碳源对早花百子莲愈伤组织诱导及其增殖的生理特性影响

作者：岳建华; 魏真; 董艳; 李佩玲; 王志勇^*

来源：西北植物学报, 2021, 41(03): 439-449.

• 早花百子莲
• 愈伤组织
• 碳源
• 糖代谢
• 内源激素
• 细胞增殖

为揭示碳源对早花百子莲愈伤组织诱导与增殖的影响机理,该研究以早花百子莲的小花梗为外植体,比较分析30.0 g/L蔗糖、葡萄糖、麦芽糖在愈伤组织诱导、增殖中的效果,测定不同碳源种类处理下愈伤组织增殖相关生理特性,并根据细胞增殖效果、生理指标相关性进行优化验证。结果表明:(1)蔗糖、葡萄糖和麦芽糖碳源处理下,愈伤组织诱导率分别为86.00%、72.00%和59.67%,蔗糖碳源的愈伤组织诱导率比葡萄糖和麦芽糖分别显著提高19.44%和44.13%(P<0.05),蔗糖碳源较葡萄糖和麦芽糖碳源的愈伤组织大小分别显著增加22.44%和90.09%(P<0.05);愈伤组织增殖阶段,蔗糖碳源能够同时维持良好的细胞增殖效率及活性,而葡萄糖碳源的愈伤组织增殖快、状态差,麦芽糖处理增殖慢、状态佳;蔗糖转换葡萄糖碳源后愈伤组织细胞团大小、细胞活性明显下降;蔗糖转换蔗糖、蔗糖转换麦芽糖的效果较好。(2)培养基碳源显著调节愈伤组织增殖阶段的糖代谢、内源激素代谢和氧化胁迫平衡。(3)愈伤组织的主要糖组分为淀粉、葡萄糖;淀粉、麦芽糖含量与细胞团大小相关性高,以蔗糖为碳源的培养基中添加麦芽糖,愈伤组织增殖效果良好,细胞团颜色鲜黄,活性较强。(4)愈伤组织的结合态IAA、GA4、CTK含量与细胞团大小具有一定的相关性,培养基中添加1.0 mg/L 6-BA可显著促进愈伤组织增殖效率(P<0.05)。(5)ROS活性与POD、CAT活性以及POD活性与H2O2含量均呈显著负相关关系(P<0.05),而POD与CAT活性呈极显著正相关关系(P<0.01)。(6)验证及优化实验结果表明,增殖培养基中添加麦芽糖、6-BA可有效促进早花百子莲愈伤组织继代增殖效果,其中麦芽糖可以保持、改善细胞活性,而6-BA主要促进了细胞增殖。研究发现,蔗糖为早花百子莲愈伤组织诱导及增殖的最佳碳源,蔗糖、麦芽糖组合碳源利于愈伤组织细胞活力维持,而毒莠定(PIC)与6-BA组合利于愈伤组织细胞增殖,最佳增殖培养基为:MS+0.5 mg/L PIC+1.5 mg/L 6-BA+15.0 g/L蔗糖+15.0 g/L麦芽糖+7.0 g/L琼脂。

• 单位
  信阳农林学院