平贝母愈伤组织培养及其形态转变过程中糖和酶代谢的研究

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目前贝母鳞茎组织培养方面有了很大进展,技术上取得了一系列研究成果,但对贝母愈伤组织生长的因素和发育时期的生理学的研究较少。本实验以平贝母为供试材料,研究了影响组培平贝母愈伤组织生长的因素,及愈伤组织和鳞茎生长过程中生物碱含量的变化与其原种鳞茎的比较,为平贝母的快速繁殖并获得含量高的生物碱提供理论依据;通过研究组培平贝母培养过程中培养体不同发育时期的生理生化指标,可为进一步深入研究贝母器官发生机理和以后的分子研究提供参考。  通过研究影响平贝母组培愈伤组织增殖生长的外部因子,结果表明在MS和B5培养基中,愈伤组织生长良好,以MS培养基效果最佳,White和N6培养基不适合平贝母愈伤组织的培养;当MS培养基中附加NAA4.0 mg/L和NAA(或2,4-D)2.0 mg/L+BA0.5 mg/L时,有利于愈伤组织增殖生长;光对愈伤组织生长也有影响,在光暗交替培养条件下,愈伤组织增殖快,诱导的不定芽数多,在先暗培养14 d后光培养14 d的条件下,产生有利于愈伤组织增殖的淡黄色粘性愈伤组织。在平贝母组培的培养过程中,不论是愈伤组织还是鳞茎的总生物碱含量随着培养天数的增加均呈上升趋势,在28 d达最高分别为0.163%和0.172%,各时期的含量均比原种鳞茎高;而不同时期的组培鳞茎的总生物碱含量均比愈伤组织高,但二者在培养28 d时,差异不大。  组培平贝母培养体不同发育时期的培养过程中,培养体内可溶性总糖和还原糖含量按照发育阶段呈先降低后升高的趋势,到小鳞茎膨大时,可溶性糖和还原糖的含量均达到最高分别为53.41 mg/g和9.23 mg/g,还原糖含量与可溶性糖含量变化趋势较一致。  在发育过程中各培养体的过氧化物酶同工酶在形成小鳞茎后酶带就比较稳定,且酶带数最多,达到8条,愈伤组织在Rf=0.275处出现了颜色较浅且细的特异性带,而其它时期的培养体则没有此带,其活性也在刚形成小鳞茎时达最高。过氧化氢酶在愈伤组织、胚状体和刚形成小鳞茎时的三个时期都有表达,且酶谱仅有1条带,相对迁移率为0.042,而在鳞茎膨大时没有该酶的表达。在整个发育过程中,酯酶同工酶的酶带较丰富,共检测出11条酶带,且形成小鳞茎后酶谱的酶带数都明显多于愈伤组织和胚状体时期,且愈伤组织在Rf=0.708处产生了特异性酶带。淀粉酶同工酶在Rf=0.167处产生了平贝母α-淀粉酶的特征性酶带,在Rf=0.250时,四个时期都有浅蓝色的R-淀粉酶的表达;而β-淀粉酶酶带在鳞茎膨大阶段进行表达,而在其它的三个时期没有该酶的表达。在淀粉酶活力方面,培养体内总淀粉酶活力整体呈下降-上升-下降的趋势,不同发育时期的α-淀粉酶变化趋势与总淀粉酶变化趋势相似,其活力始终高于β-淀粉酶。
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