聚乙烯吡咯酮对‘甘农三号’紫花苜蓿愈伤组织褐化及抗氧化物质活性的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0440

中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (15): 132-136.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0440

聚乙烯吡咯酮对‘甘农三号’紫花苜蓿愈伤组织褐化及抗氧化物质活性的影响

马祥(), 琚泽亮, 魏小星, 贾志锋()

青海大学畜牧兽医科学院，青海省青藏高原优良牧草种质资源利用重点实验室，西宁 810016

收稿日期:2023-06-12 修回日期:2023-11-29 出版日期:2024-05-23 发布日期:2024-05-23
通讯作者:
贾志锋，男，1978年出生，甘肃金昌人，副研究员，博士，主要从事牧草栽培育种研究。通信地址：810016 青海省西宁市城北生物园区纬二路1号青海省畜牧兽医科学院，Tel：0971-8210200，E-mail：78936178@qq.com。
作者简介:
马祥，男，1987年出生，青海民和人，副研究员，在读博士，主要从事牧草栽培育种研究。通信地址：810016 青海省西宁市城北生物园区纬二路1号青海省畜牧兽医科学院，Tel：0971-8210200，E-mail：373536152@qq.com。
基金资助:
青海省科技厅基础研究计划“紫花苜蓿亏缺灌溉与增产节水耦合效应研究”(2022-ZJ-904)

Effects of Polyvinylpyrrolidone on Callus Browning and Antioxidant Activity of Medicago sativa cv. ‘Gannong No.3’

MA Xiang(), JU Zeliang, WEI Xiaoxing, JIA Zhifeng()

Key Laboratory of Superior Forage Germplasm in Qinghai-Tibetan Plateau, Academy of Animal Science and Veterinary Medicine, Qinghai University, Xining 810016

Received:2023-06-12 Revised:2023-11-29 Published:2024-05-23 Online:2024-05-23

摘要/Abstract

摘要：

本研究旨在探讨不同浓度的聚乙烯吡咯酮(PVP)对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)愈伤组织在增殖过程中褐化的抑制效果。选取‘甘农三号’紫花苜蓿下胚轴作为外植体，通过外源添加不同浓度PVP，观察其对愈伤组织增殖过程中褐化进程的抑制作用。结果显示，与对照组相比，所有处理组的褐化率均有所降低。但不同浓度的PVP对愈伤组织褐化产生影响的程度不同，当PVP浓度为300 mg/L时，紫花苜蓿愈伤组织的褐化程度显著减少(P<0.05)，此时测得的丙二醛(MDA)含量和多酚氧化酶(PPO)活性均达到最低值，分别为0.1 μmol/g FW和32.8 U/g。过氧化物酶(POD)活性相对较低，为232.0 U/g，而超氧化物歧化酶(SOD)活性相对较高，为168.1 U/g。因此，得出结论，300 mg/L PVP对抑制‘甘农三号’紫花苜蓿愈伤组织的褐化具有最佳效果。

关键词: 紫花苜蓿, 愈伤组织, PVP, 褐化, 抗氧化物质

Abstract:

In order to investigate the effect of different concentrations of Polyvinylpyrrolidone (PVP) on browning of alfalfa callus, hypocotyls of alfalfa ‘Gannong No.3’ were selected as explants to study the inhibitory effect of different concentrations of PVP on browning of alfalfa callus. The results showed that different concentrations of PVP had different effects on callus browning. Compared with control, browning rate of treatment groups decreased. When PVP concentration was 300 mg/L, browning degree decreased significantly (P<0.05). The MDA content and PPO activity reached the lowest of 0.1 μmol/g FW and 32.8 U/g respectively. POD activity was lower (232.0 U/g), SOD activity was higher (168.1 U/g). Therefore, PVP 300 mg/L had the best inhibitory effect on browning of alfalfa callus.

Key words: alfalfa, callus, polyvinylpyrrolidone, browning, antioxidants

马祥, 琚泽亮, 魏小星, 贾志锋. 聚乙烯吡咯酮对‘甘农三号’紫花苜蓿愈伤组织褐化及抗氧化物质活性的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(15): 132-136.

MA Xiang, JU Zeliang, WEI Xiaoxing, JIA Zhifeng. Effects of Polyvinylpyrrolidone on Callus Browning and Antioxidant Activity of Medicago sativa cv. ‘Gannong No.3’[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(15): 132-136.

图/表 7

处理	愈伤组织数/个	褐化愈伤组织数/个	褐化率/%	愈伤组织生长的抑制状况
CK	99	58	57.1^a	+++++
T₁	99	51	51.0^b	++++
T₂	99	41	41.1^c	+++
T₃	99	13	12.7^e	+
T₄	99	27	27.2^d	++

表1. 不同浓度PVP对愈伤组织褐化的影响

图1. 添加PVP对苜蓿愈伤组织褐化的抑制作用

图2. 不同浓度的PVP对MDA含量的影响不同字母表示差异显著（P<0.05），下同

图3. 不同浓度的PVP对POD活性的影响

图4. 不同浓度的PVP对PPO活性的影响

图5. 不同浓度的PVP对SOD活性的影响

图6. 不同浓度的PVP对PAL活性的影响

参考文献 36

[1]	铁媛, 马兴贇. 5种紫花苜蓿愈伤组织诱导研究[J]. 养殖与饲料, 2012(8):14-17.
[2]	陶雅, 孙启忠, 徐丽君, 等. 我国苜蓿产业发展态势与面临的挑战[J]. 草原与草业, 2022, 34(1):1-10.
[3]	刘铎. 紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种耐碱性生理差异及硅诱抗效应[D]. 北京: 中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所), 2018.
[4]	尹航. 紫花苜蓿MsTHI1基因克隆及抗旱功能分析[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2019.
[5]	李聪, 熊德邵, 耿华珠. 苜蓿愈伤组织再生植株的研究[J]. 中国草地, 1989(3):51-56.
[6]	贾永红, 孙艳香, 张江丽, 等. 百脉根高频再生体系建立和猪瘟病毒E2基因的遗传转化[J]. 湖北农业科学, 2014, 53(10):2368-2372.
[7]	韩阳, 卢福荣, 崔智昕, 等. 百脉根植株高频再生体系的建立[J]. 辽宁大学学报(自然科学版), 2014, 41(2):152-156.
[8]	冀晓婷, 米福贵, 闫利军, 等. 百脉根愈伤组织诱导研究[J]. 草学, 2017(2):38-44.
[9]	郭永霞, 孙强, 王丽艳, 等. 紫花苜蓿茎尖离体再生体系的建立[J]. 黑龙江八一农垦大学学报, 2013, 5(6):10-12.
[10]	徐春波, 王勇, 赵海霞, 等. 紫花苜蓿高频组培再生体系影响因素研究[J]. 草原与草坪, 2010, 30(4):55-63.
[11]	姚希诺. 芍药再生体系的建立[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2018.
[12]	李欣颖. 酚积累影响费约果组织培养褐化效应研究[D]. 绵阳: 西南科技大学, 2019.
[13]	王秋水, 刘春苹, 沈海龙, 等. 抗褐化剂对水曲柳成熟胚外植体褐化及体胚发生的影响[J]. 东北林业大学学报, 2019, 47(11):32-37.
[14]	罗阳春, 杨云, 李仕伟, 等. 组织培养中植物外植体及愈伤组织褐变的研究进展[J]. 贵州农业科学, 2018, 46(1):5-10.
[15]	董文科, 马祥, 周学文, 等. 外源甜菜碱对低温胁迫下紫花苜蓿幼苗生理特性的影响[J]. 草地学报, 2019, 27(1):130-140. doi: 10.11733/j.issn.1007-0435.2019.01.017
[16]	李丽梅, 陈凤敏, 关军锋, 等. 预冷对黄冠梨贮藏品质和果皮褐变的影响[J]. 华北农学报, 2008, 23(6):156-160. doi: 10.7668/hbnxb.2008.06.036
[17]	盛长忠, 王淑芳, 王宁宁, 等. 红豆杉愈伤组织培养中褐变现象的初探[J]. 南开大学学报(自然科学版), 2001(4):120-122.
[18]	赵伶俐, 葛红, 范崇辉, 等. 蝴蝶兰组培中pH和温度对外植体褐化的影响[J]. 园艺学报, 2006, 33(6):1373-1376.
[19]	林向东, 张琪, 李冀新, 等. 无核白葡萄多酚氧化酶特性研究[J]. 食品科学, 2000(12):43-45.
[20]	王立浩, 张宝玺, 郭家珍, 等. 辣椒花药培养中若干影响因素的研究[J]. 园艺学报, 2004(2):199-204.
[21]	刘真华, 葛红, 郭绍霞, 等. 蝴蝶兰组织培养中的褐化控制研究[J]. 园艺学报, 2005(4):732-734.
[22]	CORNWELL C J, WROLSTAD R E. Causes of browning in pear juice concentrate during storage[J]. Journal of food science, 2006, 46(2):515-518.
[23]	李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000:134-261.
[24]	薛应龙. 植物生理实验手册[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1985.
[25]	李桂峰. 苹果果肉褐变机理和近红外无损检测技术研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2008.
[26]	李璇, 岳红, 王升, 等. 影响植物抗氧化酶活性的因素及其研究热点和现状[J]. 中国中药杂志, 2013, 38(7):973-978.
[27]	张明生, 谢波, 谈锋, 等. 甘薯可溶性蛋白、叶绿素及ATP含量变化与品种抗旱性关系的研究[J]. 中国农业科学, 2003(1):13-16.
[28]	朱晓军, 梁永超, 杨劲松, 等. 钙对盐胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性和膜脂过氧化作用的影响[J]. 土壤学报, 2005(3):453-459.
[29]	曹坤. CO₂脱涩过程中柿果褐变的生理生化效应[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2019.
[30]	任丽. 拟南芥幼苗对玻璃化法超低温保存的逆境响应机制[D]. 上海: 上海交通大学, 2014.
[31]	曾丽兰, 林玉玲, 王亚婷, 等. 渗透胁迫对龙眼胚性愈伤组织SOD活性的影响[J]. 福建农林大学学报(自然科学版), 2014, 43(1):14-19.
[32]	熊建华, 李世传, 罗秋水, 等. 金银花叶多酚氧化酶的酶学特性[J]. 中国食品学报, 2012, 12(11):59-63.
[33]	董建华. 几种热带水果的褐变与多酚氧化酶[J]. 热带作物研究, 1990(2):92-99.
[34]	TOIVONEN P M A, BRUMMELL D A. Biochemical bases of appearance andtexturechanges in fresh-cutchanges in fresh-cut fruit and vegetables[J]. Postharvest biology and technology, 2008(48):1-14.
[35]	薛楚然. 影响荔枝及荔枝酒酶促褐变的因素及控制研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2015.
[36]	赵娟. 梨果实愈伤组织对致腐真菌侵染的生理响应机制研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2012.

聚乙烯吡咯酮对‘甘农三号’紫花苜蓿愈伤组织褐化及抗氧化物质活性的影响

Effects of Polyvinylpyrrolidone on Callus Browning and Antioxidant Activity of Medicago sativa cv. ‘Gannong No.3’

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 7

参考文献 36

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们

[1]	李如来, 冯鹏, 郑海燕, 牛忠林, 靳晓春, 吴丽丽, 蒋佰福, 姜雪琪. 苜蓿抗寒突变体生理生化及性状指标分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(5): 122-126.
[2]	洪森荣, 朱盈盈, 李紫莹, 胡明艳, 欧阳克蕙. 盐胁迫下金花菜和紫花苜蓿试管苗的转录组分析及其耐盐基因筛选[J]. 中国农学通报, 2023, 39(3): 111-118.
[3]	贾薇, 雍嘉仪, 李傲天, 李成, 马聪慧, 胡海英. 木蓝愈伤组织诱导与不定芽分化培养[J]. 中国农学通报, 2023, 39(21): 109-117.
[4]	佟长福, 李和平, 牛海, 柳剑锋, 罗鹏怀. 土壤水分调控对滴灌紫花苜蓿作物系数和水分利用效率的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(14): 74-79.
[5]	李婷婷, 陈红. 刺梨叶片愈伤组织诱导及抗褐化研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(32): 12-21.
[6]	邝瑞彬, 杨敏, 周陈平, 杨护, 黄炳雄, 魏岳荣. 西番莲细胞悬浮系建立与培养条件优化[J]. 中国农学通报, 2022, 38(24): 92-99.
[7]	王晓春, 杨天辉, 王川, 杨炜迪, 高婷. 混合盐碱胁迫对紫花苜蓿的生长和生理指标的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(19): 139-145.
[8]	李瑞静, 田菊, 刘洋. 桃叶卫矛茎段愈伤组织诱导及不定芽再生体系的建立[J]. 中国农学通报, 2022, 38(19): 18-24.
[9]	黄雅丽, 刘幸红, 黄雯佳, 潘亚冬, 彭琳, 杜庆松, 刘金龙, 牟相芹, 刘方春. 盐分胁迫对景天三七幼苗生理生化特性的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(10): 42-47.
[10]	王园园, 张红香, 金成吉, 穆春生. 磷肥对紫花苜蓿生产力影响的研究概述[J]. 中国农学通报, 2020, 36(35): 72-77.
[11]	古瑜, 刘艳军, 韩启厚, 于海龙, 孙德岭. 荚用菜豆松散型胚性愈伤组织保持体系的诱导方法[J]. 中国农学通报, 2020, 36(33): 114-119.
[12]	杨海峰, 惠林冲, 陈微, 李威亚, 何林玉, 王江英, 陈振泰, 缪美华, 潘美红, 刘冰江. 洋葱通用型愈伤组织诱导的建立[J]. 中国农学通报, 2020, 36(28): 43-51.
[13]	闵子扬, 韩小霞, 李勇奇, 胡新军. 两种南瓜再生体系建立的方法[J]. 中国农学通报, 2020, 36(21): 48-52.
[14]	何鹏亮, 蒋美艳, 邓淑琼, 伍旭东, 揭雨成, 邢虎成. 苎麻体细胞植株再生体系优化研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(12): 104-110.
[15]	张大鹏,王永,石鹏,金龙飞,赵志浩,曹红星. 不同外源激素在诱导愈伤过程中对油棕叶片褐化率的影响[J]. 中国农学通报, 2019, 35(33): 47-51.