全 文 ：第 wv卷 第 ts期
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林 业 科 学
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杂种山杨玻璃化苗内源激素含量研究 3
吴 迪 关录凡 王秋玉
k东北林业大学生命科学学院 哈尔滨 txsswsl
关键词 } 杂种山杨 ~组织培养 ~玻璃化 ~植物激素
中图分类号 }≥zt{1wv ~≥zt{1wy 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlts p stuz p sv
收稿日期 }ussy p s{ p u{ ∀
基金项目 }国家林业局/ |w{0项目kusss p sw p tsl资助 ∀
3 王秋玉为通讯作者 ∀
Χηανγε οφ Ενδογενουσ Πλαντ Ηορµονεσ οφ ςιτριφιχατεδ Πλαντσ οφ Ηψβριδ Ασπεν βψ Τισσυε Χυλτυρε
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k Χολλεγε οφ Λιφε Σχιενχεσo Νορτηεαστ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ηαρβιν txsswsl
Αβστραχτ } Œ±·«¬¶¶·∏§¼o·«¨ √¬·µ¬©¬¦¤·¨§³¯¤±·¶²©«¼¥µ¬§¤¶³¨ ± k Ποπυλυστρεµυλα≅ Πqτρεµυλοιδεσl ¥¼ °¬¦µ²³µ²³¤ª¤·¬²± º¨ µ¨
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Κεψ ωορδσ} «¼¥µ¬§¤¶³¨ ±k Ποπυλυστρεµυλα≅ Πqτρεµυλοιδεσl ~·¬¶¶∏¨ ¦∏¯·∏µ¨ ~√¬·µ¬©¬¦¤·¬²±~³¯¤±·«²µ°²±¨ ¶
杂种山杨是芬兰林业科学院培育的欧洲山杨k Ποπυλυστρεµυλαl和北美山杨k Πq τρεµυλοιδεσl优良杂交品
系 o适于山地造林 o平原造林长势更好 o而且其生长速度和轮伐期都快于一般的山地杨树 ∀usst年由东北林
业大学引进 o并且采用微体繁殖技术进行了大量繁殖和无性系测定 ∀玻璃化现象是植物组织培养中特有的
一种生理失调或生理病变 o玻璃苗不易生根 o移栽成活率很低k胡彦等 ousswl ∀杂种山杨组培过程中出现大
量的玻璃化苗 o在一定程度上造成了资源的浪费 o也影响了杂种山杨试管苗质量的提高 ∀近年来 o国内外对
引起植物组培苗玻璃化有关的培养基种类 !生长调节剂浓度 !琼脂浓度 !透气性 !温度以及光照强度等问题进
行了大量的研究 ∀其中 o植物内源激素作为植物自身重要的调控物质也引起了人们的关注 o但是多集中在内
源激素对外植体在组织培养过程中脱分化 !分化以及再生作用的研究k宋莉英等 oussy ~„¥²∏ ετ αλqot|{yl o
而对于玻璃化试管苗本身内源激素含量以及变化的研究较少 o对山杨的相关研究还未见报道 ∀
本研究以杂种山杨的玻璃化试管苗为材料 o采用酶联免疫吸附方法测定其植株内源激素的水平 o探讨杂
种山杨试管苗玻璃化的生理机制 o为今后从植物细胞代谢水平阐述试管苗玻璃化现象的起因提供理论参考 ~
此外 o本研究通过改变培养基组分等培养条件 o探讨试管苗玻璃化的影响因素以及较好的去玻璃化的方法 o
为该杂种品系转化后植株扩繁铺平道路 ∀
1 材料与方法
t1t 试验材料 用于内源激素测定的试验材料为东北林业大学森林生物工程实验室培育的一个转蜘蛛神
经毒肽蛋白 p …·嵌合基因杂种山杨无性系k∞tsw|sl玻璃化试管苗 o同一无性系非玻璃化试管苗作对照 o每种
类型各 tv株 ∀本研究涉及的杂种山杨玻璃化试管苗主要表现为茎叶半透明 o叶表面完全无蜡质 o呈淡绿色 o
高生长与非玻璃化苗相比没有很大差别 o但叶子偏小卷曲 o生根质量差或不生根 ∀
图 t 杂种山杨无性系试管苗分株间激素含量比较
ƒ¬ªqt ≤²°³¤µ¬¶²± ²©«²µ°²±¨ ¦²±·¨±·¶¤°²±ªµ¤° ·¨¶²©·¨¶·2·∏¥¨ ³¯¤±·¶²©«¼¥µ¬§¤¶³¨ ±
t1u 试验方法 利用酶联免疫吸附法k∞Œ≥„l测定植物内源激素 „…„ !Œ„„和 Š„含量 o测定试剂盒来自中
国农业大学 o测定方法参考闫绍鹏kusswl o采用 × ¦¨¤±酶联免疫检测仪测定试样中各种激素含量 o每个样品
重复 v次 o取平均值 ∀计算采用回归法 o用激素标样各浓度k±ª#°ptl的自然对数与各浓度显色值的 ²¯ª¬·值
的回归方程代替 ²¯ª¬·曲线 o即用激素标样各浓度k±ª#°ptl为纵坐标与各浓度显示值k’⁄值l为横坐标 o通
过统计软件k≥·¤·¬¦¶·¬¦¤y1sl建立回归方程 ∀求得样品中激素的浓度后 o样品的激素含量可用下式计算 }Α €
k Ν# ςu# ςv# ΒlΠkςt# Ωl o式中 }Α表示激素的含量k±ª#ªpt ƒ • l ~ ςu 表示提取样品后 o上清液的总体积 ~ ςt
表示真空浓缩干燥前的上清液体积k当提取的上清液全部用于真空浓缩干燥时 ςt 与 ςu 的体积是相等的l ~
ςv表示真空浓缩后用样品稀释液定容的体积 ~ Ω 表示样品鲜样质量 ~ Ν 表示样品中激素的浓度
k±ª#°ptl ~ Β表示样品的稀释倍数 ∀
2 结果与分析
∞Œ≥„测定表明转基因杂种山杨玻璃化试管苗内源激素 Œ„„含量明显高于非玻璃化试管苗 o从非玻璃
化苗的 |w1yy ∗ usx1zt ±ª#°pt o增加到玻璃化苗的 t{z1zu ∗ zzx1tu ±ª#°pt ~„…„激素含量总体相比之下变
化不太大 o平均从非玻璃化苗的 tv{1tt ±ª#°pt增加到玻璃化苗的 uvy1|z ±ª#°pt ~而玻璃化试管苗 Š„含
量的变化为 txv1{w ∗ v{s1yw ±ª#°pt o明显低于非玻璃化试管苗的 Š„含量 u{|1tt ∗ yzy1tz ±ª#°pt ∀
从图 t的比较可以看出 o转基因山杨非玻璃化试管苗分株内 Š„含量非常高 o而 Œ„„和 „…„含量很低 o
只有 Š„含量的 tΠv ∗ tΠw o而且 u种激素在每
个无性系分株内含量近似 tΒt oŒ„„ 略高于
„…„ ~而玻璃化试管苗无性系各分株间激素
含量不是 Œ„„ 含量高 o就是 „…„ 含量高 o在
各分株内含量差异很大 o相比之下 o各分株
内 Š„含量偏低 ~经 τ检验转基因山杨非玻
璃化试管苗与玻璃化试管苗植株内的 „…„
含量k Φ€ vw1u{x 3 3 l !Œ„„ k Φ€ vu1|sw 3 3 l和
Š„k Φ € z1ywt 3 3 l的差异均达到极显著水
平 ~从总体趋势看 o玻璃化试管苗 „…„ 和
Œ„„含量明显高于非玻璃化试管苗 o而且分
株内变异大 oŠ„ 含量明显低于非玻璃化试
管苗 o分株内变异相对较小k图 u„l ∀由此可
见 o激素 Œ„„或 „…„在植株内明显升高可能
是造成杂种山杨试管苗玻璃化的主要原因 ∀
同时 o有报道证实 Š„ 含量的增加不但能促
进生长而且能有效地阻止培养物玻璃化产
生 k¤¬± ετ αλqot||zl ∀
目前人们更重视植物体内源生长与抑
制生长激素的相互作用 o认为在生长上出现
的变化都是由这些激素的比例变化来调控
的 ∀从转基因山杨非玻璃化和玻璃化试管
苗 „…„ΠŠ„ 和 Œ„„ΠŠ„ 比值k图 u…l可以看
出 o非玻璃化试管苗的 u种比值均低于玻璃
化苗 ~其中 ou种类型试管苗中 Œ„„ΠŠ„的变
异幅度都很大 o非玻璃化苗的均值约为玻璃
化苗的 tΠu ~而非玻璃化试管苗的 „…„ΠŠ„
比值不论均值还是变异幅度均远远低于玻
璃化苗 ∀这意味着在玻璃化的试管苗中 Œ„„
{ut 林 业 科 学 wv卷
图 u 杂种山杨玻璃化与非玻璃化试管苗激素含量比较
ƒ¬ªqu ׫¨ ¦²°³¤µ¬¶²± ²©«²µ°²±¨ ¦²±·¨±·¶²©√¬·µ¬©¬¦¤·¨§¤±§±²µ°¤¯ ·∏¥¨2·¨¶·¨§³¯¤±·¶²©«¼¥µ¬§¤¶³¨ ±
和 „…„分别与 Š„相比 o其相对
含量上升 o而且上升的趋势较为
迅速 o这说明杂种山杨试管苗中
v种内源激素的平衡关系出现
异常 o这也可能是杂种山杨试管
苗玻璃化的原因之一 ∀
3 讨论
本研究分别从内源激素和
培养条件入手对杂种山杨试管
苗玻璃化问题加以探讨 ∀ Š„是
组织培养过程中变化活跃的内
源激素 o对蛋白酶 !核酸酶 !淀粉酶的生物合成有促进作用k‹¤½µ¤ ετ αλqot|zxl o其含量的增加会使玻璃化苗
的比例呈下降趋势k李景琦等 oussul ∀在本试验中 o转基因杂种山杨玻璃化试管苗的 Š„含量显著下降 o可
能诱发蛋白质以及核酸等物质生物合成的失调 o从而导致杂种山杨试管苗玻璃化现象的出现 ∀同时 o牛自勉
等 kt||xl对苹果k Μαλυσ πυµιλαl的研究也认为内源激素 Š„急剧降低后细胞组织内部生物合成受阻 o从而导
致玻璃化苗的发生 ∀
内源激素 Œ„„对植物幼茎 !叶柄等组织木质部的分化有直接作用 o玻璃化后通常表现为木质素严重缺
乏 o但在本试验中玻璃化的转基因杂种山杨试管苗中 Œ„„含量较高 o而在非玻璃化试管苗中含量却较低 o与
刘伟清等kussyl的研究结果玻璃化苗中 Œ„„含量较低 o略有偏差 o这可能与研究材料不同有关 o也可能是由
于转基因的多效性而导致植株生理失调 o造成细胞组织内部的相关激素生物合成受阻所致 ~同时 o也有学者
在对转入 „≤≤基因的番茄k生吉萍等 ousssl以及转入 ρολΒ基因的水稻k Ορψζα σατιϖαlk杨特武等 ousswl的研究
过程中也证实转基因植株与非转基因植株的内源激素含量在某些生理时期存在显著性差异 o因此认为外源
基因的转入对植物的内源激素含量可能存在一定的影响 ∀
同时 o在转基因杂种山杨玻璃化试管苗中 „…„ΠŠ„和 Œ„„ΠŠ„的比值均高于非玻璃化的试管苗 o这意味
着在玻璃化的试管苗中 Œ„„和 „…„与 Š„相比 o其相对含量有上升的趋势 ∀在高红兵等kussyl测定高浓度
y2…„诱导酸樱桃k Χερασυσϖυλγαρισl的玻璃化苗时 o也发现玻璃化组培苗内源激素含量比值kŒ„„ΠŠ„l高于非
玻璃化的组培苗 ∀因此这说明转基因杂种山杨中 v种内源激素的平衡关系出现异常可能与玻璃化有关 ∀
参 考 文 献
高红兵 o唐晓杰 o孟庆繁 qussy1 高浓度 y2…„诱导酸樱桃苗的玻璃化苗内源激素含量变化 q林业科学研究 ot|kwl }w{{ p w|s
胡 彦 o赵 艳 qussw1 植物组织培养技术的应用以及在培养过程中存在的问题 q陕西师范大学学报 ovuk增刊l }tvv
李景琦 o胡晓莉 o王成社 o等 qussu1 不同激素对三倍体毛白杨腋芽诱导和增殖效应的研究 q西北林学院学报 otzkul }vz p ws
刘伟清 o孙诚志 o陈雄进 qussy1 香蕉试管苗玻璃化的影响因素及其防治研究 q广东农业科学 okvl }vu p vv
牛自勉 o王贤萍 o戴桂林 o等 qt||x1 苹果砧木玻璃化过程中内源激素的含量变化 q华北农学报 otskvl }tx p t|
生吉萍 o罗云波 o申 琳 qusss1 转反义 „≤≤合成酶基因番茄与普通番茄果实植物内源激素含量的变化 q中国农业科学 ovvkvl }wv p w{
宋莉英 o高 峰 qussy1 苦瓜离体培养过程中内源激素含量的变化 q植物学通报 ouv kul }t|u p t|y
闫绍鹏 qussw1 欧美山杨杂种无性系低温胁迫下几种生理指标的遗传变异 q东北林业大学硕士学位论文
杨特武 o骆炳山 o杨业华 o等 qussw1ρολΒ基因导入对农垦 x{≥内源激素水平 !株型和育性的影响 q作物学报 ovsk{l }zv| p zww
„¥²∏ ¤±§²∏µ„ „ o ‹¤µ·∏±ª • qt|{y1׫¨ ©¨©¨¦·²©¤¥¶¦¬¶¬¦¤¦¬§¤±§¬±¦µ¨¤¶¨§²¶°²·¬¦³²·¨±·¬¤¯ ²©·«¨ ° §¨¬¤²± ªµ²º·«¤±§µ²²·µ¨ª¨ ±¨ µ¤·¬²± ²© Ζεα µαψσ
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‹¤½µ¤≥ Žo≥∏§µ¬³·¤ ⁄o⁄¤¶„ Žqt|zx1≥¬¶¤¯ ³¯¤±·µ¨ª¨ ±¨ µ¤·¬²± √¬¤²µª¤±²ª¨ ±¨ ¶¨¶q‹²µ·≥¦¬ots }ys{ p yts
¤¬± „ o‹∏¶¶¤¬± ≥ oŽ²·«¤µ¬¶qt||z1 ¬¦µ²³µ²³¤ª¤·¬²± ²© ∆ιαντηυσ χαρψοπηψλλυσq¦²±·µ²¯ ²©√¬·µ¬©¬¦¤·¬²±q°¯ ¤±·…¬²¦«¨ ° …¬²·¨¦«±²¯ oyktl }vx p vz
k责任编辑 徐 红l
|ut 第 ts期 吴 迪等 }杂种山杨玻璃化苗内源激素含量研究