全 文 ：林业科学研究　2008, 21 (6) : 818～824
Forest Research
　　文章编号 : 100121498 (2008) 0620818207
脉冲磁场对马尾松愈伤组织生长和
生理生化特性的影响
梁　军 1 , 宁少华 1, 2 , 王振朝 3 , 张星耀 13
( 1. 中国林业科学研究院森林生态环境和保护研究所 , 国家林业局森林保护学重点实验室 , 北京　100091;
2. 北京市西山试验林场 , 北京 100093; 3. 河北大学电信学院 , 河北 保定　071002 )
摘要 :以马尾松愈伤组织为试验材料 ,通过不同脉冲前沿宽度和处理时间的磁场处理 ,观察了马尾松愈伤组织在磁
场处理后的生长变化 ,探讨了磁场处理对马尾松愈伤组织外部形态、可溶性蛋白和可溶性糖含量、保护酶活性和细
胞膜透性的影响。结果表明 : (1)脉冲磁场处理后 ,马尾松愈伤组织的鲜质量生长与对照相比有明显增加 ,其趋势
为先缓慢上升 ,再急速下降 ; (2)脉冲磁场处理后 ,可溶性蛋白的含量、可溶性糖的含量与对照相比都有增加的趋
势 ,当脉冲前沿宽度为 5 m s、处理时间为 8 h时 ,马尾松愈伤组织可溶性蛋白和可溶性糖的含量增加到峰值 ; (3)脉
冲磁场处理后 ,与对照相比 ,由 POD、SOD、CAT构成的保护酶系统的活性随脉冲前沿宽度、处理时间的增加而增强 ,
在脉冲前沿宽度为 5 m s、处理时间为 8 h时 ,三种酶活性达到一定的峰值后又出现不同程度的下降 ; (4)在一定的脉
冲前沿宽度和处理时间内 ,马尾松愈伤组织细胞膜仍可保持较强的稳定性 ,马尾松愈伤组织细胞对脉冲磁场具有一
定的抗性和耐性。
关键词 :脉冲磁场 ;马尾松 ;愈伤组织 ;生长 ;酶活性 ;细胞膜透性
中图分类号 : S791. 248　　　　　文献标识码 : A
收稿日期 : 2008206210
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (30671687)
作者简介 : 梁军 (1963—) ,男 ,宁夏中卫人 ,研究员 ,博士生导师 ,研究方向为有害生物生态控制.3 通讯作者.
Effect of Pulsed M agnetic F ield on the Growth, Physiolog ica l and
B iochem ica l Character istics of P inus m asson iana Ca llus
L IANG Jun1 , N ING Shao2hua1, 2 , WANG Zhen2chao3 , ZHANG X ing2yao1
(1. Research Institute of Forest Ecology, Environment and Protection, CAF, Key Laboratory of Forestry Protection, State Forestry Adm inistration,
Beijing　100091, China; 2. Beijing Xishan Experimental Forest Farm, Beijing　100093, China; 3. College of Electronic and
Information Engineering, Hebei University, Baoding　071002, Hebei, China)
Abstract: The p resent research used P inus m asson iana callus as the experiment material. P. m asson iana callus
were treated with different pulse rise time and treating time, then the growth condition of P. m asson iana callus was
observed, the exterior shape, the content of soluble p rotein and soluble sugar and the activity of p rotective enzymes
of P. m asson iana callus were also been discussed. The experiment results were as follows: (1) After treated with
pulsed magnetic field, the fresh weight of P. m asson iana callus increased obviously compared with the control
group. The trend of its development was increasing slowly then decreasing sharp ly. ( 2) The treatment of pulsed
magnetic field on the P. m asson iana callus could increase the contents of soluble p rotein and soluble sugar. And
those parameters increased to the highest level at the pulse rise time of 5 m s and treating time of 8 h. (3) After
treated with pulsed magnetic field, the activity of p rotective enzyme system comp rised of peroxidase ( POD ) ,
第 6期 梁 　军等 :脉冲磁场对马尾松愈伤组织生长和生理生化特性的影响
superoxide dismutase ( SOD ) , catalase (CAT) increased with the imp rovement of pulse rise time and treating time.
The activities of POD , SOD, CAT increased to the highest level at the pulse rise time of 5 m s and treating time of
8 h and then decreased with different degree. (4) A t a certain pulse rise time and treating time, the cellmembrane
of P. m asson iana callus could still maintain a relatively strong stability, indicating that cells of P. m asson iana
callus had a certain resistance and endurance against pulsed magnetic field.
Key words:pulsed magnetic field; Pinus m asson iana; callus; growth; enzyme activity; cell membrane permeability
　　近年来 ,磁场生物效应在植物方面的研究工作
逐步进行并有一定进展。国内外已有资料表明 ,植
物的种子或植株经外加电磁场处理后可提高活力 ,
促进营养吸收 ,加速其生长 ,还可起到提高抗病虫
害、抗严寒的能力和提高产量的作用 ,对细胞的分裂
分化也有明显的促进作用 [ 1 - 4 ]。外加磁场处理既可
以促进生物体的生长 ,加速新陈代谢 ,增加核酸的总
量 ,使酶活性增强 ,也能使生物的染色体畸变、点突
变 ,使生物生长受抑或造成死亡 [ 5 - 7 ]。磁场对植物
的影响是非常复杂的过程 ,主要表现在磁场对 DNA
的影响 ,对蛋白质大分子和酶活性的影响 ,对细胞器
的影响 ,对生物膜透性的影响等 [ 8 - 9 ]。总之 ,磁场对
植物所产生的生物学效应 ,影响着整个植物体的新
陈代谢 ,表现出综合效应的特征 ,其复杂的过程尚需
进一步的研究。
苜蓿 (M edicago sa tiva L. ) [ 10 ]、烟草 (N icotiana
tabacum L. ) [ 11 ]、银杏 (Ginkgo biloba L. ) [ 12 ]、蟆叶秋
海棠 (B egonia rex P. ) [ 13 ]等生物体在静电场作用下
的生理生化特性表现出了明显的响应 ,而脉冲磁场
对细胞生长和分化影响的研究尚为数不多 ,且有关
于脉冲磁场对木本松科 ( Pinaceae)植物愈伤组织生
长及分化影响方面的研究尚未见报道。本试验以我
　　　　
国乡土树种马尾松 ( P inus m asson iana Lamb. )为材
料 ,脉冲磁场处理后分别测定和统计愈伤组织的生
长量 ,可溶性蛋白和可溶性糖含量 ,过氧化物酶、超
氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性 ,细胞膜透性等变
化 ,以阐述脉冲磁场对马尾松愈伤组织所产生的生
物效应 ,为研究脉冲磁场促进植物生长和细胞分裂
提供理论依据。
1　材料与方法
1. 1　脉冲磁场发生装置
试验室用脉冲磁场生成装置为自制 ,采用河北
大学设计研制的可调磁场 ,结构如图 1所示。由脉
冲电源主机机柜和磁场线圈两部分构成 ,二者由电
缆连接。脉冲电源机柜为磁场线圈提供可控的脉冲
电流。磁场线圈为空芯螺线管结构 ,通电后在空芯
内形成磁场。
图 1　脉冲磁场发生装置
图 2　磁场波形示意图
　　装置的主要可控参数有 :脉冲前沿宽度 ,脉冲周
期 ,脉冲个数 ,停止时间和脉冲串个数 ,磁场波形如
图 2所示。脉冲前沿宽度 T1 在 0. 1～10 m s范围内
以 0. 1 m s为单位可调 ;脉冲周期 T2 以 1 m s为单位
可调 (最大值为 200 m s) ;脉冲个数即一个脉冲串内
的脉冲个数 ,以 1为单位可调 (最大值为 100) ;停止
时间 T3 即两个脉冲串之间的间歇时间 ,以 1 s为单
位可调 (最大值为 100 s) ;脉冲串个数以 1为单位可
调 (最大值为 100)。磁场强度峰值是通过脉冲前沿
宽度 T1 计算出来的。根据脉冲磁场发生装置 , 1 m s
脉冲前沿宽度时磁场强度峰值为 720 Gs; 5 m s脉冲
前沿宽度时磁场强度峰值为 3 180 Gs; 10 m s脉冲前
918
林 　业 　科 　学 　研 　究 第 21卷
沿宽度时磁场强度峰值为 5 080 Gs。
1. 2　试验材料
以马尾松成熟种子诱导形成的愈伤组织为试验
材料。马尾松种子于 2006年采于浙江省余姚市。
种子在使用前先经 4 ℃低温处理 3～4周 ,取出用清
水洗净 ,去种皮后用 75%乙醇溶液表面消毒 3次 ,每
次 40 s,无菌水冲洗 3次 ,再用 0. 1%的升汞溶液处
理 4 m in,无菌水冲洗 5次。在超净工作台上 ,用灭
菌镊子将成熟胚取出 ,放入诱导培养基中 ,每瓶 5
个 ,于培养室内暗培养 , 15 d后 ,将生长良好未被污
染和未发生褐化的个体转到继代培养基中保持和增
殖 ,之后 20 d继代 1次 ,转移继代均在超净工作台
上进行。本试验所用材料为继代培养的马尾松愈伤
组织 ,培养中注意剔除活力不高和褐化的愈伤组织 ,
培养箱温度为 (25 ±2) ℃。
诱导培养基配方为 1 /2 MS + 2, 4D (10. 0 mg·
L - 1 ) + KT (4. 0 mg·L - 1 ) +BA (4. 0 mg·L - 1 ) ;琼
脂 6. 5 g·L - 1 ;蔗糖 30 g·L - 1 ; pH值 5. 8。
继代培养基配方为 1 /2 MS + NAA ( 0. 5 mg·
L - 1 ) + IBA (0. 1 mg·L - 1 ) + GA3 (1. 0 mg·L - 1 ) +
LH (100 mg·L - 1 ) + 2, 4D ( 1. 0 mg·L - 1 ) ;琼脂
6. 5 g·L - 1 ;蔗糖 30 g·L - 1 ; pH值 5. 8。
1. 3　试验方法
1. 3. 1　试验设计 　以脉冲前沿宽度和处理时间
作为处理因子 ,采用完全随机区组试验设计 ,脉
冲前沿宽度设 3个水平 1、5、10 m s;处理时间设 4
个水平 2、4、8、12 h,共 12个处理。设无磁场处
理为对照。各处理重复 3次 ,每重复 5瓶愈伤组
织。实验前先称量愈伤组织鲜质量 ,之后将其放
入磁场线圈内 ,按照设定的脉冲磁场处理因子水
平进行处理。磁场处理结束后开始计时 ,培养
20 d后取出 ,分别测定各项指标 ,观察不同磁场处
理对马尾松愈伤组织形态、生理性状和保护酶活
性的影响。
1. 3. 2　指标测定
(1)愈伤组织相对生长量 :用电子天平称量磁
场处理前后的马尾松愈伤组织鲜质量。愈伤组织初
始鲜质量计算方法 :装培养基后称出瓶子 +培养基
的质量 ,接种后称出瓶子 +培养基 +愈伤组织的质
量 ,计算出愈伤组织的质量。培养 20 d后的愈伤组
织鲜质量 :镊子取出愈伤组织后 ,用无菌水洗去愈伤
组织上多余的培养基 ,滤纸吸干水分后 ,电子天平称
质量。
相对生长量 = (培养 20 d后的愈伤组织鲜质量
-愈伤组织初始鲜质量 ) /愈伤组织初始鲜质量
(2)可溶性糖、蛋白质含量测定 :培养 20 d后分
别称取 0. 5 g愈伤组织 ,用考马斯亮蓝 G - 250染色
法测定蛋白质含量 [ 14 ] ,用硫酸 - 蒽酮法测定可溶性
糖含量 [ 15 ]。
(3)过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢
酶活性的测定 :培养 20 d后称取 0. 5 g的愈伤组织 ,
加入 5 mmol·L - 1 pH值 7. 8的磷酸缓冲液 2 mL,冰
浴上研磨匀浆 ,转移至 10 mL量瓶中 ,用磷酸缓冲液
冲洗研钵 2次 ,合并冲洗液于量瓶中 ,定容至 10 mL。
取 5 mL 提取液于 4 ℃下 10 000 r·m in - 1离心
15 m in,上清液即为供试酶液。 POD活性采用愈创
木酚法 [ 16 ] ,每 1 m in变化 0. 01 OD为 1个酶活性单
位 ; SOD活性用氯化硝基四氮唑蓝法 (NBT)进行测
定 [ 17 ] ,以抑制 50%的 NBT光化还原作用为 1个酶
活性单位 ; CAT活性测定参照蒋传英等 [ 18 ]的方法 ,
每 1 m in变化 0. 1 OD为 1个酶活性单位。
(4)相对电导率 :磁场处理结束后 ,称取 0. 5 g
愈伤组织 ,放入试管中加无菌水 10 mL,于 30 ℃水
浴保温 1. 5 h,用 DDSΟⅡA型电导仪测定各处理的
电导率 L1 ,然后将各处理材料煮沸 15 m in,冷却至
30 ℃后再测定愈伤组织细胞膜彻底破坏后的最大
电导率 L2 ,测定结果按以下公式计算 [ 19 ] :相对电导
率 : = L1 /L2 ×100%
2　结果与分析
2. 1　磁场处理对马尾松愈伤组织鲜质量生长的
影响
　　马尾松愈伤组织用脉冲磁场处理后 ,试验结
果如图 3。不同脉冲前沿宽度对马尾松愈伤组
织的相对生长量产生不同影响 ,不同处理时间
对马尾松愈伤组织的相对生长量的影响也存在
差异。
图 3　脉冲前沿宽度和处理时间对马尾松愈伤组织相对生长量的影响
028
第 6期 梁 　军等 :脉冲磁场对马尾松愈伤组织生长和生理生化特性的影响
　　对于脉冲前沿宽度 1 m s和 5 m s处理来说 ,马
尾松愈伤组织的相对生长量对不同处理时间的反映
变化趋于一致 ,均表现为相对生长量随着处理时间
的延长而逐渐增加 ,但到 8 h后 ,再快速降低。处理
时间为 8 h时 ,脉冲前沿宽度 1 m s和 5 m s处理的马
尾松愈伤组织的相对生长量明显高于其他 3个处理
时间 ,说明马尾松愈伤组织的相对生长量对 8 h的
处理时间有较好的适应性。
脉冲前沿宽度为 5 m s时 ,各处理时间下的马尾
松愈伤组织的相对生长量都明显高于对照 ,说明马
尾松愈伤组织的相对生长量对 5 m s的处理强度有
很好的适应性。脉冲前沿宽度为 10 m s时 ,相对生
长量随着处理时间的延长而逐渐降低 ,处理时间为
8 h和 12 h时 ,马尾松愈伤组织的相对生长量都低
于对照 ,说明脉冲前沿宽度 10 m s的处理对马尾松
愈伤组织生长有一定抑制作用。
由表 1可以看出 ,脉冲前沿宽度对马尾松愈伤组
织鲜质量相对生长量的影响差异是极显著的 ,处理时
间对马尾松愈伤组织鲜质量相对生长量的影响差异
也达到显著水平 ,对脉冲前沿宽度各水平的相对生长
量采用 q检验进行多重比较 ,结果表明 ,脉冲前沿宽
度 1 m s与 5 m s和脉冲前沿宽度 10 m s与 5 m s处理的
愈伤组织相对生长量差异显著 ;脉冲前沿宽度 1 m s
　　　
与 10 m s处理的愈伤组织相对生长量差异不显著。
表 1　脉冲前沿宽度和处理时间对马尾松愈伤组织鲜质量
相对生长量影响的方差分析
变异来源 平方和
SS
自由度
df
均方
M S
F值 Fa
脉冲前沿宽度 5. 125 2 2. 562 10. 2263 3
处理时间 2. 421 3 0. 807 3. 2203 F0. 05 = 2. 57
误差 1. 503 6 0. 251 F0. 01 = 3. 86
(总计 ) 9. 049 11
　　注 : 3 表示在 0. 05水平上差异显著 ; 3 3 表示在 0. 01水平上差
异极显著
2. 2　磁场处理对马尾松愈伤组织可溶性蛋白和可
溶性糖含量的影响
　　试验结果 (表 2)表明 ,磁场处理对马尾松愈伤
组织的可溶性蛋白和可溶性糖含量表现为促进作
用。脉冲前沿宽度 1 m s处理的愈伤组织可溶性蛋
白含量随着处理时间的延长未表现出规律性变化 ,
可溶性糖含量随着处理时间的延长表现为缓慢上升
再到缓慢降低 ;脉冲前沿宽度 5 m s处理的愈伤组织
可溶性蛋白和可溶性糖含量随时间的延长 ,呈现上
升趋势 ,且在 4～8 h间上升较快 , 8 h时达到最大
值 ;脉冲前沿宽度 10 m s处理的愈伤组织可溶性蛋
白和可溶性糖含量随时间延长呈现先升高 ,后降低
的波动性变化。
表 2　脉冲前沿宽度和处理时间对马尾松愈伤组织可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响
处理组
可溶性蛋白
含量 / (mg·g - 1 ) > CK/%
可溶性糖
含量 / (mg·g - 1 ) > CK/%
脉冲前沿宽度 1 m s 处理时间 2 h 14. 19 5. 42 64. 70 4. 09
处理时间 4 h 13. 66 1. 49 68. 68 10. 49
处理时间 8 h 16. 27 20. 88 75. 81 21. 96
处理时间 12 h 15. 55 15. 53 69. 06 11. 10
脉冲前沿宽度 5 m s 处理时间 2 h 18. 05 34. 10 79. 95 28. 62
处理时间 4 h 22. 99 70. 80 94. 64 52. 25
处理时间 8 h 32. 45 141. 08 125. 93 102. 59
处理时间 12 h 25. 53 89. 67 97. 82 57. 37
脉冲前沿宽度 10 m s 处理时间 2 h 22. 29 65. 60 73. 49 18. 23
处理时间 4 h 26. 28 95. 25 75. 73 21. 83
处理时间 8 h 20. 04 48. 89 79. 58 28. 02
处理时间 12 h 16. 82 24. 96 63. 04 1. 42
(CK) 13. 46 62. 16
　　对马尾松愈伤组织可溶性蛋白含量进行方差分
析 ,如表 3,脉冲前沿宽度对马尾松愈伤组织可溶性
蛋白含量的影响极显著 ,表明脉冲前沿宽度是影响
愈伤组织可溶性蛋白含量的主要因子。对脉冲前沿
宽度各水平的可溶性蛋白含量进行 q检验 ,结果表
明 ,脉冲前沿宽度 1 m s与 5 m s和脉冲前沿宽度
10 m s与 5 m s处理的愈伤组织可溶性蛋白含量差异
显著 ;脉冲前沿宽度 1 m s与 10 m s处理的愈伤组织
可溶性蛋白含量差异不显著。
由表 3可以看出 ,脉冲前沿宽度对可溶性糖含
量的影响差异是极显著的 ,处理时间对可溶性糖含
量影响的差异表现显著 ,这说明不同脉冲前沿宽度
128
林 　业 　科 　学 　研 　究 第 21卷
对可溶性糖含量的影响具有较强的作用。对脉冲前
沿宽度各水平的可溶性糖含量采用 q检验进行多重
比较 ,结果表明 ,脉冲前沿宽度 10 m s与 5 m s和脉冲
前沿宽度 1 m s与 5 m s处理的愈伤组织可溶性糖含
量差异显著 ;脉冲前沿宽度 10 m s与 1 m s处理的愈
伤组织可溶性糖含量差异不显著。
表 3　脉冲前沿宽度和处理时间对马尾松愈伤组织可溶性蛋白和可溶性糖含量影响的方差分析
变异来源 平方和 SS 自由度 df 均方 M S F值 Fa
可溶性蛋白含量 脉冲前沿宽度 199. 724 2 99. 862 4. 9443 3
处理时间 38. 470 3 12. 823 0. 635 F0. 05 = 2. 57
误差 121. 181 6 20. 197 F0. 01 = 3. 86
(总计 ) 359. 375 11
可溶性糖含量 脉冲前沿宽度 2 162. 379 2 1 081. 189 11. 4943 3
处理时间 756. 648 3 252. 216 2. 6813 F0. 05 = 2. 57
误差 564. 403 6 94. 067 F0. 01 = 3. 86
(总计 ) 3 483. 430 11
2. 3　磁场处理对马尾松愈伤组织保护酶活性的
影响
　　试验结果 (表 4)表明 ,脉冲前沿宽度对马尾松
愈伤组织的保护酶活性产生不同的影响 ,处理时间
对马尾松愈伤组织的保护酶活性的影响也存在差
异。与对照组数据相比较 ,正值表示该磁场处理对
马尾松愈伤组织保护酶活性的影响为促进作用 ,负
值表示该磁场处理对马尾松愈伤组织保护酶活性的
影响为抑制作用。
表 4　脉冲前沿宽度和处理时间对马尾松愈伤组织保护酶活性的影响
处理组 POD / (U·g - 1 ) > CK/% SOD / (U·g - 1 ) > CK/% CAT/ (U·g - 1 ) > CK/%
脉冲前沿宽度 1 m s 处理时间 2 h 39. 72 - 1. 27 95. 82 - 4. 05 73. 42 2. 89
处理时间 4 h 41. 94 4. 25 97. 90 - 1. 96 74. 97 5. 06
处理时间 8 h 42. 87 6. 56 102. 53 2. 67 78. 82 10. 45
处理时间 12 h 40. 69 1. 14 98. 57 - 1. 29 69. 43 - 2. 70
脉冲前沿宽度 5 m s 处理时间 2 h 48. 93 21. 63 108. 39 8. 54 79. 96 12. 05
处理时间 4 h 52. 45 30. 38 112. 64 12. 80 84. 71 18. 71
处理时间 8 h 59. 04 46. 76 122. 79 22. 96 100. 59 40. 96
处理时间 12 h 42. 85 6. 51 100. 49 0. 63 80. 92 13. 40
脉冲前沿宽度 10 m s 处理时间 2 h 46. 79 16. 31 103. 95 4. 10 77. 63 8. 79
处理时间 4 h 40. 13 - 0. 25 98. 16 - 1. 70 70. 93 - 0. 60
处理时间 8 h 36. 25 - 9. 89 90. 73 - 9. 14 66. 06 - 7. 43
处理时间 12 h 32. 19 - 19. 99 81. 16 - 18. 73 60. 74 - 14. 88
(CK) 40. 23 99. 86 71. 36
　　脉冲前沿宽度为 1 m s时 ,各处理时间下马尾
松愈伤组织保护酶活性变化比较平缓 ,与对照相
近。马尾松愈伤组织保护酶活性在脉冲前沿宽
度为 5 m s时都出现了相对值的最高峰值 ,说明马
尾松愈伤组织保护酶活性变化对 5 m s的处理强
度有很好的适应性。脉冲前沿宽度为 10 m s时 ,
POD、SOD、CA T活性随着处理时间的延长逐渐降
低 , 8 h和 12 h处理的酶活性明显低于对照 ,所得
相对值除处理时间为 2 h外 ,其他处理均为负值 ,
说明该磁场处理对马尾松愈伤组织保护酶活性
表现为一定的抑制作用。
由表 5可以看出 ,脉冲前沿宽度对马尾松愈
伤组织保护酶活性的影响差异极显著 ,处理时间
对保护酶活性的影响差异不显著。对脉冲前沿
宽度各水平的 POD、SOD和 CA T活性采用 q检验
进行多重比较 ,结果表明 ,脉冲前沿宽度 10 m s与
5 m s和脉冲前沿宽度 1 m s与 5 m s处理的愈伤组
织 POD、SOD和 CA T活性差异显著 ;脉冲前沿宽
度 10 m s与 1 m s处理的愈伤组织 POD、SOD 和
CA T活性差异不显著。
228
第 6期 梁 　军等 :脉冲磁场对马尾松愈伤组织生长和生理生化特性的影响
表 5　脉冲前沿宽度和处理时间对马尾松愈伤组织保护酶活性影响的方差分析
项目 变异来源 平方和 SS 自由度 df 均方 M S F值 Fa
POD酶活性 脉冲前沿宽度 320. 033 2 160. 016 6. 2613 3
处理时间 105. 512 3 35. 171 1. 376 F0. 05 = 2. 57
误差 153. 346 6 25. 558 F0. 01 = 3. 86
(总计 ) 578. 891 11
SOD酶活性 脉冲前沿宽度 652. 186 2 326. 093 6. 0373 3
处理时间 249. 342 3 83. 114 1. 539 F0. 05 = 2. 57
误差 324. 086 6 54. 014 F0. 01 = 3. 86
(总计 ) 1 225. 614 11
CAT酶活性 脉冲前沿宽度 660. 210 2 330. 105 7. 1573 3
处理时间 199. 158 3 66. 386 1. 439 F0. 05 = 2. 57
误差 276. 737 6 46. 123 F0. 01 = 3. 86
(总计 ) 1 136. 105 11
2. 4　磁场处理对马尾松愈伤组织细胞膜透性的
影响
　　脉冲前沿宽度为 1 m s时 ,各处理时间下马尾松
愈伤组织相对电导率变化比较平缓 (图 4) ,与对照
相近 ;脉冲前沿宽度为 5 m s时 , 2 h、4 h和 8 h处理
的相对电导率比对照略有增高 ,但对细胞的刺激不
足于影响组织的生长 ,对细胞膜未造成很大的伤害 ,
12 h处理的相对电导率明显高于对照 ,对细胞膜造
成一定的伤害 ;脉冲前沿宽度为 10 m s时 ,随着处理
时间的延长 ,相对电导率比对照都有增高 ,且增加幅
度很大 ,这说明在该磁场条件下 ,细胞膜结构破坏 ,
对细胞造成不可修复的伤害 ,影响组织的生长。
图 4　脉冲前沿宽度和处理时间对马尾松愈伤组织相对电导率的影响
表 6　脉冲前沿宽度和处理时间对马尾松愈伤组织
相对电导率影响的方差分析
变异来源 平方和
SS
自由度
df
均方
M S
F值 Fa
脉冲前沿宽度 932. 667 2 466. 333 11. 0163 3 F0. 01 = 3. 86
处理时间 632. 250 3 210. 750 4. 9783 3
误差 254. 000 6 42. 333
(总计 ) 1 818. 917 11
对马尾松愈伤组织相对电导率进行方差分析
(表 6) ,结果表明 ,脉冲前沿宽度和处理时间对马尾
松愈伤组织细胞膜透性的影响极显著。对脉冲前沿
宽度各水平的相对电导率采用 q检验进行多重比
较 ,结果表明 ,脉冲前沿宽度 1 m s与 10 m s和脉冲前
沿宽度 5 m s与 10 m s处理的愈伤组织相对电导率差
异极显著 ;脉冲前沿宽度 1 m s与 5 m s处理的愈伤组
织相对电导率差异不显著。对处理时间各水平的相
对电导率采用 q检验进行多重比较 ,结果是处理 2 h
和 12 h的相对电导率差异显著。
3　结论与讨论
(1)磁场处理后 ,与对照相比 ,马尾松愈伤组织
的鲜质量增加量都有所提高 ,在脉冲前沿宽度 1 m s
的处理下 ,处理时间对马尾松愈伤组织鲜质量的生
长影响不明显 ;脉冲前沿宽度 5 m s的 2 h、4 h和 8 h
处理的鲜质量明显增加 , 8 h时马尾松愈伤组织的鲜
质量达到最大值 ;对于脉冲前沿宽度 10 m s来说 ,随
着处理时间的延长 ,愈伤组织鲜质量的增加量呈下
降趋势 ,说明脉冲前沿宽度越大 ,处理时间越长 ,愈
伤组织生长受到磁场的伤害作用越强。
(2)由脉冲前沿宽度和处理时间对马尾松愈伤
组织可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响来看 ,磁场
处理可以在一定程度上影响愈伤组织的生理代谢过
程 ,可以影响代谢产物的积累。脉冲前沿宽度为
5 m s、处理时间为 8 h时 ,马尾松愈伤组织可溶性蛋
白和可溶性糖含量最大。
(3)脉冲前沿宽度、处理时间对马尾松愈伤组织
保护性酶活性均有不同程度的提高 ;脉冲前沿宽度为
5 m s、处理时间为 8 h时 ,有利于保护酶活性的增高。
就磁场处理的生理生化机理而言 ,磁场处理可能通过
对植物细胞内 POD、SOD、CAT等多种酶活性的影响 ,
从而达到控制植物体生长和发育的目的 ,这与郑巧
328
林 　业 　科 　学 　研 　究 第 21卷
兰 [ 20 ]等、弥晓菊等 [ 21 ]的试验结果基本一致。
(4)马尾松愈伤组织对磁场胁迫有一定耐受
力 ,细胞膜结构相对稳定 ,但随着脉冲前沿宽度的增
加和处理时间的延长 ,磁场处理后的马尾松愈伤组
织相对电导率明显高于对照 ,说明脉冲前沿宽度越
大 ,处理时间越长 ,脉冲磁场对马尾松愈伤组织细胞
相对电导率的影响越大 ,细胞膜受损程度越高。
本次试验表明马尾松组织对脉冲磁场具有一定
的抗性 ,在一定的磁场作用下 ,其鲜质量、可溶性蛋
白含量、可溶性糖含量、POD、SOD和 CAT酶活性比
对照有所增加 ,这从侧面说明一定强度的脉冲磁场
可能会刺激愈伤组织生长 ,影响其生理生化活动。
因此 ,脉冲磁场对马尾松愈伤组织的影响效应应当
继续深入研究 ,从生理生化角度分析脉冲磁场的作
用机制以及愈伤组织对脉冲磁场的反应机制。
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