李洪波++吕顺++刘文清++刘建平++何建齐++韩秀香
摘要 研究了不同pH值和浓度的磷酸盐缓冲液对香蕉不定芽生长的影响,结果表明:0.043 mol/L、pH值3.07的磷酸盐缓冲液是叠氮化钠诱变香蕉不定芽的适宜缓冲液。
关键词 磷酸盐缓冲液;香蕉;不定芽;叠氮化钠
中图分类号 S668.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)12-0081-02
自从Spence在1965年首先发现叠氮化钠(NaN3)对大麦的诱变作用以来,国内外许多研究者对NaN3在农作物上的诱变作用进行了广泛研究[1-3],证明NaN3是一种有效的化学诱变剂。根据有关资料[1-6],应用NaN3进行化学诱变时,一般将NaN3溶解于pH值3.0的磷酸缓冲液进行处理,但未查到有关pH值3.0的磷酸缓冲液的配制方法。本试验研究了适宜香蕉不定芽NaN3诱变的pH值3.0的磷酸缓冲液配制方法,以为NaN3诱变剂在香蕉不定芽上的应用提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为香蕉品种巴西蕉,来源于东莞市香蕉蔬菜研究所建立的香蕉种质资源圃。从资源圃中挖取性状优良、长势健壮的香蕉吸芽苗,切取生长点消毒后建立外植体。将外植体接种于诱导培养基诱导不定芽的分化,分化的不定芽转移到增殖培养基进行扩繁,经3~4代继代增殖培养后获得大量不定芽,选择大小一致的不定芽进行试验。
1.2 试验方法
1.2.1 pH值3.0的磷酸盐缓冲液配制方法。参照0.1 mol/L磷酸盐缓冲液(pH值2.0)配制方法(http://wenku.baidu.com/view/),取甲液(磷酸16.6 mL,加水至1 000 mL,摇匀)60 mL、乙液(磷酸氢二钠71.6 g,加水使溶解成1 000 mL)30~80 mL混匀,用美国生产的IQ150便携式pH计测定不同体积比的混合液的pH值。
1.2.2 适宜香蕉不定芽诱变的磷酸盐缓冲液浓度筛选方法。按1.2.1可得到pH值为3.0的磷酸盐缓冲液,但该浓度的磷酸盐缓冲液是否会对香蕉苗的生长造成影响,需进一步探究。以蒸馏水为对照,用蒸馏水将0.172 mol/L、pH值3.0的磷酸盐缓冲液稀释至0.172、0.086、0.043、0.022 mol/L 4种不同浓度,在105 ℃下高温灭菌30 min备用,并用IQ150便携式pH计测定pH值。
选择生长基本一致、健壮的巴西蕉第3~4代不定芽,将其放入灭菌后的磷酸盐缓冲液和蒸馏水中浸泡3 h,用无菌水清洗3遍,接到固体培养基上进行培养。3次重复,每重复接种12瓶,每瓶接种4个芽,培养20 d后,调查接种株数、死亡株数、分化株数、有效芽数、芽高等指标。
1.3 数据处理与统计
接种株数指接种于培养基上的不定芽总数;死亡株数指接种于培养基上死亡的不定芽总数;分化株数指接种于培养基上分化有不定芽的不定芽总数;有效芽数指培养基上有效的不定芽总数;芽高指瓶内不定芽的平均株高。调查数据使用SPSS进行统计和方差分析。各指标计算公式如下:
致死率(%)=死亡株数/接种株数×100
分化率(%)=分化株数/接种株数×100
增殖系数=有效芽数/接种株数
2 结果与分析
2.1 pH值3.0的磷酸盐缓冲液配制
从表1可以看出,当甲液体积为60 mL,乙液体积也为60 mL时,两者的混合液pH值为2.96,接近3.0。因此,甲液∶乙液=1∶1,摇匀,可得到pH值接近3.0的磷酸盐缓冲液。
2.2 不同浓度磷酸盐缓冲液对香蕉生长的影响
从表2和图1~5可以看出,当用蒸馏水作对照时,溶液pH值为5.50,不定芽致死率为0,植株分化率、增殖系数和芽高较高,不定芽无褐化现象,长势强健。随着磷酸盐缓冲液浓度的增加,pH值降低,不定芽的致死率明显提高,分化率、增殖系数和芽高明显降低,长势变弱。其中,0.086 mol/L处理和0.172 mol/L处理致死率、分化率、增殖系数与蒸馏水处理差异显著,明显抑制香蕉不定芽的生长;0.043 mol/L处理、0.022 mol/L处理与蒸馏水处理的致死率、分化率、增殖系数、芽高差异不显著,对香蕉不定芽的正常生长没有明显影响。0.043 mol/L处理磷酸盐缓冲液处理pH值(3.07)接近3.0,且该浓度对香蕉不定芽的正常生长没有影响。因此,叠氮化钠诱变香蕉不定芽采用0.043 mol/L,pH值3.07磷酸盐缓冲液比较适宜。
3 结论
NaN3是一种点突变剂,其与DNA的作用方式是碱基替换,使DNA单链断裂。NaN3在pH值为3.0时,NaN3溶液中主要产生HN3分子,其呈中性,易透过细胞膜进入细胞内,以碱基替换方式影响DNA的正常合成,从而导致点突变的产生[7]。因此,在应用NaN3进行化学诱变时需要提供pH值为3.0的酸性环境,诱变效果最好。本试验系统研究了不同pH值和浓度磷酸盐缓冲液对香蕉组培苗的影响,筛选出0.043 mol/L、pH值3.07的磷酸盐缓冲液是叠氮化钠诱变香蕉不定芽的适宜缓冲液。其配制方法如下:①甲液。取磷酸4.2 mL,加水至1 000 mL,摇匀。②乙液。取磷酸氢二钠17.9 g,加水溶解成1 000 mL,摇匀。取甲液1 000 mL与乙液1 000 mL混合,即甲液∶乙液=1∶1混合均匀,可得pH值为3.07的磷酸盐缓冲液。
4 参考文献
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