诱导子及光质对半夏生长与次生代谢影响研究

【摘要】本文在建立半夏类原球茎液体悬浮培养技术的基础上,采用不同浓度的植酸(PA)和茉莉酸甲酯(MeJA)以及高温处理,探讨诱导子对半夏类原球茎的增殖、耐热性及次生代谢产物的影响；同时研究了光质对半夏组培苗生长发育、光合特性、抗逆性及产量品质的影响。研究结果如下：1.适宜浓度PA和MeJA的添加可显著提高半夏类原球茎的增殖效应,促进总生物碱、总游离有机酸和鸟苷的积累,但两者并不呈正相关。在MeJA对半夏的处理中,10μmol·L-1时鸟苷含量最高,60μmol·L-l时总游离有机酸含量最高,100μmol·L-1时总生物碱含量最高,但MeJA的添加抑制类原球茎的增殖。在PA对半夏的处理中,浓度为0.10%时,总生物碱、总游离有机酸和鸟苷含量均最高,且生物积累量也最大。综合评价2个诱导子对半夏类原球茎的增殖和次生代谢产物累积的影响,认为0.10%的PA为较适宜的培养条件。2.在悬浮培养过程中,随PA和MeJA浓度的升高,类原球茎中MDA含量呈先降后升的趋势,Pro含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量则呈现先升后降的趋势。随PA浓度的升高,SOD.POD活性呈先升后降的趋势,类原球茎收获时培养液中pH相对于初始pH5.8也呈先升后降的趋势；但随MeJA浓度的升高,SOD.POD活性呈上升趋势,收获时培养液中pH较初始pH5.8也呈上升趋势。说明适宜浓度诱导子能提高半夏类原球茎的抗氧化能力,延缓类原球茎细胞的衰老。3.在半夏类原球茎悬浮培养系统中加入适宜浓度的诱导子,可以在一定程度上缓解高温对类原球茎的胁迫。SOD.POD活性增大,MDA含量降低,可溶性糖、可溶性蛋白含量增大,提高半夏类原球茎的抗高温能力,提高其增殖效应。当MeJA浓度为10μmol·L-1时,缓解高温胁迫效果较好,而高浓度诱导子(MeJA≥60μmol·L-1,PA>0.15%时)则会加剧对类原球茎的胁迫,褐化时间缩短,增殖效应降低。35℃处理下,类原球茎生长曲线呈“S”型,但在25d左右即进入静止期,且生物积累量远远达不到25℃处理下的水平。说明PA和MeJA虽然对缓解高温胁迫有一定效果,但仍然无法恢复类原球茎的正常生长。4.红、黄、蓝、绿4种光质均能有效地诱导并促进半夏叶片中光合色素的产生相对于白光处理,黄光处理效果较佳,红光次之；蓝光处理的叶片总叶绿素含量较其他处理低,Chla/Chlb比值却最大。白光处理的半夏叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光补偿点和光饱和点均较其他处理高；红光处理的半夏叶片,胞间CO2浓度和暗呼吸速率较高,而净光合速率较其他处理低；蓝光处理的半夏叶片表观量子效率最高,绿光次之。5.光质对半夏的生长及生理指标有显著影响。红光处理有利于半夏组培苗叶柄的伸长生长,生理指标SOD活性和可溶性糖含量较其他处理高,但可溶性蛋白含量较低。蓝光处理MDA和可溶性糖含量均较其他处理少,但POD活性和可溶性蛋白含量较其他处理高,且半夏植株的生物量积累最多,含水量最少。白光处理不利于半夏叶柄的伸长生长,POD活性较低,MDA含量较其他处理高。黄光处理的半夏植株含水量最高,生物量积累最少。同时发现,不同光质处理后,半夏叶片和块茎中可溶性蛋白含量并不呈正相关,可溶性蛋白主要积累在半夏块茎内。6.蓝光可有效促进半夏块茎中总生物碱的累积,而绿光抑制总生物碱的积累,红光、黄光和白光则无明显作用；红、黄、蓝、绿4种单色光处理均可促进半夏中总游离有机酸的积累,以红光效果较佳,白光则不利于有机酸的积累；红、黄、蓝、绿4种单色光处理块茎中鸟苷的含量均较白光低,白光有利于鸟苷的积累,红光次之,黄光则不利于鸟苷的积累。
【作者】胡龙娇；
【导师】王康才；
【作者基本信息】南京农业大学，中药学，2013，硕士
【关键词】半夏；诱导子；光质；类原球茎；高温胁迫；次生代谢；

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