全 文 :第 21 卷第 3期
2003 年 9 月
徐州师范大学学报(自然科学版)
J.of Xuzhou Normal Uni.(Natural Sciences)
Vol.21 , No.3
Sep., 2003
收稿日期:2003-05-20
作者简介:王爱民(1970-),女,江苏徐州人 ,讲师,硕士生,主要从事植物组织培养和应用的研究.
不同碳源对红边朱蕉组培苗生长的影响
王爱民1 , 2 , 刘 文2 , 傅中滇1
(1.华东师范大学生命科学学院 ,上海 200063;2.徐州师范大学 生物系 ,江苏 徐州 221116)
摘要:从碳源角度进行了降低红边朱蕉组培苗生产成本的试验;比较分析了蔗糖 、葡萄糖 、果糖 、食用白糖和红糖等 5
种碳源对红边朱蕉试管苗增殖速度 、根诱导效率、内含物积累的影响.分别以蔗糖 、葡萄糖 、果糖 、白糖 、红糖为碳源培养 4
周,培养物均能很好地生长 、生根 ,同时有利于可溶性糖和蛋白质的积累.结果表明 , 在组培快繁中 , 为降低成本 , 可以食用
白糖 、红糖等为碳源 ,替代分析纯蔗糖.
关键词:成本;碳源;红边朱蕉
中图分类号:Q944 文献标识码:A 文章编号:1007-6573(2003)03-0076-03
近年来 ,植物组织培养技术有了飞速发展[ 1] ,尤其是快速繁殖技术替代传统的种子繁殖和扦插繁殖在
园艺上的应用[ 2] .然而 ,由于组织培养成本较高[ 3] ,制约了它在农林 、园艺等方面的广泛应用.因此研究降
低试管繁殖的成本是十分必要和切合实际的.
在植物组培中 ,碳源不仅为培养物提供能量 ,而且是培养物渗透环境的主要调节者[ 4 〗.在降低培养基
配制成本方面 ,多数是从琼脂用量和激素用量的角度考虑[ 5] ,而从碳源角度降低培养基成本尚未见报道.
本文研究了不同碳源对红边朱蕉试管苗生长繁殖的影响 ,探讨不同碳源下 ,红边朱蕉试管苗的生长状况 ,
同时为从培养基水平降低成本提供参考依据.
1 材料与方法
1.1 材料的培养
以本试验室培养的红边朱蕉(Cordyline terminalis cv.“Red edge”)试管苗为试验材料 ,于 1 mg/ L 的
1/2MS+6-BA中增殖 ,于0.3 mg/L 的1/2MS+NAA中生根(上述培养基均含0.8%琼脂 ,pH 5.8).试验时
切取一个带叶茎段或单株苗 ,分别培养于含有 3%的不同碳源的上述培养基中 ,每瓶接种 5个茎段或单株
苗 ,于(25±2)℃,2 000 lx ,光照 14 h/d下培养 4周后 ,取样测定.
1.2 测定方法
叶绿素的质量分数采用 Arnon法测定 ,可溶性糖的质量分数采用蒽酮比色法测定 ,蛋白质的质量分数
采用双缩脲法测定[ 6] .实验结果用统计学方法进行处理.所有数据均为 3次重复的平均值.
2 结果
2.1 不同碳源对红边朱蕉生长的影响
从表 1中可看出 ,以 MS为基本培养基 ,分别以蔗糖 、葡萄糖 、果糖 、白糖以及红糖作为碳源 ,均可支持
培养物的生长.以葡萄糖 、果糖为碳源的生长速度较快 ,芽增殖倍率较高 ,经过一个培养周期 ,芽的增殖倍
率分别为 6.0 、7.2 ,干物质积累量较蔗糖的也有所增加;白糖和红糖也能很好地支持培养物的生长增殖 ,
芽的增殖倍率分别为 7.2 、7.0 ,且干物质积累量明显增加(p<0.05),苗生长健壮.
把长势好的无根小苗 ,转接到分别用不同碳源配制的培养基中培养 30 d ,观测其发根率和根系生长情
况.结果(见表 2)表明 ,蔗糖 、葡萄糖和果糖为碳源配制的培养基中 ,小苗发根率 、根数和根长相仿 ,而白糖
和红糖为碳源 ,小苗的发根率 、根数和根长等各项指标明显增加(p<0.05).
表 1 不同碳源对红边朱蕉试管苗生长的影响
Tab.1 Effects of different carbon sources
on the growth of culture tissue plantlets of Cordyline terminalis
碳源 接种数/个 芽增殖率/倍 干重a/mg 小苗长势
蔗糖 50 6.2±0.63 44±2.32 叶色浅绿,长势强
葡萄糖 40 6.0±0.28 43±3.72 叶色浅绿,长势强
果糖 40 7.2±0.09 51±1.01 叶色浅绿,长势强
白糖 50 7.2±0.73 56±1.31* 叶色深绿 ,长势强 ,苗壮
红糖 50 7.0±0.58 59±2.82* 叶色深绿 ,长势强 ,苗壮
a:接种时平均干重 4.4 mg , *p<0.05.
表 2 不同碳源对红边朱蕉小苗诱导生根效果的比较
Tab.2 Effects of different carbon sources on the
root-producing efficiency in culture tissue plantlets of Cordyline terminalis
碳源 接种苗数/个 发根苗数/株 发根率/% 总发根数/根 平均根长/cm
蔗糖 30 28±1.20 93.3±5.61 4.85±1.44 18.60±3.85
葡萄糖 30 27±1.70 90.0±4.23 4.93±0.59 17.87±2.71
果糖 30 28±0.56 93.3±4.73 5.11±0.92 16.95±0.82
白糖 30 28±2.03 93.3±0.97 5.42±0.48* 18.71±2.57
红糖 30 28±1.95 93.3±2.00 5.29±0.72* 19.04±0.78
*p<0.05.
2.2 不同碳源对红边朱蕉试管苗可溶性糖和蛋白质含量的影响
不同碳源下红边朱蕉试管苗可溶性糖的质量分数测定结果见表 3.葡萄糖 、果糖为碳源 ,可溶性糖的质
量分数分别为 4.78%、 4.64%,略低于蔗糖 ,但无明显差异;结果还表明 ,红糖为碳源 ,可溶性糖的质量分
数可达 5.95%,明显高于其他几种碳源的培养(p<0.05).
表 3 不同碳源对红边朱蕉试管苗可溶性糖和蛋白质含量的影响
Tab.3 Effects of different carbon sources on the mass fraction of soluble
carbohydrate and protein in culture tissue plantlets of Cordyline terminalis
碳源 可溶性糖质量分数/ % 蛋白质质量分数/ %
蔗糖 5.04±0.02 1.15±0.62
葡萄糖 4.78±0.04 1.31±0.47
果糖 4.64±1.05 1.22±0.72
白糖 5.29±0.74 1.70±0.07*
红糖 5.95±0.28* 1.80±0.37*
*p<0.05.
以葡萄糖 、果糖为碳源 ,试管苗蛋白质的质量分数积累量略高于蔗糖为碳源的培养 ,但亦无明显差异;
而以白糖和红糖为碳源 ,试管苗蛋白质的质量分数积累量达 1.70%、 1.80%,明显高于蔗糖为碳源的培养
(p<0.05).
3 讨论
蔗糖能支持绝大多数植物离体培养物的旺盛生长[ 7] ,一直被作为植物组织培养的标准碳源而广泛应
用.大多数合成培养基也均以蔗糖作为唯一碳源[ 8 ~ 10] .近年来的研究表明蔗糖并不一定是最佳碳源[ 6] .糖
的种类和用量不仅影响培养物生长速度和生长量 ,而且影响其代谢水平 、次生代谢物合成以及细胞的形态
和发生[ 11] .
本试验结果表明 ,不同碳源明显影响着红边朱蕉试管苗的生长速度 、生根效率和物质积累.在本试验
所选择的五种糖中 ,蔗糖和葡萄糖 、果糖在支持培养物的生长 、生根 、内含物的积累方面的有效性基本等
同.红糖和白糖作为碳源 ,也能很好地支持培养物的生长 ,有利于根的诱导和物质积累.市售白糖的价格只
有分析纯蔗糖的 1/15 ,红糖的价格更低 ,因此这两种价格低廉的糖类作为碳源应用在红边朱蕉的快速繁殖
中降低生产成本是完全可行的.
77第 3 期 王爱民等:不同碳源对红边朱蕉组培苗生长的影响
培养基中其他成分还可进一步研究 ,采用一些价格低廉的替代品 ,从更多方面尝试降低生产成本 ,使
得试管快速繁殖技术与商业应用更紧密地结合起来 ,促进实验室的研究成果早日应用于生产.
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A Preliminary Study on the Reducing Cost
of Tissue Culture Plantlet of Cordyline terminalis
WANG Ai-min1 ,2 , LIU Wen2 , FU Zhong-dian1
(1.College of Life Science, East China Normal University , Shanghai , 200063 , China;
2.Department of Biology , Xuzhou Normal University , Xuzhou , Jiangsu , 221116 , China)
Abstract:The experiments for reducing the production cost of culture tissue plantlets of Cordyline terminalis
were made to compare the effects of five carbon sources ,which were sucrose , glucose , fructose , edible white sugar and
brow n sugar , on the multiplying rate , the root-producing ef ficiency and the accumulation of inclusion.After culturing
w ith above carbon sources for four weeks , the plantlets grew and rooted very well , and it was beneficial to the accu-
mulation of soluble carbohydrate and protein.The results showed that edible white sugar and brow n sugar could take
the place of analy tically pure sucrose in order to reduce the production cost in fast reproduction.
Key words:cost;carbon source;Cordyline terminalis
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