聚乙烯醇在草毒苗组织培养中的作用

录入时间:2009-6-23 15:19:40 来源：海博

摘要：以丰香草毒组培苗为试材，研究了不同浓度聚乙烯醉对草毒组培苗叶片愈伤组织诱导、继代增殖及生根培养的影响。结果表明， 1 g / L的聚乙烯醇可使草毒组培苗叶片愈伤组织发生期提前，提高愈伤组织发生率和发生量，改变愈伤组织的质量，同时能有效降低草毒组培苗在继代增殖中的玻璃化现象，促进植株分化、提高叶绿素和蛋白的含量。 2 g / L的聚乙烯醇可以提高组培苗在生根培养基中的生根条数、根长度、株高、叶绿素和蛋白含量等。
关键词：草毒；聚乙烯醇；组织培养
草毒组织培养快繁技术已在科研和生产上得到广泛应用，但组织培养过程中植株“玻璃化”问题严重，玻璃化苗分化能力低，难以增殖成芽和生根成苗。多种植物组织培养中也存在不同程度的玻璃化问题,已有研究认为培养材料、培养基成分、培养条件等均是组培苗玻璃化的影响因素。玻璃化苗的解剖学特点、生理变化、形成原因的研究也有一定进展例，亦有研究证实渗透调节剂聚乙烯醇（PolyVinyl alcohol简称PVA）能有效防治组培苗玻璃化。
笔者研究了聚乙烯醇对草莓叶片愈伤组织诱导效果，对组培苗继代增殖和生根培养中植株生长状况、叶片叶绿素含量、蛋白含量、根系活性的影响，以及在组织培养过程中对组培苗玻璃化的防治效果，为利用组织培养技术繁育优质草萄种苗提供参考。
1材料和方法
研究于2007年在河北农业大学植物保护学院植病生态实验室进行。
1.1材料
继代2年的草幕组培苗，品种为丰香。聚乙烯醇（国药集团化学试剂有限公司生产的分析纯）。

1.2方法

取4 0 mlMS培养基置于1 0 0ml三角瓶中，分别添加不同浓度的聚乙烯醇，p H5.8～6.0，1 2 1 ℃ 灭菌 1 7 mi n。

取长势基本相同的草莓组培苗叶片、分化芽或小植株，分别接于不同培养基中(见表1 )，每瓶接4片(株)，于温度( 2 5士2 )℃、相对湿度7 0％～9 0％、光／暗( 1 4h／1 0h )条件下培养4 0天。以不含聚乙烯醇的培养基为对照，每处理重复5次，每重复4瓶。调察不同处理组培苗叶片愈伤组织增殖情况、茎叶和根系生长情况、玻璃化情况。

参照赵世杰的方法测定叶片叶绿素含量；用考马斯亮蓝方法测定可溶性蛋白含量；用T T C还原方法测定根系活力。

2结果与分析

2.1聚乙烯醇在草莓叶片培养中的作用

在培养基中添加聚乙烯醇可有效提高对草莓叶片愈伤组织的诱导效果(见表2 )。添加不同浓度聚乙烯醇均使草莓叶片愈伤组织开始出现时间比对照提前， 1g ／L浓度草莓叶片在1 5天即可观察到愈伤组织，比对照提前8天，且愈伤组织发生率和发生量均显著高于对照。而且添加聚乙烯醇处理愈伤组织为白色质地致密，而对照的愈伤组织为灰色、质地松散。

2.2聚乙烯醇在草莓组培苗继代增殖中的作用

试验结果表明(见表3 )，在0～ 3g / L范围内，随着聚乙烯醇浓度的增高，草莓组培苗玻璃化率明显降低，经 1 g ／L聚乙烯醇处理的草莓组培苗的分化数、鲜重、叶绿素和蛋白含量均明显高于对照( P = 0.0 5 )；聚乙烯醇浓度大于 2g ／L后，虽没有玻璃化苗产生，但植株分化、叶绿素和蛋白质含量降低。可见，在草莓组培苗继代增殖中添加lg／L聚乙烯醇可以有效降低玻璃苗率，

并促进植株分化和生长。
2.3聚乙烯醇在草莓组培苗生根培养中的作用

由表4可以看出，在草莓生根培养过程中，当聚乙烯醇浓度为1 ~ 2 g ／L时，组培苗生根条数、根长、株高、蛋白含量均高于对照，浓度为 2g /L时生根条数为7.6 6、根长达5.4 9 c m，且根、茎粗壮。聚乙烯醇浓度大于 3g ／L后，组培苗各项生长指标有所下降，并出现黄化现象。加入聚乙烯醇的各处理生根率与对照无明显差异。植物组织还原T T C的能力指示着根系生长和代谢的旺盛程度，尤其是细胞吸收和逆浓度梯度保持营养离子的能力。由表4可知，在0 ~ 2 g ／L范围内，随着聚乙烯醇浓度的增加，草莓苗根系活力呈上升的趋势，聚乙烯醇浓度继续增加，根系活力反而受到抑制。可见在草莓的生根培养过程中 2g ／L为添加聚乙烯醇的最适浓度。

3讨论
3.1关于PVA在防治草毒组培苗玻璃化中的应用
组培苗玻璃化一般认为是由组培苗细胞水势、激素调节、矿质元素等3个方面的失衡导致木质素合成受阻、细胞质稀薄、细胞壁发育、分化受损所引起的。PVA作为一种高分子惰性化合物，可以调节植株苗渗透作用，利于细胞膜修复，减少营养物质渗漏，应用PVA防治组培苗玻璃化因此成为目前研究的一个热点。王娜等研究证明，添加PVA可提高枣和酸枣组培苗的生根条数和根长，增加须根量；张胜珍等研究表明PVA可显著提高落蓝组培苗生根率，并可改善落蓝组培苗玻璃化现象［l2 ]；师校欣等研究也表明，添加PVA可降低苹果组培苗的玻璃化程度。研究表明，在草莓组织培养的3个环节中，PVA均可改善草莓组培植株的生长状况、提高组培苗根系活力，有效防治植株玻璃化。
3.2关于添加PVA与草毒组培苗生理变化关系研究发现，添加PVA可明显提高叶绿素和可溶性蛋白的含量，推测可能是添加PVA后有效避免了矿质元素供给失调，改善了N素代谢过程。而叶绿素的主要组成部分就是叶琳环和叶绿醇，其中N素是构成的必要组分，对蛋白质的合成N素则更加重要。叶绿素总量能反映植物生长能力的强弱，可溶性蛋白含量提高，说明植株为适应胁迫而进行的蛋白质合成反应优于分解反应。

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