褐化现象是组培的三大难题之一,特别果树外植体褐变问题已经吸引许多科技工作者,研究者们试用各种途径来减轻或防止褐变,如改变培养基、培养条件,在培养基里加入抗氧化剂等。
本文以苍溪梨为试材,从1. 不同培养基配方;2. 外植体不同预处理;3. 外植体采集时间,三个方面进行降低梨外植体组培褐变研究。
结果表明:
苍溪梨适宜在MS + 1.0mg/L BA + 0.02mg/L NAA上生长分化。
将外植体在0.002mol/L的8-羟基奎啉溶液中作不同时间的处理,20分钟处理更有利于防止褐变同时不阻抑梨芽生长,成活率高达90%,2小时处理时成活率降低为0。
通过不同的褐变抑制剂预处理(从田间采样到接种前的褐变抑制剂浸泡)试验表明,在田间将采集的梨外植体进行低温处理,接种前作20分钟8-羟基奎啉和苯甲酸钠(浓度分别为0.002mol/L和0.2mol/L)浸泡处理对降低褐变和提高成活率均有较为理想的效果。
从3月到10月用相同的培养基进行培养,4月下旬采集的材料的褐变率最高,5月份以后外植体组培褐变率逐渐降低,10月份降低为0。
在该研究用中所用5种培养基组合均选自不同的研究者在梨外植体培养时筛选出的最佳培养基。这表明不同地区不同梨品种适用的培养基不同,因此在具体应用时必须通过试验筛选出自己适宜的培养基,不能完全照搬别人的结果。
王永清等曾用樱花作过不同培养基处理的试验,发现1/4MS在一定程度能有效减轻樱花外植体褐变。张妙霞等在进行柿树组植培养时发现,适宜的培养基(改良MS)配合适宜的激素种类和浓度能促进其外植体的分化,减轻外植体的褐变程度。因而有待进一步探讨不同浓度MS和激素对减轻梨外植体褐变的作用。
黄霞等发现活性炭和抗坏血酸(Vc)配合使用可有效地防止香蕉茎尖培养中外植体的褐变。魏文雄在培养龙眼时用5.0g/L活性炭可有效地防止褐变。由此可见,不同树种防止外植体褐变最有效的抗氧化剂种类和浓度不同。
该试验发现较短时间(20分钟)0.002mol/L 8-羟基奎啉浸泡处理,显著提高梨外植体组培成活率,对降低梨外植体褐变率具有一定作用。8-羟基奎啉为一种抗氧化剂,通过螯合多酚氧化酶(PPO)中的Cu2+,从而对PPO起抑制酶活性的作用。
曾研究过1.0%Vc溶液不同时间的处理,发现20-120分钟处理有一定的抑褐效果,但处理之间差异不明显,且看到1.0%Vc对梨芽作浸泡处理超过120分钟时,对梨芽的生长有很大的抑制作用。许多资料表明,Vc作为抗氧化剂可以抑制非酶褐变,但该研究发现1.0%Vc对降低苍溪梨外植体的褐变无明显作用。可能与Vc处理方式、浓度、时间和外植体的基因型有关。
苯甲酸是邻苯二酚的竞争性抑制剂,两者有相同的酶结合位点,可抑制PPO的活性。适宜的苯甲酸钠处理梨外植体可有效地减轻褐变,提高组培成活率。
4月下旬做的不同预处理对抑制褐变的效果发现低温配合螯合剂8-羟基奎啉和抗氧化剂苯甲酸钠溶液处理效果较好。
汤浩茹等在研究8-羟基奎啉对梨外植体褐变抑制效果时发现,8-羟基奎啉在外植体消毒前和消毒后处理效果相同,但褐变率仍较高(50%~80%)。在改进其处理方式和时间后明显降低了褐变率,提高了梨外植体的成活率。
苯甲酸钠对苍溪梨外植体降低褐变效果的研究和各种抑制剂不同处理时间对抑制外植体褐变的效果还需要深入研究,以便获得最佳的效果。
编者按:本文的研究试验是以苍溪梨为试材的,所以防治褐化方法是有针对性的,正如文中所讲:不同植物,不同基因型的培养物所适合的培养基是不同的,可以参考,但不宜照搬他人经验。防治褐化的方法也是一样,有些植物加些活性炭就能很好的效果,但是有些不行,所以在实际应用的时候,还是需要自己试验筛选!
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