煙草(NicotianatabacumL.)是常用植物免费看片网站91材料,免费看片网站91存活率高,周期較短。中學植物免费看片网站91實驗一直以來存在實驗工作繁重、整體實驗時間長等問題,培養基的配製繁瑣是重要原因之一。目前,科學家對簡化培養基配方已進行了相關研究,本實驗一方麵通過減少煙草免费看片网站91MS培養基成分探究培養基中的可去除營養成分;另一方麵使用馬鈴薯替代MS培養基中各種成分,通過觀察煙草誘導分化現象是否滿足中學教學需求,篩選出適合教學的簡化培養基配方,達到節約人力成本和提高實驗效率的目的...
煙草(Nicotiana tabacum L.)是常用植物免费看片网站91材料,免费看片网站91存活率高,周期較短。中學植物免费看片网站91實驗一直以來存在實驗工作繁重、整體實驗時間長等問題,培養基的配製繁瑣是重要原因之一。目前,科學家對簡化培養基配方已進行了相關研究,本實驗一方麵通過減少煙草免费看片网站91MS培養基成分探究培養基中的可去除營養成分;另一方麵使用馬鈴薯替代MS培養基中各種成分,通過觀察煙草誘導分化現象是否滿足中學教學需求,篩選出適合教學的簡化培養基配方,達到節約人力成本和提高實驗效率的目的。
1 材料與方法
1.1 材料 煙草由華南師範大學生科院細胞工程實驗室提供;馬鈴薯(Solanum tuberosum)由市場購得。
1.2 煙草葉片免费看片网站91培養基篩選 選取生長良好的嫩綠煙草葉片洗淨,在已消毒的工作台下用75%酒精浸泡30s,接著在濃度為5%的次氯酸鈉溶液浸泡9min,無菌水衝洗並切塊,接入以下培養基中:
CK. MS培養基+6-BA1.0+NAA0.5(對照組);B. MS培養基-微量元素+6-BA1.0+NAA0.5;C. MS培養基-有機成分+6-BA1.0+NAA0.5;D. MS培養基-微量元素-有機成分+6-BA1.0+NAA0.5;E. MS培養基-微量元素-有機成分+6-BA1.0+NAA0.5+200g/L馬鈴薯溶液;F. MS培養基-大量元素-有機成分+6-BA1.0+NAA0.5+200g/L馬鈴薯溶液;G. MS培養基-大量元素-有機成分-微量元素+6-BA1.0+NAA0.5+200g/L馬鈴薯溶液;H. 200g/L馬鈴薯溶液。
每個處理組5瓶,2次重複實驗,置於培養架上培養。培養溫度為室溫;光照強度為25~28μmol/m2·s;光照時間為12 h/d。 接種1~18d觀察汙染情況;7~45d觀察外植體生長情況;25d統計誘導所需時間及芽的分化率;35d統計葉的分化率及根的分化率。
1.3 數據統計與處理 汙染率和芽、葉、根的分化率用SPSS 18.0軟件進行方差分析和多重比較(Duncan’s method,0.05)。接種培養的煙草葉片,每3d觀察一次,設置6個指標:
汙染率(%)=汙染瓶數/總接種瓶數×100;壞死率(%)=褐化外植體數/除去汙染的總外植體數×100;愈傷組織誘導率(%)=誘導出愈傷組織的外植體數/除去汙染的總外植體數×100; 芽的分化率(%)=分化芽的外植體數/除去汙染的總外植體數×100; 葉的分化率(%)=分化葉的外植體數/除去汙染的總外植體數×100; 根的分化率(%)=分化根的外植體數/除去汙染的總外植體數×100。
2 結果與分析
2.1 煙草葉片在缺素MS培養基中的生長狀況 如表1所示,比較對照組(MS培養基+6-BA1.0+NAA0.5)和B、C、D四種培養基,將煙草組織培養生長情況從良好到較差進行排序:對照組> B(缺有機成分)> C(缺微量元素)> D(缺有機成分和微量元素)。對比各項指標發現:MS培養基中有機成分對煙草誘導、分化影響不明顯,在一定程度上延遲根的分化。MS培養基中的微量元素對煙草誘導、芽的分化影響不明顯,對煙草葉、根的分化具有重要作用。同時缺乏微量元素和有機成分的MS培養基已經無法保證煙草免费看片网站91的正常進行。考慮中學生物學教學節約成本和簡化步驟的需求,可以采用缺有機成分的F配方代替MS培養基進行實驗教學。
2.2 煙草葉片在馬鈴薯替代的缺素MS培養基中的生長狀況 如表1所示,對比B-H可以發現相同缺素條件下,添加馬鈴薯汁的培養基能改善煙草葉片的生長狀況。對比對照組(MS培養基+6-BA1.0+NAA0.5)和四種添加馬鈴薯汁的缺有機成分MS培養基E、F、G、H,將煙草組織培養生長情況從良好到較差進行排序:對照組≥ E(馬鈴薯汁代替微量元素)> F(馬鈴薯代替大量元素)= G(馬鈴薯代替大量元素和微量元素)> H(馬鈴薯培養基)。馬鈴薯汁替代微量元素煙草免费看片网站91生長良好,替代大量元素和微量元素能觀察到煙草外植體脫分化、分化出芽、葉和根的現象,但免费看片网站91苗矮小。考慮到中學教學目標在於學生動手實驗,能夠明顯觀察到植物免费看片网站91誘導、分化情況即可,CK中培養基中G(馬鈴薯代替大量元素和微量元素)配製時間短,效率高,且基本滿足教學需求。原本需要100min才能配製完成的MS培養基,G僅需30min。
表1 不同培養基對煙草免费看片网站91生長的影響
3 討論
簡化培養基的研究目的在於提高培養基配製效率。國內外學者的研究表明, 馬鈴薯、菊花等可以使用白糖、自來水代替蔗糖和蒸餾水,對免费看片网站91效果影響不明顯。本實驗MS培養基配製使用自來水和蔗糖,結果表明有機成分對煙草免费看片网站91影響不明顯,但未發現其對降低汙染率有明顯效果。馬鈴薯培養基在微生物培養中十分常見,但在植物組織培養並未被廣泛接受。因為相比促進外植體誘導分化,其對微生物生長更加有利,容易提高汙染率而導致實驗失敗。所以,關於馬鈴薯作為植物免费看片网站91簡化培養基的研究較少。馬鈴薯的營養成分涵蓋大量元素的所有種類和微量元素的部分種類(除I、B、Mo)。本實驗中馬鈴薯代替微量元素的培養基中外植體愈傷組織、芽、葉均為淺綠色。雖然馬鈴薯中營養成分種類涵蓋範圍廣,但含量與MS培養基含量有差異,不能達到完全替代的效果。但能保證在教學周期內實驗成功完成,觀察到外植體正常誘導出愈傷組織,分化出芽、葉和根的現象。
優化實驗條件之後的煙草離體培養實驗,滿足課程大綱對中學免费看片网站91實驗教學“掌握培養基的配製、外植體消毒、接種、培養等基本操作技術”的實驗要求,且未對教學內容產生影響。同時,結合本實驗對煙草免费看片网站91單一配方的篩選結果,可以使用200g/L馬鈴薯代替MS培養基中的大量元素和微量元素製備煙草免费看片网站91簡化培養基。而該簡化培養基使得原本需要配製100min的MS培養基在30min內完成,可大大降低前期準備的工作量,提高免费看片网站91實驗的教學效率,減少免费看片网站91所需時間和降低人力成本。