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Effects of Temperature on Senescence of GF43 ( Prunus domestica L. ) Plant2let in Vitro

温度对GF43李离体保存中老化作用的影响



全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园  艺  学  报  2004 , 31 (5) : 660~662
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2003 - 10 - 17 ; 修回日期 : 2004 - 02 - 02
基金项目 : 江苏省自然科学基金项目 (B K2002501)
温度对 GF43李离体保存中老化作用的影响
马瑞娟1  俞明亮1  许建兰1  宋卫平2  洪法水2  万志刚2
(1 江苏省农业科学院园艺研究所 , 南京 210014 ; 2 苏州大学生命科学学院 , 苏州 215006)
摘 要 : 研究了不同温度对 GF43李 ( Prunus domestica L . ) 试管苗生长及老化过程的影响。结果表明
在 16 ℃保存条件下 GF43试管苗的营养生长缓慢 , 8 ℃保存 GF43试管苗的营养生长极缓慢 , SOD、CA T 和
POD 等保护酶系统的活性维持较高水平 , 体内 O·2 自由基、丙二醛 (MDA) 含量较低 , 细胞膜结构相对稳
定 , 从而延缓了试管苗的衰老 , 延长了两次继代之间的时间 , 对试管苗的保存十分有利。
关键词 : 李 ; 温度 ; 离体保存 ; 衰老
中图分类号 : S 662   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2004) 0520660203
Effects of Temperature on Senescence of GF43 ( Prunus domestica L. ) Plant2
let in Vitro
Ma Ruijuan1 , Yu Mingliang1 , Xu Jianlan1 , Song Weiping2 , Hong Fashui2 , and Wan Zhigang2
(1 Institute of Horticulture , Jiangsu Academy of A gricultural Sciences , N anjing 210014 , China ; 2 College of L if e Sciences ,
S uz hou U niversity , S uz hou 215006 , China)
Abstract : The growth and senescence of GF43 ( Prunus domestica L . ) cultured at different temperatures
in vit ro were studied. The results showed that the growth rate of GF43 plantlet in vit ro was slow at 16 ℃, the
activities of superoxide dismutase (SOD) , catalase (CA T) and peroxidase ( POD) were incresed , the acti2
vated oxygen scarenging system was improved. Consequently this alleviated the harmful effect of O·2 and re2
duced the membrane lipid peroxidation in shoot , prolonged the life2spane of GF43 plantlet in vit ro.
Key words : Prunus domestica L . ; Temperature ; Plantlet in vit ro ; Senescence
1  目的、材料与方法
种质离体保存在许多果树上已有研究 , 然而有关保存过程中的衰老作用机制还缺乏系统的研究。
试管苗的衰老机制可能涉及到体内自由基含量的变化、细胞膜脂过氧化水平以及起清除自由基作用的
保护酶系统活性的变化 , 而温度又是影响这些变化的控制因素之一。本试验对常温 (25 ℃) 和常低温
(16 ℃, 8 ℃) 培养下的 GF43李试管苗的生长动态及老化过程进行了深入研究 , 为今后建立李属种质
资源离体保存提供理论依据及技术保障。
试验选用 GF43 〔欧洲李 ( Prunus domestica L . ) 实生后代〕作试材 , MS 培养基 , 光照培养箱培
养温度为 25 ℃、16 ℃和 8 ℃, 每处理 40 瓶 (100 mL 培养瓶 , 30 mL 培养液) , 每瓶接入 4 株长 1 cm
具顶芽的试管苗 , 光照 12 h·d - 1 , 光强 1500 lx , 1 个月后开始调查植株生长情况。培养 3~7 个月取
叶片测定超氧化物歧化酶 ( SOD) 、过氧化氢酶 ( CA T) 、过氧化物酶 ( POD) 活性 , O·2 产生速率 ,
丙二醛 (MDA) 含量和细胞膜相对透性〔1~6〕。
2  结果与分析
211  温度对 GF43试管苗生长的影响
GF43试管苗在 25 ℃、16 ℃和 8 ℃保存中 , 以 25 ℃下生长速度最快 , 两个月已经长到 415 cm , 第 4
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个月开始出现黄叶 , 6~7 个月时大部分中下部叶均黄化并有脱落 , 根系褐化严重。8 ℃下植株生长极
为缓慢 , 极度矮化 , 叶面积只有 25 ℃下生长叶片的 1/ 4 , 根系生长正常 , 无褐变发生。16 ℃下生长较
缓慢 , 培养 7 个月高度只相当于 25 ℃下第 1 个月的水平 , 叶面积比 25 ℃下生长叶片稍小 , 在 7 个月
培养期内基本无黄叶产生 , 到第 8 个月开始有少量黄叶出现 , 根系生长正常 , 无褐变发生。
212  温度对 GF43试管苗抗氧化酶活性的影响
由图 1 可见 , GF43试管苗在 16 ℃下 SOD、CA T 和 POD 活性始终维持较高水平。在 3~7 个月期
间 , SOD 酶活性分别是 8 ℃保存的 317、217、211、115 和 113 倍 , 25 ℃保存的 512、319、219、215
和 214 倍 ; 8 ℃下 SOD 酶活性是 25 ℃的 115 倍左右 , 表明适度低温可以大幅度提高 SOD 活性 , 这可
能是保护性反应引发酶活性的增加 , 与杨盛昌等[7 ]的研究结果一致。CA T 和 POD 具有上述同样的变
化趋势。
213  温度对 GF43试管苗 O·2 产生速率、MDA含量以及细胞质膜透性的影响
随着保存期的延长和试管苗的衰老 , O·2 产生速率显著加快 , 但 16 ℃和 8 ℃保存的 GF43试管苗 O·2
产生速率明显比 25 ℃保存的慢 , MDA 含量和细胞质膜相对透性明显比 25 ℃保存的低 (图 2) 。由于
O·2 产生速率和 MDA 含量在 16 ℃和 8 ℃保存时较低 , 减轻了抗氧化酶的负担 , 有助于细胞内活性氧的
166 5 期 马瑞娟等 : 温度对 GF43李离体保存中老化作用的影响  
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代谢保持平衡。另外 16 ℃保存 3~5 个月 MDA 含量没有显著变化 , 证明 16 ℃保存对 GF43试管苗细胞
膜结构具有较好的保护作用。
在保存 1~2 个月期间 , 培养基情况和试管苗生长情况均良好 , 逆境胁迫不明显 ; 随着保存时间
的延长 , 对于 25 ℃和 16 ℃来说 , 后期的逆境主要是培养基耗尽和水分缺失造成的。25 ℃培养保存到
第 8 个月由于培养基干枯而死亡 , 16 ℃保存至 11 个月根系开始褐化 , 第 13 个月培养基逐渐干枯。
8 ℃保存 , 前期主要是低温造成的逆境 , 后期既有低温又有培养基耗尽和水分缺失造成的逆境 ; 8 ℃试
管苗生长代谢速度比前两种温度下都慢 , 水分蒸发很少 , 保存到 14 个月试管苗根系才逐渐开始褐化。
本研究认为 25 ℃保存继代时间以 5 个月为宜 , 16 ℃以 10 个月为宜 , 8 ℃以 14 个月为宜。
参考文献 :
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7  杨盛昌 , 谢潮添 , 张 平 , 等. 冷锻炼对低温胁迫下夏威夷椰子膜脂过氧化及保护酶活性的影响. 植物资源与环境学报 , 2002 ,
11 (4) : 25~28
举办第三期“分子标记辅助育种技术高级培训班”
预 备 通 知
为推动园艺作物分子标记辅助育种广泛深入的研究与开展 , 促进农业科研单位的交流与合作 ; 中国农业科学院蔬
菜花卉研究所和中国园艺学会定于 2004 年 12 月 5~11 日举办第三期“分子标记辅助育种技术高级培训班”。
培训内容 : 1. 分子标记辅助育种原理与方法及分子标记辅助育种常用技术。2. AFL P 及 SSR 实验技术。实验内
容包括 DNA 快速提取、酶切连接、PCR 扩增、琼脂糖凝胶电泳检测、聚丙烯酰胺凝胶电泳检测、DNA 银染技术、
AFL P 片段回收以及 AFL P 标记向 SCAR 标记的转化。3. Tilling 技术原理以及应用。4. DNA 高通量提取方法 (Q IA2
GEN RETCH 仪器使用) 。5. 荧光 AFL P 标记技术 (Li - cor DNA Analyzer IR2 4200 - 02 G使用) 。
报名和地点 : 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 12 月 5 日报到 (住中国农科院研究生院) 。学员报名截止日期 :
2004 年 12 月 5 日前 , 名额为 30 人 , 额满为止 ; 需交纳培训费 2500 元/ 人 (包括资料费、讲课费、药品耗材费等) ,
可提前汇款 (帐户 : 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 0200007609000200368 , 北京工商行紫竹院支行) 或报名时交
款。颁发培训班证书。
联系人 : 张延国 , 王晓武 : 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 北京市海淀区中关村南大街 12 号 , 邮编 : 100081 ;
电话 : 010 - 62146163 , 68919541 ; 传真 : 010 - 62174123 , 62146160。电子邮箱 :
zhangyg @mail1caas1net1cn , wangxw @bragene1com
张  彦 : 中国园艺学会办公室 , 电话 : 010 - 68919528。
中国农业科学院蔬菜花卉研究所
中国园艺学会         
2004 年 9 月 27 日    
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