全 文 ：植物生理学通讯 第42卷 第4期，2006年8月668
硝酸银对离体培养烟草叶片愈伤组织形成和芽再生及其脯氨酸和丙二醛含
量的影响
王文星 屈山 曹成有* 徐淑坤
东北大学生物技术研究所，沈阳110004
提要 培养基中添加不同浓度硝酸银离体培养烟草叶片的结果表明，1~5 mg·L-1 硝酸银可提高烟草愈伤组织的芽分化率，
5 mg·L-1 硝酸银对芽再生的促进作用最佳，而高于 10 mg·L-1 的硝酸银抑制愈伤组织的形成和芽再生。在愈伤组织和再生
芽中，脯氨酸和丙二醛含量均随硝酸银浓度的增加而增加。
关键词 硝酸银；烟草；愈伤组织；芽再生；脯氨酸；丙二醛
Effect of Silver Nitrate on Callus Formation and Bud Regeneration of To-
bacco (Nicotiana tabacum L.) Leaf in vitro and Changes in Their Proline and
Malondialdehyde Contents
WANG Wen-Xing, QU Shan, CAO Cheng-You*, XU Shu-Kun
Institute of Biological Technology, Northeastern University, Shenyang 110004, China
Abstract Different concentrations of silver nitrate in the medium were used in leaf tissue culture of tobacco
(Nicotiana tabacum L.) in vitro. The results showed that 1–5 mg·L-1 silver nitrate increased bud differentiation
percentages of tobacco callus, especially the concentration of 5 mg·L-1. However, more than 10 mg·L-1 silver
nitrates inhibited callus formation and bud regeneration. The proline and malondialdehyde contents in calli and
regeneration buds increased with the increase of silver nitrate concentrations.
Key words silver nitrate; tobacco (Nicotiana tabacum L.); callus; bud regeneration; proline; malondialdehyde
收稿 2006-01-09 修定　 2006-05-15
资助　 国家“十五”科技攻关项目(2005BA517A08)和辽宁
省科技基金(20031013)。
*通讯作者(E-mail: caochengyou@163.com, Tel: 024-
83687284)。
在植物离体培养中，硝酸银是一种有效的乙
烯活性抑制剂，它通过竞争性地作用于乙烯作用
部位而促进器官发生和体细胞胚胎发生，且不同
的植物品种及器官对硝酸银的反应不同(张鹏等
1997)。据报道，硝酸银和脯氨酸分别用于农杆
菌转化大豆过程中，均能提高大豆的转化率(刘金
华等2003)，但有关硝酸银加入后不同生长阶段的
植物体内脯氨酸和丙二醛是否发生相应变化的报道
很少。本文以烟草(Nicotiana tabacum L.)叶片为
材料，研究硝酸银对烟草离体培养的影响，探讨
经硝酸银处理的烟草叶片愈伤组织和再生芽过程中
脯氨酸和丙二醛含量变化，以期能为植物组织培
养提供参考。
材料与方法
烟草(Nicotiana tabacum L.)种子购自种子公
司。选籽粒饱满的烟草种子用 7 0 % 乙醇浸泡 1
min，无菌水漂洗 2 次，再用含 2% 活性氧的次氯
酸钠浸泡20 min，无菌水漂洗3次，无菌滤纸吸
干，然后将其接种于 MS 培养基中，1 周后种子
长出无菌苗。培养条件为：恒温(27±1)℃，光
强为40 mmol·m-2·s-1，光照14 h·d-1。
取二周龄的无菌苗叶片，切成 5 mm×5 mm，
接种于诱导愈伤组织培养基(MS 培养基+NAA 2
mg·L-1+3% 蔗糖 +0.7% 琼脂，pH 5.8)上。硝酸银
浓度有 1、5、10、20、30、50 mg ·L-1，以不
加硝酸银为对照。每组 24 瓶，每瓶接种 3 个叶
片。愈伤组织形成率 = 每组形成愈伤组织的叶片
数 / 每组接种叶片总数 ×100%。培养条件同上。
挑选二周龄的愈伤组织转移到芽再生培养基
上，其成分与诱导愈伤培养基成分基本相同，但
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不含有 NAA，而含有 2 mg·L-1 6-BA。硝酸银处
理浓度有 1、5、10、20 mg·L-1，以不加硝酸银
为对照。每组 1 8 瓶，每瓶接种 3 块愈伤组织。
芽分化率=每组分化出芽的愈伤组织块数/每组愈
伤组织总块数 ×1 0 0 %。培养条件同上。
不同植物生长调节剂和硝酸银均用过滤灭
菌。脯氨酸和丙二醛含量分别采用酸性茚三酮法
和硫代巴比妥酸法测定(李合生等2000)。测定均
重复 3 次，结果取平均值 ± 标准偏差。
实验结果
1 硝酸银对烟草愈伤组织形成的影响
烟草叶片接种7 d 后开始出现愈伤组织。从
图 1 可见，随着培养基中硝酸银浓度的增加，烟
草愈伤组织形成率均呈明显下降趋势，愈伤组织
的形成延迟。与未做处理的相比，硝酸银浓度高
于5 mg·L-1 时，愈伤组织的形成明显减少。在硝
酸银浓度为30 和 50 mg·L-1 时，仅有部分叶片边
缘长出一些白色的愈伤组织，且基本上不再膨
大，但是所有叶片仍保持绿色而不褐化或枯萎。
2 硝酸银对烟草芽再生的影响
愈伤组织接种于芽再生培养基3 d后，出现再
生芽。由图 2 可见，随着培养基中硝酸银浓度增
加，烟草芽分化率均呈先增加后减小的趋势。添
加5 mg·L-1的硝酸银对芽再生的促进作用最明显，
图2 硝酸银对烟草芽再生的影响
Fig.2 Effect of silver nitrate on bud regeneration of tobacco
图1 硝酸银对烟草愈伤组织形成的影响
Fig.1 Effect of silver nitrate on callus formation of tobacco
第 9 天芽分化率达到最大 88.9%。所有再生苗均
未出现玻璃化现象。
3 硝酸银对烟草愈伤组织与再生芽中脯氨酸和丙
二醛含量的影响
由图 3 和图 4 可知，随着培养基中硝酸银浓
度的增加，烟草的愈伤组织与再生芽中脯氨酸和
丙二醛的含量变化均呈现不同程度的增加趋势，
但是再生芽中脯氨酸和丙二醛的含量增加幅度均明
显高于愈伤组织。与其它处理相比，硝酸银浓度
在10和20 mg·L-1时，愈伤组织与再生芽中脯氨酸
和丙二醛的含量显著增加(P<0.05)。
图3 硝酸银对烟草中脯氨酸含量的影响
Fig.3 Effect of silver nitrate on proline content of tobacco
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讨　　论
在植物离体培养中，植物细胞会产生乙烯并
逐渐累积。许多报道表明，乙烯抑制植物器官发
生和体细胞胚胎发生，而 Ag+ 可能通过竞争性结
合于细胞膜上的乙烯受体蛋白而抑制乙烯的活性，
其作用主要表现为抑制愈伤组织的形成，增加外
植体产生不定芽的数目和提高植株再生频率，这
在多种植物离体培养中已得到证实(张鹏等1997；
Eapen和George 1997；周敏和庄东红2002；Nail
和Chand 2003；Ozden-Tokatli等2005)。本文结
果表明，添加1~5 mg·L-1 的硝酸银能提高芽分化
率，尤以加入5 mg·L-1 的硝酸银对芽再生的促进
作用最明显，但是10~50 mg·L-1 的硝酸银则明显
抑制愈伤组织的形成和芽再生，这可能是过高浓
度的硝酸银对植物有胁迫作用和产生不同程度的毒
害作用所致。
脯氨酸和丙二醛的含量常用作抗逆性生理指
标。在逆境条件下，植物体内脯氨酸含量增加。
重金属胁迫会引起植物体内的水分失衡，因而植
物处于缺水状态，并常呈现出脯氨酸含量的增加
(Sinha和 Gupta 2005)。有报道指出，随着Cr6+、
Cd 2+、Pb 2+ 处理时间的延长和处理浓度的增加，
青菜叶片中游离脯氨酸含量明显增加，其中游离
脯氨酸含量增加的时间比细胞膜透性增加明显超前
(任安芝等2000)。Sharma等(1998)报道，金属诱
图4 硝酸银对烟草中丙二醛含量的影响
Fig.4 Effect of silver nitrate on malondialdehyde
content of tobacco
导的脯氨酸积累可能与渗透调节和抗脱水的酶保护
有关。在逆境条件下，植物常发生膜脂过氧化作
用，丙二醛是其最终产物之一，其含量常用作判
断膜脂过氧化程度的指标。已有报道指出，随着
铜胁迫程度的加重，辣椒体内的丙二醛含量逐渐
升高，表明不同浓度铜处理的叶片膜系统受到不
同程度的过氧化损伤(刘景春等2003)。本文结果
表明，1~5 mg·L-1 的硝酸银对烟草愈伤组织和再
生芽中的脯氨酸和丙二醛含量影响不明显，但是
10~20 mg·L-1的硝酸银处理的愈伤组织与再生芽中
脯氨酸和丙二醛含量均显著增加(P<0.05)，表明
脯氨酸和丙二醛含量变化可在一定程度上反映Ag+
对植物的胁迫程度，也反映二者在离体培养的烟
草抗银胁迫中有协同效应。
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