幾種防褐劑對(duì)阿月渾子種胚培養(yǎng)褐化現(xiàn)象抑制效應(yīng)研究

張 鑫

（天津創(chuàng)世生態(tài)景觀建設(shè)股份有限公司，天津 300110）

阿月渾子（Pistacia veraL.）為漆樹科黃連木屬落葉小喬木，商品名俗稱“開心果”，是世界著名四大干果之一，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。繁殖方法有播種、嫁接、根蘗分株、組織培養(yǎng)等[1]。其中組織培養(yǎng)方法不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性,也能有效提高其繁殖系數(shù)。在進(jìn)行阿月渾子種胚組織培養(yǎng)過程中，嚴(yán)重的褐化現(xiàn)象抑制了組培苗的生長分化，甚至導(dǎo)致死亡。有多種因素導(dǎo)致阿月渾子種胚褐化現(xiàn)象的發(fā)生,其根本原因是阿月渾子組織中含有酚類物質(zhì),當(dāng)酚類化合物含量高時(shí),在合適的pH值、溫度等條件下,酚氧化酶、酚類和氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),形成木質(zhì)素、單寧和色素等有毒的醌類化合物[2-3],切口表面迅速變成褐色或棕色。這些醌類化合物擴(kuò)散到培養(yǎng)基中,可以抑制其他酶的活性,毒害整個(gè)外植體,同時(shí)污染培養(yǎng)基,阻礙組織培養(yǎng)的進(jìn)程。而在培養(yǎng)基中加入抗氧化劑(防褐劑)可以有效減輕褐化[4]。因此, 本試驗(yàn)研究了不同種類的抗氧化劑或吸附劑對(duì)阿月渾子組織培養(yǎng)褐化的抑制效應(yīng)，旨在為抑制阿月渾子組織培養(yǎng)過程中的褐化現(xiàn)象提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為邯鄲阿月渾子栽培示范園內(nèi)阿月渾子成熟果實(shí)。

1.2 試驗(yàn)方法

采集阿月渾子果實(shí)，于冰箱5 ℃冷藏24 h后，去掉外果皮在流水下沖洗30 min，在超凈工作臺(tái)上用75% 酒精浸泡2 min，再用20%次氯酸鈉滅菌10 min，無菌水沖洗3～4次，置于無菌濾紙上吸去種子表面的水分，用已消毒的解剖刀和消毒鑷子除去種皮，然后接種在培養(yǎng)基上,培養(yǎng)基為DKW＋2.0 mg·L-16-BA＋0.05 mg·L-1IBA，pH值為5.8。培養(yǎng)中加入一種濃度的抗氧化劑(防褐劑),每種抗氧化劑(防褐劑)選取3個(gè)濃度進(jìn)行試驗(yàn)。共選取4種抗氧化劑(防褐劑)，分別是Na2S2O3、活性炭、Vc、PVP 4種抗褐劑。對(duì)照（對(duì)照組不添加任何防褐劑）和每處理接種5瓶，每瓶3個(gè)，3次重復(fù)，20 d后統(tǒng)計(jì)褐化率。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)照組阿月渾子褐化率

由表1可以看出，接種20 d的種胚褐化率在70%左右，外植體表面都覆蓋了一層黑褐色物質(zhì),培養(yǎng)基也呈現(xiàn)出淺棕到黑褐色不同程度的變色，褐化現(xiàn)象很嚴(yán)重的，外植體趨于死亡，嚴(yán)重影響阿月渾子組培苗生長。

表1 對(duì)照組阿月渾子褐化率

2.2 不同濃度Na2S2O3對(duì)阿月渾子褐化率的影響

由表2可以看出，不同濃度的Na2S2O3對(duì)降低阿月渾子的褐化都能起到一定作用，其中以3.0 g·L-1效果最明顯，較對(duì)照降低20%左右，1.0 g·L-1次之，5.0 g·L-1最差，隨著褐化程度的降低，褐化率低的阿月渾子組培苗較對(duì)照生長速生增快，葉片顏色加深，數(shù)量增多。

表2 Na2S2O3對(duì)阿月渾子褐化率的影響

2.3 不同濃度活性炭對(duì)阿月渾子褐化率的影響

由表3可以看出，3個(gè)濃度活性炭的防褐化作用比較顯著，不同濃度活性炭的抗褐化效果依次是 1.5 mg·L-1＞ 1.0 mg·L-1＞ 0.5 mg·L-1。與表2相比，阿月渾子組織培養(yǎng)褐化率的降低明顯優(yōu)于Na2S2O3。分析認(rèn)為，活性炭之所以有極強(qiáng)的抗褐化能力，這可能與活性炭具有吸附醌類物質(zhì)的作用有關(guān)，降低了阿月渾子外植體上醌類積累，從而降低褐化率。

表3 活性炭對(duì)阿月渾子褐化率的影響

2.4 不同濃度Vc對(duì)阿月渾子褐化率的影響

由表4可以看出，不同濃度Vc對(duì)降低阿月渾子褐化率都能起到一定作用，其中以3.0 g·L-1效果最明顯，較對(duì)照降低20%左右，5.0 g·L-1次之，1.0 g·L-1最差。與表2、表3相比，3種抗褐劑防褐效果依次為：活性炭 ＞ Na2S2O3＞VC。

表4 Vc對(duì)阿月渾子褐化率的影響

2.5 不同濃度PVP對(duì)阿月渾子褐化率的影響

由表5可以看出，3個(gè)濃度PVP防褐效果均比較顯著，與表2、表3、表4相比，抗褐化效果依次是：PVP ＞ 活性炭 ＞ Na2S2O3＞ Vc。不同濃度PVP抗褐化作用效果依次是： 1.0 mg·L-1＞2.0 mg·L-1＞ 3.0 mg·L-1。當(dāng)濃度為 1.0 g·L-1時(shí)，效果最好，褐化率為33.3%，與對(duì)照相比褐化率降低了一半，其余2個(gè)濃度PVP抗褐效果也較好。隨著PVP濃度的升高，抗褐效果降低。因此，PVP最適抑褐濃度為1.0 g·L-1左右。

表5 PVP對(duì)阿月渾子褐化率的影響

3 結(jié) 論

植物組織褐變現(xiàn)象是普遍存在的，且往往是多種因素綜合作用造成的，給試驗(yàn)人員造成很大的困擾。如內(nèi)因有接種材料的生理狀態(tài)、品種、培植條件、營養(yǎng)狀況、取材時(shí)間及外植體大??；外因則有培養(yǎng)基的濃度、鹽度、糖度和激素的含量、溫度、光照、通氣狀況等[5-6]。本試驗(yàn)以阿月渾子種胚為材料，研究了不同種類的抗氧化劑或吸附劑對(duì)阿月渾子種胚組織培養(yǎng)褐化的抑制效應(yīng)。研究結(jié)果表明，4種防褐劑抗褐效果依次為：PVP＞ 活性炭 ＞ Na2S2O3＞Vc，其中 1.0 g·L-1PVP防褐效果最好，為33.3%，其次為2.0 g·L-1PVP和1.5 mg·L-1活性炭。所選防褐劑都是常用的抗氧化能力很強(qiáng)的物質(zhì)，它們對(duì)阿月渾子的褐化抑制都有不同程度的作用，而且存在很大差異。這與防褐劑本身的理化性質(zhì)有關(guān)，同時(shí)也受控于外植體材料種類和培養(yǎng)基的類型。防褐劑可能阻遏外植體切口處酚類物質(zhì)的合成、分泌及氧化，而保持培養(yǎng)組織的生物活性。

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