全 文 ：第 2 8 卷第 4 期 华中师范大学学报 (自然科学版 )
1 9 9 4年 1 2 月 J O U R N A L O F C E N T R A I J C H IN A N O R M A L U N IV E R S I T Y ( N a t S e i . )
V d
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2 8 N 0
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4
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.
1 9 9 4
, 不同光质对华黄茂愈伤组织诱导 、 增殖
及器官分化的效应 `
许桂芳 董诚明 周吉源 赵 洁 熊 丽
(生 物 系
摘 要 华黄蔑叶片在离体培养过程中 , 不 同光质对愈伤组织诱 一导 、 增殖及根 、 芽分化有不同约
效应 . ( 1 ) 叶片在黄光 、 蓝光 、红光 、 绿光 、 白光及黑暗条件 犷均能诱导产 生愈伤组织 ,黄光 、 蓝光 、红
光对愈伤组织的诱导有促进作用 . (2 ) 在愈伤组织增从过科 巾 蓝光有明 显的促进作用 , 而黄光则
表现出 比较明 显的抑制作用 . ( 3) 黄光 、 蓝光对报 、 芽的分 化具有较明显的促进作用 , 而绿光则对
根 、 芽的分化表现出抑制作用 .
关键词 光质效应 ;愈伤组织 ;器官分化 ;华黄陇
中图分类号 Q 9 4拭. 8
近年来 , 随着植物组织培养技术的深入发展 , 光质作为一种物理 因子已被广泛应用于组织
培养中光形态建成及其各种反应机理的研究 ! ’ 一 8 ,川 . 但不同光质对华黄蔑愈伤组织的诱寻 、 增
殖及根 、 芽分化的效应 , 目前未 见报道 . 1 9 9 3年 以来 , 我们在华黄茂组织培养 中 , 探讨了不同光
质对华黄蔑离体形态发生的效应 ,报道如下
l 材料和方法
1
.
1 试验材料
供试材料为华黄蔑 ( A 、 t ar g al 。 、 。 hl , e) , 、 : 、 L ) , 取 自河南 中医学院药用植物种植园 。挖 回越
冬地下很 ,置室内花钵 中培养 ,待芽长至 : 。 。二、 左右时 , 剪取其羽状复叶上的小 民卜片作外姨体
常规表面消毒后 ,在无菌条件下剪成 ` ) , 4 丫 。 : 二。 之 的小块接种
1
.
2 培养基
基本培养基为 M S 培养基 ,配制 2 种不同浓度和比例的 刃心 、 A 和 6一 B A 组 合 愈伤组织诱
导及增殖培养基为 M l ,根 、 芽分化培养基屯M Z ·
M
, :
M S + N A A I
.
5 m g I/
J
+ 6
一
B A o
.
3 m只 / I
-
M
。 :
M S + N A A O
.
1 m g / L + 6
一
B A I
.
0 m g I/
廿
1
.
3 不同光质处理及培养条件
在 M ; 上接种后 ,分别在黄光 、 蓝光 、 红光 、 绿 光 、 白光 二种光质的培养箱中培养 , 以黑暗培
养为对照 , 各种光源均 系冷光源 , 由复旦大学电光源研究所研制 , 劳光灯主要技术参数如表 认
各处理每天光照 8 一 川 h 培养温度为 执 土 Z C 接种 Z o d 后 将不同光质处理的愈伤组织转
至 M : 上 ,并继续在原来的光质条件下培养 .
收稿 日期 : 1 9 , 4一 。导一肠 . 第一 作者 :女 , 3 2 岁 ,讲师 , 现 工作单位 :河 南职业技术师 范学院农学系 .
* 国家 自然科学华金资助项 月 .
华中师范大学学报 ( 自然科学版 )第 28卷
L4 数据统计
每天观察 、 记录外植体形 态的变化及愈伤组织增殖动态 , 接种后 2 周统计外植体形成愈伤
组织块的结果 ,计算出愈伤组织诱导率 .
、 、 、 。 : 、 。 ` 。 , 愈伤组织块数 、 / , ~ 门 /思 ’田坦妮厉开午 一接神于闷直体)灭委交入 上甘 U / 。
接种后每隔 2 天 ,取不同光质条件下培养的愈伤组织各 3 瓶 ,称重并计算出每块愈伤组织
的生长量 (鲜重 ) ,绘出愈伤组织增殖 曲线 .
愈伤组织生长量 ~ 愈伤组织鲜重愈伤组织块数 一接种时每块外植体鲜重
在 M : 培养基上培养 30 d 后 , 统计不同光质条件下根 、 芽的诱导数量 , 分别计算 出根的诱
导率和芽的诱导率 .
、 、 。 、 : 千 、 、 , 诱 一导生根 (芽 ) 的愈伤组织块数 \ _ , 了、 。 。 /
丁民 戈付一 少通, 5` 于 』午、 一 - 一一石不王不又百又不一丽二石 i 乙雨不 面二 一 人 1 U U 厂。
1女 中甲 目 J 左夕、 ’ }刀习 土琴丈 J大 欠义
表 1 不同光质主要技术参数
技术参数 光 质黑 ! }音 白光 红光 蓝光 绿光 黄光
波 长范围 (n m )
波长峰值 (n m ,
功 率 ( w )
4 1 0 ~ 6 9 0 6 0 0~ 9 0 0 4 1 0一 爪 4 0 4 9 0~ 5 9 0 5 2 0~ 6 5 0
6 6 0 4 3 5
4 0 4 0
5 2 5 5 8 0
4 0 4 0
2 结果与讨论
2
.
1 不同光质处理愈伤组织形态学观察
接种后 Z d ,外植体形态开始发生变化 ,两端向上翘起 , 接种后 6一 s d ,不同光质处理的外
植体均在切 口处开始形成颗粒状愈伤组织 . 开始形成愈伤组织所需的时间分别为 : 黄光需 6 d ,
蓝光 、 红光需 7 d , 白光 、 绿光和黑暗培养需 s d , 由此可见 , 黄光 、 蓝光 、 红光对愈伤组织的诱导
有一定促进作用 . 接种 10 d 后 , 愈伤组织开始大量形成 , 在黑暗条件下所形成的愈伤组织呈淡
黄色 ,质地较松 ; 白光及其它 4 种单色光下产生的愈伤组织为淡黄绿色 , 质地较致密 ,其颜色稍
有差异 , 但区别不明显 . 接种 1 5 d 后计算愈伤组织诱导率 ,结果见表 2 .
表 2 不同光质处理的愈伤组织诱导率
光 质
愈伤组织诱 一导率 ( % )
黄光 蓝光 红光 绿光 黑暗 白光
9 6
.
8 8 9 6
.
7 7 9 6
.
5 9 9 6
.
5 6 9 5
.
6 5 9 2
.
7 7
从表 2 可以看出 , 各种光质条件下的愈伤组织诱导率均达到 92 %以上 , 差异不显著 , 其大
小顺序是 : 黄光 > 蓝光 > 红光 > 绿光 > 黑 暗> 白光 . 培养 18 一 20 d 后 , 不同光质条件下的愈伤
组织块边缘开始变褐 .
张爱娟等 仁9〕通过研究发现 , 内蒙黄蔑在光培养条件下形成愈伤组织质地坚硬 ,初期为淡黄
色 , Z o d 后为淡绿色 , 暗培养条件 下形成 的愈伤组织质地较松 , 呈淡黄色 . 这和我们的实验结
果是一致的 . 由此可 见 , 光照对形成愈伤组织的影响是 明显的 ,但不同单色光处理之间的差异
不甚明显 . 这一结果是否存在于同属 的其它植物中 , 尚待进行一步研究 .
2
.
2 不同光质对愈伤组织增殖 的效应
不同光质对愈伤组织增殖的效应见图 1 , 从图 1 可以看出 ,愈伤组织增殖曲线均呈 “ S ” 型 .
第 4 期 许桂芳等 :不同光质对华黄茂愈伤组织诱导 、增殖及器官分化的效应
接种后 。一 s d ,外植体脱分化 , 为愈伤组织形成启动期 ,鲜重增加不大 ; 10 一 18 d , 一部分细胞
分裂 ,一部分细胞则生长 ,此 阶段 内愈伤组织鲜重增加迅速 ; 18 d 以后 , 愈伤组织除一部分细
胞分裂外 ,大多数细胞生长逐渐停止 ,分化成熟 ,增重渐缓 , 曲线趋于平稳 . 从图 1 还可 以看出 ,
不 同光质处理的愈伤组织增殖 曲线有一定差异 ,接种后 。一 8 〔 1 , 各光质处理差异不甚明显 , 10
d 后 , 蓝光 、 白光和黑暗条件下愈伤组织增殖高于其它几种单色光 , 20 〔l 时各光质条件下的愈
伤组织增殖量均达最大值 , 其中蓝光为 1 56 · 6 n l g /块 、 黑暗 1 1 5 . 2 m g /块 、 白光 l o s m g /块 、 绿
光 98 . 4 m g /块 、 红光 90 · 4 m g /块 、 黄光 6 .0 2 m g /块 . 从以上结果可以看 出 ,绿光对华黄茂愈伤
组织生长的诱导 , 不如 白光或黑暗效果好 , 略比红光和黄光有效 ,但与蓝光相 比 , 其效果只有蓝
光的 6 3% . 黄光是各种单色光处理 中效果最差的 ,这一结果与倪德祥 「2一 ]以斑叶海棠为材料的
试验结果一致 .
不同光质对愈伤组织增殖的效应 ,不同的研究者用不同的材料研究得到的结果不尽相同 .
周吉源等川在油菜薄层细胞培养的实验中发现 : 蓝光 、 红光对愈伤组织生长促进作用明显 , 愈
伤组织生长量显著高于其它处理 . 王维荣等巨3〕对黄瓜及蕃茄的愈伤组织培养发现 :黄 瓜愈伤组
织培养物的生物量 以蓝光下为最高 , 绿光下次之 ,其它光质间的差异不明显 ; 而在番茄 中 ,红光
下的生物量最大 ,绿光下稍次 ,其它光质间的差异不很明显 . s e ib e r t仁5」等在烟草 叶组织培养中
发现蓝光和近紫外光有促进芽的发生和愈伤组织增重 的作用 . 我们的实验结果与以上结果有
相 同的 , 也有相异的 ,这可能是实验材料不同和实验条件有差异所致 .
0
内卜云住9白,1`,.立
OO
门6, .工
2
.
3 不同光质对华黄蔑根 、 芽分化的效应
在 M , 培养基上培养 20 d 后 ,将愈伤
组织 转至 M Z 培养基上 , 继续 在原来的光
质下培养 , 转接 3一 5 天 d 后 , 各种光质条
件下的愈伤 组织都 有绿色芽 点或芽丛分
化 . 转接 1周后 , 芽点开始有绿色叶柄及小
叶片分化 , 其中黑 暗条件下所分化形成的
芽点及芽点分化形成的羽状复叶均为淡黄
色 , 接近于 白色 . 转换培养基 20 d 后 , 开始
有根分化 , 在 M : 上培养 3 O d 后 ,统计不同
光质条件下根 、 芽的诱导率 ,结果如表 3 .
从表 3 可以看 出 ,在 M : 培养基上 ,黄
光和蓝光对芽的分化表现出比较明显的促
进作用 , 绿光 , 红光对芽的分化则表现出抑
制作用 . 对于根的分化 , 蓝光 、 黄光表现 出
较 明显的促进 作用 , 而绿光则有明显的抑
制作用 ,在绿光下未 见有根的分化 , 从实验
结果还可 以看出 , 在黑暗培养条件下 , 根 、
芽的诱导率均不是最低的 , 说 明光照对华
6 0
4 0
ǎ比任洲昔à拐华尸一、
培养 r叶 }i , J( 。! )
图 1 不同光质处理的愈伤组织生长曲线
黄光 , 2 . 红光 , 3 . 绿光 , 4 . 白光 , 5 . 黑暗 , 6 . 蓝光
黄茂根 、 芽的分化并非是必需的 , 同时在相同的光照强度 、 相同的培养基及相 同的愈伤组织诱
导过程 中 ,根 、 芽的诱导率不同 ,说 明不同光质对华黄茂根 、 芽的分化具有不 同的效应 .
53 6华中师范大学学报 (自然科学版 )第 28卷
表 3 不同光质处理的华黄蔑愈伤组织根 、 芽诱导率
_ _光 质项 日 一下二厂一二二, 一 ~ 一 , 二 - - 兀下 一— 二了 . 不 ; 一 -甲二二 - -不 -一 -一丁 !厂 -爪一二厂~一万下一羔 婚 曰 儿 红 尤 监 儿 球 尤 灭 尤根诱导率 (% )
芽诱导率 (% )
6
.
8 9
2 7
.
9 3
5
.
0 0
1 0
.
0 0
7 1 4
1 3
.
3 3
光
OO
0 0 8
.
3 3
2 0
.
0 0
3 5
.
7 1
0
ǎU自JL刁
光质对根 、 芽诱导的效应 目前报道不多 ,倪德祥 〔2 〕发现锦葵诱导生根时 ,蓝光 、 绿光效果十
分明显 , 远远超过其它各种单色光 ; 王维荣等川则在黄瓜愈伤组织培养中发现红光和绿光下均
未形成芽 ,表现出抑制芽分化的作用 . 我们的实验结果与之不尽相同 ,这是否与实验材料 、 实验
方法 、 光的光照强度等有关 , 尚待进一步研究 .
从实验结果可以看出 , 蓝光在华黄蔑叶片的脱分 化 、 愈伤组织增殖及根 、 芽诱导的全过程
中起促进作用 ,而绿光对这一过程各个阶段起抑制作用 黄光在这一过程的不同阶段所起作用
也不一 致 ,对华黄蔑叶片的脱分化具有一定促进作用 ,但对愈伤组织增殖却表现出明显的抑制
作用 , 而对根 、 芽分化具有明显的促进作用 . 红光在实验中效应不甚显著 . 黑 暗条件与其它单色
光处理相 比 ,外植体 (叶片 )启动较慢 ,但外植体启动后 ,愈伤组织增殖较快 , 在黑暗条件下亦可
以诱导形成根 、 芽 ,其诱导率均高于绿光 、 白光 , 因而光照对华黄茂叶片的脱分化 、 愈伤组织增
殖及植株再生并非必需 ,但采用一定光照强度的单色 光处理 ,可以缩短外植体 的启动时间 ,促
进愈伤组织增殖及提高根 、 芽诱导率 .
参 考 文 献
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第 4期 许桂芳等 : 不同光质对华黄蔑愈伤组织诱导 、增殖及器官分化的效应 5 3 7
E F F E C T S O F L I G H T Q U A L I T Y O N C A L L U S I N D U C T I O N
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, R O O T A N D B U D D I F F E R E N T I A T I O N
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