生物教學中滲透壓對銀杏愈傷組織的影響研究

王振田

摘 要：以銀杏莖段為材料，研究銀杏愈傷組織的誘導與不同培養(yǎng)基滲透勢的關系，研究結果表明，采用蔗糖和大量元素構建不同滲透勢的培養(yǎng)基，愈傷組織的形成與培養(yǎng)基滲透勢密切相關：培養(yǎng)基滲透勢接近外植體滲透勢時誘導率最高，誘導時間最短。

關鍵詞：生物教學；銀杏；愈傷組織；滲透勢；外植體

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2016）27-0081-01

一、教學銀杏與組織培養(yǎng)

銀杏又稱白果樹、公孫樹，屬于裸子植物，其樹干筆直。植物組織培養(yǎng)是指在無菌條件下，對離體植物組織（器官或細胞）分離并在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使其能夠繼續(xù)生長，甚至分化發(fā)育成一完整的植株的一門實驗技術。組織培養(yǎng)的理論依據(jù)是植物細胞的全能性，即植物體的每個細胞攜帶著一套完整的基因組，因此，具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。植物組織當中原本已經(jīng)分化的細胞，一旦脫離原有的機體環(huán)境，成為離體狀態(tài)，在適宜的營養(yǎng)和外界條件下就會表現(xiàn)出全能性，從已經(jīng)分化定型的細胞脫離分化，成為恢復分裂能力的細胞，并能重新生長發(fā)育成完整的植株。植物組織培養(yǎng)已經(jīng)走過了近百年的歷程，它的歷史不僅證明了植物的每一個生活細胞都含有一種植物的全部遺傳信息，在一定的條件下可以發(fā)育成一個完整的植株，而且在一定范圍內(nèi)人們可以按照意愿，改變和調(diào)節(jié)植物的發(fā)育。但這種調(diào)節(jié)和改變只是局部的，主要是通過改變培養(yǎng)其中的激素和培養(yǎng)條件，從遺傳基礎上的徹底改造僅僅是開始。單就其組織培養(yǎng)而言，還有十分漫長的道路。

二、教學意義

銀杏原來是我國特有的樹種，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛栽種在世界各地。銀杏的樹形美麗，是優(yōu)良的園林綠化樹和行道樹種。銀杏的種子可以入藥，有治療哮喘等疾病的功效。該實驗根據(jù)不同條件培養(yǎng)基及無菌水可以促進或抑制細胞的分裂，誘導愈傷組織形成，對銀杏的愈傷組織形成進行了初步研究，目的是研究銀杏愈傷組織的誘導與不同培養(yǎng)基滲透勢的關系，以便在盡量短的時間內(nèi)獲得銀杏的愈傷組織，從而為其進一步的細胞分化及無菌苗的形成奠定基礎，使其獲得有益的價值。

三、教學實驗材料與方法

教學實驗材料選用的是銀杏樹，采自校園如意湖，本次實驗用的是嫩的正在發(fā)育的銀杏莖段。（1）培養(yǎng)基的配制。培養(yǎng)基的選擇及配制是實驗的第一步。此實驗選用的是MS培養(yǎng)基，大量元素配制成10倍母液，微量元素及鐵元素的母液配制成100倍母液。實驗過程中配制1mg/ml的激素6-BA和NAA，并定容為100倍的母液。把具有不同滲透勢的培養(yǎng)基配好后裝入三角瓶中封口，并且都用瓊脂固化，瓊脂的用量是每升8克。（2）環(huán)境消毒。操作前先將培養(yǎng)基及其各種器具都移入接種室，然后打開紫外燈及無菌操作臺的鼓風箱。紫外燈滅菌時間可達30多分鐘，在此過程中中不要用眼睛直視開啟的紫外燈。關閉紫外燈后，至少要等10分鐘之后才能開啟日光燈，否則會降低滅菌效果。（3）外植體處理。取銀杏莖段，剪去葉片，用自來水沖洗過夜。剪取長約3cm的嫩莖，在無菌條件下進行外植體消毒。先用75%的酒精浸泡30秒鐘，接著去其酒精，然后置于0.1%氯化汞溶液中8分鐘。在此過程中動作要快，滅菌時間長、精確，以防處理不當使外植體受到傷害。（4）接種和培養(yǎng)。把經(jīng)消毒的外植體放在無菌脂上，用剪刀剪去其兩端，然后接種于基本培養(yǎng)基上進行光照培養(yǎng)。每次接種時鑷子都要灼燒，且盡量不碰瓶口。培養(yǎng)溫度為25攝氏度左右。

四、教學結果與分析

接種室接種前，先取銀杏莖段的一部分，用蒸汽滲透壓儀器測出多株植物的滲透壓，再求其平均值。經(jīng)過實驗獲得植物的滲透勢為-5Bar。然后對其境段進行無菌轉(zhuǎn)接，觀察實驗結果。20天后，愈傷組織已經(jīng)長得很好，對其分析實驗結果。經(jīng)過統(tǒng)計，對第12天時的愈傷組織出現(xiàn)率和愈傷組織的誘導率做了圖表，分別如圖1和圖2：

從上表中可以看出，當培養(yǎng)基滲透壓為-4.8Bar時，即培養(yǎng)基滲透勢接近外植體滲透勢時其誘導率最高，誘導時間最短。當外植體的滲透壓與培養(yǎng)基的滲透壓接近時，為外植體提供了與其相似的生活環(huán)境，從而細胞更容易生長與分裂，促進了愈傷組織的形成。當外植體的滲透壓與培養(yǎng)基的滲透壓不接近時，外植體需要一個適應的時期，從而延緩了其生長，愈傷組織形成的較晚。結果表明，培養(yǎng)基滲透勢接近外植體滲透勢時誘導率最高，誘導時間最短。

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