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葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)應(yīng)用——組培(愈傷組織)篇
發(fā)布時(shí)間: 2025-12-17 點(diǎn)擊次數(shù): 31次在植物組織培養(yǎng)與抗逆研究領(lǐng)域,精準(zhǔn)解析光合系統(tǒng)功能、快速評(píng)估脅迫響應(yīng)是突破技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵。葉綠素?zé)晒庑盘?hào)作為植物光合生理狀態(tài)的“理想探針",能實(shí)時(shí)反映光合系統(tǒng)的活性與結(jié)構(gòu)完整性,為科研人員提供核心數(shù)據(jù)支撐。易科泰葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)憑借非破壞性檢測(cè)、高空間分辨率、多參數(shù)同步分析的優(yōu)勢(shì),已在愈傷組織培養(yǎng)、組培苗抗逆評(píng)估、脅迫機(jī)制探究等場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)深度應(yīng)用。以下將通過三個(gè)典型研究案例,具體展現(xiàn)FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)在組培(愈傷組織)相關(guān)研究中的應(yīng)用與價(jià)值。
案例1:款冬愈傷組織的高效誘導(dǎo)與培養(yǎng)體系
款冬是一種重要的藥用植物,通過體外培養(yǎng)方式將其引入實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng),可以為未來獲取“取之不盡"的藥用植物資源打下基礎(chǔ)。本文旨在建立款冬愈傷組織的高效誘導(dǎo)與培養(yǎng)體系,并系統(tǒng)分析其生長動(dòng)力學(xué)、形態(tài)結(jié)構(gòu)、光合活性與生化特性。研究發(fā)現(xiàn),在含有3 mg/L IAA和2 mg/L BAP的MS固體培養(yǎng)基上,黑暗條件下,能夠成功誘導(dǎo)并維持生長旺盛的愈傷組織。該愈傷組織具有器官發(fā)生和體細(xì)胞胚胎發(fā)生的潛力,適合作為藥用代謝物生產(chǎn)的生物技術(shù)來源。研究結(jié)果顯示,愈傷組織的光合活性較低,其Fv/Fm(光合系統(tǒng) II 量子效率)基本低于0.1,但轉(zhuǎn)到光下培養(yǎng)后的愈傷組織形成芽體,其光合效率明顯提高,說明其細(xì)胞仍保留部分光合裝置組裝與功能。

案例2:低CO2水平通過干擾光合功能和活性氧的積累對(duì)組培苗有害
本研究以組織培養(yǎng)的百合鱗片(再生不定鱗莖)和擬南芥幼苗為材料,通過在培養(yǎng)容器中放置濃KOH溶液去除二氧化碳,探究其對(duì)組培苗的影響。結(jié)果顯示,低CO2水平下,百合再生鱗莖和擬南芥幼苗生長減弱,添加蔗糖僅能部分恢復(fù)生長。ROS大量積累。Fv/Fm分別從 0.69、0.76 降至 0.60、0.62,而土壤中生長的離體幼苗的兩者 Fv/Fm 分別為 0.77、0.79。這表明低二氧化碳濃度會(huì)干擾光合功能并引發(fā)組培脅迫,組培苗生長不良部分源于光合能力大幅下降。

案例3:生物與非生物脅迫因素對(duì)歐洲白蠟樹組織培養(yǎng)發(fā)育的影響
生物脅迫(主要為真菌,如Hymenoscyphus fraxineus)和非生物脅(如土壤中重金屬積累和鹽度)是影響歐洲白蠟樹種群數(shù)量的重要因素。本研究借助體外培養(yǎng)技術(shù)(基于愈傷組織和通過間接器官發(fā)生再生的幼苗)探究這些生物和非生物脅迫因素對(duì)歐洲白蠟樹的威脅程度。結(jié)果表明. Hfraxineus具有致病潛力,14 天內(nèi)即可導(dǎo)致愈傷組織細(xì)胞死亡,且該組織無法激活防御機(jī)制;濃度為 0.027 mmol/L 的鎘具有高毒性;鹽度會(huì)使幼苗和愈傷組織中的氧化酶活性產(chǎn)生差異,這意味著這些酶在調(diào)控組織培養(yǎng)的形態(tài)發(fā)生發(fā)育方面發(fā)揮著作用。
鹽度愈傷組織和幼苗的影響,主要通過抗氧化酶活性和光合效率兩個(gè)方面檢測(cè)。其中,FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)結(jié)果顯示,無論氯化鈉濃度如何,愈傷組織的Fv/Fm值始終低于幼苗。這可能是由于這兩種植物材料的光合裝置成熟度存在差異所致,幼苗葉片中的細(xì)胞組織能夠更加高效地利用光能并最小化其過量造成的損傷。這也揭示了植物不同發(fā)育階段(或組織類型)光合系統(tǒng)的成熟度與脅迫耐受性的關(guān)聯(lián),為深入研究植物抗逆機(jī)制提供了數(shù)據(jù)支持

參考文獻(xiàn):
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