=接种 60 d后新增不定芽数/接种不定芽芽
数×100%
1.5 POD同工酶分析
取 NaCl胁迫 60 d的百合不定芽 1.0 g 加入
3 mL 水于冰浴上研磨 , 4℃下 3500 ×g 离心 15
min ,上清液为粗酶提取液 。采用聚丙烯酰胺凝
胶电泳 ,浓缩胶质量分数为 2 .5%,分离胶质量分
数为 7.5%, Tris-Gly(pH8.3)为电极缓冲溶液 ,
0.1%的溴酚蓝为指示剂 ,醋酸联苯胺染色法染色
10 min。染色后经 BIO-RAD Gel Doc 凝胶成像
系统拍照并分析。 Rf =酶带迁移距离/前沿指示
剂距离。
2 结果与分析
2.1 60Coγ射线和 NaCl复合处理对不定芽增殖
的影响
由表 1可知 ,不同的盐浓度处理下 ,大致趋势
为高剂量辐照的芽增殖率小于低剂量辐照的芽增
殖率 。4 .0 Gy 辐照剂量不定芽的增殖率明显低
于对照 ,6 .0 、8 .0 Gy 处理不定芽增殖率明显低于
其他剂量 ,说明辐照在不定芽培养 2 代后仍然对
不定芽有较强的作用;从盐胁迫效应来看 ,随着
NaCl浓度的增加 ,东方百合的不定芽的增殖率随
浓度的增加而呈逐渐减小的趋势 ,说明盐分对东
方百合不定芽增殖有抑制作用 。试验发现 ,辐照
和盐胁迫复合处理对百合不定芽产生了互作效
应 ,0 .5 ,0 .75 g/ L NaCl盐浓度下 , 4.0 Gy 剂量辐
照处理表现出较高的芽增殖率 。
表 1 辐照和盐胁迫复合处理对不定芽增殖的影响     %
Table 1 Effect of NaCl stress and 60Coγ-ray irradiation on proliferation of adventitious bud of oriental lily
NaCl 浓度/(g/ L)NaCl
Concent rations
辐照剂量/Gy Irradiat ion dose
0 0.5 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0
0 221.80±34.10 312.17±35.95 340.60±39.20 373.40±38.24 99.40±37.37 10.00±22.36 10.00±22.36
0.25 254.00±73.09 348.40±47.37 246.60±29.96 306.60±72.23 88.00±65.34 0.00±0.00 0.00±0.00
0.5 271.00.00±68.64 256.00±60.45 245.20±98.45 187.80±103.41 230.00±92.97 10.00±14.81 14.60±20.14
0.75 158.40±54.34 182.20±49.97 171.00±32.86 173.20±99.73 189.40±51.42 13.40±29.96 17.00±17.18
1.0 146.60±32.05 83.40±44.47 77.80±36.84 43.00±49.62 10.00±22.36 4.00±8.94 0.00±0.00
1.25 29.00±21.33 20.00±21.67 11.20±11.39 37.60±27.85 18.00±17.54 6.60±14.78 0.00±0.00
1.5 11.25±13.15 16.67±28.89 14.50±17.06 16.67±28.87 0.00±0.00 -- --
注:“ --”表示缺区。   Note:“ --” sh ow lack.
2.2 60Coγ射线和 NaCl复合处理对不定芽 POD
同工酶的影响
由图 1可知 ,低盐浓度下(≤0 .25%),不同辐
照剂量百合POD同工酶表现出明显的差异 ,随着
盐浓度的增加 , POD同工酶活性增强。高盐浓度
下不同辐照剂量处理的 POD同工酶带型差异不
明显。NaCl浓度为 0 的处理 6.0 Gy 、8.0 Gy 剂
量辐照下 POD同工酶活性较对照及其他辐照剂
量的处理有显著增强 ,并在 Rf为0 .134 、0.403 、0.
522处出现了特异表达谱带(图 1-a);NaCl浓度
为 0.25 %的处理 8.0 Gy 辐照剂量较对照同工酶
活性增强 ,在 Rf为 0.134 、0.403 、0.522处出现了
·251·2 期      黄海涛等:盐胁迫和辐射复合处理对东方百合不定芽增殖及 POD同工酶的影响
特异酶带(图 1-b);培养基 NaCl浓度为0 .5%的
百合不定芽不同剂量处理 POD同工酶较为相似 ,
都是在低分子量的酶带区出现了两条比较明显的
条带(Rf 为 0 .134和 0 .269)(图 1-c);N aCl浓度
为 0.75 %、1.0%的百合不定芽 8 .0Gy 处理均较
其他剂量出现了一条新的同工酶酶带(Rf 为 0.
134)(图 1-d , 1-e), POD同工酶酶带数目比低盐
培养材料增多了;培养基 NaCl浓度为1.25%时 ,
包括对照在内的所有处理的百合不定芽酶带颜色
浓度较其他盐浓度处理明显加深 ,同工酶活性明
显增强 。说明不同盐浓度和辐照剂量对 POD同
工酶的表达都产生了影响 ,盐胁迫和辐照处理对
POD同工酶有交互影响 ,低盐浓度下 ,辐照对东
方百合不定芽的 POD 同工酶的影响效应占主导
地位 ,随着盐浓度的增强 ,百合通过调节自身的生
理代谢变化来适应或抵抗进入细胞的盐分的危
害 ,改变了 POD同工酶活性 ,盐胁迫对 POD同工
酶的影响效应逐渐增强 ,高盐浓度下 ,辐照效应居
于次要地位。
  (a)(b)(c)(d)(e)(f)分别表示培养基中所添加的 NaCl 浓度为 0 、0.25%、0.5%、0.75%、1.0%、1.25%;CK 、1 、2 、3 、4 、5 、6分别表
示60C oγ射线辐照剂量:0 、0.5 、1.0 、2.0 、4.0 、6.0 、8.0Gy。 1.5%盐浓度处理由于缺区未进行 POD 同工酶电泳。 Rf:相对迁移率。
(a)(b)(c)(d)(e)(f) represen ts NaCl concent ration in the cultu re medium , (a)(b)(c)(d)(e)(f)is 0 , 0.25%, 0.5%, 0.75%,
1.0%, 1.25% respectively.CK , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 represents the dosage of 60Coγ-ray i rradiation , CK , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 is 0 Gy , 0.5 Gy ,
1.0 Gy , 2.0 Gy , 4.0 Gy , 6.0 Gy , 8.0 Gy , respectively.The 1.5%NaCl concent ration has not POD isozyme analyzed.Rf :m obi lit y
relat ive f ron t.
图 1 60Coγ射线和 NaCl复合处理对百合离体不定芽 POD同工酶的影响
Fig.1 Effect of NaCl stress and 60Coγ-ray irradiation on POD isozyme of adventitious bud of oriental lily
3 讨论
3.1 低盐浓度不同辐照剂量 POD酶带呈现出明
显的变化 ,高盐处理和低盐处理百合POD同工酶
主要表现在酶带的有无和强弱差异 。说明辐照对
东方百合不定芽POD同工酶产生显著的影响 ,辐
·252· 西 北 农 业 学 报                17 卷
照后不定芽增殖阶段外界盐浓度对东方百合的生
理影响显著。
3.2 试验发现 , 4.0 、6.0 、8.0 Gy 辐照剂量不定
芽的增殖率明显低于对照 ,说明辐照在不定芽培
养 2代后仍然对不定芽有较强的影响作用。从试
验结果来看 , 以辐照后出芽率降至对照出芽率
50%为参考标准 ,可推测其半致死剂量为 4.0 ~
6.0 Gy 。
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