重金属铬、银对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响

林丽飞等

摘要：以无菌短葶飞蓬试管苗为材料，以MS为基本培养基，在诱导培养基中加入不同浓度的AgNO3和 K2Cr2O7，研究Ag+和Cr6+对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响。结果表明，培养基中分别加入AgNO3和K2Cr2O7均能降低污染率；低浓度的AgNO3、K2Cr2O7对短葶飞蓬愈伤组织的诱导影响较小，高浓度对愈伤组织诱导具有一定的抑制作用。

关键词：铬；银；短葶飞蓬；愈伤组织

中图分类号： Q943.1文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）09-0048-02

收稿日期：2013-11-25

基金项目：国家自然科学基金（编号：60748002）；云南省应用基础研究项目（编号：2009ZC131M）；第一批红河学院中青年学术带头人后备人才项目（编号：2010PY0104）；红河学院校级项目（编号：XJ1Y0801）。

作者简介：林丽飞（1978—） ，女，云南建水人，硕士，副教授，从事植物细胞工程的研究。E-mail： llf_biology2@126. com。

通信作者：张灿邦，硕士，教授，主要从事光学物理研究。E-mail：cbzhanguoh@ gmail.com。随着工农业的发展，三废（废水、废气、废渣）的排放量急剧增加，致使一些重金属元素在环境中的含量大增，对生物造成严重毒害作用。铬作为工业的“五毒”之一，是一种毒性较大的致畸、致突变剂[1] 。有关铬的研究，主要集中在铬对小麦、大麦、水稻等作物的毒害[2-4]。AgNO3在大麦、水稻、二粒小麦、硬粒小麦、玉米等单子叶植物组织培养中均有促进愈伤组织分化的作用[5-10] 。短葶飞蓬[Erigeron breviscapus （Vaniot） Hand.-Mazz.]，属菊科（Compositae）飞蓬属（Erigeron）植物，产于湖南、广西、贵州、四川、云南、西藏等省区，常见于海拔1 200～3 500 m的中山和亚高山开阔山坡、草地、林缘[11]，是一种民间常用药用植物[12]，具有重要的药用价值[13-16]，全草入药，已入《中华人民共和国药典》，目前对于短葶飞蓬研究主要集中于病虫害防治研究方面[17-22]，虽然关于短葶飞蓬组织培养方面的研究也有报道[23-28]，但是关于组织培养过程中重金属对短葶飞蓬的影响鲜见报道，本试验利用短葶飞蓬的组织培养来研究铬、银对植物生长发育的影响，探讨重金属在植物体内的积累以及对植物的毒害作用，从而为减轻和治理土壤铬、银污染提供依据，预防其对动植物以及人类的毒害作用。

1材料与方法

基本培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L，在基本培养基中分别加入10、20、40、50、60、80、100、150、200、250 μmol/L AgNO3和10、20、40、50、60、80、100、150、200 μmol/L K2Cr2O7[28]。

上述培养基均添加2.5%蔗糖、0.7%琼脂，pH值5.8，培养温度25 ℃，光照度2 000 lx，光照时间16 h/d。

选取相同条件下的短葶飞蓬试管苗叶片，切成1～2 cm2，分别接种于不同处理的培养基中，7 d后观察出愈率。

2结果与分析

2.1不同浓度的AgNO3对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响

由表1可以看出，培养基中加入不同浓度AgNO3能够不同程度抑制愈伤组织的形成，使愈伤组织形成相对较慢，但与对照组相比，外植体明显加厚和卷曲，污染率低。AgNO3浓度从 10 μmol/L 增加至250 μmol/L，都能够诱导出愈伤组织，但浓度越大，愈伤组织形成越少，其中以培养基中添加10、20、100 μmol/L AgNO3时愈伤组织生长最好；当浓度增至150～250 μmol/L时，外植体能够不同程度膨胀，也能形成愈伤组织，但形成愈伤少而紧密。

2.2不同浓度的K2Cr2O7对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响

由表2可以看出，培养基中K2Cr2O7的加入使污染率降低，但会不同程度抑制愈伤组织的形成，使愈伤组织形成时间较对照相对较晚，但较培养基中加入AgNO3的早。K2Cr2O7浓度从10 μmol/L升高到200 μmol/L时，就总体结果而言，随着K2Cr2O7浓度的不断增大，愈伤组织形成受抑制越明显，愈伤组织寿命缩短。K2Cr2O7浓度达到200 μmol/L时，出现死苗情况。

3结论

3.1不同浓度AgNO3对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响

与对照相比，培养基中添加AgNO3能够抑制愈伤组织的形成，使得形成愈伤组织的时间较对照晚，愈伤组织也没有对照的疏松、透明。本试验中，培养基中AgNO3浓度增加至 250 μmol/L，仍能够长出少量愈伤。

3.2不同浓度的K2Cr2O7对短葶飞蓬愈伤组织诱导的影响

与对照相比，培养基中添加K2Cr2O7能够抑制愈伤组织的形成，使得形成愈伤组织的时间较对照晚，愈伤组织也没有对照的疏松、透明。随着K2Cr2O7浓度的不断增大，对短葶飞蓬愈伤组织形成的抑制呈现规律性，即浓度越大，抑制越严重。当Cr6+浓度增加至200 μmol/L时，部分愈伤组织呈现出不同程度的死亡和褐化现象，部分外植体不膨胀也不长出愈伤组织，只有少部分叶片和茎段能够长出少量愈伤组织。

形成的愈伤组织较松散，形成时间早，后期形成无菌苗10857689.42731.8+++部分形成的愈伤组织紧密，且形成的愈伤组织不完全20272385.015.0+++部分褐化死亡，形成的愈伤组织疏松，形成完全40252080.012.5++形成的愈伤组织不完全 50852934.189.4+++愈伤组织形成不完全，外植体特别膨胀60282382.011.7+形成的愈伤组织少，愈伤组织紧密80272385.000+部分不形成愈伤组织，愈伤组织少100806075.078.8++叶片膨胀，形成的愈伤组织不完全，愈伤组织松散透明150905864.088.9++愈伤组织形成紧密，愈伤组织少200793848.200+++叶片膨胀，茎段形成的愈伤组织完全、愈伤组织疏松250391846.0615.0++愈伤组织形成紧密（包括茎段），形成的愈伤组织较少。注：+++表示膨胀度好，++表示膨胀度一般，+表示几乎不膨胀。

形成愈伤组织较早，愈伤组织形成完全、松散、透明，后期长出大量的苗形成愈伤组织完全，愈伤组织疏松、透明愈伤组织形成完全、疏松、透明，部分出现叶片褐化部分愈伤组织出现褐化，呈黑色水浸状，部分形成的愈伤组织较紧愈伤组织不完全，且愈伤组织少愈伤组织疏松，部分出现细菌污染，呈点状愈伤组织完全，尤其是茎段最好，愈伤组织松散、透明部分愈伤组织中夹带死苗，茎段愈伤组织形成完全，呈船状愈伤组织紧密，形成愈伤组织少愈伤组织少，不膨大，出现黄`苗现象注：+++表示膨胀度好，++表示膨胀度一般，+表示几乎不膨胀。

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形成愈伤组织较早，愈伤组织形成完全、松散、透明，后期长出大量的苗形成愈伤组织完全，愈伤组织疏松、透明愈伤组织形成完全、疏松、透明，部分出现叶片褐化部分愈伤组织出现褐化，呈黑色水浸状，部分形成的愈伤组织较紧愈伤组织不完全，且愈伤组织少愈伤组织疏松，部分出现细菌污染，呈点状愈伤组织完全，尤其是茎段最好，愈伤组织松散、透明部分愈伤组织中夹带死苗，茎段愈伤组织形成完全，呈船状愈伤组织紧密，形成愈伤组织少愈伤组织少，不膨大，出现黄`苗现象注：+++表示膨胀度好，++表示膨胀度一般，+表示几乎不膨胀。

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