探究不同活性炭浓度对薄荷植物组织培养的影响

1、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。

2、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.hapolcalyxBriq.)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

3、.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。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.hapolcalyxBriq.)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培养基配方组别配方不含活性炭5g/L 琼脂+40g/L 蔗糖+2.5mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA+MS含 0.02%活性炭5g/L 琼脂+40g/L 蔗糖+2.5mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA+

4、MS+0.02%活性炭含 0.5%活性炭5g/L 琼脂+40g/L 蔗糖+2.5mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA+MS+0.5%活性炭含 1%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0.20.5cm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23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25C

5、，光照时间12h/d。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。，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接种数/瓶芽（根）发生 数目/瓶平均芽长/cm芽（根）生长状态污染率9711刚刚开始发芽57.1%15723芽长5cm（有污染）；芽长1cm57.1%22724芽长6cm（有污染）；芽长2cm57.1%29726.5芽长6-7cm57.1%44727芽长7cm；芽长7cm（有污染）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，

6、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接种数/瓶芽（根）发生 数目/瓶平均芽长/cm芽（根）生长状态污染率（%）9753芽长5cm；芽长3cm；芽长1cm28.6%15753.2芽长6cm （有污染）；芽长5cm ；芽长3cm :芽长1cm42.9%22753.8芽长6cm （有污染）；芽长5cm :芽长2cm42.9%29756.4芽长8cm，长根；芽长7cm，侧芽较长；芽长3cm，较多侧芽42.9%447512.6芽长15cm，长根和较长侧芽；57.1%芽长8cm，较多侧芽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

7、0.5%活性炭的培养基，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接种数/瓶芽（根）发生 数目/瓶平均芽长/cm芽（根）生长状态污染率（%）9743芽长4cm :芽长2cm42.9%15734芽长4cm57.1%22734.3芽长4cm ；芽长5cm57.1%29736.3芽长5cm ；芽长9cm57.1%44738.3芽长5cm，长根；芽长8cm， 长侧芽（污染）；芽长12cm，侧 芽较多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，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

8、察记录表接种天数/d接种数/瓶芽（根）发生 数目/瓶平均芽长/cm芽（根）生长状态污染率（%）9714芽长4cm57.1%15714芽长4cm，有4个侧芽57.1%22714.5芽长4.5cm，有4个侧芽57.1%297111其中一株芽长10cm，另一株芽长12cm，均有侧芽57.1%447115两株芽长15cm，有侧芽褐变不生长57.1%2.2薄荷组织培养图片图1不含活性炭的培养基图2含活性农浓度为0.02%的培养基图3含活性炭浓度为0.5%的培养基图4含活性炭浓度为1 %的培养基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:5101520253035404

9、5接种天数图5接种天数与发芽数关系图长芽均平1615141312111098765432151015202530354045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

10、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。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

11、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 25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：有些培养基中的薄荷是在培养35d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；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；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：雷德柱.胡位荣.生物工程中游技术手册.北京.科学出版社.2010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