探究不同活性炭浓度对薄荷植物组织培养的影响 - 图文

探究不同活性炭浓度对 薄荷植物组织培养的影响

学校：广州大学 学院：生命科学学院 专业：生物工程 班级：生工131班 姓名： 学号： 同组人：

探究不同活性炭浓度对薄荷植物组织培养的影响

摘要：本实验以植物薄荷为实验材料，采用植物组织培养的方法，通过控制培养基中

活性炭的浓度，对薄荷的茎尖进行体外培养。成功诱导茎尖长出芽和根，从而完成了植株再生的目的，得出适合诱导芽和根的培养基中活性炭的最适浓度为0.02%~0.5%。

关键词：植物薄荷、活性炭、茎尖

前言

薄荷属（Mentha.L）植物是一种用途广泛的中药材, 也是世界上主要的香料植物之一。薄荷属植物内种间杂交情况十分普遍, 有性繁殖极易造成品种混杂, 难以区分。一般都采用无性繁殖, 但长期采用无性繁殖, 导致病毒病十分普遍, 引起品种的退化和产量、质量的下降。通过组织培养可以对植株进行脱毒复壮, 并且可以保持植物优良性状遗传的稳定性, 防止品种过快退化 。

同时，研究发现在野薄荷的茎段组织培养中发现活性炭能明显地促进芽和根的生长。活性炭对外植体褐变有一定的抑制作用, 除了能吸附培养基中的酚类物质, 减轻对培养物的毒害外, 还在一定程度上降低光照强度, 从两方面减轻褐变。

因此，本次实验采用薄荷属植物薄荷（M.hapolcalyx.Briq.）作为实验材料，进行植物薄荷的组织培养，并通过在诱导发芽和诱导生根的培养基中分别设培养基中活性炭的浓度为：0，0.02%，0.5%，1%进行实验，比较何种浓度的活性炭能明显地促进芽和根的生长，并且减轻褐变作用。

1.研究材料与方法 1.1研究材料

本实验采用的是薄荷属（Mentha.L）植物薄荷（M.hapolcalyx.Briq.）作为实验材料。消毒后切取5mm左右的茎尖或侧芽作为外植体。 1.2实验方法 1.2.1培养基配方

以MS培养基为基本培养基，分别加入不同浓度的活性炭进行对比实验，培养基配方如下：

表1 培养基配方

组别 不含活性炭 含0.02%活性炭 含0.5%活性炭 含1%活性炭

配方

5g/L琼脂+40g/L蔗糖+2.5mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA+MS 5g/L琼脂+40g/L蔗糖+2.5mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA+MS+0.02%活性炭 5g/L琼脂+40g/L蔗糖+2.5mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA+MS+0.5%活性炭 5g/L琼脂+40g/L蔗糖+2.5mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA+MS+1%活性炭

1.2.2外植体的消毒方法：

自来水冲洗叶片10-20min；修剪叶片，得到0.2～0.5cm茎尖；75%乙醇迅速漂洗30s；0.1%氯化汞处理10min或0.2%氯化汞处理8min；无菌水冲洗2～3次；取出茎尖进行接种培养。

1.2.3接种方式及培养条件：

接种时将外植体角度为45°斜插入培养基中；接种后的培养基放置于培养室中培养，培养温度25℃，光照时间12h/d。

2.结果记录及分析 2.1实验观察记录

2.1.1不含活性炭的薄荷植物组织培养

将薄荷的外植体接种于不含活性炭的培养基①~⑦，每隔7天进行观察记录，结果如下：

表2 不含活性炭的薄荷植物组织培养观察记录表 接种天数/d

9 15 22 29 44

接种数/瓶

7 7 7 7 7

芽(根)发生数目/瓶 1

2 2 2 2

平均芽长/cm 1

3 4 6.5 7

芽（根）生长状态

刚刚开始发芽

①芽长5cm（有污染）；②芽长1cm ①芽长6cm（有污染）；②芽长2cm ②~③芽长6-7cm

②芽长7cm；③芽长7cm（有污染）

污染率 57.1% 57.1% 57.1% 57.1% 71.4%

2.1.2含0.02%的薄荷植物组织培养

将薄荷的外植体接种于含0.02%活性炭的培养基①~⑦，每隔7天进行观察记录，结果如下：

表3 含0.02%活性炭的薄荷植物组织培养观察记录表 接种天数/d

9

接种数/瓶

7

芽(根)发生数目/瓶

5

平均芽长/cm

3

芽（根）生长状态

①②芽长5cm；③芽长3cm； ④⑤芽长1cm

①芽长6cm（有污染）；②芽长5cm；③芽长3cm；④⑤芽长1cm ①芽长6cm（有污染）；②③芽长5cm；④⑤芽长2cm

②③芽长8cm，长根；④芽长7cm，侧芽较长；⑤芽长3cm，较多侧芽 ③④芽长15cm，长根和较长侧芽；⑤芽长8cm，较多侧芽

污染率 （%） 28.6%

15 7 5 3.2 42.9%

22 7 5 3.8 42.9%

29 7 5 6.4 42.9%

44 7 5 12.6 57.1%

2.1.3含0.5%的薄荷植物组织培养

将薄荷的外植体接种于含0.5%活性炭的培养基①~⑦，每隔7天进行观察记录，结果如下：

表4 含0.5%活性炭的薄荷植物组织培养观察记录表

接种天数/d

9 15 22 29 44

接种数/瓶

7 7 7 7 7

芽(根)发生数目/瓶

4 3 3 3 3

平均芽长/cm

3 4 4.3 6.3 8.3

芽（根）生长状态

①②芽长4cm；③④芽长2cm ②③④芽长4cm

②③芽长4cm；④芽长5cm ②③芽长5cm；④芽长9cm ②芽长5cm，长根；③芽长8cm，长侧芽（污染）；④芽长12cm，侧芽较多 污染率 （%） 42.9% 57.1% 57.1% 57.1% 71.4%

2.1.4含1%的薄荷植物组织培养 将薄荷的外植体接种于含1%活性炭的培养基①~⑦，每隔7天进行观察记录，结果如下：

表5 含1%活性炭的薄荷植物组织培养观察记录表 接种天数/d

9 15 22 29

接种数/瓶

7 7 7 7

芽(根)发生数目/瓶

1 1 1 1

平均芽长/cm

4 4 4.5 11

芽（根）生长状态

①芽长4cm

①芽长4cm，有4个侧芽 ①芽长4.5cm，有4个侧芽 ①其中一株芽长10cm，另一株芽长12cm，均有侧芽 ①两株芽长15cm，有侧芽 ②③褐变不生长

污染率 （%） 57.1% 57.1% 57.1% 57.1%

44 7 1 15 57.1%

2.2 薄荷组织培养图片

2.3结果分析

接种天数与薄荷发芽数的关系以及接种天数与平均芽长的关系如下图所示：

5.55.04.54.0 不含C发芽数(瓶)3.53.02.52.01.51.051015202530354045 含0.02?C 含0.5?C 含1?C接种天数

图5 接种天数与发芽数关系图

161514131211 不含C 含0.02?C 含0.5?C 含1?C平均芽长(cm)1098765432151015202530354045接种天数

图6 平均芽长与接种天数关系图

由图5以及上述的观察记录表可以看出，含活性炭浓度为0.02%的培养基中，薄荷的发芽数最多，最后有5棵长芽；其次是含活性炭浓度为0.5%的培养基，最后有3棵长芽；接着就是不含活性炭的培养基，最终由2棵长芽；最后是含活性炭浓度为1%的培养基中，仅有1棵成功长芽。

由图6以及上述的观察记录表可以看出，含活性炭浓度为1%的培养基，平均生长长度最大；其次是含活性炭浓度为0.02%的培养基；然后是含活性炭浓度为0.5%的培养基，最后是不含活性炭的培养基。

根据当时的天气和培养情况有以下的推理：由于当时天气的情况，利于霉菌的生长，所以，有于接种时空气的流通，易于霉菌的污染，由于有霉菌的污染，所以难以让部分薄荷的芽生长。其次，部分的芽有褐变或者过度消毒而导致芽的细胞死亡。

我们可以得出结论：在植物组织培养的过程中，加入适当浓度的活性炭能明显地促进芽和根的生长，对外植体褐变有一定的抑制作用，活性炭浓度在0.02%-0.5%时能够明显地促进芽和根的生长，如果要提高实验的准确性，则需要增加重复实验，减少污染率。

3.讨论

在本次综合性实验的过程中，我们小组经历了选题，准备资料，探讨方案，制作PowerPoint，修改方案，最后写出报告，我们收获了很多东西，有小组协作，勇于求知，也更深一步地了解植物组织培养，小组中的每一位成员都非常认真地完成每一个步骤。从表2~5可以看出，每组培养基的污染率较大经过小组的讨论，我推测可能的原因如下：

①有些培养基中的薄荷是在培养3~5d内未发生细菌污染，但后来不断地出现一些菌落，这种情况有可能是培养基的盖子松开，引入杂菌造成污染；

②接种过程中人员走动导致空气的流通，从而导致杂菌侵染到培养基； ③接种过程中的无菌操作技术不熟练，在接种时引入细菌或霉菌造成污染。 参考文献：

[1]雷德柱.胡位荣.生物工程中游技术手册.北京.科学出版社.2010

[2]刘军.郝玉兰.美国薄荷的植物组织培养与植株再生.内蒙古.内蒙古科技与经济.2011

[3]王小敏.李维林.赵志强.梁呈元.薄荷属植物的组织培养研究进展.江苏南京.江苏农业科学.2007

[4]王小敏.薄荷属植物的组织培养与快速繁殖技术研究.南京.南京农业大学.2004 [5]赵春莉.李金英.植物组织培养中污染原因及其控制方法.长春.吉林农业科学.2010 [6]彭立群.植物组培中污染发生原因及防治技术研究进展.北京.广东林业科技.2012 [7]刘铭.田伟.焦永刚.薄荷植物组织培养研究.现代中药研究与实践2005 [8]高国训.植物组织培养中的褐变问题.植物生理学通讯.1999 [9]李浚明.植物组织培养教程.北京.中国农业大学出版社.2002

[10]刘用生.曾兆云.王秀芹等.活性炭吸附作用的生物鉴定.植物生理学通讯.1995

由图5以及上述的观察记录表可以看出，含活性炭浓度为0.02%的培养基中，薄荷的发芽数最多，最后有5棵长芽；其次是含活性炭浓度为0.5%的培养基，最后有3棵长芽；接着就是不含活性炭的培养基，最终由2棵长芽；最后是含活性炭浓度为1%的培养基中，仅有1棵成功长芽。

由图6以及上述的观察记录表可以看出，含活性炭浓度为1%的培养基，平均生长长度最大；其次是含活性炭浓度为0.02%的培养基；然后是含活性炭浓度为0.5%的培养基，最后是不含活性炭的培养基。

根据当时的天气和培养情况有以下的推理：由于当时天气的情况，利于霉菌的生长，所以，有于接种时空气的流通，易于霉菌的污染，由于有霉菌的污染，所以难以让部分薄荷的芽生长。其次，部分的芽有褐变或者过度消毒而导致芽的细胞死亡。

我们可以得出结论：在植物组织培养的过程中，加入适当浓度的活性炭能明显地促进芽和根的生长，对外植体褐变有一定的抑制作用，活性炭浓度在0.02%-0.5%时能够明显地促进芽和根的生长，如果要提高实验的准确性，则需要增加重复实验，减少污染率。

3.讨论

在本次综合性实验的过程中，我们小组经历了选题，准备资料，探讨方案，制作PowerPoint，修改方案，最后写出报告，我们收获了很多东西，有小组协作，勇于求知，也更深一步地了解植物组织培养，小组中的每一位成员都非常认真地完成每一个步骤。从表2~5可以看出，每组培养基的污染率较大经过小组的讨论，我推测可能的原因如下：

①有些培养基中的薄荷是在培养3~5d内未发生细菌污染，但后来不断地出现一些菌落，这种情况有可能是培养基的盖子松开，引入杂菌造成污染；

②接种过程中人员走动导致空气的流通，从而导致杂菌侵染到培养基； ③接种过程中的无菌操作技术不熟练，在接种时引入细菌或霉菌造成污染。 参考文献：

[1]雷德柱.胡位荣.生物工程中游技术手册.北京.科学出版社.2010

[2]刘军.郝玉兰.美国薄荷的植物组织培养与植株再生.内蒙古.内蒙古科技与经济.2011

[3]王小敏.李维林.赵志强.梁呈元.薄荷属植物的组织培养研究进展.江苏南京.江苏农业科学.2007

[4]王小敏.薄荷属植物的组织培养与快速繁殖技术研究.南京.南京农业大学.2004 [5]赵春莉.李金英.植物组织培养中污染原因及其控制方法.长春.吉林农业科学.2010 [6]彭立群.植物组培中污染发生原因及防治技术研究进展.北京.广东林业科技.2012 [7]刘铭.田伟.焦永刚.薄荷植物组织培养研究.现代中药研究与实践2005 [8]高国训.植物组织培养中的褐变问题.植物生理学通讯.1999 [9]李浚明.植物组织培养教程.北京.中国农业大学出版社.2002

[10]刘用生.曾兆云.王秀芹等.活性炭吸附作用的生物鉴定.植物生理学通讯.1995

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3uba.html