生物教學(xué)中滲透壓對銀杏愈傷組織的影響研究

王振田

摘 要：以銀杏莖段為材料，研究銀杏愈傷組織的誘導(dǎo)與不同培養(yǎng)基滲透勢的關(guān)系，研究結(jié)果表明，采用蔗糖和大量元素構(gòu)建不同滲透勢的培養(yǎng)基，愈傷組織的形成與培養(yǎng)基滲透勢密切相關(guān)：培養(yǎng)基滲透勢接近外植體滲透勢時誘導(dǎo)率最高，誘導(dǎo)時間最短。

關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；銀杏；愈傷組織；滲透勢；外植體

中圖分類號：G633.91 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1008-3561（2016）27-0081-01

一、教學(xué)銀杏與組織培養(yǎng)

銀杏又稱白果樹、公孫樹，屬于裸子植物，其樹干筆直。植物組織培養(yǎng)是指在無菌條件下，對離體植物組織（器官或細(xì)胞）分離并在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使其能夠繼續(xù)生長，甚至分化發(fā)育成一完整的植株的一門實驗技術(shù)。組織培養(yǎng)的理論依據(jù)是植物細(xì)胞的全能性，即植物體的每個細(xì)胞攜帶著一套完整的基因組，因此，具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。植物組織當(dāng)中原本已經(jīng)分化的細(xì)胞，一旦脫離原有的機體環(huán)境，成為離體狀態(tài)，在適宜的營養(yǎng)和外界條件下就會表現(xiàn)出全能性，從已經(jīng)分化定型的細(xì)胞脫離分化，成為恢復(fù)分裂能力的細(xì)胞，并能重新生長發(fā)育成完整的植株。植物組織培養(yǎng)已經(jīng)走過了近百年的歷程，它的歷史不僅證明了植物的每一個生活細(xì)胞都含有一種植物的全部遺傳信息，在一定的條件下可以發(fā)育成一個完整的植株，而且在一定范圍內(nèi)人們可以按照意愿，改變和調(diào)節(jié)植物的發(fā)育。但這種調(diào)節(jié)和改變只是局部的，主要是通過改變培養(yǎng)其中的激素和培養(yǎng)條件，從遺傳基礎(chǔ)上的徹底改造僅僅是開始。單就其組織培養(yǎng)而言，還有十分漫長的道路。

二、教學(xué)意義

銀杏原來是我國特有的樹種，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛栽種在世界各地。銀杏的樹形美麗，是優(yōu)良的園林綠化樹和行道樹種。銀杏的種子可以入藥，有治療哮喘等疾病的功效。該實驗根據(jù)不同條件培養(yǎng)基及無菌水可以促進或抑制細(xì)胞的分裂，誘導(dǎo)愈傷組織形成，對銀杏的愈傷組織形成進行了初步研究，目的是研究銀杏愈傷組織的誘導(dǎo)與不同培養(yǎng)基滲透勢的關(guān)系，以便在盡量短的時間內(nèi)獲得銀杏的愈傷組織，從而為其進一步的細(xì)胞分化及無菌苗的形成奠定基礎(chǔ)，使其獲得有益的價值。

三、教學(xué)實驗材料與方法

教學(xué)實驗材料選用的是銀杏樹，采自校園如意湖，本次實驗用的是嫩的正在發(fā)育的銀杏莖段。（1）培養(yǎng)基的配制。培養(yǎng)基的選擇及配制是實驗的第一步。此實驗選用的是MS培養(yǎng)基，大量元素配制成10倍母液，微量元素及鐵元素的母液配制成100倍母液。實驗過程中配制1mg/ml的激素6-BA和NAA，并定容為100倍的母液。把具有不同滲透勢的培養(yǎng)基配好后裝入三角瓶中封口，并且都用瓊脂固化，瓊脂的用量是每升8克。（2）環(huán)境消毒。操作前先將培養(yǎng)基及其各種器具都移入接種室，然后打開紫外燈及無菌操作臺的鼓風(fēng)箱。紫外燈滅菌時間可達(dá)30多分鐘，在此過程中中不要用眼睛直視開啟的紫外燈。關(guān)閉紫外燈后，至少要等10分鐘之后才能開啟日光燈，否則會降低滅菌效果。（3）外植體處理。取銀杏莖段，剪去葉片，用自來水沖洗過夜。剪取長約3cm的嫩莖，在無菌條件下進行外植體消毒。先用75%的酒精浸泡30秒鐘，接著去其酒精，然后置于0.1%氯化汞溶液中8分鐘。在此過程中動作要快，滅菌時間長、精確，以防處理不當(dāng)使外植體受到傷害。（4）接種和培養(yǎng)。把經(jīng)消毒的外植體放在無菌脂上，用剪刀剪去其兩端，然后接種于基本培養(yǎng)基上進行光照培養(yǎng)。每次接種時鑷子都要灼燒，且盡量不碰瓶口。培養(yǎng)溫度為25攝氏度左右。

四、教學(xué)結(jié)果與分析

接種室接種前，先取銀杏莖段的一部分，用蒸汽滲透壓儀器測出多株植物的滲透壓，再求其平均值。經(jīng)過實驗獲得植物的滲透勢為-5Bar。然后對其境段進行無菌轉(zhuǎn)接，觀察實驗結(jié)果。20天后，愈傷組織已經(jīng)長得很好，對其分析實驗結(jié)果。經(jīng)過統(tǒng)計，對第12天時的愈傷組織出現(xiàn)率和愈傷組織的誘導(dǎo)率做了圖表，分別如圖1和圖2：

從上表中可以看出，當(dāng)培養(yǎng)基滲透壓為-4.8Bar時，即培養(yǎng)基滲透勢接近外植體滲透勢時其誘導(dǎo)率最高，誘導(dǎo)時間最短。當(dāng)外植體的滲透壓與培養(yǎng)基的滲透壓接近時，為外植體提供了與其相似的生活環(huán)境，從而細(xì)胞更容易生長與分裂，促進了愈傷組織的形成。當(dāng)外植體的滲透壓與培養(yǎng)基的滲透壓不接近時，外植體需要一個適應(yīng)的時期，從而延緩了其生長，愈傷組織形成的較晚。結(jié)果表明，培養(yǎng)基滲透勢接近外植體滲透勢時誘導(dǎo)率最高，誘導(dǎo)時間最短。

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