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摘要 研究了不同pH值和濃度的磷酸鹽緩沖液對香蕉不定芽生長的影響,結果表明:0.043 mol/L、pH值3.07的磷酸鹽緩沖液是疊氮化鈉誘變香蕉不定芽的適宜緩沖液。
關鍵詞 磷酸鹽緩沖液;香蕉;不定芽;疊氮化鈉
中圖分類號 S668.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2015)12-0081-02
自從Spence在1965年首先發現疊氮化鈉(NaN3)對大麥的誘變作用以來,國內外許多研究者對NaN3在農作物上的誘變作用進行了廣泛研究[1-3],證明NaN3是一種有效的化學誘變劑。根據有關資料[1-6],應用NaN3進行化學誘變時,一般將NaN3溶解于pH值3.0的磷酸緩沖液進行處理,但未查到有關pH值3.0的磷酸緩沖液的配制方法。本試驗研究了適宜香蕉不定芽NaN3誘變的pH值3.0的磷酸緩沖液配制方法,以為NaN3誘變劑在香蕉不定芽上的應用提供技術參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗材料為香蕉品種巴西蕉,來源于東莞市香蕉蔬菜研究所建立的香蕉種質資源圃。從資源圃中挖取性狀優良、長勢健壯的香蕉吸芽苗,切取生長點消毒后建立外植體。將外植體接種于誘導培養基誘導不定芽的分化,分化的不定芽轉移到增殖培養基進行擴繁,經3~4代繼代增殖培養后獲得大量不定芽,選擇大小一致的不定芽進行試驗。
1.2 試驗方法
1.2.1 pH值3.0的磷酸鹽緩沖液配制方法。參照0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液(pH值2.0)配制方法(http://wenku.baidu.com/view/),取甲液(磷酸16.6 mL,加水至1 000 mL,搖勻)60 mL、乙液(磷酸氫二鈉71.6 g,加水使溶解成1 000 mL)30~80 mL混勻,用美國生產的IQ150便攜式pH計測定不同體積比的混合液的pH值。
1.2.2 適宜香蕉不定芽誘變的磷酸鹽緩沖液濃度篩選方法。按1.2.1可得到pH值為3.0的磷酸鹽緩沖液,但該濃度的磷酸鹽緩沖液是否會對香蕉苗的生長造成影響,需進一步探究。以蒸餾水為對照,用蒸餾水將0.172 mol/L、pH值3.0的磷酸鹽緩沖液稀釋至0.172、0.086、0.043、0.022 mol/L 4種不同濃度,在105 ℃下高溫滅菌30 min備用,并用IQ150便攜式pH計測定pH值。
選擇生長基本一致、健壯的巴西蕉第3~4代不定芽,將其放入滅菌后的磷酸鹽緩沖液和蒸餾水中浸泡3 h,用無菌水清洗3遍,接到固體培養基上進行培養。3次重復,每重復接種12瓶,每瓶接種4個芽,培養20 d后,調查接種株數、死亡株數、分化株數、有效芽數、芽高等指標。
1.3 數據處理與統計
接種株數指接種于培養基上的不定芽總數;死亡株數指接種于培養基上死亡的不定芽總數;分化株數指接種于培養基上分化有不定芽的不定芽總數;有效芽數指培養基上有效的不定芽總數;芽高指瓶內不定芽的平均株高。調查數據使用SPSS進行統計和方差分析。各指標計算公式如下:
致死率(%)=死亡株數/接種株數×100
分化率(%)=分化株數/接種株數×100
增殖系數=有效芽數/接種株數
2 結果與分析
2.1 pH值3.0的磷酸鹽緩沖液配制
從表1可以看出,當甲液體積為60 mL,乙液體積也為60 mL時,兩者的混合液pH值為2.96,接近3.0。因此,甲液∶乙液=1∶1,搖勻,可得到pH值接近3.0的磷酸鹽緩沖液。
2.2 不同濃度磷酸鹽緩沖液對香蕉生長的影響
從表2和圖1~5可以看出,當用蒸餾水作對照時,溶液pH值為5.50,不定芽致死率為0,植株分化率、增殖系數和芽高較高,不定芽無褐化現象,長勢強健。隨著磷酸鹽緩沖液濃度的增加,pH值降低,不定芽的致死率明顯提高,分化率、增殖系數和芽高明顯降低,長勢變弱。其中,0.086 mol/L處理和0.172 mol/L處理致死率、分化率、增殖系數與蒸餾水處理差異顯著,明顯抑制香蕉不定芽的生長;0.043 mol/L處理、0.022 mol/L處理與蒸餾水處理的致死率、分化率、增殖系數、芽高差異不顯著,對香蕉不定芽的正常生長沒有明顯影響。0.043 mol/L處理磷酸鹽緩沖液處理pH值(3.07)接近3.0,且該濃度對香蕉不定芽的正常生長沒有影響。因此,疊氮化鈉誘變香蕉不定芽采用0.043 mol/L,pH值3.07磷酸鹽緩沖液比較適宜。
3 結論
NaN3是一種點突變劑,其與DNA的作用方式是堿基替換,使DNA單鏈斷裂。NaN3在pH值為3.0時,NaN3溶液中主要產生HN3分子,其呈中性,易透過細胞膜進入細胞內,以堿基替換方式影響DNA的正常合成,從而導致點突變的產生[7]。因此,在應用NaN3進行化學誘變時需要提供pH值為3.0的酸性環境,誘變效果最好。本試驗系統研究了不同pH值和濃度磷酸鹽緩沖液對香蕉組培苗的影響,篩選出0.043 mol/L、pH值3.07的磷酸鹽緩沖液是疊氮化鈉誘變香蕉不定芽的適宜緩沖液。其配制方法如下:①甲液。取磷酸4.2 mL,加水至1 000 mL,搖勻。②乙液。取磷酸氫二鈉17.9 g,加水溶解成1 000 mL,搖勻。取甲液1 000 mL與乙液1 000 mL混合,即甲液∶乙液=1∶1混合均勻,可得pH值為3.07的磷酸鹽緩沖液。
4 參考文獻
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