植物組織培養(yǎng)過程中生長素和細(xì)胞分裂素的配比問題淺析

阮細(xì)美

(江蘇省江安高級中學(xué)，江蘇 如皋 226534)

植物組織培養(yǎng)過程中生長素和細(xì)胞分裂素的配比問題淺析

阮細(xì)美

(江蘇省江安高級中學(xué)，江蘇 如皋 226534)

新課標(biāo)人教版高中生物教學(xué)中植物組織培養(yǎng)過程中生長素與細(xì)胞分裂素的配比問題，是在誘導(dǎo)外植體脫分化與再分化教學(xué)研究中的重點(diǎn)問題.這部分教學(xué)知識也是生物教學(xué)中的難點(diǎn)問題，如何進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的配比是教師引導(dǎo)學(xué)生掌握的重要知識點(diǎn).結(jié)合新課標(biāo)人教版選修一與選修三內(nèi)容，充分結(jié)合實例，深入探討出在誘導(dǎo)外植體脫分化與再分化過程中植物激素的配比.

植物組織培養(yǎng)；生長素；細(xì)胞分裂素；脫分化

在人教版高中生物教學(xué)中，關(guān)于植物組織培養(yǎng)生長素與細(xì)胞分裂素配比問題，在選修一教學(xué)中有所涉及，如選修一種關(guān)于該方面知識點(diǎn)的描述為：生長素用量/細(xì)胞分裂素，其比值較大則對植物根分化有著積極作用，并抑制芽形成；其比值較小時則作用反之；比值適中時有利于愈傷組織生長.在選修三中關(guān)于該方面知識點(diǎn)描述為：生長素含量>細(xì)胞分裂素含量，誘導(dǎo)植物組織脫分化與根原機(jī)形成；反之，誘導(dǎo)植物組織再分化與芽原機(jī)形成.下面本文將結(jié)合實例進(jìn)行具體分析.

一、常見植物外植體培養(yǎng)中的激素配比分析

在植物組織培養(yǎng)過程中生長素以及細(xì)胞分裂素配比問題研究的前提是應(yīng)當(dāng)了解其主要類型：其中生長素主要有2,4-二氯苯氧乙酸(1,4-D)、吲哚乙酸(IAA)等，細(xì)胞分裂類型中具體包括了激動素(KT)等.

林碧英等人在研究中指出，在進(jìn)行大蒜鱗莖盤組織培養(yǎng)研究的過程中，其最優(yōu)培養(yǎng)基LS+2,4-D 1 mg·L-1+KT 1 mg·L-1條件下的出愈率現(xiàn)對更高，此時形成的愈傷組織效果也更優(yōu).當(dāng)愈傷組織培養(yǎng)形成之后，就可以進(jìn)入到LS+NAA 2 mg·L-1+BA 1 mg·L-1之中進(jìn)行培養(yǎng).之后一周時間中，就可以形成綠色的圓弧形頂，三周時間之后芽苗則會直接通過圓頂產(chǎn)生分化的現(xiàn)象，最后可以發(fā)育形成莖州以及小鱗莖.

當(dāng)處在離體環(huán)境下，植物激素可能會對大蒜鱗莖盤生成的愈傷組織誘導(dǎo)以及分化情況發(fā)揮作用，這當(dāng)中2,4-D則表現(xiàn)出較為明顯的作用來.

另一位研究員黃鳳翔則在自己的研究中指出，利用菊葉薯蕷幼嫩莖進(jìn)行外植體的多種組培實驗，形成的結(jié)果如下：MS+6-BA 2 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1，MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1以及1/2MS+NAA-1 0.5 mg·L-1+IBA 1.0 mg·L-1，上述中均屬與菊葉薯蕷幼嫩莖組培誘導(dǎo)等方面的最合適的培養(yǎng)基.

田世林等人將煙草葉片、西紅柿葉片等作為外植體實驗的主要對象，則顯示出的研究結(jié)果呈現(xiàn)為：煙草愈傷組織發(fā)生分化的情況十分明顯.在不同類型的激素配比過程中，愈傷組織主要分化為根，當(dāng)NAA∶6-BA為1.6∶0.8以及0∶0.8的情況下，植物愈傷組織產(chǎn)生分化十分明顯，可能產(chǎn)生了莖葉.在培養(yǎng)基當(dāng)中6-BA/NAA比值相對較高的情況下，則可以很好促進(jìn)根進(jìn)行分化，比值相對較低，則會有助于芽的分化.當(dāng)兩種類型的激素均濃度較高時，則誘導(dǎo)愈傷組織可能會分化產(chǎn)生較多的莖葉，西紅柿葉片則可能相對產(chǎn)生更多的愈傷組織，同時其分化可能也是最難的.又例如，大豆的根莖幾乎不會產(chǎn)生分化的情況，也可能較少產(chǎn)生愈傷組織.

韓學(xué)穎等人則對大花蕙蘭雜交種金玉堂加以研究，其結(jié)果表明，在研究中最合適的有道培養(yǎng)基應(yīng)當(dāng)是MS+BA 1.0mg·L-1+NAA 0.01mg·L-1+C 1.5g·L-1.此時產(chǎn)生的誘導(dǎo)率則能夠超過90%.因此最適合進(jìn)行增殖分化培養(yǎng)基可以表示為：MS+BA 5.0mg·L-1+NAA 0.5mg·L-1+C 1.5g·L-1.

本次研究中選擇了人教版選修3中的內(nèi)容，其中對胡蘿卜外植體相關(guān)的培養(yǎng)基激素配比情況進(jìn)行了更進(jìn)一步的闡釋：第一，分析誘導(dǎo)胡蘿卜愈傷組織情況，針對MS培養(yǎng)基當(dāng)中已經(jīng)添加進(jìn)入一定量的BA以及NAA情況下進(jìn)行分析；第二，分析誘導(dǎo)胡蘿卜從芽情況，通過對皮癢及當(dāng)中添加一定量質(zhì)量分析的KT以及NAA進(jìn)行研究.第三，分析誘導(dǎo)胡蘿卜生根情況，對培養(yǎng)基當(dāng)中添加進(jìn)入一定量的NAA加以分析.

二、分析與討論

1.分析

通過上述實例分析可知，在不同類型的植物中，分別進(jìn)行外植體組織培養(yǎng)，植物激素配比直接影響培養(yǎng)最終效果.誘導(dǎo)愈傷組織的形成，大部分植物生長素與細(xì)胞分裂素之間的配比為1∶1，也有可能是細(xì)胞分裂素濃度>植物生長素，在實例研究中還發(fā)現(xiàn)有小部分的細(xì)胞分裂素濃度<植物生長素.外源急速誘導(dǎo)愈傷組織增殖分化時，大部分的植物細(xì)胞分裂素濃度>植物生長素，將會有利于從芽生成，但也存在細(xì)胞分裂素濃度<植物生長素或濃度比例相同是幾率.在促進(jìn)生根的過程中，大部分的植物類型可以僅依靠植物生長素，不使用細(xì)胞分裂素的培養(yǎng)基，或者生長素濃度>細(xì)胞分裂素濃度.

2.討論

在高中生物選修三中對植物生長素與細(xì)胞分裂素的描述為：植物生長素含量>細(xì)胞分裂素含量時，主要誘導(dǎo)植物組織脫分化.在本次分析與研究中可知，誘導(dǎo)愈傷組織形成的激素配比區(qū)別于教材描述.究其原因來看，教材中的“植物生長調(diào)節(jié)劑在培養(yǎng)基中的用量要以組織內(nèi)源激素含量為參考標(biāo)準(zhǔn)，在確定組織內(nèi)源激素與外源激素協(xié)同作用的前提下，才能實現(xiàn)組織培養(yǎng)的激素杠桿”.通過本文分析研究可知，在不同類型的植物組織中，其內(nèi)源激素含量存在一定的差異性，這與教材中的描述具有一致性.但基于植物生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值較大時，不等于植物生長素用量>細(xì)胞分裂素，其比值較小時，也不等于植物生長素用量<細(xì)胞分裂素，這兩種關(guān)系是一種相對關(guān)系.另外，除了對兩者之間比值的分析，還要對其絕對濃度進(jìn)行分析.

綜合上述分析可知，在應(yīng)用實例進(jìn)行試驗的過程中的得出這樣的結(jié)論，即在不同類型的植物中，分別進(jìn)行外植體組織培養(yǎng)，植物激素配比直接影響培養(yǎng)最終效果.關(guān)于生長素與激動素需求分析可總結(jié)出其因不同的類型的植物而有所差異，多元化的植物內(nèi)源性激素水平的不同使研究結(jié)果變得復(fù)雜.根據(jù)具體情況的不同某些時刻影響器官變化的并不是生長素與激動素比值，而是絕對濃度.這對這一相對復(fù)雜問題的教學(xué)中，教師要善于通過實例與實驗操作，引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確把握該知識點(diǎn).

[1]王玉英,王伏雄,高新一.山楂快速繁殖中生長素和細(xì)胞分裂素最佳濃度配比的研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),1983(01):24-28.

[2]韓春梅,劉建國,張勇.不同激素配伍對雨生紅球藻(Haematococcuspluvialis)細(xì)胞生長和蝦青素累積的調(diào)節(jié)作用、藻株差異及應(yīng)用[J].海洋與湖沼,2009(04):430-436.

[責(zé)任編輯：楊惠民]

2017-07-01

阮細(xì)美(1981.11-)，女，江蘇如皋，中學(xué)一級，本科，從事高中生物教學(xué).

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1008-0333(2017)28-0098-02