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大叶栎组织培养中外植体褐变的初步研究



全 文 :大叶栎组织培养中外植体褐变的初步研究
刘光金 ,黄寿先 *,刘 芳 ,梁机 ,周传明 (广西大学林学院 ,国家林业局中南速生材繁育重点实验室 ,广西南宁 530004)
摘要 [目的 ] 分析大叶栎多酚类物质含量对初代培养外植体褐变的影响情况。 [方法] 将大叶栎外植体接种在添加不同浓度的活性
炭和抗坏血酸的MS培养基上 ,观察其褐变致死情况。同时对大叶栎不同年龄 、不同部位试样的多酚类物质含量进行测定 ,分析其对初
代培养外植体褐变的影响 ,初步研究降低大叶栎初代培养外植体褐变的措施。 [结果] 大叶栎不同器官、不同部位的试样多酚类物质含
量不同 ,多酚类物质含量与大叶栎初代培养外植体褐变呈极显著的正相关(r=0.899),在培养基中添加 1.0~ 3.0 g/L活性炭和 0.1~
0.3mg/L抗坏血酸有利于降低大叶栎初代培养外植体的褐变 ,活性炭的效果略优于抗坏血酸。 [结论] 大叶栎初代培养外植体的褐变
与多酚类物质含量密切相关。
关键词 大叶栎;多酚类物质;组织培养;褐变
中图分类号 S722.3+7  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2009)16-07343-02
PreliminaryStudyonBrowningofExplantinCastanopsisfissaTissueCulture
LIUGuang-jinetal (ForestryColege, GuangxiUniversity, KeyLaboratoryforBreedingFast-growingTreeinCentralSouthChinaofState
ForestryAdministration, Nanning, Guangxi530004)
Abstract [ Objective] ThepurposewastoanalyzetheefectsofpolyphenolsubstancecontentinCastanopsisfissaonexplantbrowninginini-
tialculture.[ Method] ThebrowningcauseddeathofC.fissaexplantwasobservedbyinoculatingC.fissaexplantontheMSmediumwithdif-
ferentconcentration.oftheactivecarbonandascorbicacid.Meanwhile, thepolyphenolsubstancecontentsinthesamplesofC.fissawithdif-
ferentagesinvariouspositionsweredetermined, itseffectsonexplantbrowningofinitialculturewereanalyzedandthemeasuresofreducing
explantbrowningininitialcultureforC.fisawereresearchedpreliminarily.[ Result] Thepolyphenolsubstancecontentsinthesamplesof
C.fissaindifferentorgansanddiferentpositionswerevaried, andthepolyphenolsubstancecontentshadextremelysignificantpositivecorre-
lationwithexplantbrowningininitialcultureofC.fissa(r=0.899).Adding1.0-3.0g/Lactivecarbonand0.1-0.3mg/Lascorbicacid
inmediumwasinfavorofdecreasingthebrowningofexplantofC.fisaininitialculture, andtheefectofactivecarbonwasslightlybetter
thanthatofascorbicacid.[ Conclusion] ThebrowningofexplantofC.fisaininitialculturewascloselyrelatedwithpolyphenolsubstance
contents.
Keywords Castanopsisfisa;Polyphenolsubstance;Tissueculture;Browning
基金项目 广西 “十五 ”林业科技项目(林科字 2002[ 18] )。
作者简介 刘光金(1983-),男 ,山东肥城人 , 硕士研究生 ,研究方向:
林木遗传改良。 *通讯作者 , E-mail:huangshouxian@ 163.
com。
收稿日期  2009-03-17
  大叶栎(Castanopsisfisa)又名黧蒴栲 ,属壳斗科栲属植
物 ,是南亚热带常绿阔叶速生树种。该树种生长快 、萌芽力强 ,
具有较高的工业利用价值及良好的生态效益 [ 1-3] 。大叶栎的
器官富含多酚类物质 ,在组织培养中易导致初代培养外植体
褐变死亡。笔者对大叶栎不同年龄 、不同部位试样的多酚类
物质含量进行测定 ,分析其对初代培养外植体褐变的影响 ,
并初步试验了降低大叶栎初代培养外植体褐变的措施。
1 材料与方法
1.1 材料 大叶栎试样采自广西南宁市广西大学林学院实
验基地。
1.2 方法
1.2.1 多酚类物质的含量测定。测定采用比色法 [ 4] 。
1.2.1.1 样品制备。将 1g试样研磨后置于 200 ml三角瓶
中 ,加入 50 ml沸蒸馏水 ,沸水浴浸提 30min,每隔 10 min轻
摇三角瓶。冷却至室温后 ,蒸馏水定容至 100 ml。
1.2.1.2 多酚类物质的测定。吸取 1 ml样品液 ,加入蒸馏
水 4ml,酒石酸铁溶液 5 ml,用磷酸缓冲液定容至 25 ml,用
UV755B紫外分光光度计在 540nm处测其吸光度 , 3次重复 。
1.2.1.3 标准曲线的绘制。①酒石酸铁溶液的配制:取
FeSO4·7H2O(AR级)100mg,酒石酸钾钠(AR级)500 mg,用
水溶解并定容至 100 ml容量瓶。②磷酸缓冲液的配制:将
0.066 7 mol/L磷酸氢二钠(AR级)溶液与 0.066 7 mol/L磷
酸二氢钾(AR级)溶液按 84∶16比例混合 ,调节 pH值至 7.5。
③没食子酸丙酯标准溶液的配制:准确称取干燥的没食子酸
丙酯(CR级)50mg,置于 100ml容量瓶中 ,用蒸馏水定容至
刻度 ,浓度为 0.5mg/ml。
准确吸取没食子酸丙酯标准液 0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0
ml,分别置于 25ml容量瓶中 ,加水至体积为 5ml;再各加入 5
ml酒石酸铁溶液 ,用磷酸缓冲液定容至 25 ml,混匀 ,在 540
nm处 ,测定光密度。然后以没食子酸浓度为横坐标 ,以其吸
光度为纵坐标作标准曲线(图 1)。计算回归方程为:y=
12.782 857 14x+0.015 142 857, r=0.999 471 077。
图 1 没食子酸丙酯标准溶液标准曲线
Fig.1 Standardcurveofpropylgalatestandardsolution
1.2.2 大叶栎初代培养褐变试验 。外植体接种在 MS培养
基上 ,接种后第 30天观察外植体褐变致死情况。
1.2.3 抗褐变试验。在 MS培养基上添加不同浓度的活性炭
和抗坏血酸 ,外植体接种第 30天观察记录其褐变致死情况。
2 结果与分析
2.1 不同器官不同取样部位的多酚类物质含量变化 由表
1可知 , 3年生大叶栎半木质化枝条茎段与叶子多酚含量均
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(16):7343-7344 责任编辑 熊章琴 责任校对 施倩倩
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2009.16.111
高于新生萌芽条茎段与叶子;半木质化枝条和新生萌芽条的
叶子多酚类含量明显高于其茎段 ,约为茎段含量的 3 ~ 5倍 。
形态学位置不同 ,半木质化枝条和新生萌芽条茎段多酚含量
也有差异 ,形态学上端含量高于形态学下端 。
表 1 大叶栎不同试样多酚类物质的含量
Table1 PolyphenolscontentofsamplefromdiferentpartsofCastan-
opsisfissa
半木质化枝条Halflignifiedbranch
多酚类物质含量∥%Polyphenolscontent
新生萌芽条Newcoppiceshoot
多酚类物质含量∥%Polyphenolscontent
上段 Upperpart 3.37 上段 Upperpart 5.20
中段 Medianpart 3.05 中段 Medianpart 2.01
下段 Lowerpart 2.41 下段 Lowerpart 1.71
幼叶 Youngleaf 11.90 幼叶Youngleaf 11.36
成熟叶Climaxleaf 8.83 成熟叶 Climaxleaf 7.44
2.2 大叶栎多酚类物质含量对初代培养外植体褐变的影响
 取新生萌芽条的顶位芽 、中位芽 、基位芽和 3年生半木质
化枝条的顶位芽 、中位芽 、基位芽 ,经 0.1%氯化汞消毒灭菌
后分别接种于 MS基本培养基上 ,接种后 30 d观察统计褐变
结果。由表 2可知 ,半木质化枝条和新生萌芽条都表现出取
自形态学上端的外植体褐变率高于形态学下端外植体 。用
不同部位的外植体初代培养的褐变率与相对应的多酚类物
质含量进行相关分析 ,褐变率与多酚类物质含量呈极显著的
正相关(r=0.899)。
表 2 大叶栎不同部位外植体初代培养的褐变率
Table2 BrowningrateofexplantfromdifferentpartsofCastanopsis
fissaininitialculture
不同部位Differentparts
新生萌芽条Newcoppiceshoot
接种外植体数Explantnumber
褐化率%Browningrate
半木质化枝条Halflignifiedbranch
接种外植体数Explantnumber
褐化率%Browningrate
上段 Upperpart 33 87.9 35 71.4
中段 Medianpart 35 20.0 30 60.0
下段 Lowerpart 30 13.3 34 55.9
2.3 活性炭和抗坏血酸对大叶栎初代培养外植体褐变的影
响 由表 3可知 ,在培养基中添加活性炭和抗坏血酸对褐变
有良好的抑制作用。不添加活性炭和抗坏血酸的培养基上 ,
初代培养外植体的褐变死亡率高达 80%;添加活性炭和抗坏
血酸的培养基上外植体的平均褐变率分别为 47.5%和
50.8%。
表 3 活性炭和抗坏血酸对大叶栎外植体初代培养褐变的影响
Table3 Effectofactivatedcarbonandascorbicacidonexplant
browningrateofCastanopsisfissaininitialculture
活性炭g/LActivatedcarbon
接种外植体数Explantnumber
褐化死亡率∥%Browningrate
抗坏血酸g/LAscorbicacid
接种外植体数Explantnumber
褐化死亡率∥%Browningrate
0 30 80.0 0 30 80.0
1.0 30 48.3 0.1 30 50.0
2.0 30 42.5 0.2 30 58.3
3.0 30 51.7 0.3 30 44.2
3 小结
(1)大叶栎不同器官 、不同年龄 、不同部位材料多酚类物
质含量不同。 3年生大叶栎半木质化枝条茎段和叶子的多酚
类物质含量高于新生萌芽条的茎段与叶子;3年生半木质化
枝条和新生萌芽条叶子多酚类含量明显高于茎段;同一枝条
形态学上端多酚类物质含量高于形态学下端。
(2)大叶栎初代培养外植体的褐变与多酚类物质含量呈
极显著的正相关 。
(3)在培养基中添加 1.0 ~ 3.0 g/L活性炭和 0.1 ~ 0.3
mg/L抗坏血酸有利于降低大叶栎初代培养外植体的褐变 ,
活性炭的效果略优于抗坏血酸。在培养基中添加抗褐变物
质是减轻褐变影响的常用方法 ,但由于植物种类不同 、抗褐
变剂种类和浓度不同 ,组织培养材料的褐变程度有很大的
差异 [ 5-6] 。
参考文献
[ 1] 苏小青.不同演替阶段中黧蒴栲种群的大小结构与分布格局 [ J].应用
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[ J].广东造纸, 1998(2):1-4.[ 3] 黄寿先 ,李耀斌 ,周传明,等.广西苍梧县大叶栎生长量变异规律的初
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[ J].南开大学学报:自然科学版, 2001, 34(4):120-122.
科技论文写作规范———缩略语
采用国际上惯用的缩略语 。如名词术语 DNA(脱氧核糖核酸)、RNA(核糖核酸)、ATP(三磷酸腺苷)、ABA(脱落酸 )、
ADP(二磷酸腺苷)、CK(对照)、CV(变异系数)、CMS(细胞质雄性不育性)、IAA(吲哚乙酸)、LD(致死剂量)、NAR(净同化
率)、PMC(花粉母细胞)、LAI(叶面积指数)、LSD(最小显著差 )、RGR(相对生长率),单位名缩略语 IRRI(国际水稻研究
所)、FAO(联合国粮农组织)等 。对于文中有些需要临时写成缩写的词(如表及图中由于篇幅关系以及文中经常出现的词而
写起来又很长时),则可取各主要词首字母写成缩写 ,但需在第一次出现处写出全称 ,表及图中则用注解形式在下方注明 ,以
便读者理解 。
7344           安徽农业科学                         2009年