南京林业大学学报(自然科学版)

作者：王纪,方升佐

单位：1.南京晓庄学院,江苏 南京 211171,2.南京林业大学林草学院,江苏 南京 210037

关键词：青钱柳,组织培养,外植体,愈伤组织,褐化率,酶活性

基金：江苏省农业重点研发项目(BE2019388),国家自然科学基金项目(32071750)

【目的】青钱柳(Cyclocarya paliurus)在组织培养中的褐化问题一直是造成愈伤组织死亡和制约其规模化生产的重要原因,对褐化问题进行研究为青钱柳快速繁殖体系的建立和离体生产次生代谢物质奠定基础。【方法】以青钱柳无菌实生苗茎段、叶片和根系作外植体,研究维生素C(vitamin C, VC)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone, PVP)和活性炭(active carbon, AC)3种抗褐化剂及其不同浓度对青钱柳愈伤组织褐化率、增长量及相关酶活性的影响。【结果】不同抗褐化剂与不同浓度处理对青钱柳愈伤组织褐化率、增长量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、多酚氧化酶(PPO)活性和过氧化物酶(POD)活性均具有显著影响(P < 0.05)。愈伤组织褐化率随PVP和AC浓度的增加而降低,随VC浓度的增加呈先降低后增加趋势。与VC和PVP相比,AC处理的愈伤组织褐化率最低,其中,以茎、根和叶为外植体的愈伤组织褐化率均以4.0 g/L AC处理最低,分别为16.3%、33.3%和26.7%。不同处理下,以叶片为外植体的愈伤组织褐化率高于茎段和根系的。愈伤组织累计增长量随PVP和AC质量浓度的增加而增加,随VC浓度的增加呈先增加后降低趋势。添加VC和PVP处理不同外植体愈伤组织累计增长量高于AC处理,以VC浓度为0.4 g/L时茎段愈伤组织累计增长量最高,为6.69 g。添加PVP和AC处理的茎段、叶片和根系愈伤组织PAL和POD活性略高于AC处理,而添加PVP处理的茎段、叶片和根系愈伤组织PPO活性高于添加AC和VC处理的。随着抗褐化剂浓度增加,愈伤组织PAL活性逐渐降低、PPO和POD活性呈单峰变化趋势。其中,以叶片为外植体的愈伤组织的PAL、POD和PPO活性均高于茎段和根系的。Pearson相关分析结果表明,青钱柳愈伤组织褐化率与PAL活性呈极显著正相关(P < 0.01),愈伤组织增长量与PPO活性、POD活性呈极显著正相关(P < 0.01)。【结论】抗褐化剂种类和浓度对青钱柳愈伤组织褐化及生长均有显著影响,以AC抗褐化效果最好,但高浓度的AC会一定程度抑制愈伤组织的生长。PAL活性在愈伤组织褐化过程中起关键作用,可以作为青钱柳组织培养过程中褐化控制的主要参考酶指标,同时外植体器官的类型选择也是控制褐化考虑的因素。

来源：2023年第6期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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