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不同浓度NaCl 对离体培养的滨梅茎段增殖生长和几种生理指标的影响



全 文 :植物生理学通讯 第 44卷 第 2期,2008年 4月 273
不同浓度NaCl对离体培养的滨梅茎段增殖生长和几种生理指标的影响
闫道良,郭予琦,宰学明,钦佩 *
南京大学盐生植物实验室,南京 210093
提要:在离体培养条件下,经 0.1% NaCl处理的滨梅茎段的不定芽增殖数、茎高、鲜重、干重,可溶性蛋白含量和硝酸
还原酶活性均有提高,0.1%~0.3% NaCl处理的脯氨酸和丙二醛(MDA)含量无明显变化,在盐梯度 0~0.5% NaCl浓度范围
内叶绿素含量变化不明显。
关键词:NaCl;离体培养;增殖生长;生理指标;滨梅
Effects of Different Concentrations of NaCl on Growth and Some Physiologi-
cal Indexes of Stem Segments in Beach Plum (Prunus maritima Marshall)
with in vitro Culture
YAN Dao-Liang, GUO Yu-Qi, ZAI Xue-Ming, QIN Pei*
Halophyte Research Laboratory, Nanjing University, Nanjing 210093, China
Abstract: The study on stem segments of beach plum with in vitro culture showed that treatment of 0.1% NaCl
significantly increased the number of adventitious shoots, seedling height, fresh weight, dry weight, soluble
protein contents as well as nitrate reductase (NR) activities in leaves. Moreover, contents of proline and
malondialdehyde (MDA) showed no significant difference under treatment with 0.1%–0.3% NaCl, and while
the chlorophyl content had no obvious change under treatment with 0–0.5% NaCl.
Key words: NaCl; in vitro culture; multiplication and growth; physiological indexes; beach plum (Prunus maritima)
收稿 2007-12-04 修定 2008-03-03
资助 国家“十一五”科技支撑计划 ( 2 0 0 6 B A D 0 9 A 0 4、
200 6BAD 09A0 8)。
* 通讯作者(E-ma i l:Q inpei@nju .edu .cn;T el:0 25 -
8 3 5 9 2 6 8 4 )。
在一定浓度范围内,Cl-和Na+是盐生植物矿
质营养代谢、呼吸作用、光合作用等一系列生理
过程中不可或缺的微量元素,对植物完成其生活
史有一定的作用(赵可夫和李法曾1999;赵可夫和
范海 2 0 0 5;郗金标等 2 0 0 6;王宝增和赵可夫
2006)。NaCl对植物的有益作用,是人们关注的
问题之一。
滨梅原产于美国东北部北大西洋沿岸,生长
在高风、流动沙丘及经常受到海风挟带的海水浸
袭的环境中,有一定的抗风、耐旱、耐贫瘠和
耐盐碱等特性(Rieger和 Duemmel 1992;Rieger
2001;Uva 2003)。因而滨梅成为防风固沙、修
复破坏的生态系统中受注视的植物之一( U v a
2003)。我们于 2001年从美国引进滨梅,并开展
了滨梅繁殖和抗性生理生态的研究。本文在我们
实验室前期工作的基础上,研究离体培养下NaCl
对滨梅的快速繁殖和某些生理特性的影响,以期
为在盐碱地引种栽培滨梅积累基础资料。
材料与方法
滨梅(Prunus maritima Marsh.)无菌苗(高 6~7
cm)剪切成 1.5~2.0 cm的茎段,分别转接到含有
0、0.1%、0.3%和 0.5% NaCl的芽增殖培养基中,
每瓶接 5个茎段,每组处理重复 10次。以MS为
基本培养基,附加 30 g·L-1蔗糖、4.6 g·L-1琼脂
粉(纯度≥ 98.5%)。培养基于 120 ℃下灭菌 20 min,
灭菌前 pH调整到 6.20。培养室温度为 23~26 ℃、
光照强度为 36~40 µmol·m-2·s-1,光照时间为 13.5
h·d-1。培养 30 d后统计和测定诱导出的茎增殖数
(统计高度≥ 3.0 mm),茎高、鲜重和干重(于 105
℃杀青 15 min,后在 80 ℃下烘干至恒重)。叶绿
素含量、可溶性蛋白、硝酸还原酶活性、丙二
醛和游离脯氨酸含量的测定分别采用丙酮乙醇混合
液提取法、考马斯亮蓝G-250染料结合法、对氨
基苯磺酸比色法、硫代巴比妥酸法、磺基水杨酸法
(郝建军等 2007)。每个生理指标测定重复 3次。
植物生理学通讯 第 44卷 第 2期,2008年 4月274
实验数据用软件 SPSS 13.0作统计分析,实
验数据分析结果为各个处理多个重复的平均值±标
准误,差异性多重比较检验采用 Duncan法,差
异显著性水平为 0.05。
结果与讨论
1 不同浓度NaCl对滨梅不定芽增殖与生长的影响
从表 1可见,经不同浓度NaCl处理的离体滨
梅茎段不定芽增殖数、茎高、鲜重和干重之间差
异显著(P<0.05),0.1% NaCl促进外植体增殖(每
个茎段的增殖数为 29.83±1.74),比不加NaCl的
不定芽数增加 55.6%,茎高[(1.50±0.16) cm]增加
50%,鲜重[(0.45±0.01) g]和干重[(0.09±0.01) g]
则增加 28 .6%,显著优于其它浓度 NaCl 处理。
NaCl浓度提高到 0.3%时,不定芽增殖数和干物
质的积累与不加NaCl的差异不显著,但不定芽生
长受到抑制,而茎高则低于未加 NaCl的处理。
0.5% NaCl处理的不定芽增殖数(9.50±1.12)和茎
高[(0.51±0.03) cm]与不加NaCl处理的差异显著,
高浓度NaCl下滨梅的增殖和生长受抑(图 1)。据
此认为,外源 NaCl作为滨梅生长的环境因子之
一,适当低的NaCl对促进滨梅生长是有利的。这
与前人报道的低浓度NaCl显著促进玉米幼苗(王宝
增和赵可夫 2006;高英等 2007)以及盐地碱蓬(李
存桢等 2005)和刺苞菜蓟(Benlloch-González等
2005)的生长发育的结果是一致的。
图 1 不同浓度NaCl对离体培养的滨梅不定芽生长的影响
Fig.1 Effects of different concentrations of NaCl on growth of adventitious shoots in beach plum with in vitro culture
图中比例为 3 .0 mm。
表 1 不同浓度NaCl对离体培养的滨梅不定芽增殖的影响
Table 1 Effects of different concentrations of NaCl on regeneration of adventitious shoots in beach plum with in vitro culture
NaCl浓度 /% 增殖芽数 /个 ·茎段 -1 茎高 /cm 鲜重 /g·株 -1 干重 /g·株 -1
0 19.17±1.38b 1.35±0.10a 0.30±0.02c 0.07±0.01b
0.1 29.83±1.74a 1.50±0.16a 0.45±0.01a 0.09±0.01a
0.3 20.11±1.22b 0.60±0.02b 0.34±0.01b 0.06±0.01b
0.5 9.50±1.12c 0.51±0.03b 0.30±0.01c 0.05±0.01c
  同一列不同字母表示 0 .0 5 水平上的差异显著性。
2 不同浓度NaCl对离体培养的滨梅几种生理指标
的影响
从表 2可见,(1)在不同浓度NaCl下的滨梅叶
中叶绿素含量差异不显著。(2)随着NaCl浓度的提
高,可溶性蛋白呈下降趋势,0.1% NaCl处理的
可溶性蛋白含量最高[(10.63±0.03) mg·g-1 (FW)],
是未加NaCl处理[(8.92±0.04) mg·g-1 (FW)]的1.2倍
和 0.5% NaCl处理[(4.77±0.11) mg·g-1 (FW)]的 2.2
倍,处理之间差异显著。(3)不同浓度NaCl处理的
硝酸还原酶活性差异显著。低浓度NaCl (0.1%和
0.3% NaCl)促进硝酸还原酶活性,0.1% NaCl处
理的硝酸还原酶活性最高,为(250.00±0.12) µg (NO2-)·
g-1(FW)·h-1,是未加NaCl处理的 1.2倍。(4)以 0.1%~
0.3% NaCl处理的脯氨酸含量变化幅度不大,0.5%
NaCl处理的脯氨酸含量最高[(1.17±0.01) mg·g-1
(FW)]。(5) 0.1%~0.3% NaCl处理的丙二醛含量无
明显变化,但 0.5% NaCl处理的丙二醛含量与其
它浓度NaCl处理之间的差异显著。这与Zhang等
植物生理学通讯 第 44卷 第 2期,2008年 4月 275
(2005)研究盐地碱蓬的结果相似。
总之,在离体培养条件下,低浓度 NaCl显
著促进离体培养的滨梅不定芽增殖和茎段的生长。
因此,在离体快繁滨梅和种植滨梅中应该考虑这
一点。
参考文献
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表 2 不同浓度NaCl对离体培养的滨梅叶中几种生理指标的影响
Table 2 Effects of different concentrations of NaCl on some physiological indexes of beach plum leaves with in vitro culture
NaCl浓 叶绿素含量 / 可溶性蛋白含量 / 硝酸还原酶活性 / 脯氨酸含量 / 丙二醛含量 /
度 /% mg·g-1 (FW) mg·g-1 (FW) µg (NO2-)·g-1 (FW)·h-1 mg·g-1 (FW) µmol·g-1 (FW)
0 2.07±0.16a 8.92±0.04b 184.11±0.02c 0.21±0.01c 0.08±0.01b
0.1 1.98±0.02a 10.63±0.03a 250.00±0.12a 0.20±0.01c 0.08±0.01b
0.3 2.13±0.02a 6.08±0.03c 228.25±0.08b 0.37±0.02b 0.08±0.01b
0.5 2.02±0.08a 4.77±0.11d 198.20±0.07c 1.17±0.01a 0.10±0.01a
  同一列不同字母表示 0 .0 5 水平上的差异显著性。
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