幾種防褐劑對阿月渾子種胚培養褐化現象抑制效應研究

張 鑫

（天津創世生態景觀建設股份有限公司，天津 300110）

阿月渾子（Pistacia veraL.）為漆樹科黃連木屬落葉小喬木，商品名俗稱“開心果”，是世界著名四大干果之一，具有很高的經濟價值。繁殖方法有播種、嫁接、根蘗分株、組織培養等[1]。其中組織培養方法不僅可以保持優良品種的遺傳特性,也能有效提高其繁殖系數。在進行阿月渾子種胚組織培養過程中，嚴重的褐化現象抑制了組培苗的生長分化，甚至導致死亡。有多種因素導致阿月渾子種胚褐化現象的發生,其根本原因是阿月渾子組織中含有酚類物質,當酚類化合物含量高時,在合適的pH值、溫度等條件下,酚氧化酶、酚類和氧氣發生氧化反應,形成木質素、單寧和色素等有毒的醌類化合物[2-3],切口表面迅速變成褐色或棕色。這些醌類化合物擴散到培養基中,可以抑制其他酶的活性,毒害整個外植體,同時污染培養基,阻礙組織培養的進程。而在培養基中加入抗氧化劑(防褐劑)可以有效減輕褐化[4]。因此, 本試驗研究了不同種類的抗氧化劑或吸附劑對阿月渾子組織培養褐化的抑制效應，旨在為抑制阿月渾子組織培養過程中的褐化現象提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗材料為邯鄲阿月渾子栽培示范園內阿月渾子成熟果實。

1.2 試驗方法

采集阿月渾子果實，于冰箱5 ℃冷藏24 h后，去掉外果皮在流水下沖洗30 min，在超凈工作臺上用75% 酒精浸泡2 min，再用20%次氯酸鈉滅菌10 min，無菌水沖洗3～4次，置于無菌濾紙上吸去種子表面的水分，用已消毒的解剖刀和消毒鑷子除去種皮，然后接種在培養基上,培養基為DKW＋2.0 mg·L-16-BA＋0.05 mg·L-1IBA，pH值為5.8。培養中加入一種濃度的抗氧化劑(防褐劑),每種抗氧化劑(防褐劑)選取3個濃度進行試驗。共選取4種抗氧化劑(防褐劑)，分別是Na2S2O3、活性炭、Vc、PVP 4種抗褐劑。對照（對照組不添加任何防褐劑）和每處理接種5瓶，每瓶3個，3次重復，20 d后統計褐化率。

2 結果與分析

2.1 對照組阿月渾子褐化率

由表1可以看出，接種20 d的種胚褐化率在70%左右，外植體表面都覆蓋了一層黑褐色物質,培養基也呈現出淺棕到黑褐色不同程度的變色，褐化現象很嚴重的，外植體趨于死亡，嚴重影響阿月渾子組培苗生長。

表1 對照組阿月渾子褐化率

2.2 不同濃度Na2S2O3對阿月渾子褐化率的影響

由表2可以看出，不同濃度的Na2S2O3對降低阿月渾子的褐化都能起到一定作用，其中以3.0 g·L-1效果最明顯，較對照降低20%左右，1.0 g·L-1次之，5.0 g·L-1最差，隨著褐化程度的降低，褐化率低的阿月渾子組培苗較對照生長速生增快，葉片顏色加深，數量增多。

表2 Na2S2O3對阿月渾子褐化率的影響

2.3 不同濃度活性炭對阿月渾子褐化率的影響

由表3可以看出，3個濃度活性炭的防褐化作用比較顯著，不同濃度活性炭的抗褐化效果依次是 1.5 mg·L-1＞ 1.0 mg·L-1＞ 0.5 mg·L-1。與表2相比，阿月渾子組織培養褐化率的降低明顯優于Na2S2O3。分析認為，活性炭之所以有極強的抗褐化能力，這可能與活性炭具有吸附醌類物質的作用有關，降低了阿月渾子外植體上醌類積累，從而降低褐化率。

表3 活性炭對阿月渾子褐化率的影響

2.4 不同濃度Vc對阿月渾子褐化率的影響

由表4可以看出，不同濃度Vc對降低阿月渾子褐化率都能起到一定作用，其中以3.0 g·L-1效果最明顯，較對照降低20%左右，5.0 g·L-1次之，1.0 g·L-1最差。與表2、表3相比，3種抗褐劑防褐效果依次為：活性炭 ＞ Na2S2O3＞VC。

表4 Vc對阿月渾子褐化率的影響

2.5 不同濃度PVP對阿月渾子褐化率的影響

由表5可以看出，3個濃度PVP防褐效果均比較顯著，與表2、表3、表4相比，抗褐化效果依次是：PVP ＞ 活性炭 ＞ Na2S2O3＞ Vc。不同濃度PVP抗褐化作用效果依次是： 1.0 mg·L-1＞2.0 mg·L-1＞ 3.0 mg·L-1。當濃度為 1.0 g·L-1時，效果最好，褐化率為33.3%，與對照相比褐化率降低了一半，其余2個濃度PVP抗褐效果也較好。隨著PVP濃度的升高，抗褐效果降低。因此，PVP最適抑褐濃度為1.0 g·L-1左右。

表5 PVP對阿月渾子褐化率的影響

3 結 論

植物組織褐變現象是普遍存在的，且往往是多種因素綜合作用造成的，給試驗人員造成很大的困擾。如內因有接種材料的生理狀態、品種、培植條件、營養狀況、取材時間及外植體大小；外因則有培養基的濃度、鹽度、糖度和激素的含量、溫度、光照、通氣狀況等[5-6]。本試驗以阿月渾子種胚為材料，研究了不同種類的抗氧化劑或吸附劑對阿月渾子種胚組織培養褐化的抑制效應。研究結果表明，4種防褐劑抗褐效果依次為：PVP＞ 活性炭 ＞ Na2S2O3＞Vc，其中 1.0 g·L-1PVP防褐效果最好，為33.3%，其次為2.0 g·L-1PVP和1.5 mg·L-1活性炭。所選防褐劑都是常用的抗氧化能力很強的物質，它們對阿月渾子的褐化抑制都有不同程度的作用，而且存在很大差異。這與防褐劑本身的理化性質有關，同時也受控于外植體材料種類和培養基的類型。防褐劑可能阻遏外植體切口處酚類物質的合成、分泌及氧化，而保持培養組織的生物活性。

[1]河北農業大學主編.果樹栽培學各論（北方本）[M].

北京：農業出版社，1987：378-383.

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[3]王國英，杜天兵，張宏，等. 用基因槍法將Bt毒蛋白基因轉入玉米及轉基因植物再生[J].中國科學（B輯），1995，25（1）：71-76.

[4]馬貴民，徐光民.生物技術導論[M].北京：中國環境科學出版社，2006.

[5]馬均，馬明東，周宇爝.曼地亞紅豆杉愈傷組織誘導試驗[J].林業科學，2006，31（1）：12-14.

[6]李新鳳，趙瀅，田玉龍.植物組織培養中褐化問題的研究進展[J].吉林農業，2010（1）：66-67.