江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的離體保存

張藝欣 鄧雨晴 張清招 曾會英 聶學文 龔寅 陳麗麗 侯瑩 陳小波 陸春西 韋宏默 尹明華

摘要：以江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗為試驗材料，從溫度、培養(yǎng)基養(yǎng)分水平、培養(yǎng)基物理狀態(tài)、滲透壓調(diào)節(jié)劑、生長抑制劑、活性炭等方面對鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗進行離體保存，從DNA分子標記、氣孔參數(shù)、光合參數(shù)和葉綠素熒光參數(shù)等方面衡量江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后的遺傳穩(wěn)定性，并對江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后相關(guān)基因表達水平進行qRT-PCR檢測。結(jié)果表明，5? ℃低溫、1 mg/L多效唑（PP333）、18 g/L 蔗糖、0.6 g/L瓊脂、1/8 MS、2 g/L 活性炭、20 g/L甘露醇、0.5 mg/L 脫落酸均有利于江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的離體保存，并且可以顯著提高其離體保存過程中蔗糖合成酶、超氧化物歧化酶[Cu-Zn]、過氧化物酶、多胺氧化酶、衰老相關(guān)半胱氨酸蛋白酶、L-抗壞血酸氧化酶等基因的表達水平。與常溫繼代苗對照組相比，江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后復蘇苗經(jīng)SSR檢測，電泳峰型一致，遺傳距離為0，遺傳相似系數(shù)為1，可以聚為一類;鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后復蘇苗和常溫繼代苗對照組的氣孔長徑、短徑、周長、氣孔數(shù)量、氣孔密度、凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、細胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）、實際光化學效率ΦPSⅡ、捕獲激發(fā)能效率Fv′/Fm′、光化學猝滅系數(shù)（qP）、非光化學猝滅系數(shù)NPQ均無顯著差異。由此可見，鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存可以保證其種質(zhì)遺傳穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：江西鉛山紅芽芋;脫毒苗;超低溫療法;離體保存

中圖分類號：S632.304+.3 ??文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）21-0058-08

收稿日期：2021-07-22

基金項目：國家自然科學基金（編號：31960079、32060092）;江西省上饒市科技局平臺載體建設(shè)項目（編號：2020I001、2019I017）;上饒師范學院校級自選課題（編號：202031）;2021年大學生國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃（編號：202110416008）。

作者簡介：張藝欣（1991—），女，江西上饒人，碩士，助教，主要從事植物生物技術(shù)研究。E-mail：474303981@qq.com。

通信作者：尹明華，碩士，教授，主要從事植物生物技術(shù)研究。E-mail：yinminghua04@163.com。

江西鉛山紅芽芋（Colocasia esculenta L. Schoot var. cormosus‘Hongyayu）屬天南星科芋屬多子芋類型，其食用部分以地下子芋和孫芋為主，主產(chǎn)于江西鉛山，為國家地理標志農(nóng)產(chǎn)品[1]。江西鉛山紅芽芋藥食品質(zhì)兼優(yōu)，食用具有營養(yǎng)豐富、口感滑糯、肉質(zhì)細膩等優(yōu)點[2]，藥用則能補脾益腸止瀉、增強人體免疫、潤腸通便止秘[3]。江西鉛山紅芽芋多以子芋、孫芋進行無性繁殖，容易積累芋花葉病毒、黃瓜花葉病毒等病毒，使其種性嚴重退化，直接影響其產(chǎn)量、品相和品質(zhì)，從而降低江西鉛山紅芽芋的生產(chǎn)效益，給江西鉛山芋農(nóng)創(chuàng)收脫貧造成極大損失[4]。筆者所在課題組通過超低溫療法和逆轉(zhuǎn)錄PCR（RT-PCR）檢測獲得了江西鉛山紅芽芋脫毒苗，并將其應(yīng)用于大田生產(chǎn)[5]。結(jié)果表明，隨著江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗種植年限的延長，芋花葉病毒、黃瓜花葉病毒等病毒會重新侵染，同樣會造成其種性再次退化[6]。由此可見，對江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗種質(zhì)進行一定條件的無變異保存具有重要的現(xiàn)實意義。

離體保存法作為植物種質(zhì)資源圃的活體保存替代技術(shù)，是保證植物種質(zhì)資源遺傳多樣性的一種新興途徑[7]。1975年Henshaw和Morel首次提出植物種質(zhì)離體保存策略，并指出通過在培養(yǎng)基內(nèi)添加生長抑制劑、調(diào)節(jié)滲透性物質(zhì)、降低培養(yǎng)溫度、添加活性炭等方法可以限制無菌苗生長，從而延長繼代時間，實現(xiàn)植物種質(zhì)的中期保存[8]。離體保存具有占用空間小、操作簡便、所需人力物力少、延長繼代周期、易于種質(zhì)交流等特點，現(xiàn)已被應(yīng)用于多種植物種質(zhì)資源的離體保存[9]。為了克服江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗大田種質(zhì)逐年退化的缺點，保存江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗種質(zhì)，不斷為江西鉛山芋農(nóng)提供優(yōu)質(zhì)脫毒苗，開展江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存研究迫在眉睫。

本研究以江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗為試驗材料，從溫度、培養(yǎng)基養(yǎng)分水平、培養(yǎng)基物理狀態(tài)、滲透壓調(diào)節(jié)劑、生長抑制劑、活性炭等方面對鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的離體保存進行研究，從DNA分子標記、氣孔參數(shù)、光合參數(shù)和葉綠素熒光參數(shù)衡量江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后的遺傳穩(wěn)定性，并對江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后相關(guān)基因的表達水平進行qRT-PCR檢測，以期為江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的種質(zhì)離體保存優(yōu)化、組培產(chǎn)業(yè)化及種質(zhì)創(chuàng)新提供技術(shù)和理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

江西鉛山紅芽芋試管苗，由上饒師范學院生命科學學院提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的獲得 江西鉛山紅芽芋超低溫療法參照文獻[5]的方法進行處理，江西鉛山紅芽芋超低溫療法再生苗的脫毒效果也參照文獻[5]的方法進行RT-PCR檢測。

1.2.2 江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的離體保存 江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的離體保存采用單因素試驗進行設(shè)計，試驗時間為2020年9月至2021年5月。單因素包括多效唑（PP333）、脫落酸（ABA）、活性炭（AC）、甘露醇、蔗糖、瓊脂、MS大量元素和溫度。多效唑離體保存培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA+0～2 mg/L PP333+30 g/L蔗糖+0.6 g/L瓊脂，脫落酸（ABA）離體保存培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA+0～2 mg/L ABA+30 g/L蔗糖+0.6 g/L瓊脂，活性炭離體保存培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA+0～2 g/L活性炭+30 g/L蔗糖+0.6 g/L瓊脂，甘露醇離體保存培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA+0～80 g/L甘露醇+30 g/L蔗糖+0.6 g/L瓊脂，蔗糖離體保存培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA+12～36 g/L蔗糖+0.6 g/L瓊脂，瓊脂離體保存培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+0～0.6 g/L瓊脂，MS大量元素離體保存培養(yǎng)基為1/16～1 MS+1.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+0.6 g/L 瓊脂，溫度離體保存培養(yǎng)基均為MS+1.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+0.6 g/L瓊脂，保存條件設(shè)為冰箱（5? ℃）和常溫（25? ℃）黑暗2種。上述8個單因素試驗每個處理接種15瓶，每瓶接種3個長1.0～1.5 cm的江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗單芽，每個處理重復3次。培養(yǎng)溫度為（25±1）? ℃，光照度為1 500 lx，光照時間為14 h/d。離體保存時間設(shè)計為6個月，6個月后統(tǒng)計上述8個單因素試驗每個處理的成活率，計算公式：成活率=存活數(shù)/接種數(shù)×100%。

1.2.3 江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后相關(guān)基因表達的qRT-PCR檢測 江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存6個月后，按照文獻[6]的方法對江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后相關(guān)基因（蔗糖合成酶、超氧化物歧化酶[Cu-Zn]、過氧化物酶、多胺氧化酶、衰老相關(guān)半胱氨酸蛋白酶、L-抗壞血酸氧化酶）在葉片中的表達水平進行qRT-PCR檢測。引物設(shè)計見表1，每個樣品以GAPDH為內(nèi)參。

1.2.4 江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后復蘇苗遺傳穩(wěn)定性的檢測 在篩選得到“1.2.2”節(jié)中8個單因素的最優(yōu)條件后，進行脫毒苗的培養(yǎng)，將培養(yǎng)成活的幼苗轉(zhuǎn)移到MS+1.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+0.6 g/L瓊脂培養(yǎng)基上進行復蘇。復蘇培養(yǎng)溫度為（25±1）? ℃，光照度為1 500 lx，光照時間為14 h/d。復蘇50～60 d后，按照“1.2.2”節(jié)的8個最佳單因素試驗條件得到江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗成活苗的復蘇苗（離體保存后重新接種到新培養(yǎng)基上長出的新苗）后，按照文獻[10]的方法對其與江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的常溫繼代苗（對照組）進行遺傳穩(wěn)定性的SSR檢測。10對引物（P10、P11、P18、P23、P24、XP3、XP5、XP7、XP8、XP10）的序列見表2。PCR反應(yīng)體系（共20 μL）：14.8 μL ddH2O，0.4 μL dNTP，2 μL緩沖液（500 mmol/L KCl，pH值8.3的100 mmol/L Tris-HCl，15 mol/L MgCl2），0.3 μL F（20 μmol/L），0.3 μL R（20 μmol/L），2 μL DNA模板，0.2 μL Taq DNA聚合酶。SSR PCR擴增程序：94? ℃ 5 min;94? ℃ 30 s，54? ℃ 35 s，72? ℃40 s，35個循環(huán);72? ℃ 3 min。

氣孔參數(shù)的分析。按照“1.2.2”節(jié)的8個最佳單因素試驗條件得到江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗成活苗的復蘇苗后，采用透明膠粘貼法[11]對其與江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的常溫繼代苗（對照組）進行測定和分析。

光合生理的測定。按照“1.2.2”節(jié)的8個最佳單因素試驗得到江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗成活苗的復蘇苗后，用LI-6400便攜式光合儀按照文獻[12]的方法對其與江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的常溫繼代苗（對照組）進行檢測。

1.3 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計方法

本試驗所有數(shù)據(jù)均表示為“平均值±標準差”，數(shù)據(jù)用SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析（one-way ANOVA），再進行最小顯著性差異法（LSD）檢驗，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同因素對江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后成活率的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，多效唑、脫落酸、活性炭、甘露醇、蔗糖、瓊脂、MS大量元素和溫度對江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后的成活率具有顯著影響。從圖1可以看出，5? ℃低溫、添加1 mg/L PP333、添加18 g/L蔗糖、添加0.6 g/L瓊脂、1/8 MS、添加2 g/L活性炭、添加20 g/L甘露醇、添加0.5 mg/L ABA有利于江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的離體保存。

2.2 不同因素對江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后相關(guān)基因表達水平的影響

從表3可以看出，5? ℃低溫、1 mg/L PP333、18 g/L蔗糖、0.6 g/L瓊脂、1/8 MS、2 g/L活性炭、20 g/L甘露醇和0.5 mg/L ABA均可顯著提高江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后蔗糖合成酶、超氧化物歧化酶[Cu-Zn]、過氧化物酶、多胺氧化酶、衰老相關(guān)半胱氨酸蛋白酶、L-抗壞血酸氧化酶在葉片中的表達水平。

2.3 江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后復蘇苗的SSR檢測

江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后，在8個單因素的最佳條件下（5? ℃低溫、1 mg/L PP333、18 g/L蔗糖、0.6 g/L瓊脂、1/8 MS、2 g/L活性炭、20 g/L甘露醇和0.5 mg/L ABA）得到的8種復蘇苗，利用熒光標記毛細管電泳檢測復蘇苗和1個對照組擴增產(chǎn)物的等位基因片段。10對引物的9個樣品[8個最佳單因素處理（5? ℃低溫、1 mg/L PP333、18 g/L蔗糖、 0.6 g/L瓊脂、 1/8 MS、2 g/L活性炭、20 g/L甘露醇和0.5 mg/L ABA）得到的復蘇苗和1個對照組]的電泳峰形相同。從圖2可以看出，9個樣品的電泳峰形一致。經(jīng)POPGENE 32軟件和UPGMA法分析可知，9個樣品的遺傳距離為0，遺傳相似系數(shù)為1，9個樣品聚為一類，表明9個樣品無遺傳變異，鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存可以保證其種質(zhì)的遺傳穩(wěn)定性。

2.4 江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后復蘇苗的氣孔參數(shù)分析

從表4可以看出，在8個最佳單因素處理（5? ℃低溫、1 mg/L PP333、18 g/L蔗糖、0.6 g/L瓊脂、1/8 MS、2 g/L活性炭、20 g/L甘露醇和0.5 mg/L ABA）下，與對照組相比，江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后復蘇苗的氣孔長徑、短徑、周長、氣孔數(shù)量和氣孔密度均無顯著差異，表明江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后，其復蘇苗在氣孔性狀方面無顯著變化。

2.5 江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后復蘇苗的光合生理分析

從表5可以看出，在8個最佳處理因素（5? ℃低溫、1 mg/L PP333、18 g/L蔗糖、0.6 g/L瓊脂、1/8 MS、2 g/L活性炭、20 g/L甘露醇和0.5 mg/L ABA）下，與對照組相比，鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后復蘇苗的凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、細胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）、實際光化學效率（ΦPSⅡ）、捕獲激發(fā)能效率（Fv′/Fm′）、光化學猝滅系數(shù)（qP）、非光化學猝滅系數(shù)（NPQ）均無顯著差異，表明江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗離體保存后，其復蘇苗在光合生理方面無顯著變化。

3 討論

與保存種質(zhì)資源所用的傳統(tǒng)田間保存技術(shù)相比，離體保存技術(shù)具有占用空間小、保存種質(zhì)多、保存成本少、可免除病蟲害和自然災(zāi)害侵襲風險等優(yōu)點，且長期離體保存后可快速復蘇，從而實現(xiàn)快速繁殖，已經(jīng)成為近年來新發(fā)展的且較為經(jīng)濟、有效、理想的種質(zhì)資源保存途徑[13-14]。研究發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)基的物理狀態(tài)與培養(yǎng)物生長發(fā)育和培養(yǎng)物離體保存密切相關(guān)[15]，瓊脂濃度越高，黃獨[16]和香青蘭[17]試管苗的保存時間越長。但也有研究發(fā)現(xiàn)，瓊脂濃度對地楓皮叢生芽離體保存的影響不顯著[18]。

活性炭也可用于植物材料的離體保存[19]。在培養(yǎng)基中加入0.5 g/L活性炭后，鐵皮石斛試管苗低溫保存1年后的成活率達到100%[20-21]。本試驗結(jié)果也表明，添加一定量的活性炭均可顯著延長江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗單芽離體保存的時間，究其原因，可能由于活性炭吸附了培養(yǎng)基中的激素和營養(yǎng)成分，從而抑制了植株生長。MS培養(yǎng)基的大量元素是試管苗生長發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，適當降低MS培養(yǎng)基中的大量元素含量可以抑制培養(yǎng)物的生長，從而起到離體保存的目的[22]。研究發(fā)現(xiàn)，短瓣石竹[8]、地楓皮[18]和弄崗唇柱苣苔[23]試管苗在1/2 MS培養(yǎng)基上離體保存160 d后的成活率均超過50%，而在1/4 MS培養(yǎng)基上離體保存160 d后的成活率不足40%。本試驗結(jié)果也表明，適當減少MS培養(yǎng)基的大量元素更有利于江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗單芽的離體保存。培養(yǎng)溫度可以通過改變植物材料的培養(yǎng)條件而延長其離體保存時間[24]。在穎半夏胚性愈傷[25]、甜葉菊種質(zhì)[26]和姜種質(zhì)[27]離體保存的過程中，溫度對保存時間的影響占主導作用。本試驗結(jié)果也表明，在5? ℃黑暗保存180 d，江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的成活率還可達90%以上。通過添加蔗糖、甘露醇等滲透調(diào)節(jié)劑提高培養(yǎng)基滲透壓，抑制培養(yǎng)材料對水分和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，抑制離體材料生長，可以實現(xiàn)植物種質(zhì)的離體保存[28-29]。在離體保存過程中，蔗糖是培養(yǎng)物生長的主要碳源和能源，當蔗糖達到一定濃度時，蔗糖的作用由碳源向滲透物質(zhì)過渡，通過調(diào)節(jié)滲透壓，造成植株吸水困難，細胞生長受阻，延緩植株生長，從而延長保存時間[30]。研究發(fā)現(xiàn)，低濃度的蔗糖有助于植物種質(zhì)離體保存。添加較高濃度的蔗糖，可以顯著提高鐵皮石斛[20]、甜葉菊[26]、花葉金線蓮[31]、南農(nóng)橙乒乓和小洋菊[32]及薄荷試管苗[33]離體保存的成活率。本試驗結(jié)果與之一致，江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗用 18 g/L 蔗糖離體保存180 d后的成活率最高。甘露醇屬惰性物質(zhì)，不易被外植體吸收，可以降低細胞膨壓，提高培養(yǎng)基滲透勢負值， 造成水分逆境，細胞水分與養(yǎng)分吸收困難，新陳代謝減弱，延緩植株生長，從而達到離體保存效果[34]。甘露醇作為一種滲透性物質(zhì)，對試管苗的保存效果及適用濃度依作物種類而異[35]。隨著甘露醇濃度的增加，香青蘭[17]、蒙娜麗莎黃和橙安娜[32]、花葉金線蓮[31]試管苗的成活率逐漸提高，本試驗結(jié)果與之一致。植物生長抑制劑可抑制細胞生長，延緩植株生長，使用合適濃度的植物生長延緩劑（如PP333、ABA等）可以保證離體保存的成功實現(xiàn)[36]。多效唑可調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的激素平衡，抑制莖枝伸長，促進分蘗和延緩生長。較低濃度的PP333（1.0～2.0 mg/L）可以顯著延長短瓣石竹無菌苗[8]、穎半夏胚性愈傷[25]、香青蘭試管苗[17]和甜葉菊組培苗[26]的離體保存時間。本試驗結(jié)果與上述結(jié)果一致，如1 mg/L PP333可促進江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗單芽的離體保存。也有研究發(fā)現(xiàn)，較高濃度的PP333有利于有髯鳶尾組培苗的離體保存，例如有髯鳶尾組培苗經(jīng) 8.0 mg/L PP333處理120 d后，其株叢成活率為100%[7]。脫落酸具有抗赤霉素的作用，可以降低RNA聚合酶的活性，抑制DNA合成，從而抑制材料生長，起到離體保存的效果[37]。添加較低濃度的ABA對有髯鳶尾組培苗的離體保存效果明顯[7]。研究發(fā)現(xiàn)，≥5 mg/L ABA均不適用于南天竹的離體保存[38]，本試驗結(jié)果與此相類似，>0.5 mg/L ABA將對江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗單芽產(chǎn)生毒害，顯著降低其離體保存180 d的成活率。

離體保存是植物種質(zhì)資源中短期保存一種方便快捷的手段，但離體保存后必須時刻關(guān)注離體保存材料的遺傳穩(wěn)定性。不同保存代數(shù)的青錢柳愈傷組織經(jīng)流式細胞術(shù)法和SSR分子標記技術(shù)檢測，細胞倍性恒定，擴增圖譜無特異性條帶，遺傳穩(wěn)定好[9]。4個品種菊花離體保存后的復蘇苗經(jīng) SSR分子標記分析，均未出現(xiàn)變異條帶，說明離體保存后，4個品種菊花復蘇苗在DNA水平上無變化，保持了良好的遺傳穩(wěn)定性[32]。由穎半夏胚性愈傷離體保存復蘇苗[25]和甜葉菊復蘇苗與常溫繼代苗的形態(tài)指標、生理生化指標（葉綠素、可溶性蛋白、過氧化物酶、超氧化物歧化酶）、POD同工酶酶譜及SRAP分子標記擴增條帶看出，離體保存不會造成材料的遺傳變異[26]，本試驗結(jié)果與此相似。與常溫繼代苗相比，江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗單芽離體保存復蘇苗在氣孔參數(shù)、光合生理指標以及SSRR分子標記擴增條帶方面均無顯著變化，表明本試驗建立的離體保存技術(shù)體系可以保證江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗的遺傳穩(wěn)定性。離體保存是一種人為營造的生態(tài)因素逆境抑制培養(yǎng)物生長的方法，在離體保存過程中肯定造成一些基因的上調(diào)和下調(diào)。研究發(fā)現(xiàn)，多酚氧化酶基因（PPO）在橄欖試管苗不同離體保存階段都有表達，PPO基因在離體保存1、2、3、4、5個月時的變化趨勢不顯著，當離體保存時間到6、7、8 個月時，PPO基因顯著上調(diào)[39]。在本試驗中，江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗單芽離體保存180 d后，蔗糖合成酶、超氧化物歧化酶[Cu-Zn]、過氧化物酶、多胺氧化酶、衰老相關(guān)半胱氨酸蛋白酶、L-抗壞血酸氧化酶等基因在各種離體保存因素處理中均表現(xiàn)上調(diào)，表明在江西鉛山紅芽芋超低溫療法脫毒苗單芽離體保存的逆境中，蔗糖合成酶、超氧化物歧化酶[Cu-Zn]、過氧化物酶、多胺氧化酶、衰老相關(guān)半胱氨酸蛋白酶、L-抗壞血酸氧化酶等基因起到了重要的抗逆作用。

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