热激处理对甜柿外植体总酚含量和PAL、PPO、POD活性的影响

甜柿在组织培养过程中极易褐化,为了防止褐变,在培养之前应对外植体进行热激处理。文中研究了热激处理后的宝华甜柿叶片在培养过程中其酚类物质含量和苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性的变化情况,并对热激处理抑制组培褐变的生理机制进行了初步探讨。结果表明:热激处理后,宝华甜柿叶片的褐变程度比没有处理的明显减轻,其总酚含量与苯丙氨酸解氨酶(PAL)及多酚氧化酶(PPO)活性均有所降低,但热激处理对其过氧化物酶(POD)活性的抑制效果并不明显,说明热激处理通过降低外植体的PAL及PPO活性,抑制酚类物质的合成及氧化,减少了褐变产物——醌类物质的形成,从而有效抑制了褐变现象的发生。     

擎天树初始外植体总酚含量与PPO活性的关系

以擎天树当年生嫩枝为材料,分析外植体在消毒及启动培养过程中总酚含量与PPO活性关系,为擎天树褐变机理研究、建立种质资源保存新途径提供参考依据。结果表明:(1)擎天树总酚含量与褐变呈正相关,培养基中添加PVP 2.0g/L及黑暗处理下褐变程度较弱,总酚含量低;不添加抗褐化剂处理褐变最严重,总酚含量最高;(2)外植体材料不同褐化程度下的PPO活性均很低,为0.15~0.3U之间,且不同抗褐化剂及黑暗与否等处理间无明显变化;(3)外植体总酚含量随培养时间增加呈先降后升趋势,各处理下PPO活性随培养时间增加趋于一致。     

华盖木组织培养过程中PPO活性及总酚含量与褐化的关系研究

以华盖木4年生嫁接苗当年生枝为外植体,在初代培养过程中每周测定外植体的多酚氧化酶(PPO)活性及总酚含量,并统计外植体的褐化率,对华盖木初代培养过程中外植体的褐化与PPO活性及酚类物质含量的关系进行分析。结果表明:华盖木外植体的总酚含量于接种后第2周时达到最大值2.4445mg/g。此后又快速下降。接种后1周内酶活性快速增加,第1～3周,酶活性又大幅度下降,第3～4周酶活性下降速度减缓。接种后第2、3周是褐化的高发生期,第3周后褐化率的增长较慢。外植体的褐化受着PPO活性和酚类物质含量的共同影响。     

抗褐化剂对天女木兰芽外植体褐化与酚酸氧化的影响

[目的]确定引起天女木兰褐化现象的酚酸种类,筛选出最佳抗褐化剂及使用最适浓度。[方法]在B5培养基中分别添加各种抗褐化剂,芽外植体培养30 d后计算出褐化率,对褐化率结果进行统计分析,并比较三种抗褐化剂的抗褐化效果;另外,在组培过程中定期取样,利用HPLC测定芽外植体中咖啡酸、绿原酸和对香豆酸含量变化。[结果]表明:天女木兰芽外植体褐化过程中咖啡酸和绿原酸含量下降幅度较大,而对香豆酸含量下降幅度较小,说明咖啡酸和绿原酸容易被氧化,而对香豆酸较为稳定;三种抗褐化剂控制褐化现象发生的最佳效果排序为VCPVPCA;尽管PVP控制酚酸氧化效果不如CA,但是预防褐化效果确强于CA,其原因是由于二者抗褐化机理不同所致;VC使用的最适浓度为500 mg·L~(-1),如果超过此浓度会导致外植体褐化率增加;PVP最适浓度为1 000~1 500 mg·L~(-1),CA最适浓度为300 mg·L~(-1)。[结论]天女木兰芽外植体褐化底物是咖啡酸和绿原酸,而与对香豆酸无关;VC、PVP和CA三种抗褐化剂抗褐化机理各不相同,综合比较VC抗褐化效果最好,其次是PVP,CA排在最后。     

红锥优树外植体褐化抑制方法研究

植物组织培养技术是红锥(Castanopsis hystrix)优树无性化推广的重要途径,但外植体诱导培养过程中的褐化现象严重影响了其高效组织培养再生体系的建立。文章通过对红锥外植体取材季节、木质化程度、灭菌处理、光照等技术要素以及防褐化剂种类等进行生长对比试验,结果表明:外植体取材季节对褐化率无显著影响;外植体木质化程度对褐化率有极显著影响(P0.01);采用75%酒精进行外植体灭菌与未采用酒精的外植体相比,褐化率增加15.0个百分点,褐化程度加剧,其中采用2 min的新吉尔灭(1%)+2.5 min升汞(0.1%)两者结合进行灭菌效果较好;低温预处理外植体及暗培养均未达到抑制褐化的效果;添加防褐化剂PVP 80 mg·L~(-1)、V_C1.0 g·L~(-1)均能有效抑制褐化,褐化率分别为33.3%、12.2%,且腋芽长势好。     

板栗愈伤组织诱导及外植体褐化研究

以‘泰山1号’板栗新梢茎段为试材,采用正交试验设计和单因素试验法,研究了不同培养基、消毒时间、外植体、激素、蔗糖含量、抗氧化剂及光照条件对愈伤组织诱导及外植体褐化的影响。结果表明:‘泰山1号’板栗愈伤组织诱导的最佳培养基是WPM培养基;用0.1%Hg Cl2消毒13~15 min,外植体褐化率明显降低;以茎段(带顶芽)为外植体,蔗糖浓度为30 g·~(-1),愈伤组织诱导率最高;愈伤组织诱导最佳激素组合为:6-BA1.0mg·L~(-1)+NAA0.2 mg·L~(-1);100 mg·L~(-1)VC和6 g·L~(-1) PVP能有效抑制外植体褐化;先暗培养两周再进行光培养,可显著降低外植体褐化率。     

不同培养条件对黧蒴栲组培苗褐变的抑制作用

黧蒴栲外植体在组织培养过程中,褐变现象十分严重。不同培养条件比较试验的结果表明,WPM为黧蒴栲初代培养的最适培养基,抗坏血酸(Vc)、活性炭(AC)、聚乙烯吡哆烷酮(PVP)对抑制外植体褐变均有作用,其中,PVP效果最佳,最适浓度为3 g/L。光照条件和温度对黧蒴栲褐变的影响都很大,初期暗培养和降低温度到19℃,能显著抑制外植体的褐变。     

紫枝玫瑰组织培养中抑制褐化措施的研究

研究探讨了不同取材时间、不同抗褐化剂及低温处理对紫枝玫槐外植体褐变的影响,结果表明:①取材时间尽量避免高温季节,以3~5月为宜;②在培养基中分别添加PVP、Vc、AC三种抗褐化剂,其中AC可有效抑制紫枝玫瑰茎段的褐化,同时促进了外植体的生长;③对外植体进行适当时间的低温处理可减轻外植体的褐变。     

剥皮对杜仲次生代谢物含量及伤害修复能力的影响

【目的】研究不同剥皮处理对杜仲次生代谢物含量及伤害修复能力的影响,为杜仲资源的合理利用提供借鉴。【方法】以5年生杜仲为研究对象,分别进行50%、75%、100%剥皮处理,以植株不剥皮为对照,研究116天内杜仲叶片可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛、苯丙氨酸解氨酶、绿原酸、总黄酮、京尼平苷酸的含量变化。【结果】不同剥皮处理的杜仲叶片可溶性糖含量随剥皮时间均呈先上升后迅速下降并基本保持稳定的趋势;除21天和36天外,50%、75%剥皮处理间杜仲叶片可溶性糖含量均无显著差异(P0.05);36天时,100%剥皮处理的可溶性糖含量最高,为对照的1.3倍。不同剥皮处理均使杜仲叶片游离脯氨酸(Fpro)含量增加,其中,100%剥皮处理Fpro含量在86天前显著高于对照,86天后与对照无显著差异。不同剥皮处理的杜仲叶片丙二醛(MDA)含量随剥皮时间均呈先升高后降低的趋势,在21天时达到最大值。剥皮处理后,杜仲叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性显著增加,21天时达到最大值,50%、75%、100%剥皮处理的杜仲叶片PAL活性分别为对照的2、2.1和2.6倍,21天后不同剥皮处理的PAL活性均呈下降趋势。剥皮处理后,杜仲叶片绿原酸含量出现2次显著增加,分别在21天和56天,其中56天时75%剥皮处理的叶片绿原酸含量显著高于对照及其他剥皮处理(P0.05),56天后不同剥皮处理的绿原酸含量均迅速降低。不同剥皮处理杜仲叶片总黄酮含量随剥皮时间显著增加,在21天时达到峰值,50%、75%、100%剥皮处理的叶片总黄酮含量分别为对照的1.2、1.3和1.9倍,41天后不同剥皮处理与对照间总黄酮含量无显著差异(P0.05)。不同剥皮处理杜仲叶片京尼平苷酸含量与绿原酸含量变化规律相似,京尼平苷酸含量在21天和56天时显著增加,其中又以75%剥皮处理的叶片京尼平苷酸含量增加最为明显,116天时不同剥皮处理的京尼平苷酸含量与对照均无显著差异(P0.05)。【结论】剥皮处理对杜仲植株有一定程度的伤害,但经过植物多方面的调节,这种伤害能得到修复;75%剥皮量有利于杜仲树体恢复,且可提高杜仲叶中次生代谢物含量。     

亚磷酸钾对油松枯梢病的影响

室内分别采用菌丝生长速率法和凹玻片法测定亚磷酸钾对油松枯梢病菌Sphaeropsis sapinea菌丝生长及孢子萌发的抑制效果,林间测定亚磷酸钾复配剂对油松枯梢病的防治效果及其对油松Pinus tabulaeformis树势的生理影响。结果表明:亚磷酸钾对油松枯梢病菌菌丝生长及孢子萌发的抑制作用随浓度的增加而增大,3天对菌丝生长的抑制中浓度(EC50)为7.360,24 h对孢子萌发的EC50为19.058;防治油松枯梢病时注入亚磷酸钾复配剂后,试验组树干单位电容高于对照组,且钾(K)、磷(P)含量较对照组稳定,超氧化物歧化酶(SOD)及多酚氧化酶(PPO)活性均高于对照组。     

防止欧洲七叶树组织培养中外植体褐变研究

外植体发生褐变现象是欧洲七叶树组织培养过程中的主要障碍。以侧芽为实验材料作不同处理,探讨其控制褐变的有效程度。结果表明:培养基添加琼脂8g/L,选择1/2MS为基本培养基,接种前用4%PVP处理外植体,在培养基中添加2000mg/L的PVP可有效抑制褐变的发生。黑暗培养不能减轻外植体褐变。     

抑制‘白花油茶’叶片外植体褐化和诱导愈伤组织的研究

以‘白花油茶’Camellia oleosa Rehd叶片作为材料研究愈伤组织诱导过程中降低外植体的褐化现象和提高诱导率的方法。对‘白花油茶’嫩枝弱光培养,用维生素C漂洗外植体,培养基中加入维生素C和活性炭来抑制外植体的褐化现象,对基本培养基种类、激素浓度、琼脂浓度和糖类进行单因素实验和不同组合试验,以外植体的存活率、愈伤组织诱导率及其生长状况为指标,优化了‘白花油茶’叶片愈伤组织诱导的条件。结果表明,水中弱光培养枝条1~2 d,0.3 g·L~(-1)的维生素C溶液漂洗外植体2~3 min,培养基中添加1.0 g·L~(-1)活性炭和0.3 g·L~(-1)维生素C等都可以显著减少外植体的褐化,从而提高外植体的存活率。优化的培养基成分为基本培养基WPM,包含1.0 mg·L~(-1) 6-BA和1.5 mg·L~(-1) 2,4-D,15.0 g·L~(-1)蔗糖和15.0 g·L~(-1)葡萄糖,6.5 g·L~(-1)琼脂,1.0 g·L~(-1)活性炭和0.3 g·L~(-1)维生素C等能够提高外植体的愈伤组织的诱导率,减少‘白花油茶’外植体褐化现象,适当的培养条件能够快速有效地诱导出有活性的愈伤组织,为再生‘白花油茶’植株打下了基础。     

褪黑素处理对高节竹笋低温贮藏过程中木质化的影响

【目的】探讨褪黑素处理条件下,高节竹笋采后低温(4℃)贮藏过程中木质素形成、抗氧化酶活性、转录因子基因表达的变化模式,为阐明褪黑素处理对竹笋采后木质化过程的影响及其调控机制提供参考。【方法】以高节竹笋为试验材料,分析低温(4℃)贮藏过程中(0、3、6、9、12天)褪黑素(1. 0 mmol·L-1)处理组和对照组竹笋硬度、黄度、亮度,木质素、纤维素含量,木质素合成相关的苯丙氨酸裂解酶(PAL)、过氧化物酶(POD)活性,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸还原酶(APX)活性以及NAC、MYB转录因子基因表达等指标。【结果】与对照相比,外源褪黑素处理减缓笋体变硬和黄化的速度以及木质素和纤维素的积累速度,显著抑制PAL和POD活性,提高了SOD、CAT和APX活性,有效延缓高节竹笋木质化的发生进程;转录因子MYB20、MYB63、MYB85、SND2和VND7的表达随竹笋采后贮藏时间的延长均受到不同程度的诱导,而MYB42、MYB43、NST1和KNAST7的表达量则有所下降。褪黑素处理一定程度上抑制了MYB20、MYB42和KNAT7的表达,促进了MYB43、MYB63、MYB85和SND2的表达。【结论】外源褪黑素处理有效延缓了高节竹笋采后低温贮藏过程中木质化的发生进程,其机制可能是褪黑素处理降低了木质素生物合成相关酶的活性,提高了抗氧化能力。此外,褪黑素也可能参与竹笋木质化的转录调控过程。     

取材时期和BA浓度对磨盘柿初代组培建立的影响

以磨盘柿休眠芽、萌动芽或梢尖为外植体,研究了取材时期和BA浓度对磨盘柿初代组培建立的影响。结果表明,1~3月上旬、9~12月休眠芽外植体萌芽率达80%以上,且增殖能力强,为取材最佳时期,4、5月份梢尖褐变死亡率达80%以上,不宜建立初代培养;BA5.0 mg/L适于磨盘柿初代组培建立;培养基中附加500mg/L的聚乙烯吡咯烷酮(PVP-40)可有效防止休眠芽外植体褐变。     

锥栗保鲜工艺的研究

以锥栗为材料,研究锥栗的保鲜工艺。通过将10%的竹叶提取液,0.03%的纳他霉素对不同浓度的紫胶(A),柠檬酸(B),EDTA-2Na(C)进行正交试验,测定锥栗的PPO活性、POD活性、单宁含量和褐变度(BD)指标,筛选优化的涂膜保鲜剂配方组合。结果表明:筛选出的最优化保鲜剂组合为A1B2C2,即紫胶2%、柠檬酸0.2%、EDTA-2Na(0.15%、竹叶提取液10%、纳他霉素0.03%。该保鲜剂在锥栗的贮藏过程中有效地抑制了PPO活性、POD活性,降低了单宁含量和褐变度,减少锥栗褐变的发生,呈现出较好的保鲜效果。     

生长调节剂对‘香妃’含笑扦插生根及相关酶活性的影响

【目的】解决新品种‘香妃’含笑生根困难、育苗时间长的扦插繁殖问题,为该种系统扦插繁殖技术的建立、后期快繁技术的不断创新和生产实践应用提供理论依据。【方法】以‘香妃’含笑为试验材料,研究了K-IBA和GGR6 2种生长调节剂(200、500、800 mg·L~(-1))对扦插生根的影响以及生根过程中过氧化物酶(POD)、吲哚乙酸氧化酶(IAAO)和多酚氧化酶(PPO)3种酶活性的动态变化。【结果】根据形态学观察初步判定,‘香妃’含笑插穗生根既有皮部生根型,又有愈伤组织生根型,且皮部生根与愈伤组织生根是相互抑制的,同时适宜质量浓度的生长调节剂在某种程度上可改变其生根方式。2种生长调节剂各水平在6个指标中基本均以200 mg·L~(-1)浸泡2 h效果最佳,且K-IBA 200 mg·L~(-1)平均根长、生根率和最长根长均显著高于清水处理(CK);经相关分析和主成分分析得出,7个处理综合评价值前4名排序为K-IBA 200 mg·L~(-1) CK K-IBA 500 mg·L~(-1) GGR6200 mg·L~(-1),K-IBA在一定质量浓度的施用下有利于插穗生根和改善根系质量。在扦插生根过程中3种酶活性变化规律各不相同,POD活性变化曲线为双峰型,K-IBA可使POD活性双峰特性明显且提前发生,也可降低POD和IAAO活性,促进皮部皮孔开裂与愈伤组织诱导,从而提高生根率,促进根系发育;PPO活性的高低与扦插生根进程有关,且受K-IBA生长调节剂的影响,同时愈伤组织生根需要依靠PPO产生更多的辅助生根因子。【结论】在本试验条件下,‘香妃’含笑选用K-IBA 200 mg·L~(-1)处理,生根率达75.83%,比清水处理提高了14.99%,且K-IBA的施用可以显著改变酶活性,使其共同向促进生根的方向发生着相对应的变化。鉴于本试验K-IBA生长调节剂质量浓度所设梯度较大,200 mg·L~(-1)是否为提高扦插生根的最佳处理还需做进一步的研究。     

板栗组培过程中褐变研究初探

通过研究板栗组织培养过程中愈伤组织过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活性，结果表明，在板栗愈伤组织培养过程中多酚氧化酶(PPO)的活性与培养材料的褐变程度有一定的相关性，酶活性高，愈伤组织褐变严重。但过氧化物酶(POD)与褐变的关系不明显。通过在培养基中添加不同浓度的活性炭、抗坏血酸，以及培养于不同光照条件和不同培养温度，能够有效抑制多酚氧化酶的活性，减轻褐变程度，提高愈伤组织的产量和质量。     

栓皮栎种子萌发出苗特征与生理生化变化

【目的】对栓皮栎种子萌发和出苗特征进行逐日监测,探究其种子萌发出苗特征与自身生理生化变化过程,分析出苗不整齐机制,为精准调控栓皮栎苗木质量提供参考。【方法】对栓皮栎种子萌发出苗过程进行动态观测,根据栓皮栎种子萌发出苗过程中种子形态变化特征和出苗统计量;对种子萌发出苗过程3个阶段和6个时期,测定萌发出苗的种子的生理生化变化特征,以及过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性;采用高效液相色谱方法测定赤霉素(GA₃)、吲哚乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)3种内源激素含量;采用蒽酮比色法测定可溶性糖和淀粉含量,3,5-二硝基水杨酸显色法测定α-淀粉酶和β-淀粉酶。【结果】1)栓皮栎种子最早在播种后第6天即开始萌发,第33天萌发结束,萌发周期为27天,累计萌发率73.6%,其中萌发中位数为14天。播种后第21天开始出苗,第60天出苗结束,出苗周期为40天,累计出苗率66.6%,其中出苗中位数为29天。出苗过程可分为3个时期,栓皮栎种子日平均出苗率超过3%时,为出苗高峰期(播种后25～30天),高峰期占整个出苗周期的10%,此期间出苗种子数占出苗总数的44%;在此时...     

复合抑制剂对核桃青皮多酚氧化酶活性的影响

为给核桃采摘、生产及加工中褐变现象的抑制提供理论参考依据,从核桃青皮中提取多酚氧化酶(PPO),采用光谱法研究了不同抑制剂及其复合物对其PPO活性的影响情况。单因素试验结果显示:不同抑制剂对核桃青皮PPO酶活性的影响差异明显,亚硫酸钠(Na_2SO_3)、氯化钠(Na Cl)、L-半胱氨酸(L-Cys)、芦丁对核桃青皮PPO活性的最适抑制浓度分别为0.3、0.6、0.3、0.3 mol/L,其中,L-Cys对其PPO活性的抑制效果最为显著。正交试验结果表明:以0.4 mol/L的Na_2SO_3、0.5 mol/L的Na Cl、0.2 mol/L的L-Cys和0.8 mol/L的芦丁配制的复合液对其PPO活性的抑制效果最好。文中综合分析认为,核桃青皮PPO是引起其酶促褐变的主要影响因素,在核桃采摘、生产及加工中可通过添加L-Cys或多种抑制剂的复合物来抑制其PPO活性。     

大花黄牡丹花粉萌发及贮存特性

【目的】明确大花黄牡丹花粉萌发准确测定的方案,比较不同贮存条件和处理温度对花粉寿命的影响,确定花粉短期、中期、长期贮存的适宜温度,阐明不同温度下花粉程序性死亡的生理原因,为杂交育种、种质资源保存提供试验及理论依据。【方法】以西藏特有的大花黄牡丹花粉为材料,采用扫描电镜(SEM)观察分析花粉的形态,利用离体培养法研究花粉的萌发特性,并探讨不同贮存温度对花粉寿命,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,及丙二醛(MDA)和抗坏血酸(AsA)含量的影响。【结果】大花黄牡丹自然环境下花粉饱满率高,畸形率仅为5.6%,具有较强的有性生殖能力;影响大花黄牡丹花粉萌发的因子依次为蔗糖硼酸CaCl_2GA_3;室温下贮存花粉寿命仅为24天,4℃下花粉寿命80天左右,-20℃花粉寿命为120～184天,-80℃下花粉的寿命超过1年,-196℃花粉贮存1年后萌发率无显著变化;花粉保护酶、丙二醛含量、AsA含量剧烈变化前后花粉萌发率出现快速下降,-196℃贮存期间,SOD、CAT、POD、AsA含量保持稳定,清除活性氧能力较强,无细胞凋亡现象发生;相关分析结果显示,SOD活性是贮存期间影响大花黄牡丹花粉寿命的最主要生理因子,膜质过氧化是导致花粉死亡的主要生理因素;室温下POD为敏感性保护酶,4℃下SOD、CAT是敏感性保护酶,-20℃、-80℃下,SOD为敏感性保护酶; 3种保护酶活性及AsA含量对花粉萌发率的影响次序为SODCATAsA含量POD。【结论】大花黄牡丹花粉饱满率与萌发率具有相关性;适宜大花黄牡丹花粉萌发率检测的培养基为120 g·L~(-1)蔗糖+45 mg·L~(-1)硼酸+55 mg·L~(-1)GA_3+30 mg·L~(-1)CaCl_2,花粉萌发率达92.10%;室温适合大花黄牡丹花粉24天以内的短期贮存,4℃、-20℃适合杂交时间间隔在80～120天花粉的中期贮存,-80℃适合花粉的跨年贮存,-196℃适宜花粉的长期贮存;-196℃下贮存后花粉细胞内代谢处于平衡状态,细胞膜系统稳定是花粉保持高萌发率的生理响应;花粉在室温、4℃、-20℃、-80℃下贮存后,活性氧、自由基过度积累造成的细胞膜质过氧化、损伤是花粉萌发率降低的主要原因。