不同浓度秋水仙素处理对香蕉生理状况影响的研究

摘要：本试验主要探讨秋水仙素对香蕉组培苗的作用效应，所以本实验分别采用0.1%、0.2%、0.3%和0.4%浓度的秋水仙素对威廉斯组培苗单个茎尖进行不同时间（1、2、3、4、5d）的诱导处理，并对诱变处理后再生植株的生长情况和叶片过氧化物酶活性进行了检测。结果表明：0.2%浓度的秋水仙素处理的，香蕉叶片中的过氧化物酶表现是比较好的。

关键词：香蕉 秋水仙素 过氧化物酶

1 概述

1.1 香蕉生产概况

香蕉是热带、亚热带地区的重要水果，也是华南四大名果之一其果实质地柔软清甜芳香，营养价值高。每百克果肉中含碳水化合物20g，蛋白质1.2g，脂肪0.6g，粗纤维0.4g，磷28mg，钙18mg，铁0.5mg，维生素C24mg，维生素B10.08mg等。每百克果肉的发热量为90千卡，因此也是热带地区重要的粮食作物。发展香蕉生产有着广阔的前景[4]。

1.2 秋水仙素

秋水仙素是诱变多倍体效果最好的药剂之一。秋水仙素（C22H25O6N）是1937年发现的，是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，易溶于冷水、酒精和氯仿，难溶于热水、乙醚等，熔点155℃。一般多使用它的水溶液。实验证明，有效的诱变浓度是0.0006-1.6%，以0.2%的浓度诱变效果最好。

1.3 过氧化物酶

过氧化物酶广泛存在于植物体中，是活性较高的一种酶。本实验是以邻甲氧基苯酚（即愈创木酚）为过氧化物酶的底物，在该酶存在下，H2O2可将邻甲氧基苯酚氧化成红棕色的4-邻甲氧基苯酚，该红棕色的物质在波长470nm处有最大光吸收，故可通过测470nm处的吸光度变化来测定过氧化物酶的活性。

1.4 本文研究的内容和目的

随着我国农业结构的调整，包括香蕉产业在内的果品业在农村经济中的地位愈来愈重要。在这种形势下，广大香蕉生产者需要有新的品种和新的技术来提高市场竞争力。香蕉已是三倍体，用秋水仙素处理能否使它的染色体进一步加倍，进而使它的产量、质量或抗逆性得到提高，这个问题值得研究，由于秋水仙素有毒，秋水仙素处理后往往会造成植物伤害，甚至死亡。本研究采用秋水仙素不同剂量对香蕉组培苗进行处理，观察记载香蕉组培苗生长情况，并对叶片中的过氧化物酶活性和丙二醛含量进行测定分析，并初步探讨秋水仙素对香蕉组培苗的作用效应。

2 材料与方法

2.1 供试材料

威廉斯蕉组培苗

2.2 供试药剂

MS培养基、6-BA、秋水仙素（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%浓度）、pH6.8磷酸液冲液，反应液（100mlpH6.8磷酸液冲液+0.5ml愈伤木酚+1ml30% H2O2），10%三氯乙酸（TCA），0.6%硫代巴比妥酸（TBA）。

2.3 试验方法

2.3.1 不同剂量的秋水仙素处理香蕉

选取生长良好，长势均匀（大概是4cm高）的威廉斯蕉继代苗，切取基部1cm的单芽，进而在MS+6-

BA2mg·L-1+糖30g·L-1的培养基上培养，培养10天以后，用不同剂量（浓度为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%）的秋水仙素（经过40umol/L的滤膜过滤）对威廉斯蕉继代苗的芽顶尖滴加一滴，处理天数为1、2、3、4、5天，共20个处理，每处理12瓶，每瓶有4颗继代苗，两个月后，观察总结。

2.3.2 香蕉叶片过氧化物酶活性测定

过氧化物酶活性的测定利用动力学分析法测定，酶提取：称取剪碎的试材0.25g，放入研钵，加入石英砂少许及5mlpH6.8磷酸液冲液，研磨成匀浆，洗入25ml容量瓶，以缓冲液定容，摇匀，取一定量离心（8000r/min）15分钟，取上清液。酶活性测定：取反应液3ml，置试管中，加入酶提取液0.2ml，迅速摇匀，倒入光径1cm比色皿，分光光度计470nm处，在UV-2800型分光光度计上直接以动力学分析法，测定出△A/min。酶活性计算：酶活性（△A470·g-1FW·min-1）=△A470·酶提取液总量（ml）/反应吸取酶液量（ml）/样品鲜重（g）。

2.4 实验数据

不同剂量秋水仙素处理香蕉叶片中的过氧化物酶活性

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3 结果分析

3.1 同一秋水仙素浓度下处理不同天数的比较

图1为不同浓度、不同天数的秋水仙素处理的过氧化物酶活性。

从图中可以看出香蕉叶片中的过氧化物酶，各浓度处理的最高酶活性都与对照的非常接近，且都低于对照。尽管各处理的最高酶活性出现的时间不同，但都不是出现在处理的第一天，而是出现在第二、第三或第四天。从图中还可看出最高浓度处理的酶活性最低。

3.2 不同浓度之间过氧化物酶活性的比较

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从表中不同秋水仙素浓度处理的香蕉在第一天测得的过氧化物酶活性比较表中可以看出，各浓度处理之间没有差异性。第二天测得的过氧化物酶活性比较表中可以看出，对照0.1%和0.3%浓度的香蕉叶片中过氧化物酶活性与0.2%浓度处理的没有显著差异性，但显著地高于0.4%浓度处理的。第三天测得的过氧化物酶活性比较表中可以看出，对照0.1%浓度秋水仙素处理的香蕉叶片中的过氧化物酶活性极显著地高于0.2%、0.3%、0.4%浓度的秋水仙素处理的。第四天测得的过氧化物酶活性比较表中可以看出，对照的与各浓度之间没有差异性。第五天测得的过氧化物酶活性比较表中可以看出，对照的香蕉其叶片中的过氧化物酶活性极显著的高于用秋水仙素处理的香蕉酶活性。

4 讨论

4.1 过氧化物酶活性

过氧化物酶（POD）是普遍存在高等植物体内的一类含铁卟啉辅基的酶，亦是木质素合成的主导酶。王同坤等发现，二倍体玫瑰香葡萄加倍成为四倍体后，成龄叶的过氧化物酶（POD）活性极显著降低。还有研究表明，过氧化物酶是一种与生长有密切关系的酶，它能氧化吲哚乙酸，抑制生长。本试验研究表明，不同浓度的秋水仙素处理下，香蕉叶片中的过氧化物酶活性都比对照的低，但同时各浓度处理之间的最大值都非常接近对照的，说明各浓度处理对香蕉都有一定程度的伤害；其中，0.1%、0.3%浓度处理时，香蕉叶片中的过氧化物酶活性呈现出先是上升，然后下降的趋势，而过氧化物酶活性升高的原因可能是因为香蕉体内0.1%、0.3%浓度的秋水仙素达到一定浓度时，膜脂过氧化作用增强，而使体内过氧化物增多，从而使过氧化物酶活性上升，但是随着处理天数的增加，秋水仙素对过氧化物酶造成伤害，因而过氧化物酶活性急剧下降；0.2%浓度处理的香蕉过氧化物酶，呈先是下降，后上升的趋势，原因可能是0.2%浓度的秋水仙素先是对过氧化物酶造成伤害，所以致使过氧化物酶下降，随着处理天数的增加，香蕉体内适应了0.2%浓度的秋水仙素，从而使体内活性氧自由基增多，诱导了体内过氧化物酶的合成，才导致过氧化物酶的上升；0.4%浓度处理的香蕉叶片中的过氧化物酶活性是最低的，对香蕉的伤害程度是最大的。总而言之，0.2%浓度的秋水仙素处理的香蕉叶片中的过氧化物酶表现是比较好的。

4.2 本研究不足之处

①诱导多倍体的化学药剂很多，本研究只用了秋水仙素对香蕉进行处理，没有使用其他化学诱变剂，如：甲基黄酸乙脂（EMS）、抗生素、羟胺、叠氮化合物、二氯代苯、吲哚乙酸等。

②处理时的温度对秋水仙素的作用亦有影响，直接关系到诱导的成功率，故必须在适宜的温度下进行处理。

③本次试验进行香蕉秋水仙素处理的目的就是选育出抗逆性强、果实大及植株结实的香蕉新品种。由于各方面的原因，不能有效的处理，在实际过程中还存在许多问题，所以还没有办法对其进行品质评价，其产量、营养价值等方面还有待于今后进一步的研究。

参考文献：

[1]李丰年，曾惜冰，黄秉智.香蕉栽培技术[M].广东科技出版社，1999：12-13.

[2]徐春香.低温下香蕉和大蕉生理生化变化比较研究[D].华南农业大学，1998，3（2）：13-15.

[3]SimmondN W.19 66.B ananas2 n de d.Lo ndon：Longman.20 5-246.

[4]贺竹梅，李宝健.香蕉生物技术研究现状与展望[J].生物工程进展，1997，17（5）：18-22.

[5]Marks T R，Simpson S E.1990.Reduced phenolic oxidation at culture initiation invitro following the exposure of field-grown stock plants to darkness or low level of irradiance.J Hort Sci.65：103-111.

作者简介：盘延明（1984-），男，广西桂林人，瑶族，助理实验师，教师，研究方向：园林工程、园林植物栽培与养护、盆景技艺、测量等。