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[摘 要]本实验以红掌为材料，用植物组织培养的方法，来探究重金属Cd2+对红掌苗生长的影响。具体方法是在MS+BA2.0mg/L+NAA0.2mg/L+ LH200mg/L的基础上加入不同浓度的Cd2+处理，在接种后不同天数分别进行取样研究红掌内多酚氧化酶的OD值，通过将OD值转化成酶活性来比较各个Cd2+处理浓度的培养基上红掌的生长情况。通过实验我们发现0.5mg/L的Cd2+处理浓度红掌生长较理想，Cd2+浓度过高即会影响红掌的生长。
中图分类号：TS211.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0299-02
1. 引言
红掌再生体系的建立途径已明确：以不同部位作外植体，对愈伤组织的诱导率以茎段部位最高，最佳培养基为：改良MS+6-BA1.0mg/L或1/2MS+6-BA1.0mg/L。诱导不定芽的最佳培养基配方为改良MS+6-BA0.8mg/L+NAA0.05mg/L，不定芽继代增殖最佳培养基为：MS+6-BA1.0mg/L+KT1.0mg/L，使用1/2MS培养基添加0.5mg/L的NAA或2，4-D或IBA都能很好地诱导不定芽生根。出瓶移栽的最佳栽培基质为：泥炭：珍珠岩：砻糠灰：牛粪=2：2：2：1，pH值为5.5。适宜生长在昼温为26-32℃，夜温为21-32℃的地方。所能忍受的最高温为35℃，可忍受的低温为14℃。光强以800-1500lx为宜[1，2]，空气相对湿度（RH）以70%-80%为佳[3]。重金属对红掌生长影响的研究并不多，因此研究重金属对红掌的影响成为了一个迫不及待的课题。
2.实验材料和方法
2.1材料
2.1.1实验植物、相关化学药品和试剂、主要仪器与设备均由组织培养实验室提供。
2.1.2 试剂配制
MSI：KNO3--19克、NH4NO3 --16.5克、MgSO4·7H2O--3.7克、KH2PO4-- 1.7克、CaCl2·2H2O--4.克 （单独溶解）；加水定容至1000mL，放在4摄氏度冰箱待用。配一升培养基时，吸取100mL。
MSII：MgSO4·4 H2O--2230mg、ZnSO4·7 H2O--860mg、H3BO3--620mg、KI--83mg、
Na2MoO4·2 H2O--25mg、CuSO4·5 H2O--2.5mg、CoCl2·6 H2O--2.5mg；加水定容至1000mL，放在4摄氏度冰箱待用。配一升培养基时，吸取10mL。
MSIII：甘氨酸--200mg、盐酸硫胺素VB1--10mg、盐酸吡哆醇VB6--50mg、烟酸Vpp--50mg、
肌醇--0000mg；加水定容至1000mL，放在4攝氏度冰箱待用。配一升培养基时，吸取10mL。
MS IV： Na2-EDTA--3730mg、FeSO4·7 H2O--2780mg；加水定容至1000mL，放在4摄氏度冰箱待用。配一升培养基时，吸取10mL。
磷酸盐缓冲液（PH6.8）-----0.1当量
A：0.2M NaH2PO4·2 H2O Mr=156.01 称取15.6g
B：0.2M Na2HPO4·12 H2O Mr=358.14 称取35.8g
A，B母液各定容至500mL，255mLA+245mL定容至1L，然后放在4摄氏度冰箱待用。
因为实验要求是要0.05当量的磷酸盐缓冲液，所以用的时候要稀释。
邻苯二酚（0.02当量）------ Mr=110.11 称取2.202g溶解，定容至1升，然后放在4摄氏度冰箱待用。
2.2 方法与步骤
2.2.1 红掌的继代培养。
2.2.2 重金属离子对红掌的处理。
实验步骤：配制cd2+母液，浓度100mg/L，配1L，称量274.433mgCd（NO3）2·4H2O，待完全溶解后，定容。4℃冷藏。
配方：Cd2+ 浓度设置为0.5 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L加入到基础培养基上MS+BA2.0 mg/L+NAA0.2 mg/L +LH200 mg/L ；另外做个对照。
数量：共6个处理，由于每个处理需要配14瓶（分别用于第0、1、3、5、10、15、20天取样），每瓶接种4-5个植株，所以每瓶培养基大概需要30-35mL。分装，高压灭菌后待用。
2.2.3将继代培养后生长良好红掌接种到重金属培养基上，光照强度1500-2000Lux，25℃培养。
2.2.4 获取红掌样本
（1） 取样时间基本一致，减小实验过程中的误差。
（2） 随机选取若干瓶培养基用剪刀或者解剖刀将红掌切成小块，混合均匀。
（3） 用电子天平称取3个样，每个样0.1g，放入1mL离心管，冷冻室冷藏。
2.2.5 样本加工
称取样品0.1g，加入2mL蒸馏水，及少量石英砂和聚乙烯吡咯烷酮（PVP），在冰浴中研磨匀浆，3000 r/min离心15min，取上清液置冰箱中备用。
2.2.6 PP0酶（多酚氧化酶）活性测定
将房间制冷15℃，在小试管中依次加入0.02N邻苯二酚溶液3mL，0.05N pH6.8 磷酸缓冲液3mL，酶液0.2mL，对照加蒸馏水，30℃下反应2min，398nm波长下测吸光值（OD值）。OD 值每变化0.01为一个活力单位。
2.2.7 OD值与酶活性的换算
酶活性=（△OD/2minX0.01g（FW）） （FW）鲜重=所吸取的酶液的量（0.2mL）X称取的样本0.1g/水（2mL）=0.01g
3.结果与分析
3.1 镉离子对红掌PPO酶活性的影响
规律：在用Cd2+处理（不管是什么浓度）的红掌PPO酶活性在处理10天内PPO酶活性变化幅度较大，10天之后PPO酶活性基本趋于稳定且不高。用Cd2+浓度0.5mg/L处理的红掌与其他各种处理相比，它处理过后的红掌生长最好，PPO酶活性最强，这是红掌生长的最适Cd2+浓度。随着Cd2+浓度的增加，PPO酶活性发生剧烈变化且无规律。
该实验发现没有用Cd2+处理的红掌PPO酶活性相对稳定，Cd2+处理浓度0.5mg/L条件下红掌的PPO酶活性高于没有用Cd2+处理的红掌PPO酶活性并且持续的时间也较长，之后随着Cd2+浓度的增加，PPO酶活性变化剧烈，PPO酶活性降低，所以起初重金属浓度增加时PPO酶活性增强.当重金属离子浓度达到一定水平后红掌的PPO酶活性开始下降，并且开始影响生长。所以Cd2+处理浓度0.5mg/L是个临界值。Cd2+处理浓度过高植物体内的某些环节被高浓度的重金属破坏了，从而导致其生命活动失常。
实验显示：小剂量、短时间的重金属处理，可以提高或加速植物的某些生理生化反应，这可能因为红掌受损细胞在短时间、小剂量重金属胁迫下具有较强的自我修复能力。而大剂量、长时间的重金属作用，则表现出较强的毒性，这与段昌群等[4]和徐学华等[5]研究结果一致。
4.总结与展望
本实验对重金属Cd2+胁迫对红掌组培苗PPO酶活性的影响进行研究，进一步探讨Cd2+浓度对植物生长的影响。发现Cd2+处理浓度0.5mg/L条件下红掌的生长情况比较良好，浓度增加则影响红掌的生长。由此得出：在低浓度的Cd2+处理浓度下，有利红掌的生长，而当Cd2+处理浓度增加到一定临界值时，红掌的生长受到抑制。由于开始对实验不是非常熟悉，在操作过程中可能有些许问题，从而导致实验结果有所误差，但没有影响到最后的结果，在今后的实验中会吸取这次的经验，更加谨慎，认真地完成工作。
参考文献
[1]VercasTE， Mejias A， Oropeza A， et al.Plant regencration of Anthuriumandreanum cv Rubrun[J].Electron.JBiotech， 2004， 7： 282-286
[2]夏慧敏，傅玉兰，杨海燕，等.红掌组培快繁技术研究现状的综述[J].安徽农业科学，2006，34（21）：5516-5517.
[3]肖三元，梁国平，管艳，等.红掌组培快繁中若干问题的探讨[J].热带农业科技，2006，29（1）：30-32.
[4]段昌群，王焕校.重金属对蚕豆的细胞遗传学毒理作用和对蚕豆根尖微核技术的探讨[J].植物学报，1995，37（1）：14-24.86.
[5]徐学华，黄大庄，王连芳，等.土壤铅、镉胁迫对红瑞木生长及生理生化特性的影響[J].水土保持学报，2009，23（1）：213-216.
中图分类号：TS211.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0299-02
1. 引言
红掌再生体系的建立途径已明确：以不同部位作外植体，对愈伤组织的诱导率以茎段部位最高，最佳培养基为：改良MS+6-BA1.0mg/L或1/2MS+6-BA1.0mg/L。诱导不定芽的最佳培养基配方为改良MS+6-BA0.8mg/L+NAA0.05mg/L，不定芽继代增殖最佳培养基为：MS+6-BA1.0mg/L+KT1.0mg/L，使用1/2MS培养基添加0.5mg/L的NAA或2，4-D或IBA都能很好地诱导不定芽生根。出瓶移栽的最佳栽培基质为：泥炭：珍珠岩：砻糠灰：牛粪=2：2：2：1，pH值为5.5。适宜生长在昼温为26-32℃，夜温为21-32℃的地方。所能忍受的最高温为35℃，可忍受的低温为14℃。光强以800-1500lx为宜[1，2]，空气相对湿度（RH）以70%-80%为佳[3]。重金属对红掌生长影响的研究并不多，因此研究重金属对红掌的影响成为了一个迫不及待的课题。
2.实验材料和方法
2.1材料
2.1.1实验植物、相关化学药品和试剂、主要仪器与设备均由组织培养实验室提供。
2.1.2 试剂配制
MSI：KNO3--19克、NH4NO3 --16.5克、MgSO4·7H2O--3.7克、KH2PO4-- 1.7克、CaCl2·2H2O--4.克 （单独溶解）；加水定容至1000mL，放在4摄氏度冰箱待用。配一升培养基时，吸取100mL。
MSII：MgSO4·4 H2O--2230mg、ZnSO4·7 H2O--860mg、H3BO3--620mg、KI--83mg、
Na2MoO4·2 H2O--25mg、CuSO4·5 H2O--2.5mg、CoCl2·6 H2O--2.5mg；加水定容至1000mL，放在4摄氏度冰箱待用。配一升培养基时，吸取10mL。
MSIII：甘氨酸--200mg、盐酸硫胺素VB1--10mg、盐酸吡哆醇VB6--50mg、烟酸Vpp--50mg、
肌醇--0000mg；加水定容至1000mL，放在4攝氏度冰箱待用。配一升培养基时，吸取10mL。
MS IV： Na2-EDTA--3730mg、FeSO4·7 H2O--2780mg；加水定容至1000mL，放在4摄氏度冰箱待用。配一升培养基时，吸取10mL。
磷酸盐缓冲液（PH6.8）-----0.1当量
A：0.2M NaH2PO4·2 H2O Mr=156.01 称取15.6g
B：0.2M Na2HPO4·12 H2O Mr=358.14 称取35.8g
A，B母液各定容至500mL，255mLA+245mL定容至1L，然后放在4摄氏度冰箱待用。
因为实验要求是要0.05当量的磷酸盐缓冲液，所以用的时候要稀释。
邻苯二酚（0.02当量）------ Mr=110.11 称取2.202g溶解，定容至1升，然后放在4摄氏度冰箱待用。
2.2 方法与步骤
2.2.1 红掌的继代培养。
2.2.2 重金属离子对红掌的处理。
实验步骤：配制cd2+母液，浓度100mg/L，配1L，称量274.433mgCd（NO3）2·4H2O，待完全溶解后，定容。4℃冷藏。
配方：Cd2+ 浓度设置为0.5 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L加入到基础培养基上MS+BA2.0 mg/L+NAA0.2 mg/L +LH200 mg/L ；另外做个对照。
数量：共6个处理，由于每个处理需要配14瓶（分别用于第0、1、3、5、10、15、20天取样），每瓶接种4-5个植株，所以每瓶培养基大概需要30-35mL。分装，高压灭菌后待用。
2.2.3将继代培养后生长良好红掌接种到重金属培养基上，光照强度1500-2000Lux，25℃培养。
2.2.4 获取红掌样本
（1） 取样时间基本一致，减小实验过程中的误差。
（2） 随机选取若干瓶培养基用剪刀或者解剖刀将红掌切成小块，混合均匀。
（3） 用电子天平称取3个样，每个样0.1g，放入1mL离心管，冷冻室冷藏。
2.2.5 样本加工
称取样品0.1g，加入2mL蒸馏水，及少量石英砂和聚乙烯吡咯烷酮（PVP），在冰浴中研磨匀浆，3000 r/min离心15min，取上清液置冰箱中备用。
2.2.6 PP0酶（多酚氧化酶）活性测定
将房间制冷15℃，在小试管中依次加入0.02N邻苯二酚溶液3mL，0.05N pH6.8 磷酸缓冲液3mL，酶液0.2mL，对照加蒸馏水，30℃下反应2min，398nm波长下测吸光值（OD值）。OD 值每变化0.01为一个活力单位。
2.2.7 OD值与酶活性的换算
酶活性=（△OD/2minX0.01g（FW）） （FW）鲜重=所吸取的酶液的量（0.2mL）X称取的样本0.1g/水（2mL）=0.01g
3.结果与分析
3.1 镉离子对红掌PPO酶活性的影响
规律：在用Cd2+处理（不管是什么浓度）的红掌PPO酶活性在处理10天内PPO酶活性变化幅度较大，10天之后PPO酶活性基本趋于稳定且不高。用Cd2+浓度0.5mg/L处理的红掌与其他各种处理相比，它处理过后的红掌生长最好，PPO酶活性最强，这是红掌生长的最适Cd2+浓度。随着Cd2+浓度的增加，PPO酶活性发生剧烈变化且无规律。
该实验发现没有用Cd2+处理的红掌PPO酶活性相对稳定，Cd2+处理浓度0.5mg/L条件下红掌的PPO酶活性高于没有用Cd2+处理的红掌PPO酶活性并且持续的时间也较长，之后随着Cd2+浓度的增加，PPO酶活性变化剧烈，PPO酶活性降低，所以起初重金属浓度增加时PPO酶活性增强.当重金属离子浓度达到一定水平后红掌的PPO酶活性开始下降，并且开始影响生长。所以Cd2+处理浓度0.5mg/L是个临界值。Cd2+处理浓度过高植物体内的某些环节被高浓度的重金属破坏了，从而导致其生命活动失常。
实验显示：小剂量、短时间的重金属处理，可以提高或加速植物的某些生理生化反应，这可能因为红掌受损细胞在短时间、小剂量重金属胁迫下具有较强的自我修复能力。而大剂量、长时间的重金属作用，则表现出较强的毒性，这与段昌群等[4]和徐学华等[5]研究结果一致。
4.总结与展望
本实验对重金属Cd2+胁迫对红掌组培苗PPO酶活性的影响进行研究，进一步探讨Cd2+浓度对植物生长的影响。发现Cd2+处理浓度0.5mg/L条件下红掌的生长情况比较良好，浓度增加则影响红掌的生长。由此得出：在低浓度的Cd2+处理浓度下，有利红掌的生长，而当Cd2+处理浓度增加到一定临界值时，红掌的生长受到抑制。由于开始对实验不是非常熟悉，在操作过程中可能有些许问题，从而导致实验结果有所误差，但没有影响到最后的结果，在今后的实验中会吸取这次的经验，更加谨慎，认真地完成工作。
参考文献
[1]VercasTE， Mejias A， Oropeza A， et al.Plant regencration of Anthuriumandreanum cv Rubrun[J].Electron.JBiotech， 2004， 7： 282-286
[2]夏慧敏，傅玉兰，杨海燕，等.红掌组培快繁技术研究现状的综述[J].安徽农业科学，2006，34（21）：5516-5517.
[3]肖三元，梁国平，管艳，等.红掌组培快繁中若干问题的探讨[J].热带农业科技，2006，29（1）：30-32.
[4]段昌群，王焕校.重金属对蚕豆的细胞遗传学毒理作用和对蚕豆根尖微核技术的探讨[J].植物学报，1995，37（1）：14-24.86.
[5]徐学华，黄大庄，王连芳，等.土壤铅、镉胁迫对红瑞木生长及生理生化特性的影響[J].水土保持学报，2009，23（1）：213-216.