WEI Guoyu;HAN Jisi;FANG Xiaorong;YU Zhu;PENG Xin;YANG Mei
【摘 要】欲速则不达教学设计
研究水杨酸(SA)对杉木Cunninghamia lanceolata继代组培苗生长的影响,统计SA处理后60 d中组培苗增殖系数、株高,并测定其叶绿素及总酚含量.结果表明,0.25 mg/L及0.5 mg/L的低浓度SA处理对杉木组培苗继代植株生长有促进作用,而1 mg/L及2 mg/L的高浓度SA处理则显著抑制了植株的生长,但低浓度与高浓度的SA均对组培苗增殖无显著影响;添加0.5 mg/L浓度水杨酸处理组培苗时增殖系数提高,最高可达5倍,并可显著缓解继代时间延长造成的叶绿素含量下降和总酚含量升高的过程,当SA添加量达1 mg/L及2 mg/L时,杉木组培苗叶绿素含量虽仍能保持较高水平,但总酚含量却极显著高于未添加SA处理的组培苗. 【期刊名称】《林业调查规划》
【年(卷),期】2018(043)006
【总页数】4页(P183-186)
【关键词】水杨酸(SA);杉木组培苗;增殖系数;继代培养;叶绿素含量;总酚含量
【作 者】WEI Guoyu;HAN Jisi;FANG Xiaorong;YU Zhu;PENG Xin;YANG Mei
【作者单位】;;;;;
【正文语种】中 文
【中图分类】S791.27;S723.133
林木组织培养是现代林业生物技术的重要组成部分，可以用于种质资源保存、提高育种效率、提升苗木质量，其中幼苗的继代生长是组培技术中缩短培育周期、提高增殖效率的关键环节，保持幼苗产量、活力，延长继代次数也是降低成本的关键因素。对激素种类和浓度进行筛选始终是植物组织培养工作的重点和难点，激素在植物组织培养技术中发挥着重要作用，植物的生长、发育、成熟及衰老过程都受到植物激素的调控。在不同培养时期，其激素种类和浓度的筛选是组培工作能否顺利开展的关键技术。研究表明，水杨酸(SA)是植物体内普遍存在的一种酚酸类化合物，对植物代谢具有重要调控功能，在植物防卫反应中是关键信号分子，被认为是一种新的植物激素[1-3]。已证实外源施用水杨酸具有延缓离体叶片衰老，调节气孔关闭，影响根系对离子的吸收，诱发不定根生长，促进新梢侧芽萌
发等生理、生化作用[4-7]；还有学者认为水杨酸能够改善光合机构的性能，修复变形的叶绿体和基粒片层结构，提高植物的光合能力[8-10]。
郑绪辰等研究水杨酸对灰毛黄栌叶的影响时发现，水杨酸可使灰毛黄栌叶片变红时间推迟或者提前，从而改变观赏期[11]。高丽娟等人研究鸭梨茎尖组培苗叶片中叶绿素荧光参数时发现，水杨酸对梨叶片光合机构的稳定及周转具有促进作用[12]。陈颖等研究盐胁迫下水杨酸对南林895杨组培苗抗氧化系统的影响，结果表明，低浓度的水杨酸可以有效缓解盐胁迫对南林895杨组培苗的伤害[13]。有研究表明，SA处理可降低蝴蝶兰叶片褐变过程中的褐变指数、总酚含量和PAL活性，提高SOD、POD和CAT活性[14]。适当浓度外源水杨酸亦能够提高绞股蓝组织培养苗的总黄酮含量[15]。在枣树组织培养苗叶面喷洒不同浓度水杨酸可提高其叶片含水量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和过氧化物酶活性[16]。
水杨酸对杉木组培苗快繁影响的研究尚未有报道，本试验以杉木组培苗为材料，研究其继代繁殖与外源水杨酸的关系，为杉木快繁技术进一步研究提供参考依据。20世纪重大发明
1 材料与方法
1.1 供试材料与试验方法
试验材料为杉木组培苗继代8代苗。以1/2MS+6-BA0.3 mg/L+IBA0.2 mg/L+Ac0.2 mg/L+白糖30 g/L+琼脂5.4 g/L为基本培养基。进行SA处理，浓度设置为0 mg/L、0.25 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L，每个处理接种12瓶，每瓶接种3个2～2.5 cm长的茎段。在60 d中统计增殖系数(增殖系数=总芽数/接种时芽数)，株高，测定叶绿素及总酚含量，叶绿素含量测定采用丙酮-乙醇浸提法，总酚含量测定采用福林酚显法。
1.2 叶绿素含量的测定
取0.2 g叶子，剪碎置于50 ml小烧杯中，加入1∶1的80%丙酮和95%乙醇混合液，作为叶绿素的浸提液，置于黑暗处浸泡12 h，并不时摇晃。12 h后，取出待测样品，将上清液倒人25 ml容量瓶中，用浸提液定容，上下颠倒充分混匀。取待测液,在紫外分光光度计上分别测定其在663 nm、645 nm处的吸光值,每个处理3个重复。根据 Lamber- Beer 定律计算叶绿素含量，公式为：
叶绿素a的含量(mg/g)=(12.71A663-2.59A645)V/W×1000
叶绿素b的含量(mg/g)=(22.88A645-4.67A663)V/W×1000
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叶绿素的总含量(mg/g)=(20.29A645+8.04A663)V/W×1000
给孩子适宜的爱式中，A645，A663分别为相应波长下的光密度值，V为提取液的体积，W为叶片质量。
1.3 总酚含量的测定
取0.2 g叶子，剪碎，放入试管中，加入20 ml丙酮—水溶液(丙酮:水=1∶1)，提取24 h后，定容至25 ml容量瓶，摇匀。从容量瓶中取1 ml提取液于干净试管内，空白样用蒸馏水代替，加入1 ml福林酚试剂，静置反应3 min。再加入3 ml的0.4 mol/L Na2CO3溶液，静置反应5 min，用分光光度计于760 nm处测OD.值。每个处理3个重复。代入回归方程计算出总酚的含量。总酚含量mg/g=(稀释后总酚含量mg/ml×稀释倍数)/(样品重量g×1000)。
制作标准曲线：实验以没食子酸为标准品，配置成0、0.05、0.125、0.25、0.5、0.75、1.0、1.25(mg/ml)的标准溶液。分别取上述液用分光光度计在760 nm处测OD.值，建立得回归方程为：y=35.029x+0.120 9，R2=0.999 3。
2 结果与分析
2.1 水杨酸(SA)对杉木组培苗增殖及株高的影响
不同SA浓度处理下杉木组培苗增殖倍数及株高统计结果见表1。
表1 不同SA浓度处理下杉木组培苗增殖倍数及株高Tab.1 Proliferation coefficient and height of tissue culture seedling of Cunninghamia lanceolata with different concentration of SA处理/(mg·L-1)平均株高/cm平均增殖系数SA03.46 ABa4.50 AabcSA0.253.86 Aa4.33 AcSA0.53.78 Aa4.97 AaSA1.02.93 Bb4.83 AabSA2.02.80 Bb4.37 Abc
注：不同小写字母表示在=0.05水平差异显著，不同大写字母表示在=0.01水平差异显著。(下同)
从表1可看出，SA对杉木组培苗的增殖生长影响不显著，以0.5 mg/L水杨酸处理下增殖系数最高为5倍。在浓度为0.25 mg/L的处理下的增殖系数最低，但生长最快，平均株高为3.86 cm，其次是0.5 mg/L处理，平均株高为3.78 cm；高浓度SA显著抑制组培苗的生长，当SA为2 mg/L时，平均株高只有2.80 cm。
2.2 水杨酸(SA)对杉木组培苗叶绿素含量的影响
对不同SA浓度处理的组培苗进行了叶绿素含量测定(表2)。
表2数据显示，不同SA浓度处理下的杉木组培苗叶绿素含量差异极显著，添加了水杨酸处理叶绿素a、b含量均高于未添加组，叶绿素a/b比值在1.94～2.29之间。当SA浓度为0～0.5 mg/L时，叶绿素含量呈上升趋势，最高是SA浓度为0.5 mg/L时，总叶绿素含量为1.99 mg/g，当SA添加量高于1 mg/L时，叶绿素含量降低，但是仍然高于不添加外源SA的叶绿素含量水平。
2.3 水杨酸(SA)处理下杉木组培苗的总酚含量
对不同水杨酸处理下的杉木组培苗的总酚含量进行了测定(图1)。
表2 不同SA浓度处理下杉木组培苗的总酚及叶绿素含量Tab.2 Content of chlorophyll and total phenol of tissue culture seedling of Cunninghamia lanceolata with different concentration of SA水杨酸浓度/(ml·L-1)叶绿素a含量/(mg·g-1)叶绿素b含量/(mg·g-1)叶绿素a/b比值总叶绿素含量/(mg·g-1)SA01.09 Bb0.55 Bb1.981.58 BcSA0.251.26 Aa0.59 Bb2.141.79 AbSA0.51.30 Aa0.67 Aa1.941.99 AaSA1.01.28 ABa0.56 Bb2.291.83 AbSA2.01.29 Aa0.57 Bb2.261.90 Ab
2014年南京青年奥林匹克运动会开幕式
图1 SA处理下杉木组培苗总酚含量Fig.1 Total phenol content of of tissue culture seedling of Cunninghamia lanceolata with the treatment of SA
从图1可知，不同SA浓度处理的杉木组培苗总酚含量差异极显著，以0.5 mg/L水杨酸处理总酚含量最低，为对照组的59%，2.0 mg/L水杨酸处理总酚含量最高，为对照组的240%。在一定浓度范围内，添加水杨酸可以抑制组培苗总酚的产生，从而促进苗的生长，超过某一浓度时总酚含量大幅度增加。吉祥满族
3 结论与讨论
本试验结果表明，低浓度SA处理可以促进杉木组培苗生长，高浓度SA处理明显抑制生长，这可能与适量SA能促进植物体内生长素合成有关，Ludwig-Muller等报道，1.3 mg/L浓度的SA可以提高玉米体内IBA合成酶的活性，促进细胞伸长[17]。本研究中，不同浓度水平的水杨酸处理对杉木组培苗增殖生长、叶绿素含量、总酚含量影响显著。高浓度水杨酸对杉木组培苗增殖、生长有抑制作用，而在培养基中添加低于0.5 mg/L浓度的水杨酸后，虽然组培苗增殖及生长与对照无显著差异，但叶绿素含量明显增高、总酚含量也有所下降，可见适宜浓度的水杨酸并不干扰杉木组培苗生长，但却能改善其生理机能。刘建福在
研究外源水杨酸对姜黄组培苗的影响时亦得出，低浓度的水杨酸对株高、基径、叶宽有促进作用，并可提高叶绿素和类胡萝卜素含量[18]，赵川乐等在研究外源水杨酸对大丽花组培苗影响时得出，外源水杨酸可以提高大丽花SOD、POD活性，从而改变其生理机能[19]，也有研究发现，随着水杨酸浓度的增高，杉木组培苗生长明显下降[20]，有研究认为，水杨酸处理提高了盐胁迫下黄瓜叶片叶绿素含量[21]，并有研究证实适宜浓度水杨酸预处理可有效激活保护酶系统[22]。
水杨酸对植物生长有多种调控功能,其可自身形成亦可人工合成，具有使用安全、价格低廉、用途广泛、效果明显等特点,是一种新型化学调控剂,具有广阔的应用前景。添加水杨酸是否能延长杉木组培苗继代次数以及对下阶段培养的影响及作用阈值需进一步深入研究和探讨，为SA作为激素应用于组培苗生产提供理论依据。
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