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秋水仙素对四季桔多倍体的诱导效应



全 文 :表 2 正交试验结果
试验 A料水比(w /v)
B温度
(℃)
C时间
(h)
水溶性多糖
得率(m g /g)
1 1(1∶15) 1 (75) 1 (2. 0) 4.52
2 1 2 (80) 2 (2. 5) 6.18
3 1 3 (85) 3 (3. 0) 8.50
4 2 (1∶20) 2 3 6.84
5 2 3 1 4.04
6 2 1 2 4.66
7 3 (1∶25) 3 2 6.14
8 3 1 3 3.54
9 3 2 1 4.10
k1 3.20 2. 12 2. 13
k2 2.59 3. 58 2. 83
k3 2.31 3. 11 3. 15
r值 0.89 1. 46 1. 02
3 讨论
枇杷叶作为枇杷最重要的药用部位 , 具有广阔
的产业化前景 , 而提取工艺的研究是产业化的重要
环节之一。本研究采用水提醇沉法提取多糖 , 旨在
探索一条可行的工业化提取路线 , 为充分利用枇杷
资源做准备 。试验表明 , 枇杷叶多糖提取最佳工艺
条件为:料水比 1∶15, 在 80℃温度下提取 3h , 多
糖得率为 8.61mg /g。如果采用多次提取[ 9] , 得率
可进一步提高 , 因此具有一定的生产意义。
参考文献
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秋水仙素对四季桔多倍体的诱导效应
郑君强1 罗筱玉 1 方小燕 2
(1福建省三明农业学校 , 福建沙县 365500;2福建农林大学园艺学院)
  收稿日期:2005 - 08 - 02
摘 要 以四季桔 (Fortunella ca lamond in)种子为外植体 , 研究了秋水仙素对多倍体诱导的影
响 , 结果表明:将种子用秋水仙素溶液浸渍比直接接种在含秋水仙素的培养基上 , 诱导多倍体的
效果更好 , 用 0.2%秋水仙素溶液浸渍种子 12.75h, 诱导率最高 , 达 14.4%;在含 0.2%秋水仙
素的培养基上培养 50d, 诱导率为 9.8%;变异植株叶片变大 , 茎变粗 , 有少量植株出现三出复
叶突变;变异植株的气孔明显大于二倍体植株 , 气孔密度降低。
关键词 四季桔;秋水仙素;多倍体
  四季桔是金柑和宽皮柑桔的杂交种 , 为芸香科
常绿乔木或灌木 , 果实小巧玲珑 , 桔色的果实四季
不绝 , 鲜艳圆润 , 是一种常见的观果植物 , 春节期
间尤其受欢迎。前人研究认为 , 多倍体果树在果实
颜色 、抗性和不育性等方面优于二倍体 [ 1] 。本试
验采用秋水仙素处理种子进行组织培养 , 观察多倍
体的诱导情况 , 以期为四季桔观赏性状和抗性的改
良提供材料。
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福建果树 总第 135期                       Fujian F ruits 2005.4 试验研究
1 材料与方法
1.1 材料
试验于 2004年 1月在福建农林大学园艺植物
遗传育种实验室进行 。从 3年生四季桔植株上摘取
未转色的果实 , 取出种子 , 剥去外种皮 , 用 75%
酒精浸 30s、 0.1%升汞消毒 5m in、无菌水浸洗 6
次 , 在无菌条件下剥去种皮 , 将各个胚仔细分开
(四季桔种子为多胚)备用 。按陈振光 (2000)的
方法[ 2] , 配制培养基 , 其成分为:MS +BA1.0 +
NAA0.1, 蔗糖 30%, 琼脂 0.8%, pH值 5.8。在
压力 1.1kg /cm2 、 温度 121℃下灭菌 20m in后 , 分
装于 100m l三角瓶 , 每瓶 25m l, 瓶口用聚丙烯薄
膜包封;培养温度 (25 ±2)℃, 光照度 1200Lx,
光周期 12h。
1.2 多倍体的诱导
1.2.1 混培法
在培养基中加入秋水仙素 , 设 0.1%、 0.2%、
0.5%3个浓度 , 30、 40、 50、 60d 4个培养时间 ,
将未经秋水仙素处理的种子接种到培养基上 , 每瓶
接 3粒种子 , 以不加秋水仙素的培养基为对照 。
1.2.2 浸渍法
用不同浓度的秋水仙素直接浸渍去外种皮的四
季桔种子 , 设 0.1%、 0.2%、 0.5%3个浓度 , 0.75、
6.75、 12.75、 28h 4个处理时间 , 将不同处理的四
季桔种子分别接种到不含秋水仙素的培养基上 , 每
瓶接 3粒 , 以不经秋水仙素处理的种子为对照。
1.3 观察与鉴定
每隔 30d 1次 , 观察植株的形态 , 估测植株叶
片大小 , 统计诱导率和死亡率。撕取变异株和二倍
体植株叶片下表皮制片 , 在显微镜下观测气孔大小 、
数量及密度 , 取 30个样本数据的平均值。取样部位
为顶部第 2叶。气孔面积 =π×长轴 ×短轴。
2 结果与分析
2.1 培养基中秋水仙素浓度和培养时间对四季桔
多倍体诱导的影响
  由表 1可见 , 用混培法进行诱导 , 在 0.1% ~
0.2%的浓度范围内 , 诱导率随着秋水仙素浓度的
升高和培养时间的增加而增加 , 以 0.2%培养 50d
的诱导率最高 , 达 9.8%;当浓度增至 0.5%、 培
养时间为 50d时 , 诱导率仅为 2.5%, 有的植株产
生毒害征兆 , 甚至死亡。
表 1 培养基中秋水仙素浓度和培养时间对
四季桔多倍体诱导的影响
浓度
(%)
处理时间
(d)
接种数
(个)
死亡数
(个)
死亡率
(%)
诱导数
(个)
诱导率
(%)
0. 1 30 40 4 10. 0 0 0
40 40 10 25. 0 0 0
50 40 15 37. 5 1 2. 5
60 40 18 45. 0 2 5. 0
0. 2 30 40 6 15. 0 0 0
40 40 11 27. 5 2 5. 1
50 40 17 42. 5 4 9. 8
60 41 20 50. 0 3 7. 5
0. 5 30 40 10 25. 0 1 2. 6
40 38 16 40. 0 1 5. 2
50 40 28 70. 0 0 0
60 40 40 100 0 0
CK 30 40 1 2. 5 0 0
40 40 1 2. 5 0 0
50 40 2 5. 0 0 0
60 40 2 5. 0 0 0
注:诱导数指经处理后变异的外植体个数;存活率 =(存活外植体个
数 /接种外植体个数)×100%;诱导率 =(诱导数 /接种数)×100%;
死亡率 =(无生长迹象的外植体个数 /接种个数)×100%(表 2同)。
2.2 秋水仙素浸渍浓度和时间对四季桔多倍体诱
导的影响
表 2 秋水仙素浸渍浓度和时间对四季桔多倍体诱导的影响
浓度
(%)
浸渍时间
(h)
接种数
(个)
死亡数
(个)
死亡率
(%)
诱导数
(个)
诱导率
(%)
0. 1 0. 75 30 10 33. 3 1 3. 3
6. 75 28 14 46. 6 1 3. 6
12. 75 31 16 53. 3 2 6. 5
28. 00 30 22 73. 3 2 6. 7
0. 2 0. 75 30 12 40. 0 1 3. 3
6. 75 30 16 53. 3 3 10. 0
12. 75 28 21 71. 0 4 14. 4
28. 00 28 26 86. 7 2 11. 0
0. 5 0. 75 30 30 100 0 0
6. 75 30 30 100 0 0
12. 75 30 30 100 0 0
28. 00 30 30 100 0 0
CK 0 30 2 93. 3 0 0
  由表 2可知 , 用浸渍法进行诱导 , 其诱导率也
在一定范围内随着浸渍浓度和浸渍时间的增加而增
加 , 以 0.2%、 12.75h的诱导效果最好 , 诱导率高
达 14.4%;而在浓度为 0.2%的秋水仙素溶液中浸
渍 28h之后 , 诱导率却下降为 11%, 当浸渍浓度
达到 0.5%时 , 处理的种子全部死亡。因此 , 秋水
仙素处理的适宜浓度为 0.2%, 适宜处理时间为
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福建果树 总第 135期                       Fu jian Fruits 2005.4 试验研究
12.75h。在观察中还发现 , 有少量突变植株产生三
出复叶 (图版 B)。
2.3 变异植株与二倍体植株的叶片与气孔形态比

表 3 四季桔变异植株和二倍体植株的叶片及气孔形态
植株类型
叶  片 气  孔
长度
(cm)
宽度
(cm)
厚度
(cm) 叶色
长轴
(um)
短轴
(um) 长轴 /短轴
密度
(个 /mm2)
面积
(um2)
变异植株 2.3 1. 3 0. 03 深绿 18.1 14. 58 1. 24 541. 33 731.12
二倍体植株 1.8 0. 8 0. 01 绿色 16.94 13. 01 1. 30 581. 19 668.35
  由表 3可见 , 变异植株的叶色深绿 , 叶长 、叶
宽 、叶片厚度均大于二倍体植株;观察还发现 , 变
异植株的茎变粗 , 叶片表面有一层很厚的蜡质 , 有
光泽 (图版 A);气孔长短轴变大 , 气孔密度变
小 , 气孔保卫细胞变大。出现这种差异是由于多倍
体组织器官的 “巨大性” 引起的 。
3 讨论
混培法和浸渍法相比较 , 浸渍法的诱导率会更
高一些 , 而且随着秋水仙素溶液浓度的提高而提高。
伊华林等认为 , 这是因为在多倍体诱导过程中 , 处
理时期非常重要。秋水仙素只对正在分裂的细胞有
影响 , 对静止状态的细胞没有作用 [ 3] , 而在浸渍的
时候秋水仙素直接作用于四季桔种子 , 从而促进其
细胞的分裂。我们认为 , 这可能是因为用浸渍法处
理的种子与秋水仙素溶液的接触面积较大 , 秋水仙
素溶液渗透速度及在种子中的富集量较高。
秋水仙素处理四季桔种子的效果分别受到内外
两种因素的影响 。内因表现在外植体的选择上 , 越
幼嫩的种子发生变异的机率越高;外因则是表现在
处理时间和处理浓度上 , 秋水仙素浓度高 、处理时
间长对材料有毒害 , 严重者将导致死亡 , 但多倍体
诱导率可能提高;而浓度低 、 处理时间短 , 则不易
得到多倍体植株 。因此 , 掌握合适的处理浓度和时
间对获得最好的加倍效果极为重要。关于处理和浓
度时间的最适宜组合问题尚有不同看法 , 连雪斌
(1995)[ 4] 认为低浓度 、 长时间的组合较好;而
Chen (1979)[ 5]则倾向于高浓度 、 短时间的组合 。
不同的作物有不同的最适的组合 , 根据我们的试
验 , 初步认为以浓度 0.2%、 浸渍时间 12.75h的
诱导效果最好 。
多倍体的产生 , 受外植体的生长状态 、倍性水
平 , 以及秋水仙素的处理时间 、浓度 、 温度和渗透
剂的影响 [ 6] 。为使秋水仙素诱导多倍体成为一项
成熟的技术 , 还须在更多的植物上开展广泛的研
究 , 尤其是外植体的生长状态对加倍效果的影响机
理有待于进一步探讨。
参考文献
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图版 四季桔的变导植株与对照植株 (A.变异植株 , 表现为叶片变大;B.变异植株 , 表现为三出复叶突变;C.对照植株。)
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福建果树 总第 135期                       Fujian F ruits 2005.4 试验研究