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葡萄试管苗生根与体内金属离子含量变化



全 文 :植物生理学通讯 第41卷 第6期,2005年12月 831
葡萄试管苗生根与体内金属离子含量变化
李胜1,2,* 杨德龙1 王新宇2 杨宁3 李唯1 武季玲1 曹孜义1
1 甘肃农业大学生命科学技术学院植物组织培养研究室,兰州 730070;2 兰州大学生命科学学院,兰州 730000;3 西
北师范大学生命科学学院,兰州730070
Rooting and Changes in Metal Ion Content of Grape (Vitis vinifera L.) Test-
tube Plantlet
LI Sheng1,2,*, YANG De-Long1, WANG Xin-Yu2, YANG Ning3, LI Wei 1, WU Ji-Ling1, CAO Zi-Yi1
1Plant Tissue Culture Laboratory, College of Life Sciences & Technology, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;
2College of Life Science, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China; 3College of Life Science, Northwest Normal University,
Lanzhou 730070, China
提要 “矢芙罗莎”、“森田尼无核”、“藤稔”和“皇家秋天”4 种葡萄试管苗开始生根时,Cu2+、Zn2+、Fe2+ 和 Ca2+ 含量
增加,而后下降,维持较低水平;Mg2+ 含量先下降,以后则上升至正常水平。
关键词 葡萄;试管苗;生根;金属离子
收稿 2005-03-28 修定   2005-09-12
*E-mail: lish@gsau.edu.cn, Tel: 0931-7631547
已有的植物试管苗增殖的研究多集中在培养
基中激素和微量元素成分、培养基种类、培养条
件[1~3],而对植物组织培养过程中试管苗体内金属
离子含量动态变化的报道较少。本文检测了不同
培养时间内葡萄试管苗 Cu2+、Zn 2+、Fe2+、Ca 2+
和 M g 2+ 的含量变化。
材料与方法
以甘肃农业大学生命科学技术学院组织培养
研究室继代保存2年易生根的葡萄(Vitis vinifera L.)
“矢芙罗莎”(Ya t o m i R o s a )、“森田尼无核”
(Centennial Seedless),难生根的“藤稔”
(Fujiminori)和“皇家秋天”(Autumn Royal)试管苗
为材料。培养基按照文献 3 的配方配制。用无离
子水代替蒸馏水,玻璃器皿均用无离子水洗净。
pH 调至 6.0,附加 0.2 mg·L-1 的 IAA,每个三角
瓶(150 mL)准确装入50 mL 培养基。每瓶接3个
双芽茎段,每个品种接种 75 瓶。24 h 连续光照
(光强为40 mmol·m-2·s-1)培养,培养温度(25±2)℃。
采用随机抽样法,将每个品种分成 2 组,一组用
于生长指标的测定(30瓶),另一组用于离子含量
的测定(45 瓶)。
每 24 h 统计 1次生根时间和根长至 1 mm 所
需时间。生根时间以试管苗双芽茎段基部剪口处
及其附近有明显膨大为标准,生根率按公式:生
根率=(生根的茎段数 / 接种茎段数)×100% 计算,
生根时间和根长至1 mm所需时间均为从接种后至
双芽茎段产生根和根长至1 mm长的高峰点所经历
的时间。金属离子含量于接种后第 2 天开始测
定,每2 d测定 1次。随机抽样进行离子的提取,
参照文献 4 的方法测定。
结果与讨论
1 葡萄试管苗生根
从表 1 可看出,“矢芙罗莎”和“森田尼
无核”生根能力强,接种后第 132 小时生根,第
204 小时根长至 1 mm;“藤稔”第 180 小时生
根,第 252 小时根长至 1 mm;“皇家秋天”第
204 小时生根,第 276 小时根长至 1 mm。
2 试管苗生根和继代中的Cu2+、Zn2+、Fe2+、Ca2+
和 Mg2+ 含量变化
图1显示:(1) Cu2+含量在4种葡萄品种试管
表1 连续照光下不同葡萄试管苗的根系生长
    根长至1 mm 差异显著性水平 品种 生根时间/h
时所需时间/h 0.05 0.01
“矢芙罗莎” 132 204 a A
“森田尼无核” 132 204 a A
“ 藤 稔 ” 180 252 b B
“皇家秋天” 204 276 c B
  生根时间和根长至 1 mm 时所需时间差异显著性一致。
植物生理学通讯 第41卷 第6期,2005年12月832
图 1 培养不同时间的葡萄试管苗中金属离子含量的变化
苗生根时达到最高值,以后下降,30 d 后,基
本恢复到接种时的水平。这可能是由于生根时作
为许多氧化酶类组成[5,6],如多酚氧化酶、过氧化
物酶等对Cu2+ 需要量增大所致。这与Rout等[7]在
木麻黄(Casuarina equisetifolia)和Basak等[8]在喃喃
果(Cynometra iripa)、海漆(Excoecaria agallocha)
和银叶树(Heritiea fomes)中的结果一致。据此认
为,试管苗生根阶段,应适当提高培养基中铜的
水平,以提高生根率。(2) Zn2+ 含量在 4种葡萄品
种试管苗生根时达到最高值,以后下降,30 d后
基本上恢复到接种时的水平。(3) Fe2+ 含量与 Cu2+
和 Zn2+ 的变化相同。(4) Ca2+ 含量与 Fe2+、Cu2+ 和
Zn2+ 的变化趋势相同,在 4 种葡萄品种试管苗生
根时达到最高值,以后下降,30 d 后,基本上恢
复到接种时的水平。(5) Mg2+含量从接种后持续下
降,生根后持续上升。
参考文献
1 曹孜义主编. 现代植物组织培养技术. 兰州: 甘肃科学技术
出版社, 2003. 19~25
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3 曹孜义, 刘国民. 实用植物组织培养技术教程. 兰州: 甘肃科
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6 王忠主编. 植物生理学. 北京: 中国农业出版社, 2000. 86~88
7 Rout GR, Samantaray S, Rout MC et al. Metabolic changes
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Effects of auxin, the sex and the type of cutting on rooting.
Plant Growth Regul, 1996, 19(1): 35~43
8 Basak UC, Das AB, Das P. Metabolic changes during rooting
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Regul, 1995, 17(2): 141~148