全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 22(4)：364— 367 2002年 7月
高压静电对烟草愈伤组织生长
和根分化的效应
石贵玉 ，周巧劲 ，郭平生 ，刘 灵
(1．广西师范大学生物系，广西桂林 541004；2．广西师范大学物理系 ，广西桂林 541004)
摘 要 ：用场强+1．0 KV／cm 高压静电(HVEF)处理烟草愈伤组织 30 min，处理组愈伤组织生长量达 10．64
g，比对照组高 8．0％，根分化率达 70．6 ．比对照组高 95 。超氧物歧化酶(SOD)活性、蛋白质含量分别为
356．3 U／g．FW、11．07 mg／g．FW．分别比对照增加 10．5 、23．5 。过氧化物酶(POD)和吲哚乙酸(1AA)氧
化酶活性处理组分别为 56．3 OD470／min．g．Fw、87．1 g ．h．Fw ，分别比对照下降 26．1 、8．7 。结果
表明 ，高压静电处理可促进烟草愈伤组织细胞生长和根 的分化，这与 HVEF影 响体 内 SOD、POD和 IAA氧
化酶活性以及蛋白质含量的变化相关。
关键词：高压静电场 ；烟草愈伤组织 ；生长 ；根分化
中图分类号：Q947．8；$685．991 文献标识码：A 文章编号 ：1000—3142(2002)04—0364—04
The effect of high vol tage el ectrostatic fiel d
(HVEF)on growth and root differentiation
of Nicotiana tabacum L．cal l US
SHI Gui—yu ，ZHOU Qiao—jing ，GUO Ping—sheng ，LIU Ling
(1．Guangxi Normal Uldversity，Department of Biology，Guilin 541004，China：2．Guangxi Normal
University，Department of Physws，Guilin 54 1 004，China)
Abstract：The Callus of Nicotiana tabacum I ．with 30 bottles per treatment was treated by the high voltage elec—
trostatic field(HVEF)at+ 1．O／cm for 30 min．The treated calus were cultured at 28。C chamber temperature
with 10 h of light．1 800 lx tO 2 000 lx of ilumination eath day for 40 days．The results showed that the calus
growth in treated group was 10．64 g，which was 8．oH higher than that of contro1．The root differentiation rate
was 70．6 ，which was 95％ higher than that of contro1．The activity of SOD，content of protein in the treated
group were 356．3 U／g．Fw and 11．07 mg／g．Fw respectively．which were 10．5％ and 23．5 higher than those
of control respectively．The activities of peroxidase and IAA oxidase were 56．3 OD470／min．gFW ．87．1 ug／
h．gFW respectively，which were 26．1 ，and 8．7 respectively lower than those contro1．According tO the re—
sults we could concluded that HVEF promoted the growth and the root differentia【tion of Nicotia，搬 tabacum L．
calus．This result may be caused by the effects of HVEF on the activities SOD and POD and IAAoxidase，and
the content of protein in Nicotana tabocum I ．callus．
收稿 日期：2001—08—30
作者简介：石贵玉 (1953一)，男，广西百色人 。教授 ，从事植物生理学教学与科研 。
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4期 石贵玉等：高压静电对烟草愈伤组织生长和根分化的效应 365
Key words：high voltage electrostatic field；Nicotiana tabacum I ．callus；growth；root of differentiation
自然界中的一切物体都处于静电场的作用之
下，静电场对生物体的生命活动具有重要的影响。
研究表明 ，在大气静 电场外再加上适 当的人工静 电
场 ，可加速植物 的新 陈代谢 ，促进植 物 的生长和提
高产量。 ，对细胞的分裂和分化也有明显的促进作
用。。 。但 目前关于高压静 电场对细胞生长和分化 的
研究 尚不深入 ，且涉及 的材料不 多。本文 以烟草愈
伤组织为材 料，就高压静 电处理对愈伤组织细胞生
长量 、根分化率 、某 些酶活性 和蛋 白质 的含量 等生
理生化指标 的影响进行 了研究 ，为阐述静电场对植
物生长影响的生物效应机理提供理论依据 。
1 材料与方法
1．1材料
试验材料为烟草 (Nicotiana tabacum I ．)。取烟
草 的顶芽和腋芽，自来水 冲洗 ，洗衣粉水浸泡 5 min
后用 自来 水 冲洗干 净，70 酒 精浸泡 2 S，用 0．1
升汞浸泡10 min，最后用无菌水冲洗 3遍，在静化工
作 台上将材料剪碎 ，接种 于培养基 上。基本培养基
为 MS，附加 6-BA1 mg／I ，NAA0．1 mg／I ，蔗 糖
4 。培养 15～20 d，形成愈伤组织后 ，进行愈伤组
织扩大继代培养，培养基同前。继代培养 7 d随机取
样进行处理 ：(1)静 电处理 ，强度 +1．0 kV／cm 时间
30 min；(2~x,-J照 ，每处理 30瓶 。培养室温度 28。C，
每天光照 10 h，光照强度 1 800~2 000 lx。处理后培
养 40 d，分别测定生理生化指标 ，试验棕复 3次。
1．2方法
愈伤组织生 长量 ：在静 化工作台 中用电子天平
称量静电处理培养前后的烟草愈伤组织鲜重。
POD活性测定 ：愈伤木酚法显色 ，7230分光光
度计测定，记录单位时间 O．D值(470 nm)的变化，
以每 g鲜重单位时间内 O．D值的变化表示酶活
性“ 。
． SOD 活 性 测 定 ：按 Giannopolitia和 Ries的方
法。 ，以每单位时间内抑制光还原 50 的氮蓝四唑
(NBT)为一个酶活性单位 (U)。
吲哚乙酸(IAA)氧化酶活性测定：参照文献 4
用 比色法测定 。
蛋 白质含量测定“ ：用 Folin酚法测定。
2 结 果
2．1静电场对烟草愈伤组织生长的影响
表 1表 明，烟草 愈伤组织经强度 +1．0 kV／cm
的高压静电处理培养 40 d后 ，愈伤组织生长量高于
对照组 。对照生长量为 9．85 g，静电为 10．64 g，静 电
处理 比对照高 8．0 ，方差分析结果表 明两者差异
显著 (P<0．01)。表 明高压静电具有促进烟草愈伤
组织细胞 的分裂和生长的作用。这一结果与我们在
银杏 、蟆叶秋 海棠愈伤组织。 以及赵剑在 苜蓿 愈伤
组织的研究结果相一致 。
2．2静电场对烟草愈伤组织诱导生根的影响
烟草愈伤组织经高压静电处理，培养 25 d左右
开 始观察到有 根产生 ，而对 照则在 28 d左 右才产
生 。表 2是愈伤组织培养 40 d后·，统计的生根情况。
表 2表 明，对照的根分化率 为 36．2 ，静电处理为
70．6 ，静电处理 比对 照高 95 。结果表明高压静
电处理有促进烟草愈伤组织分化根的作用 。
2．3高压静电对愈伤组织中 SOD、POD和 IAA氧化
酶活性的影响
烟草愈伤组织用高压静电处理后 ，SOD活性 比
对照高 10．5 ，POD和 IAA氧化酶 活性均低 于对
照组 (表 3)，两者 比对照组低 26．1 和 8．7 。SOD
和 POD用方差分析表明对 照和处理两者差异显著
(P<0．01)，说 明 HVEF处理有 降低 烟草 愈伤组 织
中 POD和 IAA氧化 酶活性和提高 SOD活性 的作
用 。
2．4高压静 电对烟草愈伤组织中蛋 白质含量的影响
烟草愈伤组织用 HVEF处理后培养 40 d，分析
愈伤组织中蛋 白质含量 。结果 (表 3)表 明静电处理
的愈伤组织蛋 白质含量是 l1．07 mg／g．Fw ，对照是
8．96 mg／g．Fw，静电处理比对照高 23．5 ，方差分
析表明两者差异显著，说明HVEF处理有提高烟草
愈伤组织蛋白质含量的作用。施华中等人研究指
出，细胞 蛋 白质 含量的增加 ，与培养细胞 的分裂生
长有关。 ，本试验的结果亦证明了这一点。
3 讨 论
赵剑和马福荣报道 ，静 电处理可促进 苜蓿愈伤
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组织细胞的分裂和生长㈣。我们在银杏、蟆叶秋海棠
愈伤组织上 的研究工作证实 了这个观点。 。这次用
烟草为材料，再次证实高压静电处理利于细胞的分
植 物 22卷
裂和生长而促使愈伤组织生长量提高的论点。同时
静电处理还利于愈伤组织分化根，但根分化的机理
还有待研究。
表 1 HVEF对烟草愈伤组织生长的影响
Table 1 Effects of HVEF on calus growth of Nicotiana tabacum I ．
表 3 HVEF对烟草愈伤组织某些酶活性和蛋白质含量的影响
Table 3 Effects of HVEF on activity of some enzymes and the content of protein in callus
Significant test at 0．05
细胞的分裂和生长与细胞的生长素(IAA)含量 分解主要由 IAA氧化酶和过氧化物酶调节，IAA氧
高低有关，细胞内生长素含量高，细胞分裂生长快， 化酶和过氧化物酶活性愈高，体内 IAA含量愈少 ，
反之生长慢。朱晓红、袁朝兴的研究认为，体内IAA 生长受抑制的程度愈大 。高压静电促进愈伤组织
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4期 石贵玉等：高压静电对烟草愈伤组织生长和根分化的效应 367
生长的可能原因之一是降低了IAA氧化酶和 POD
的活性，使体内保持较高水平的 IAA含量，从而促
进细胞分裂和生长。
赵洁的研究表 明，SOD活性和愈伤组织生长率
呈正相关。 ；王冬梅等人的实验也反映SOD活性的
提高，对促进细胞的分裂、分化起着重要的作用。”。
高压静 电促进 愈伤组织生 长的另一原 因可能是促
进 SOD活性，从而有利于细胞 的分裂和分化。
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