论文摘要：以‘水晶’ × ‘金二十世纪’花后90d的梨成熟胚子叶为外植体，利用二次回归正交旋转组合设计对其再生体系研究中的关键因素6-BA、NAA、AgNO 浓度建立数学模型，得到回归方程y = 4.4053 + 0.8638 X - 0.3869 X - 0.0584 X - 0.0157 X X + 0.0005 X X + 0.0112 X X - 0.6718 X - 0.2192 X - 0.7499 X 。6-BA、NAA、AgNO 浓度在试验设定范围内对梨成熟胚子叶不定梢再生系数的影响均呈现出“低促高抑”现象；且培养基中6-BA、NAA、AgNO 的浓度分别在5.955～7.124mg/L、0.281～0.473mg/L和2.199～2.801mg/L范围内，梨成熟胚子叶不定梢再生系数大于3的可靠性为95％。
论文关键词：梨,子叶,二次回归正交旋转组合设计,再生体系,数学模型
二次回归正交设计是回归分析与正交设计的有机结合，以具有试验次数少，数据处理简便，并可进行优化分析等优点，已在微型月季、爆仗竹、香石竹等植物组织培养研究中得到广泛应用。但二次回归正交设计的不足之处在于：由于试验因素空间各试验点与中心点距离不同，即回归方程预测值的变异程度不同，因而难以根据试验结果直接选择最佳控制区域；而二次回归正交旋转组合设计是在二次回归正交设计的基础上，使分布在同一个球面上的试验点的回归估计值具有相同的方差，从而弥补了二次回归正交设计的不足。但[MS3]二次回归正交旋转组合设计在植物组织培养研究中却很少应用。
6-BA及NAA促进梨成熟胚子叶不定梢再生的研究已见报道，但仅局限于浓度组合优化，并没有建立相应的数学模型。而AgNO作为乙烯合成酶ACC的一种抑制剂，能抑制乙烯的生物合成，已日益成为植物子叶再生研究中不可或缺的一类外源添加剂。据报道，在一定浓度范围内AgNO对梨子叶不定梢再生的促进作用可提高15%左右。本试验拟将AgNO作为促进梨成熟胚子叶再生的关键条件之一，基于6-BA、NAA及AgNO浓度进行三因素二次回归正交旋转组合设计，通过建立数学模型进行预测预报，为梨成熟胚子叶不定梢再生研究提供规范化的数学方法。
1材料和方法
1.1取材和培养条件
供试材料以四川农业大学梨种植资源圃中‘水晶’ב金二十世纪’花后90d的成熟胚子叶为外植体。无菌条件下剥开种子，取出成熟胚。将子叶从胚轴上剥离，横切为近、远轴两部分，远轴面接触培养基接种于附加不同浓度6-BA、NAA和AgNO的NN69培养基上(表1)。暗处理21d后，在温度25±1℃，光照4800lX，光周期（光照/黑暗）16h/8h条件下继续培养。每隔28d继代1次。
1.2二次回归正交旋转组合设计试验方案的拟定方法
1.2.1二次回归多项式方程的确立
本试验对6-BA浓度、NAA浓度及AgNO浓度三个因素进行筛选，因此建立三元二次回归方程y=B+BX+BX+BX+BXX+BXX+BXX+BX²+BX²+BX²(B为常数项；B、B、B为一次项回归系数；B、B、B为交互项回归系数；B、B、B分别为6-BA浓度、NAA浓度及AgNO浓度的二次方效应回归系数)。
1.2.2试验各因素5水平及编码值的确立
根据本实验室前期研究，确定6-BA浓度范围为0-9mg/L，NAA浓度范围为0-1mg/L，AgNO浓度范围为0-5mg/L。在此范围内，根据二次回归正交旋转组合设计，6-BA、NAA和AgNO浓度分别取5个水平，编码值记为-r，-1，0，1，r，各因素变化区间记为△j，在零水平试验组合设置9次重复。参考荣廷昭等的方法确定各编码值并计算浓度，结果见表1。
表1二次回归正交旋转组合设计的6-BA，NAA与AgNO的编码与浓度
Tab.1Codeandconcentrationof6-BA，NAAandAgNO
inquadraticregressiveorthogonalrotationcombinatorialdesign
|
编码 code
|
6-BA(mg/L)
|
NAA(mg/L)
|
AgNO (mg/L)
|
|
-r
|
0
|
0
|
0
|
|
-1
|
2.62
|
0.20
|
1.01
|
|
0
|
5.00
|
0.50
|
2.50
|
|
1
|
7.38
|
0.80
|
3.99
|
|
r
|
9.00
|
1.00
|
5.00
|
|
△j
|
2.38
|
0.30
|
1.49
|
1.2.3试验方案的确定
选用三因素二次回归正交旋转组合设计表（表2）。
把6-BA浓度、NAA浓度、AgNO浓度编码值分别安排在所选的设计表有关列上，表内的处理组合号即为试验号。为估算回归方程中的常数项B，在设计表的最前面添上一编码值全为“1”的X列。在设计表的各因素X、X、X列下面均添加r和-r行。交互列XX、XX、XX的编码值分别为X与X、X与X、X与X之乘积。为避免了直接平方后使组合设计的正交性受到破坏，对二次项列X和X及X的编码值进行中心化处理，以中心编码值X代替平方项编码值。
中心化处理公式：X=X-1/N∑X
其中X为正交旋转组合设计中各因素不同处理中的编码值。
1.3试验数据采集
表2中X、X、X的编码值分别是6-BA、NAA和AgNO各水平的编码值，按表1中6-BA、NAA和AgNO各水平的实际用量进行不同浓度的组合配比试验，其中试验组合15-23为6-BA、NAA和AgNO零水平时的浓度组合，即9次重复。1-23号为23种组合的NN69基本培养基，‘水晶’ב金二十世纪’的梨成熟胚子叶在培养基中培养56d时，统计接种外植体数、再生不定梢数，并计算再生系数（y=再生不定梢数/接种外植体数）等三项数据列于表2最后三列。
表2梨成熟胚子叶不定梢再生研究的二次回归正交旋转组合设计方案
Tab.2thequadraticregressiveorthogonalrotationcomBinatorialdesignandresults
ofshootregenerationfromcotyledonsofmaturedemBryosinpear(Pyrussp.)
|
处理
combination
|
X
|
X
|
X
|
X
|
X X
|
X X
|
X X
|
X
|
X
|
X
|
外植
体数
No. of explants
|
再生不
定梢数
No.of regenerate adventitious shoots
|
再生系数
regeneration coefficient
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0.406
|
0.406
|
0.406
|
38
|
132
|
3.474
|
|
2
|
1
|
1
|
1
|
-1
|
1
|
-1
|
-1
|
0.406
|
0.406
|
0.406
|
36
|
130
|
3.611
|
|
3
|
1
|
1
|
-1
|
1
|
-1
|
1
|
-1
|
0.406
|
0.406
|
0.406
|
40
|
148
|
3.7
|
|
4
|
1
|
1
|
-1
|
-1
|
-1
|
-1
|
1
|
0.406
|
0.406
|
0.406
|
46
|
188
|
4.087
|
|
5
|
1
|
-1
|
1
|
1
|
-1
|
-1
|
1
|
0.406
|
0.406
|
0.406
|
38
|
74
|
1.947
|
|
6
|
1
|
-1
|
1
|
-1
|
-1
|
1
|
-1
|
0.406
|
0.406
|
0.406
|
48
|
110
|
2.292
|
|
7
|
1
|
-1
|
-1
|
1
|
1
|
-1
|
-1
|
0.406
|
0.406
|
0.406
|
38
|
88
|
2.316
|
|
8
|
1
|
-1
|
-1
|
-1
|
1
|
1
|
1
|
0.406
|
0.406
|
0.406
|
44
|
110
|
2.5
|
|
9
|
1
|
1.682
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
2.234
|
-0.594
|
-0.594
|
38
|
150
|
3.947
|
|
10
|
1
|
-1.682
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
2.234
|
-0.594
|
-0.594
|
46
|
18
|
0.391
|
|
11
|
1
|
0
|
1.682
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
2.234
|
-0.594
|
40
|
90
|
2.25
|
|
12
|
1
|
0
|
-1.682
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
2.234
|
-0.594
|
38
|
176
|
4.632
|
|
13
|
1
|
0
|
0
|
1.682
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
-0.594
|
2.234
|
40
|
100
|
2.5
|
|
14
|
1
|
0
|
0
|
-1.682
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
-0.594
|
2.234
|
30
|
42
|
1.4
|
|
15
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
-0.594
|
-0.594
|
34
|
116
|
3.412
|
|
16
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
-0.594
|
-0.594
|
32
|
156
|
4.875
|
|
17
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
-0.594
|
-0.594
|
36
|
164
|
4.556
|
|
18
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
-0.594
|
-0.594
|
34
|
168
|
4.941
|
|
19
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
-0.594
|
-0.594
|
38
|
164
|
4.316
|
|
20
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
-0.594
|
-0.594
|
34
|
176
|
5.176
|
|
21
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
-0.594
|
-0.594
|
36
|
148
|
4.111
|
|
22
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
-0.594
|
-0.594
|
38
|
168
|
4.421
|
|
23
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-0.594
|
-0.594
|
-0.594
|
40
|
162
|
4.05
|
2.结果分析
2.1统计分析
根据采集的试验数据(表2)计算各项回归系数，以这些回归系数建立三元二次回归方程为：Y=3.4306+0.8638X-0.3869X-0.0584X-0.0157XX+0.0005XX+0.0112XX-0.6718X-0.2192X-0.7499X。 1/3 1 2 3 下一页 尾页 |
