聚乙烯醇在草毒苗組織培養中的作用

摘要：以豐香草毒組培苗為試材，研究了不同濃度聚乙烯醉對草毒組培苗葉片愈傷組織誘導、繼代增殖及生根培養的影響。結果表明，1 g / L 的聚乙烯醇可使草毒組培苗葉片愈傷組織發(fā)生期提前，提高愈傷組織發(fā)生率和發(fā)生量，改變愈傷組織的質(zhì)量，同時(shí)能有效降低草毒組培苗在繼代增殖中的玻璃化現象，促進(jìn)植株分化、提高葉綠素和蛋白的含量。2 g / L 的聚乙烯醇可以提高組培苗在生根培養基中的生根條數、根長(cháng)度、株高、葉綠素和蛋白含量等。
關(guān)鍵詞：草毒；聚乙烯醇；組織培養
草毒組織培養快繁技術(shù)已在科研和生產(chǎn)上得到廣泛應用，但組織培養過(guò)程中植株“玻璃化”問(wèn)題嚴重，玻璃化苗分化能力低，難以增殖成芽和生根成苗。多種植物組織培養中也存在不同程度的玻璃化問(wèn)題, 已有研究認為培養材料、培養基成分、培養條件等均是組培苗玻璃化的影響因素。玻璃化苗的解剖學(xué)特點(diǎn)、生理變化、形成原因的研究也有一定進(jìn)展例，亦有研究證實(shí)滲透調節劑聚乙烯醇（PolyVinyl alcohol 簡(jiǎn)稱(chēng)PVA ）能有效防治組培苗玻璃化。
筆者研究了聚乙烯醇對草莓葉片愈傷組織誘導效果，對組培苗繼代增殖和生根培養中植株生長(cháng)狀況、葉片葉綠素含量、蛋白含量、根系活性的影響，以及在組織培養過(guò)程中對組培苗玻璃化的防治效果，為利用組織培養技術(shù)繁育優(yōu)質(zhì)草萄種苗提供參考。
1 材料和方法
研究于2007 年在河北農業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院植病生態(tài)實(shí)驗室進(jìn)行。
1.1 材料
繼代2 年的草幕組培苗，品種為豐香。聚乙烯醇（國藥集團化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的分析純）。

1.2 方 法

取4 0 mlMS 培養基置于1 0 0ml 三角瓶中， 分別添加不同濃度的聚乙烯醇， p H5.8 ～ 6.0 ， 1 2 1℃滅菌 1 7   mi n 。 

取長(cháng)勢基本相同的草莓組培苗葉片、 分化芽或小植株， 分別接于不同培養基中( 見(jiàn)表 1 ) ， 每瓶接4片( 株) ， 于溫度 ( 2 5 士 2 ) ℃、 相對濕度7 0 ％～ 9 0 ％、 光／ 暗( 1 4   h ／ 1 0   h )條件下培養4 0 天。以不含聚乙烯醇的培養基為對照，每處理重復5 次， 每重復4 瓶。調察不同處理組培苗葉片愈傷組織增殖情況、 莖葉和根系生長(cháng)情況、玻璃化情況。 

參照趙世杰的方法測定葉片葉綠素含量； 用考馬斯亮藍方法測定可溶性蛋白含量 ； 用T T C還原方法測定根系活力。 

2結果與分析

2.1聚乙烯醇在草莓葉片培養中的作用 

在培養基中添加聚乙烯醇可有效提高對草莓葉片愈傷組織的誘導效果( 見(jiàn)表2 ) 。添加不同濃度聚乙烯醇均使草莓葉片愈傷組織開(kāi)始出現時(shí)間比對照提前，1   g ／ L濃度草莓葉片在 1 5 天即可觀(guān)察到愈傷組織，比 對照提前8 天， 且愈傷組織發(fā)生率和發(fā)生量均顯著(zhù)高于對照。而且添加聚乙烯醇處理愈傷組織為白色質(zhì)地致密， 而對照的愈傷組織為灰色、質(zhì)地松散。 

2.2聚乙烯醇在草莓組培苗繼代增殖中的作用 

試驗結果表明( 見(jiàn)表 3 ) ， 在 0 ～ 3g/ L 范圍內， 隨著(zhù)聚乙烯醇濃度的增高， 草莓組培苗玻璃化率明顯降低，經(jīng) 1   g ／ L聚乙烯醇處理的草莓組培苗的分化數、 鮮重、葉綠素和蛋白含量均明顯高于對照( P = 0.0 5 ) ；聚乙烯醇濃度大于2   g ／ L后， 雖沒(méi)有玻璃化苗產(chǎn)生， 但植株分化、 葉綠素和蛋白質(zhì)含量降低�？梢�(jiàn)， 在草莓組培苗繼代增殖中添加l   g ／ L聚乙烯醇可以有效降低玻璃苗率， 

并促進(jìn)植株分化和生長(cháng)。  
2.3聚乙烯醇在草莓組培苗生根培養中的作用

由表4 可以看出， 在草莓生根培養過(guò)程中， 當聚乙烯醇濃度為1 ~ 2   g ／ L時(shí)， 組培苗生根條數、 根長(cháng)、 株高、蛋 白含量均 高于對照 ， 濃度為2g/L時(shí)生根條數為 7.6 6 、 根長(cháng)達5.4 9   c m，且根、 莖粗壯。聚乙烯醇濃度大于3   g ／ L后， 組培苗各項生長(cháng)指標有所下降， 并出現黃化現象。加入聚乙烯醇的各處理生根率與對照無(wú)明顯差異。植物組織還原T T C的能力指示著(zhù)根系生長(cháng)和代謝的旺盛程度， 尤其是細胞吸收和逆濃度梯度保持營(yíng)養離子的能力。由表4可知， 在0 ~ 2   g ／ L范圍內， 隨著(zhù)聚乙烯醇濃度的增加， 草莓苗根系活力呈上升的趨勢， 聚乙烯醇濃度繼續增加， 根系活力反而受到抑制�？梢�(jiàn)在草莓的生根培養過(guò)程中2   g ／ L為添加聚乙烯醇的最適濃度。 

3 討論
3.1 關(guān)于PVA 在防治草毒組培苗玻璃化中的應用
組培苗玻璃化一般認為是由組培苗細胞水勢、激素調節、礦質(zhì)元素等3 個(gè)方面的失衡導致木質(zhì)素合成受阻、細胞質(zhì)稀薄、細胞壁發(fā)育、分化受損所引起的。PVA 作為一種高分子惰性化合物，可以調節植株苗滲透作用，利于細胞膜修復，減少營(yíng)養物質(zhì)滲漏，應用PVA 防治組培苗玻璃化因此成為目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。王娜等研究證明，添加PVA 可提高棗和酸棗組培苗的生根條數和根長(cháng)，增加須根量；張勝珍等研究表明PVA 可顯著(zhù)提高落藍組培苗生根率，并可改善落藍組培苗玻璃化現象［l2 ] ；師校欣等研究也表明，添加PVA 可降低蘋(píng)果組培苗的玻璃化程度。研究表明，在草莓組織培養的3 個(gè)環(huán)節中，PVA 均可改善草莓組培植株的生長(cháng)狀況、提高組培苗根系活力，有效防治植株玻璃化。
3.2 關(guān)于添加PVA 與草毒組培苗生理變化關(guān)系研究發(fā)現，添加PVA 可明顯提高葉綠素和可溶性蛋白的含量，推測可能是添加PVA 后有效避免了礦質(zhì)元素供給失調，改善了N 素代謝過(guò)程。而葉綠素的主要組成部分就是葉琳環(huán)和葉綠醇，其中N 素是構成的必要組分，對蛋白質(zhì)的合成N 素則更加重要。葉綠素總量能反映植物生長(cháng)能力的強弱，可溶性蛋白含量提高，說(shuō)明植株為適應脅迫而進(jìn)行的蛋白質(zhì)合成反應優(yōu)于分解反應。

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