導(dǎo)語：紅花離體培養(yǎng)受外界影響論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：目的研究外界培養(yǎng)條件的變化對紅花離體培養(yǎng)過程中不同發(fā)育階段培養(yǎng)物的影響。方法以紅花種子誘導(dǎo)的無菌苗子葉為外植體，分別接種至含有不同碳氮源、不同PH值、不同溫度、不同濕度和不同光照的培養(yǎng)基中，觀察其生長情況。結(jié)果通過實(shí)驗(yàn)篩選出蔗糖濃度為3%，KNO3濃度為MS培養(yǎng)基中KNO3濃度的2倍，最佳pH為6.2，紅花離體培養(yǎng)體系在24℃，30%的相對濕度，16h光照，8h黑暗交替培養(yǎng)的條件下，最利于紅花的分化。結(jié)論3%的蔗糖作為碳源，最適合愈傷組織的生長;2倍于MS培養(yǎng)基中的KNO3含量有利于愈傷組織的生長和不定芽的分化;pH值為6.2時，最適宜紅花不同階段培養(yǎng)物的生長;24℃為紅花離體培養(yǎng)的最適溫度，生根時的溫度為21℃較好;濕度為50%時，適于愈傷組織鮮重積累，30%的濕度適于不定芽分化和生根;黑暗培養(yǎng)利于鮮重積累，16h光照，8h黑暗交替培養(yǎng)有利于不定芽的分化，8h光照，16h黑暗交替培養(yǎng)有利于生根。

關(guān)鍵詞：紅花愈傷組織;不定芽;蔗糖;氮源;pH值;溫度;濕度;光照

紅花為菊科一年或二年生雙子葉草本植物，喜溫暖、干燥氣候，抗寒性強(qiáng)，耐鹽堿。紅花全身是寶，花、籽粒、莖葉、秸稈等均可綜合利用，是一種集藥材、油料、染料為一體的特種經(jīng)濟(jì)作物。由于紅花無性快繁體系很難建立，并且目前國內(nèi)對紅花離體培養(yǎng)的研究很少，因此本文通過改變不同的培養(yǎng)條件來研究紅花無性快繁體系的建立，以期有利于紅花的資源保護(hù)、擴(kuò)大繁殖和進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

一、材料與方法

1.1材料紅花種子由新疆塔城種子公司提供;實(shí)驗(yàn)以采收后1年后的紅花種子不同日齡無菌苗子葉作為外植體。

1.2方法紅花種子，經(jīng)70%酒精清洗30s，0.1%升汞表面滅菌10min,無菌水洗4～5次，接種到種子萌發(fā)培養(yǎng)基:1/2MS+1.5%蔗糖+1mg·L-1GA中，取接種7日齡的紅花無菌苗子葉作為外植體,分別接種至含有不同碳氮源、不同pH值、不同溫度、不同濕度和不同光照的愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基和中;培養(yǎng)一段時間后，測定愈傷組織的鮮重增長量。

子葉完全愈傷化以后，將其轉(zhuǎn)入不同pH值的分化培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)不定芽的產(chǎn)生。設(shè)置不同的溫度梯度和不同光照強(qiáng)度的條件，培養(yǎng)25d后，觀察不定芽的形成情況，觀察分化情況，待不定芽形成以后，將其移至生根培養(yǎng)基中，每20d繼代1次，觀察生根情況。

二、結(jié)果

2.1碳源在紅花愈傷組織生長過程中的作用碳源既是重要的能源物質(zhì)，也是一種重要的滲透壓調(diào)節(jié)物質(zhì)，對植物離體形態(tài)發(fā)生起著非常重要的作用。而碳源的主要提供形式是糖類物質(zhì)，其中以蔗糖最為普遍，蔗糖是植物體內(nèi)糖類運(yùn)輸?shù)闹饕问?，也是某些植物貯藏的主要化合物。有研究認(rèn)為，蔗糖的濃度對于組織培養(yǎng)很重要，適當(dāng)?shù)臐舛葘τ诰S持培養(yǎng)基滲透勢，提高植物組培再生頻率具有重要意義。因此，本實(shí)驗(yàn)探討了不同的蔗糖濃度在紅花脫分化過程中起的作用，分別取1%～7%的蔗糖添加到培養(yǎng)基中，結(jié)果見圖1，以紅花愈傷組織鮮重增長量計(jì)算，培養(yǎng)基中加入的蔗糖含量在1%～3%范圍內(nèi)，鮮重增長量呈上升狀態(tài)，蔗糖含量在3%～7%范圍內(nèi)，紅花愈傷組織的鮮重增長量呈下降趨勢，蔗糖含量在3%時，愈傷組織鮮重增長量出現(xiàn)峰值，達(dá)到6.8g，蔗糖含量低于3%時，在培養(yǎng)初期，鮮重增長迅速，培養(yǎng)后期，鮮重增長緩慢，以致收獲時，生物積累量不高，蔗糖含量高于3%時，鮮重增長量明顯下降，說明蔗糖含量過高，不利于細(xì)胞生物量的積累。

2.2氮源對紅花愈傷組織生長的影響培養(yǎng)基成分影響植物離體形態(tài)發(fā)生的效果，在植物組織培養(yǎng)過程中，KNO3和NH4NO3是兩個重要的氮素來源，其含量高低可影響愈傷組織生長、離體形態(tài)發(fā)生，且不同植物、不同的離體培養(yǎng)時期對KNO3和NH4NO3的需求亦不同。在紅花愈傷組織培養(yǎng)基中添加了不同濃度的KNO3和NH4NO3，觀察二者對紅花愈傷組織、不定芽和生根情況的影響。由表1可知，NO-3和NH4+均有利于細(xì)胞生長，當(dāng)MS培養(yǎng)基中去除NH4NO3，僅加入KNO3時，細(xì)胞生長緩慢，不定芽分化率極低，但分化出的不定芽伸長略有伸長;當(dāng)MS培養(yǎng)基中僅加入NH4NO3，去除KNO3時，細(xì)胞生長極其緩慢，對不定芽的分化及生根沒有促進(jìn)作用;在MS培養(yǎng)基中加入2倍KNO3時，細(xì)胞生長快速，比正常高出4.6%，不定芽分化效果較好，對不定芽伸長起到明顯的促進(jìn)作用，生根情況與正常接近;在MS培養(yǎng)基中加入2倍NH4NO3時，細(xì)胞生長一般，比正常低出6.2%，不定芽分化效果與正常MS接近，對不定芽伸長起抑制作用，生根情況與正常MS接近。因此說明，①細(xì)胞生長量的積累和不定芽的分化、伸長所需的氮源均不是單一形式的，既需要硝態(tài)氮又需要氨態(tài)氮，只有二者配合使用才能達(dá)到理想效果;②KNO3的含量加倍有利于細(xì)胞生長量的積累，同時還利于紅花不定芽的分化，對不定芽的伸長起到明顯的促進(jìn)作用;③NH4NO3的含量加倍，對不定芽的伸長起到抑制作用。

2.3紅花培養(yǎng)物在不同酸堿性培養(yǎng)基中的生長情況基質(zhì)初始pH值是植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)的主要影響因子，它直接影響培養(yǎng)物的生長、分化和物質(zhì)積累?；|(zhì)最適初始pH值一般為5.0～6.0，但因植物培養(yǎng)的不同種類、不同部位及不同生理狀態(tài)而異。本實(shí)驗(yàn)將培養(yǎng)基的pH值設(shè)置5個梯度，分別為5.4，5.8，6.0，6.5，7.0觀察其對紅花培養(yǎng)物的影響。結(jié)果見表2，pH值的變化對愈傷組織的鮮重、不定芽的分化和生根均有一定影響。在一定范圍內(nèi)，鮮重增長量隨pH值的上升而上升，pH值為6.2時，達(dá)到峰值，之后又隨之下降。當(dāng)培養(yǎng)基偏酸性即pH值為5.4時，不定芽的分化率低，葉片為淺綠色、水分含量高;pH值為6.2時，不定芽分化數(shù)量相對較多，且葉片顏色深綠，水分含量少，抗逆性強(qiáng);當(dāng)培養(yǎng)基為中性即pH值為7.0時，不定芽分化極少，可能是由于中性環(huán)境的培養(yǎng)基過硬，不利于生長調(diào)節(jié)物質(zhì)在胞內(nèi)的運(yùn)輸，以致愈傷組織難以吸收養(yǎng)分，難以分化形成不定芽。

2.4溫度對紅花培養(yǎng)物的影響紅花分為春播和復(fù)播，春播紅花適宜期在4月上旬;春播紅花在5月份處于出苗、分枝期,溫度較適宜。復(fù)播在6月左右，復(fù)播紅花7、8月處于苗期和花期生長階段,出苗期間氣溫偏高，出苗速度加快，花期是紅花開花授精、籽粒開始形成的關(guān)鍵時期，故生長期間需要有較好的光熱及水肥條件,要求日平均氣溫保持在25～27℃。本實(shí)驗(yàn)將培養(yǎng)物分別置于18℃，21℃，24℃，27℃，30℃下培養(yǎng)，比較不同溫度對培養(yǎng)物的培養(yǎng)效果，結(jié)果見表3，24℃是愈傷組織培養(yǎng)的最佳溫度，24～27℃形成的不定芽狀態(tài)都較好，但21℃生根效果較好。這證明了較高的氣溫利于出苗。表2pH值對紅花生長的影響“-”表示無;“+”表示生長緩慢;“+”越多表示效果越好。

2.5濕度對紅花培養(yǎng)物的影響紅花有強(qiáng)大的直根(根深達(dá)213cm),能吸收土壤深層的水分，同時，枝葉均具有很厚的蠟質(zhì)層,能降低因蒸騰作用而消耗的水分，所以耐旱怕澇是紅花的重要習(xí)性之一。新疆氣候極為干旱，年降水量北疆為100～250mm;南疆在100mm以下，在稍有灌溉條件的土地上種植紅花，則生長良好。根據(jù)紅花的這一習(xí)性，設(shè)計(jì)了不同濕度條件來考察離體培養(yǎng)條件下紅花的生長情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著濕度的不斷升高，鮮重增長加快，濕度達(dá)到70%時，愈傷組織含水量和鮮重增長量均達(dá)到最高，但愈傷組織出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象，且不利于分化形成不定芽，濕度為30%時，不定芽分化及生長狀態(tài)均較好，生根情況也良好，濕度達(dá)到90%時，鮮重增長反而下降，愈傷組織呈透明狀，繼續(xù)培養(yǎng)將會死亡。

2.6光照在紅花培養(yǎng)過程中所起的作用光照對外植體愈傷組織的發(fā)生和不定芽的分化有很大的影響，它的作用不能為任何種類的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)所代替。離體培養(yǎng)條件下培養(yǎng)物需要光照，且培養(yǎng)物的不同發(fā)育階段對光照的需求亦不相同。結(jié)果見表5。黑暗培養(yǎng)有利于愈傷組織細(xì)胞生物量的積累，同時利于生根，但不利于分化不定芽;短時間光照與長時間黑暗交替培養(yǎng)，不利于愈傷組織分化形成不定芽;長時間光照與短時間黑暗交替培養(yǎng)，也出現(xiàn)較多綠色芽點(diǎn)，有利于分化形成不定芽，也有根生成;而光照培養(yǎng)愈傷組織為堅(jiān)硬狀態(tài)，且有綠色芽點(diǎn)出現(xiàn)，但芽點(diǎn)分化數(shù)目不是很多，不利于生根，這于紅花喜光照的特性相符。因此不同的發(fā)育階段就應(yīng)選擇不同的光照條件。表3溫度對紅花生長的影響表4濕度對紅花生長的影響“-”表示無;“+”表示生長緩慢;“+”越多表示效果越好。

三、討論

在植物組織培養(yǎng)過程中，外界環(huán)境的改變均可影響植物的生長狀況。高文遠(yuǎn)等的兩次衛(wèi)星搭載實(shí)驗(yàn)均表明,空間環(huán)境對紅花的生長發(fā)育、酶活性等有一定影響,從而間接影響紅花的產(chǎn)量和質(zhì)量。黃永發(fā)等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),空間因素對紅花中的蘆丁、槲皮素、山萘酚3種黃酮類成分的含量有一定影響。公務(wù)員之家:

情況黑暗7.0淡黃色近似透明狀愈傷組織沒有不定芽分化++光照5.2綠色，堅(jiān)硬的愈傷組織，且有綠色芽點(diǎn)形成不定芽分化數(shù)量不多，葉片為深綠色-8h光照，16h黑暗交替6.6淺黃色松散愈傷組織不定芽分化數(shù)量不多，葉片為淺綠色，部分葉片含水量高++16h光照，8黑暗交替6.0.綠色，大部分較為堅(jiān)硬的愈傷組織，且有綠色芽點(diǎn)形成不定芽分化數(shù)量較多，葉片為深綠色“-”表示無;“+”表示生長緩慢;“+”越多表示效果越好。

在植物組織培養(yǎng)的過程中，不論是化學(xué)因素還是物理因素都起著不容忽視的作用。植物的莖、葉都可以產(chǎn)生蔗糖，光合作用在葉綠體基質(zhì)中形成的磷酸丙糖，經(jīng)葉綠體被膜上的磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器與無機(jī)磷交換進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，在相關(guān)酶的催化下形成蔗糖。正因?yàn)榧?xì)胞壁中有蔗糖酶，植物組織培養(yǎng)基中的蔗糖分子擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞壁后，能夠被蔗糖酶水解為葡萄糖和果糖，這些單糖分子再以主動運(yùn)輸方式進(jìn)入外植體細(xì)胞被利用。氮源含量的高低也可影響愈傷組織生長、離體形態(tài)發(fā)生，pH值也是紅花離體培養(yǎng)過程中諸多影響因子中的一個，它可能影響膜狀況、跨膜流、生長調(diào)節(jié)物質(zhì)在胞內(nèi)的作用、呼吸狀況、細(xì)胞的分裂和分化。關(guān)于紅花組織培養(yǎng)發(fā)育過程的機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。

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