植物組織培養過程中生長素和細胞分裂素的配比問題淺析

阮細美

(江蘇省江安高級中學，江蘇 如皋 226534)

植物組織培養過程中生長素和細胞分裂素的配比問題淺析

阮細美

(江蘇省江安高級中學，江蘇 如皋 226534)

新課標人教版高中生物教學中植物組織培養過程中生長素與細胞分裂素的配比問題，是在誘導外植體脫分化與再分化教學研究中的重點問題.這部分教學知識也是生物教學中的難點問題，如何進行科學準確的配比是教師引導學生掌握的重要知識點.結合新課標人教版選修一與選修三內容，充分結合實例，深入探討出在誘導外植體脫分化與再分化過程中植物激素的配比.

植物組織培養；生長素；細胞分裂素；脫分化

在人教版高中生物教學中，關于植物組織培養生長素與細胞分裂素配比問題，在選修一教學中有所涉及，如選修一種關于該方面知識點的描述為：生長素用量/細胞分裂素，其比值較大則對植物根分化有著積極作用，并抑制芽形成；其比值較小時則作用反之；比值適中時有利于愈傷組織生長.在選修三中關于該方面知識點描述為：生長素含量>細胞分裂素含量，誘導植物組織脫分化與根原機形成；反之，誘導植物組織再分化與芽原機形成.下面本文將結合實例進行具體分析.

一、常見植物外植體培養中的激素配比分析

在植物組織培養過程中生長素以及細胞分裂素配比問題研究的前提是應當了解其主要類型：其中生長素主要有2,4-二氯苯氧乙酸(1,4-D)、吲哚乙酸(IAA)等，細胞分裂類型中具體包括了激動素(KT)等.

林碧英等人在研究中指出，在進行大蒜鱗莖盤組織培養研究的過程中，其最優培養基LS+2,4-D 1 mg·L-1+KT 1 mg·L-1條件下的出愈率現對更高，此時形成的愈傷組織效果也更優.當愈傷組織培養形成之后，就可以進入到LS+NAA 2 mg·L-1+BA 1 mg·L-1之中進行培養.之后一周時間中，就可以形成綠色的圓弧形頂，三周時間之后芽苗則會直接通過圓頂產生分化的現象，最后可以發育形成莖州以及小鱗莖.

當處在離體環境下，植物激素可能會對大蒜鱗莖盤生成的愈傷組織誘導以及分化情況發揮作用，這當中2,4-D則表現出較為明顯的作用來.

另一位研究員黃鳳翔則在自己的研究中指出，利用菊葉薯蕷幼嫩莖進行外植體的多種組培實驗，形成的結果如下：MS+6-BA 2 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1，MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1以及1/2MS+NAA-1 0.5 mg·L-1+IBA 1.0 mg·L-1，上述中均屬與菊葉薯蕷幼嫩莖組培誘導等方面的最合適的培養基.

田世林等人將煙草葉片、西紅柿葉片等作為外植體實驗的主要對象，則顯示出的研究結果呈現為：煙草愈傷組織發生分化的情況十分明顯.在不同類型的激素配比過程中，愈傷組織主要分化為根，當NAA∶6-BA為1.6∶0.8以及0∶0.8的情況下，植物愈傷組織產生分化十分明顯，可能產生了莖葉.在培養基當中6-BA/NAA比值相對較高的情況下，則可以很好促進根進行分化，比值相對較低，則會有助于芽的分化.當兩種類型的激素均濃度較高時，則誘導愈傷組織可能會分化產生較多的莖葉，西紅柿葉片則可能相對產生更多的愈傷組織，同時其分化可能也是最難的.又例如，大豆的根莖幾乎不會產生分化的情況，也可能較少產生愈傷組織.

韓學穎等人則對大花蕙蘭雜交種金玉堂加以研究，其結果表明，在研究中最合適的有道培養基應當是MS+BA 1.0mg·L-1+NAA 0.01mg·L-1+C 1.5g·L-1.此時產生的誘導率則能夠超過90%.因此最適合進行增殖分化培養基可以表示為：MS+BA 5.0mg·L-1+NAA 0.5mg·L-1+C 1.5g·L-1.

本次研究中選擇了人教版選修3中的內容，其中對胡蘿卜外植體相關的培養基激素配比情況進行了更進一步的闡釋：第一，分析誘導胡蘿卜愈傷組織情況，針對MS培養基當中已經添加進入一定量的BA以及NAA情況下進行分析；第二，分析誘導胡蘿卜從芽情況，通過對皮癢及當中添加一定量質量分析的KT以及NAA進行研究.第三，分析誘導胡蘿卜生根情況，對培養基當中添加進入一定量的NAA加以分析.

二、分析與討論

1.分析

通過上述實例分析可知，在不同類型的植物中，分別進行外植體組織培養，植物激素配比直接影響培養最終效果.誘導愈傷組織的形成，大部分植物生長素與細胞分裂素之間的配比為1∶1，也有可能是細胞分裂素濃度>植物生長素，在實例研究中還發現有小部分的細胞分裂素濃度<植物生長素.外源急速誘導愈傷組織增殖分化時，大部分的植物細胞分裂素濃度>植物生長素，將會有利于從芽生成，但也存在細胞分裂素濃度<植物生長素或濃度比例相同是幾率.在促進生根的過程中，大部分的植物類型可以僅依靠植物生長素，不使用細胞分裂素的培養基，或者生長素濃度>細胞分裂素濃度.

2.討論

在高中生物選修三中對植物生長素與細胞分裂素的描述為：植物生長素含量>細胞分裂素含量時，主要誘導植物組織脫分化.在本次分析與研究中可知，誘導愈傷組織形成的激素配比區別于教材描述.究其原因來看，教材中的“植物生長調節劑在培養基中的用量要以組織內源激素含量為參考標準，在確定組織內源激素與外源激素協同作用的前提下，才能實現組織培養的激素杠桿”.通過本文分析研究可知，在不同類型的植物組織中，其內源激素含量存在一定的差異性，這與教材中的描述具有一致性.但基于植物生長素用量與細胞分裂素用量的比值較大時，不等于植物生長素用量>細胞分裂素，其比值較小時，也不等于植物生長素用量<細胞分裂素，這兩種關系是一種相對關系.另外，除了對兩者之間比值的分析，還要對其絕對濃度進行分析.

綜合上述分析可知，在應用實例進行試驗的過程中的得出這樣的結論，即在不同類型的植物中，分別進行外植體組織培養，植物激素配比直接影響培養最終效果.關于生長素與激動素需求分析可總結出其因不同的類型的植物而有所差異，多元化的植物內源性激素水平的不同使研究結果變得復雜.根據具體情況的不同某些時刻影響器官變化的并不是生長素與激動素比值，而是絕對濃度.這對這一相對復雜問題的教學中，教師要善于通過實例與實驗操作，引導學生準確把握該知識點.

[1]王玉英,王伏雄,高新一.山楂快速繁殖中生長素和細胞分裂素最佳濃度配比的研究[J].中國農業科學,1983(01):24-28.

[2]韓春梅,劉建國,張勇.不同激素配伍對雨生紅球藻(Haematococcuspluvialis)細胞生長和蝦青素累積的調節作用、藻株差異及應用[J].海洋與湖沼,2009(04):430-436.

[責任編輯：楊惠民]

2017-07-01

阮細美(1981.11-)，女，江蘇如皋，中學一級，本科，從事高中生物教學.

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1008-0333(2017)28-0098-02