摘要:在對(duì)植物組織進(jìn)行培養(yǎng)過(guò)程中,糖類(lèi)是碳的主要來(lái)源,糖類(lèi)不僅為植物組織提供了大量的能量,還促進(jìn)其新陳代謝,使培養(yǎng)植物組織過(guò)程更加順利的進(jìn)行。基于此,本文通過(guò)對(duì)植物組織培養(yǎng)時(shí)應(yīng)用的糖類(lèi)進(jìn)行分析,從細(xì)胞培養(yǎng)、花藥培養(yǎng)、植物生長(zhǎng)量和生長(zhǎng)速度等方面入手,詳細(xì)的論述了糖類(lèi)在植物組織培養(yǎng)中的效應(yīng)。
關(guān)鍵詞:糖類(lèi);植物組織培養(yǎng);效應(yīng)
前言:
在培養(yǎng)植物組織時(shí),糖類(lèi)是植物組織滲透環(huán)境的關(guān)鍵調(diào)節(jié)者之一,將糖類(lèi)應(yīng)用到其中之后,可以使培養(yǎng)基滲透壓始終保持一致,有利于植物組織的分化和生長(zhǎng)。同時(shí),糖的用量和種類(lèi)都會(huì)影響植物組中的生長(zhǎng)量和生長(zhǎng)速度,也影響著系統(tǒng)的形態(tài)變化、合成次生代謝物過(guò)程以及植物組織的代謝水平等,是培養(yǎng)植物組織成功與否最為關(guān)鍵的因素。
1植物組織培養(yǎng)中應(yīng)用的糖類(lèi)
通常情況下,在培養(yǎng)植物組織過(guò)程中,利用蔗糖對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng),同時(shí)蔗糖也一直被看做是標(biāo)準(zhǔn)碳源,大部分培養(yǎng)基合成過(guò)程中都是以蔗糖為主要碳源。近年來(lái),隨著研究的不斷深入以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,許多研究顯示,蔗糖并不是唯一的最佳碳源,有很多糖類(lèi)都能夠作為碳源而應(yīng)用于培養(yǎng)基中。如:?jiǎn)翁侵饕颂?、半乳糖、山梨糖、甘露糖、果糖、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、赤蘚糖、脫氧核糖、甘露庚糖等。二糖主要包含蔗糖、纖維二塘、麥芽糖等。三糖主要包含麥芽三糖、棉子糖等。多糖主要包含糖原、直鏈淀粉、淀粉以及可溶性淀粉等。還有諸如糖胺、糖醇、磷酸化糖以及混合糖類(lèi)。這些糖都可以作為培養(yǎng)植物組織的碳源。
2糖類(lèi)在植物組織培養(yǎng)中的效應(yīng)
2.1在細(xì)胞培養(yǎng)中的效應(yīng)
糖類(lèi)在細(xì)胞培養(yǎng)中的效應(yīng)主要體現(xiàn)在兩方面,1)在細(xì)胞合成次生代謝物和代謝水平中的效應(yīng)。糖類(lèi)作為培養(yǎng)植物組織中的關(guān)鍵能源和碳源,將糖類(lèi)應(yīng)用到其中之后,增加其濃度可以使細(xì)胞中有利于促進(jìn)植物新陳代謝的物質(zhì)含量增加,這是由于在培養(yǎng)過(guò)程中,加大了糖類(lèi)的含量,會(huì)使培養(yǎng)基滲透壓增大,促使細(xì)胞不斷分化,從而提高植物組織生陳代謝水平。此外,對(duì)植物細(xì)胞次生物質(zhì)如胡蘿卜素、花青苷等合成代謝也有很大的影響。這是由于隨著滲透壓的增加,會(huì)對(duì)次生產(chǎn)物形成過(guò)程產(chǎn)生影響,刺激細(xì)胞中次生物質(zhì)不斷生長(zhǎng),并且不受破壞。2)在細(xì)胞形態(tài)中的效應(yīng)。在培養(yǎng)植物組織過(guò)程中,植物的細(xì)胞胚成熟需要的滲透壓比較高,這是由于滲透壓影響原理造成的。滲透壓是通過(guò)引發(fā)植物細(xì)胞失水,促使細(xì)胞內(nèi)所有物質(zhì)含量升高,從而影響植物體細(xì)胞的成熟速度。這時(shí)需要利用較高濃度的糖類(lèi)對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié),在調(diào)節(jié)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)糖類(lèi)的濃度控制細(xì)胞的生長(zhǎng)速度、密度、排列狀況以及呼吸頻率等。由此可見(jiàn),糖類(lèi)在培養(yǎng)植物組織過(guò)程中的應(yīng)用,對(duì)細(xì)胞有很大的效應(yīng),幫助植物組織快速生長(zhǎng)。
2.2在花藥培養(yǎng)中的效應(yīng)
在培養(yǎng)植物組織過(guò)程中,糖類(lèi)的應(yīng)用,可以對(duì)花藥培養(yǎng)過(guò)程產(chǎn)生非常大的積極影響。在將糖類(lèi)應(yīng)用到其中時(shí),糖類(lèi)會(huì)使花粉粒和花藥壁組織分離,并且在此過(guò)程中,會(huì)將氈層中出現(xiàn)的花粉胚子發(fā)育信息進(jìn)行阻斷,孤立其中的小狍子。同時(shí)在短時(shí)間內(nèi)利用糖類(lèi)對(duì)植物組織的花粉進(jìn)行預(yù)處理,然后將其加入培養(yǎng)基中。這時(shí)高滲溶液可會(huì)加劇植物花藥壁中的質(zhì)壁分離速度,使花粉和花藥壁的分離速度變快。但是在應(yīng)用過(guò)程中,還要注意糖類(lèi)濃度,這是因?yàn)榕囵B(yǎng)基中糖類(lèi)濃度過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致大量花粉死亡,此時(shí)花粉的質(zhì)壁嚴(yán)重分離,并且不能復(fù)原,在很大程度上細(xì)胞分裂受到了消極影響。通常情況下,糖類(lèi)濃度超過(guò)9%之后,幾乎察覺(jué)不到植物花粉中的各類(lèi)細(xì)胞分裂現(xiàn)象。因此,在合成培養(yǎng)基過(guò)程中,要注意糖類(lèi)濃度的應(yīng)用。從整體上來(lái)看,糖類(lèi)在花藥培養(yǎng)中的效應(yīng)比較明顯,能夠刺激細(xì)胞不斷分裂,促使花粉生成,從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。
2.3在植物生長(zhǎng)量和生長(zhǎng)速度中的效應(yīng)
在培養(yǎng)植物植物過(guò)程中,糖類(lèi)是滲透壓穩(wěn)壓劑和碳源,它可以支持絕大部分植物進(jìn)行離體培養(yǎng),并且保證其旺盛生長(zhǎng)。在實(shí)際培養(yǎng)過(guò)程中,如果培養(yǎng)基中沒(méi)有糖類(lèi),這時(shí)植物細(xì)胞體內(nèi)會(huì)得不到充足的碳源,使其生長(zhǎng)緩慢,并且在培養(yǎng)末期時(shí),植物細(xì)胞的分類(lèi)和增長(zhǎng)還會(huì)出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。在培養(yǎng)植物物質(zhì)過(guò)程中,糖類(lèi)的濃度在允許的范圍內(nèi)可以恢復(fù)植物組織所受的創(chuàng)傷。如果將糖類(lèi)配合激素使用,在這種情況下,會(huì)使植物組織迅猛增長(zhǎng),同時(shí)其生命非常旺盛,芽均勻、粗壯且增殖快。此外,糖類(lèi)在離體胚生根誘導(dǎo)和促進(jìn)根的培育壯苗與生根中也起到非常大的作用,尤其是根的生長(zhǎng)與形成等方面。糖類(lèi)不僅可以作為碳源提供營(yíng)養(yǎng),而且可以象激素一般促使根生長(zhǎng)與形成,培養(yǎng)效果會(huì)隨著糖類(lèi)的濃度增加而有所提高。
結(jié)論:
綜上所述,在培養(yǎng)植物組織過(guò)程中,糖類(lèi)是其所需碳源的根本所在,將糖類(lèi)應(yīng)用其中有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。經(jīng)過(guò)上文分析可得,糖類(lèi)對(duì)細(xì)胞的形態(tài)以及其內(nèi)部生陳代謝有著非常大的影響,在促進(jìn)其細(xì)胞分裂的同時(shí),使花粉與花粉壁脫離,從而提高植物組織的生長(zhǎng)速度。
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作者簡(jiǎn)介:李羽彤(2001.01.13)女,遼寧省鐵嶺市,高中學(xué)歷,學(xué)校:遼寧省鐵嶺市高級(jí)中學(xué)。