论文摘要：以苹果品种‘鲁加5号’为试材，研究了玻璃化试管苗的生理特性。结果表明：苹果玻璃化试管苗的生理特性与正常试管苗有显著差异。与正常试管苗相比，苹果玻璃化试管苗叶片的组织总含水量显著增加，自由水含量增加43.26%，束缚水含量降低52.47%；叶绿素含量减少45.60%，膜透性增大35.43%，可溶性蛋白含量降低38.48%；SOD、POD、CAT活性均有不同程度的降低；ZT和GA3含量几乎没有差别，IAA含量增加14.66%，ABA含量降低29.00%。
论文关键词：苹果试管苗,玻璃化,生理特性
组织培养过程中，在苹果、梨等80多种植物中均有玻璃化现象发生。研究表明，玻璃化试管苗的部分组织结构呈畸形，水分代谢紊乱，其叶片呈半透明状，水渍化，脆弱易破碎，一直是组织培养中难以解决的问题之一。笔者先前研究发现苹果玻璃化与正常试管苗叶片和茎的显微结构存在显著差异。本研究试从生理指标上进一步揭示苹果玻璃化与正常试管苗的差异，试图从生理代谢上说明玻璃化试管苗极易死亡，难以增殖的原因，以期为玻璃化问题的解决提供一定的理论参考依据。
1材料与方法
1.1材料
苹果（MalusdomesticaBorkh）品种为‘鲁加5号’。于4月中旬，取生长健壮无病害的顶芽，剥取茎尖，用75%酒精和0.1%升汞灭菌后，接种于MS+2.0mgL6-BA+0.2mgLNAA+30gL蔗糖+7gL琼脂的培养基上。继代3次后，剪取丛生苗长约1.5cm的茎尖，接于MS+6.0mgL6-BA+0.6mgLNAA+30gL蔗糖+7gL琼脂和MS+2.0mgL6-BA+0.2mgLNAA+30gL蔗糖+7gL琼脂的培养基上，分别获得玻璃化与正常试管苗。
1.2生理生化指标的测定
取正常与玻璃化试管苗叶片，干重法测定组织含水量，自由水和束缚水含量使用阿贝折射仪进行测定。相对电导率法测定膜透性，SOD酶活性的测定采用NBT光还原法，POD酶活性的测定采用愈创木酚法，CAT酶活性的测定采用HO的方法，叶绿素含量的使用叶绿素仪进行测定，蛋白质含量的测定采用G-250考马斯亮蓝法，内源激素采用酶联免疫法。
2结果与分析
2.1苹果玻璃化与正常试管苗的叶片组织含水量的比较
‘鲁加5号’玻璃化试管苗的叶片组织含水量为91.71%，显著高于正常试管苗的叶片组织含水量。与正常试管苗相比，玻璃化试管苗叶片自由水含量为79.18%，增加43.26%；束缚水含量为12.53%，减少52.47%；自由水/束缚水为6.32，几乎为正常试管苗的3倍（表1）。
表1苹果玻璃化与正常试管苗叶片组织含水量的比较
Table1Comparisonofthecontentoforganizationwaterinvitrifiedandnormalappleshootsinvitro
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试管苗类别
Types of plantlets
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组织总含水量
Total content of tissue water %
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自由水含量
Content of the free water %
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束缚水含量
Content of bound water %
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自由水/束缚水
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玻璃化Vitrified
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91.71
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79.18
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12.53
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6.32
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正常Normal
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81.63
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55.27
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26.36
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2.10
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注：﹡表示t测验差异显著性达5%。下同。Note:﹡indicatesignificantdifferenceat5%levelaccordingtot-test.Thesamebelow.
2.2苹果玻璃化与正常试管苗的叶绿素、膜透性和可溶性蛋白含量的比较
‘鲁加5号’玻璃化试管苗的叶片的叶绿素含量为13.48mg/g，与正常试管苗相比减少45.60%；细胞质膜透性为53.94%，与正常试管苗相比增加35.43%；可溶性蛋白含量为2.27mg/g，显著大于玻璃化试管苗的3.69mg/g，降低率为38.48%(表2)。
表2苹果玻璃化与正常试管苗的叶绿素、膜透性及可溶性蛋白含量的比较
Table2Comparisonofthecontentofthechlorophyll,themembranepermeabilityandthesolubleprotein
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试管苗类型
Types of plantlets
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叶绿素含量
Content of the chlorophyll (mg/g)
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膜透性
The membrane permeability (%)
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可溶性蛋白含量
Content of the soluble protein (mg/g)
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玻璃化Vitrified
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13.48
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53.94
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2.27
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正常
Normal
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24.78
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39.83
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3.69
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2.3苹果玻璃化与正常试管苗的SOD、POD与CAT酶活性的比较
‘鲁加5号’玻璃化试管苗的叶片的SOD活性为322.95U/gFw，低于正常试管苗；POD与CAT活性分别为130.13U/gFw和155.52U/gFw，均显著低于正常试管苗（表3）。
表3苹果玻璃化与正常试管苗的SOD、POD与CAT酶活性的比较
Table3ComparisonoftheactivityoftheSOD,PODandCATinvitrifiedandnormalappleshootsinvitro
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试管苗类型
Types of plantlets
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SOD
(U/g·Fw)
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POD
(U/g·Fw)
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CAT
(U/g·Fw)
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玻璃化
Vitrified
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322.95
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130.13
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155.52
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正常
Normal
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399.27
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154.63
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192.89
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2.4玻璃化与正常试管苗内源激素含量的比较
‘鲁加5号’玻璃化试管苗叶片内源激素IAA和ABA含量与正常试管苗存在明显差异，ZT和GA含量与正常试管苗差异不明显。玻璃化与正常试管苗相比，玻璃化试管苗的IAA含量达53.78ng/gFw，增加14.66%；ABA含量为45.99ng/gFw，降低29.00%（见图1）。
图1苹果玻璃化与正常试管苗内源激素含量的比较
Fig.1Comparisonofhormoneinvitrifiedandnormalappleshootsinvitro
3讨论
植物组织中的水分以自由水和束缚水两种不同状态存在。自由水与束缚水含量的高低与植物的生长及抗逆性有密切关系。自由水/束缚水比值高时，植物组织或器官的代谢活动旺盛，生长较快；反之，则生长缓慢。苹果玻璃化试管苗的组织含水量，特别是自由水含量显著增大，影响植物对营养物质的吸收和运输，可能导致其代谢平衡发生紊乱，光合产物积累量低于正常试管苗，呼吸作用消耗的物质和能量却高于正常试管苗，从而最终导致试管苗出现生长畸形的现象。 1/2 1 2 下一页 尾页 |
