决明组培无性系建立及其毛状根结构与抗氧化酶系特征

【摘要】钝叶决明(CassiaobtusifoliaL)属豆科(Leguminosae)决明属(Cassia),多分布于非洲、美洲及亚洲,在我国主要分布于长江以南。决明是一种重要的中药材,具有多种功效,近年来药理上已证实决明在免疫系统、消化系统、清肝明目、抗菌抗肿瘤及保健等方面都有较好的作用,因而被广泛地用于临床和生活。目前我国决明主要来源于人工种植,由于野生资源的不断减少及人工种植品质的下降,使得决明的产量大幅的下降,给临床及生活需求带来了较大的困难。因而,寻找提高决明产量和品质的新方法十分必要。本研究首先对决明种子采用浓硫酸进行不同时间处理,以帮助种子胚芽突破种皮及表层蜡质的制约,统计萌发率,观察幼苗生长情况,寻找最佳种子处理方式。然后,分别以茎段、芽和带芽茎段为外植体,利用植物组织培养技术,用不同植物激素配比的培养基诱导决明愈伤组织、分化生芽和生根培养,确定各培养阶段最佳培养基组成,同时建立决明组培无性系。我们以往用发根农杆菌对决明毛状根的诱导和培养的成功,开辟了决明毛状根的生物技术生产的新途径。另据报道,决明毛状根与决明实生根相比,有其营养物质和药用成分的优势和不足,有待优化其培养。迄今,决明毛状根与实生根的解剖和生理特征不明。本研究采用体视显微观察、石蜡切片,番红-固绿染色及多糖-高碘酸-席夫反应染色,显微观察比较决明毛状根与实生根的形态、解剖结构及淀粉粒分布。同时利用酶测定试剂盒检测毛状根的抗氧化酶系统,探究毛状根抗氧化能力。通过以上试验,结果如下：1、提高决明种子萌发率的最佳浓硫酸处理研究发现,籽粒饱满的决明种子在80%浓硫酸中浸泡处理50min最佳,其萌发率、生长状态最好。种子萌发期集中在处理后的1-2d内,期间的萌发率占90%,萌发也较为均匀,且发芽指数、活力指数、苗高及苗重均达到最高。2、决明组培无性系的建立以决明无菌苗茎段、芽体及带芽茎段为材料,诱导产生愈伤组织,进而诱导产生不定芽和不定根的分化,建立了决明组培无性系。发现6-BA和NAA配合使用能有效的促进各外植体愈伤组织及愈伤组织不定芽的发生,NAA可促进不定芽生根；茎段愈伤组织形成及不定芽的发生的最佳激素配比分别为MS+1.0mg/L6-BA+0.4mg/LNAA和MS+0.75mg/L6-BA+0.12mg/LNAA;芽体及带芽茎段均在愈伤组织诱导培养基和不定芽培养基中继续生长,长出多芽体,其不定芽根的形成的其最佳培养基为MS+0.1mg/LNAA;茎段诱导分化的植株移栽成活率为80%,芽及带芽茎段诱导分化培养植株移栽成活率均为92%;定植成活率分别为90%和95.4%。3、毛状根解剖结构特点发现决明毛状根粗细均匀,根尖较实生根粗有较多根毛；毛状根表皮细胞较小、排列较紧密,较不规则；皮层细胞排列紧密不整齐；内皮层细胞排列紧密,细胞间隙小,凯氏带不明显；毛状根初生木质部为二原型,而实生根为四原型；毛状根形成层细胞较实生根细胞小、排列紧密、层数多；毛状根根冠几乎没有淀粉粒,而实生根有较多淀粉粒.决明毛状根与实生根无论在外部形态还是在解剖结构上均存在较大差异.这为毛状根的细胞发生机制、生理生化和基因表达特性以及其无限非向地性生长分子机制的进一步研究奠定了很好的基础。4、抗氧化酶系统及同工酶谱特点对毛状根及实生根的超氧化歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)谷胱甘肽-过氧化物酶(GSH-PX)的活性和超氧化歧化酶、过氧化物酶同工酶谱进行比较了研究,同时对部分活性氧含量进行了测定。结果表明：毛状根与实生根的SOD、POD、CAT、GSH-PX活性均有显著差异。毛状根中除POD活性增加外,其SOD、CAT、GSH-PX活性均降低。毛状根SOD活性约为实生根的1/3,CAT、GSH-PX约实生根的1/2。毛状根与实生根中的酶谱带无特异差异。毛状根含O2-较多,H2O2的含量较少。相对来讲,毛状根较弱的抗氧化酶系统不能有效的清除活性氧,其抗逆能力较弱,这可能是决明毛状根易于褐化的重要原因之一。这些研究结果,对于决明毛状根细胞发生机制、生理生化代谢特点、基因表达特性、以及其决明毛状根培养技术的实用化的进一步研究奠定了必要的基础。
【作者】谭燕；
【导师】李关荣；
【作者基本信息】西南大学，生物化学与分子生物学，2014，硕士
【关键词】钝叶决明；组培无性系；毛状根；解剖结构；抗氧化酶系统；

【参考文献】
[1]王杰,朴营国,张化光,田沛.连续时间混沌系统的参数自适应控制[J].自动化学报,1999,02:129-134.
[2]赵啸锋.警察自由裁量权治理[D].黑龙江大学,法律,2012,硕士.
[3]张天.MMP-9、TIMP-1、CD147在人粥样硬化冠状动脉中表达的相关性研究[D].大连医科大学,病理学与病理生理学,2012,硕士.
[4]颜汤.初中探究性实验对学生创新能力培养的研究[D].湖南师范大学,教育,2003,硕士.
[5]郭雨春.首秦大宗物料管控系统科技成果通过验收[J].冶金自动化,2009,02:70.
[6]曹建农,李德仁,关泽群.基于可分解马尔科夫网的视频图像检测方法研究[J].光学学报,2005,03:312-318.
[7]张光燕.异丙酚舒张离体大鼠肺内动脉的作用及机制[D].南方医科大学,麻醉学,2012,硕士.
[8]张明,龙鹏飞.基于聚类、粗糙集和支持向量机的故障诊断[J].微机发展,2004,08:38-40.
[9]陈彦合.当代中国亲属拒证权制度构建研究[D].吉林大学,法律,2013,硕士.
[10]柏晓辉.基于Pt/TiO_(2-x)/TiO_2/TiO_(2+x)/Pt双扩展忆阻器研究[D].黑龙江大学,微电子学与固体电子学,2014,博士.
[11]李宏达.基于ICT发光机理的有机荧光探针的设计、合成及应用研究[D].延边大学,有机化学,2014,博士.
[12]孙南.论审前阶段犯罪嫌疑人的知情权[D].苏州大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[13]周广翠.农户参与农业面源污染防控意愿的实证研究[D].江西农业大学,农业科技组织与服务,2012,硕士.
[14]胡文锦.图像边缘检测方法研究[D].北京交通大学,2009.
[15]田文英,符秋艳.论网络信息安全法的调整对象[J].情报杂志,2005,04:100-102.
[16]须晖.高级着色语言及其优化编译[D].浙江大学,计算机系统结构,2004,硕士.
[17]张敏.无线传感网中的认证技术研究[D].北京邮电大学,应用数学,2013,硕士.
[18]张强.彰武方言中的古语词及近代汉语词释例[D].华中师范大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[19]蔺佰文.妈湾港发展战略研究[D].武汉理工大学,交通运输工程,2003,硕士.
[20]刘海波,毛承雄,陆继明,王丹.电子电力变压器与常规电力变压器的并联技术[J].电力系统自动化,2008,18:49-54.
[21]阮乐中.基于贝叶斯分类的多代理入侵检测研究[D].合肥工业大学,计算机软件与理论,2003,硕士.
[22]周晓希.新疆喀什、吐鲁番、吉木萨尔三地中学物理双语教师课堂探究性教学问题的调研[D].新疆师范大学,学科教学,2013,硕士.
[23]刘洋.关于《Kaledo Knit V2R2工作流程手册》本地化翻译的实践报告[D].哈尔滨工业大学,翻译（专业学位）,2014,硕士.
[24]陈国庆.基于VPVT控制算法的变风量空调系统的研究[D].福州大学,工业电气自动化,2003,硕士.
[25]李盛竹.攀钢投资战略研究[D].西南交通大学,工商管理,2003,硕士.
[26]陈孟循.卵泡晚期均质子宫内膜的超微结构及其容受性研究[D].南方医科大学,妇产科,2012,硕士.
[27]周艳冰.乙型肝炎病毒感染与代谢综合征关系的研究[D].复旦大学,流行病与卫生统计学,2012,博士.
[28]李灵芝.数据挖掘在图书馆个性化服务中的应用研究[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[29]李鹏鹏.图文小说《鼠族》艺术研究[D].西安美术学院,美术学,2014,硕士.
[30]斯日更.央行支付清算体系风险控制研究[D].内蒙古大学,工商管理,2013,硕士.
[31]宋凯军.美国二战后的贸易政策研究[D].吉林大学,世界经济,2004,硕士.
[32]吴国民,程水英.云理论及其在电子对抗中的应用初探[J].电子对抗技术,2005,06:9-11+51.
[33]苏莉.利用氮杂环丙烷合成1，2-二胺和β-氟胺[D].湖北大学,有机化学,2012,硕士.
[34]戚文艳.恒流型本安开关电源的研究与设计[D].中国矿业大学,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[35]肖英.网络游戏虚拟财产纠纷问题研究[D].湘潭大学,民商法,2011,硕士.
[36]庄宇红.义乌市政协提案管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[37]王敬.城市重点地段的建筑群体及空间设计[D].大连理工大学,建筑设计及其理论,2004,硕士.
[38]胡聪.围填海开发活动对海洋资源影响评价方法研究[D].中国海洋大学,港口、海岸及近海工程,2014,博士.
[39]王晓源.针刺“足三里”、“关元”穴区对致衰小鼠睾丸组织NOS、CAT、MDA影响的实验研究[D].黑龙江中医药大学,中西医结合基础,2004,硕士.
[40]魏春水.基于随机游走的致病基因预测算法[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[41]王衍良.公共图书馆公共文化服务均等化建设现状与路径探索[D].山东大学,行政管理,2013,硕士.
[42]车帅.唐宋时期湖石题材绘画的技法语言分析[D].中央美术学院,美术学,2013,硕士.
[43]张欣彤.中国问责官员复出机制问题研究[D].河北大学,行政管理,2014,硕士.
[44]许尧.三维重建中的立体匹配技术研究[D].华东理工大学,信号与信息处理,2014,硕士.
[45]赵云德.论现代契约法中强制性规范的理念基础[D].中国政法大学,民商法学,2004,硕士.
[46]崔丽丽.从泰勒制看普通高中应试教育的问题及对策研究[D].河北师范大学,教育管理,2014,硕士.
[47]王影慧.企业兼并的动机与效应研究[D].天津大学,技术经济及管理,2004,硕士.
[48]聂光庭.纳米复合载药凝胶微球的制备及性能研究[D].暨南大学,2013.
[49]张泉.PMSM系统的鲁棒跟踪控制[D].华东交通大学,电气工程（专业学位）,2013,硕士.
[50]许新新,何丽君,蔡天培,游利琴,向国强,赵文杰,江秀明.聚合离子液体固载石墨烯复合物的制备及固相萃取有机磷农药的研究[J].分析化学,2015,06:829-835.