不同活性炭濃度對(duì)辣椒花藥培養(yǎng)的影響

張 芳

在植物花藥培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，進(jìn)而降低胚狀體的發(fā)生頻率，改變胚的形態(tài)，產(chǎn)生畸形胚。據(jù)1983年Lars Johnson的研究，活性炭可有效地吸收抑制胚狀體形成的ABA，且對(duì)胚狀體的發(fā)生具有積極作用，但同時(shí)也吸收有益物質(zhì) NAA、KT、6-BA、Fe-EDTA。 還有報(bào)道(姚洪軍等，1999)指出瓊脂中的雜質(zhì)也可以被活性炭吸收。在辣椒花藥培養(yǎng)中，1981年王玉英等在辣椒的花藥培養(yǎng)中，比較了培養(yǎng)基中活性炭的有無(wú)對(duì)胚狀體誘導(dǎo)率的影響，結(jié)果表明甜椒在附加有活性炭(0.5%)的培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)率明顯提高。1983年李春玲等的花藥培養(yǎng)試驗(yàn)又得出同樣的結(jié)果，并且發(fā)現(xiàn)在不加活性炭的培養(yǎng)基上花藥體細(xì)胞形成大量的愈傷組織，這些愈傷組織的生長(zhǎng)會(huì)分散對(duì)花粉的養(yǎng)分供應(yīng)，此外，所形成的胚狀體會(huì)被迅速生長(zhǎng)的愈傷組織所包圍而不能正常分化，而在培養(yǎng)基中加入活性炭可抑制體細(xì)胞愈傷組織的產(chǎn)生，從而提高了胚狀體的誘導(dǎo)率。同時(shí)由于活性炭抑制愈傷組織的產(chǎn)生，而愈傷組織可以產(chǎn)生大量的根，活性炭也就相應(yīng)的抑制了根的產(chǎn)生。

為了進(jìn)一步研究活性炭對(duì)于辣椒花藥培養(yǎng)中的作用，使辣椒花藥培養(yǎng)體系進(jìn)一步優(yōu)化，本研究通過(guò)比較兩種不同辣椒品種在相同培養(yǎng)基中不同活性炭濃度對(duì)辣椒花藥培養(yǎng)出胚率以及褐化情況的影響，以研究不同活性炭濃度對(duì)供試?yán)苯菲贩N花藥培養(yǎng)的影響。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 以雜交品種ZF-09海豐29號(hào)，ZF-10海豐30號(hào)為試材。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1）取材與消毒。選取無(wú)病蟲(chóng)害、發(fā)育時(shí)期適宜的辣椒花蕾。取材時(shí)間為上午7:00—9:00?；ɡ僭?℃條件下預(yù)處理24小時(shí)，后放入三角瓶，用流水沖洗1小時(shí)以上，在超凈工作臺(tái)上用70%乙醇浸30 s，無(wú)菌水沖洗3遍，于0.1%升汞浸泡10分鐘，無(wú)菌水沖洗4遍，接于培養(yǎng)皿中，每皿接12個(gè)花藥。

2）花藥培養(yǎng)。使用Cp培養(yǎng)基，于35℃（恒溫培養(yǎng)箱中）條件下暗培養(yǎng)8天；然后轉(zhuǎn)入25℃下，12小時(shí)光周期培養(yǎng)20天；再轉(zhuǎn)入R1培養(yǎng)基于25℃條件下，12小時(shí)光周期培養(yǎng)，2周后開(kāi)始觀察出胚情況。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 以CP+蔗糖1%+麥芽糖2%為基本培養(yǎng)基，在基本培養(yǎng)基中添加不同濃度活性炭，設(shè)置4個(gè)處理：①CK，不加活性碳；②活性碳濃度為0.1%；③活性碳濃度為0.5%；④活性炭濃度為1%(每處理20皿，每皿接種12個(gè)花藥，重復(fù)3次，50天后開(kāi)始統(tǒng)計(jì)出胚率和褐化情況)。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法 出胚率=（出胚數(shù)/接種花藥數(shù)）×100%，褐化率=（褐化花藥數(shù)/總花藥數(shù)）×100%。采用DPS軟件進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)一些影響花藥培養(yǎng)的活性炭因素采用新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 活性炭濃度對(duì)供試材料ZF-9、ZF-10花藥培養(yǎng)出胚率的影響

由表1-1可以看出，供試材料ZF-9在各處理組間的出胚率表現(xiàn)為極顯著差異?；钚蕴繚舛葹?.1%時(shí)，花藥培養(yǎng)出胚率為最高，比CK增加了2.34%，與CK的差異達(dá)到極顯著水平；而加入0.5%活性炭，出胚率為53.76%，比CK降低了8%；活性炭濃度1%處理組，出胚率僅為51.11%，比CK低10.65%。由此可以看出，當(dāng)活性炭濃度為0.1%時(shí)，有利于提高該基因型花藥培養(yǎng)的出胚率，但高于此濃度的活性炭將會(huì)降低出胚率，并且隨著活性炭濃度的增加出胚率逐漸降低。

對(duì)于供試材料ZF-10，添加不同濃度活性炭，并未增加其花藥培養(yǎng)的出胚率，反而使之降低。對(duì)照組的出胚率高達(dá)81.82%，而添加0.1%、0.5%、1%濃度活性炭處理組出胚率卻分別降至43.75%、26.32%、52.76%，均與CK表現(xiàn)為極顯著差異。由此可見(jiàn)，供試材料ZF-10并不適宜添加這三種濃度活性炭，同時(shí)又可以看到添加活性炭對(duì)胚狀體的誘導(dǎo)與供試材料有關(guān)。

表1 活性炭濃度對(duì)供試材料ZF-9、ZF-10花藥培養(yǎng)胚狀體發(fā)生的影響

2.2 活性炭濃度對(duì)供試材料ZF-9、ZF-10花藥 培養(yǎng)褐化情況的影響

表2活性炭濃度對(duì)供試材料ZF-9、ZF-10花藥培養(yǎng)褐化情況的影響

由表2可以看出，添加活性炭對(duì)供試材料ZF-9的褐化情況有不同程度的減輕并且表現(xiàn)為極顯著差異，在未添加活性炭的對(duì)照組CK中，花藥褐化嚴(yán)重，褐化率達(dá)64.7%，而添加了不同濃度的活性炭處理組的褐化情況都相應(yīng)有所緩解；添加0.1%活性炭對(duì)于抑制褐化效果最好，褐化率僅為23.08%，比CK降低了41.62%；其次為活性炭濃度1%，最后為濃度0.5%處理組。由此可見(jiàn)，添加一定濃度活性炭可以有效減輕花藥褐化程度，且當(dāng)活性炭濃度為0.1%左右時(shí)減輕褐化效果最好。

添加不同濃度活性炭對(duì)供試材料ZF-10的褐化情況也有不同程度的減輕，并且表現(xiàn)極顯著差異，在未添加活性炭的對(duì)照組CK中，褐化率達(dá)95.45%；添加0.5%活性炭對(duì)于抑制褐化效果最好，褐化率降至71.05%，比CK降低了24.4%；其次為活性炭濃度0.1%；最后為濃度1%處理組。由此可見(jiàn)，添加一定濃度活性炭可以有效減輕花藥褐化程度，且在活性炭濃度為0.5%時(shí)效果最好，濃度過(guò)高或過(guò)低對(duì)于褐化程度減輕的效果均平平。

3 討論

活性炭在組織培養(yǎng)中的作用主要是通過(guò)吸附培養(yǎng)基中的某些物質(zhì)來(lái)影響外植體的生長(zhǎng)發(fā)育，這些物質(zhì)包括培養(yǎng)基中的某些成分如激素(Constantin 等，1977；Fridborg 等，1975)、 維生素(Johansson 等，1990)、鐵鹽(Johansson 等，1990)、瓊脂中的不純抑制物(羅士韋等，1988)等和外植體在生長(zhǎng)過(guò)程中釋放到培養(yǎng)基中的分泌物如酚類(lèi)物質(zhì)(王敬駒等，1983)等。這些物質(zhì)中有些是外植體生長(zhǎng)所必需的，如鐵鹽；有些則會(huì)嚴(yán)重影響外植體的生長(zhǎng)，如酚類(lèi)物質(zhì)等。本研究結(jié)果表明，添加不同濃度活性炭，供試材料ZF-9、ZF-10兩基因型之間的出胚率以及褐化情況均存在一定的差異，當(dāng)活性炭濃度為0.1%時(shí)，有利于提高基因型ZF-9花藥培養(yǎng)的出胚率，并且該濃度可以有效減輕花藥褐化情況，但高于此濃度的活性炭將會(huì)降低出胚率，但是對(duì)于褐化情

況的緩解仍舊有很大的作用；而供試基因型ZF-10添加活性炭會(huì)降低出胚率，但花藥褐化程度可以有效減輕，在活性炭濃度為0.5%時(shí)效果最好，濃度過(guò)高或過(guò)低對(duì)于褐化程度減輕的效果均平平。由此可見(jiàn)，添加活性炭對(duì)出胚率的誘導(dǎo)、及褐化情況的影響既與材料有關(guān)，還與活性炭本身濃度有關(guān)，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為活性炭對(duì)花藥培養(yǎng)有利還是有害（李春玲和蔣鐘仁，1983）。

由于活性炭吸附的雙重性，再加上不同物種，同一種類(lèi)的不同基因型產(chǎn)生的有毒代謝物量上的差異，因此在添加活性炭時(shí)，一定要考慮到不同物種、不同基因型的外植體在產(chǎn)生有毒代謝物方面存在的差異，認(rèn)真研究其最適使用濃度及最佳使用時(shí)間等一系列問(wèn)題，以便最大限度地發(fā)揮其正面促進(jìn)作用，而盡量降低其對(duì)花藥培養(yǎng)的負(fù)面效應(yīng)。

（參考文獻(xiàn)略）