蚕豆根尖培养方法比较研究

2011-01-11吴雪芳刘瑞祥

长治学院学报 2011年5期

关键词：锯末去皮滤纸

吴雪芳，刘瑞祥

（1.大同市卫生学校，山西大同 037004；2.长治学院生物科学技术系，山西长治 046011）

蚕豆根尖培养方法比较研究

吴雪芳1，刘瑞祥2

（1.大同市卫生学校，山西大同 037004；2.长治学院生物科学技术系，山西长治 046011）

对8种蚕豆根尖培养方法以完整组和去皮组进行比较研究。结果表明：去皮可明显提高初生根生长速度，并且根长的整齐度较为一致。研制了水培器，通过实验证明水培法是蚕豆根尖培养较为理想的一种方法。

蚕豆初生根；培养方法；水培器

在遗传学实验教学中，实验材料的培养至关重要[1]。植物根尖分生组织的细胞是有丝分裂的高发部位。根尖由于取材方便，是观察植物染色最常用的材料。根尖染色体压片法，是观察植物染色体最常用的方法。通过蚕豆根尖的培养及不同的实验外理，可进行细胞周期观察[2]、feulfen染色[3]、染色体组型分析[2]、姐妹染色单体色差[4]、微核检测[2]等研究。蚕豆根尖培养常用的方法有脱脂棉培养法、双层纱布包裹培养法、滤纸培养法、锯末培养法等，迄今尚未有蚕豆根尖培养方法比较的报道。文章对几种常见的蚕豆根尖培养方法进行了比较与改进，旨在寻求更为经济、简便、有效的蚕豆根尖培养新方法。

1 材料和方法

1.1 材料及处理

蚕豆（vicia faba）选自山西大同地区当年产新鲜蚕豆。将蚕豆种子放入盛有蒸馏水的烧杯中，在25℃下浸泡24 h，期间至少换水2次，选取160粒充分吸涨、大小均匀的种子用于实验。80粒不去种皮，为完整组（Ⅰ）中；另80粒用刀片小心地从种孔到胚轴处切去一小块三角形种皮，露出胚根，作为去皮组（Ⅱ）。

1.2 培养方法

脱脂棉培养法：将蚕豆种子平展于铺有湿润脱脂的培养皿中，水分以将培养倾斜时没有大量水流出时为宜，双层湿纱布覆盖，25℃培养。

滤纸培养法：将蚕豆种子置于铺有三层滤纸的培养皿中，25℃培养。

纱布包裹培养法：将蚕豆种子用双层湿纱布包裹置于培养皿中，25℃培养。

锯末培养法：锯末用纱布包裹（或装入洁净的长筒丝袜中），流水冲洗至流出的水清澈为止。将蚕豆种子胚根向下插立到湿锯末的搪瓷盘中，锯末堆放以4-6 cm为宜，保持湿润，25℃培养。

蛭石培养法：方法同锯末培养。

土培法：方法同锯末培养。

沙培法：方法同锯末培养，河沙洗净160℃消毒3 h，冷后100 g沙加15 ml蒸馏水[5]。取上部在侧壁距切线处2 cm处打孔，用棉线织成网状，然后倒扣在下面那部分即可。将蚕豆种子胚根向下置于网孔，加水至网沿，于25℃培养。

2 结果

2.1 不同培养方法对初根生长速度的影响

各组蚕豆根尖生长速度见图1。

图1 各组蚕豆初生根生长速度Fig.1 Vicia faba root tip growth rate of each group

由图1可知，纱布包裹培养法、水培法、滤纸培养法和锯末培养法均能在44 h根长超过2 cm；脱脂棉和蛭石培养需要55～70 h；沙培和土培则需要 70～80 h。此外，由图上也可看出，去皮组生根速度超过完整组，当大多数根长为2～3 cm时，去皮组所用的时间比完整组至少提前25 h。

2.2 不同培养方法对初生根长度的影响

以每组中初生根生长最快的6粒蚕豆进行统计，当大多数蚕豆初生根长为2～3 cm时，各组蚕豆初生根长度及统计结果见表1。

由表1可知，8组培养方法中，除沙培和水培外，支皮组根长变异系数均小于完整组，其中以锯末培养法最为明显，两者两差5个数量级。各种方法以水培法变异系数为最小。

表1 各组蚕豆初生根长度Table The length of Vicia faba primary roots of each group

2.3 不同培养方法对初生根生长状况的影响

当大多数蚕豆初生根长为2～3 cm时，观察其形状、颜色、粗细等生长状况见表2。

表2 各组蚕豆初生根生长状况Table 2 The growth status of Vicia faba primary roots of each group

由表2可知，在利用脱脂棉培养法、纱布包裹培养法和滤纸培养蚕豆根少的过程中，易使初生根生长弯曲，种脐处也容易发生霉变。沙培、土培及锯末培养法也在其它方面存在一定的缺陷，以蛭石培养法和水培法蚕豆初生根生成长状况最为良好。

3 讨论

在材料和培养温度一致的情况下，不同培养方法对蚕豆生根的生长速度、均匀程度及生长状况有影响。本研究发现，分别用8种培养方法培养蚕豆初生根长度至2～3 cm，水培法耗时最短（44 h），根长基本一致，生长状况良好。

去皮加快了蚕豆种子的萌发速度，使得根长的变异系数减小，整齐度大为提高，同时也节省了材料。近年来利用蚕豆根尖作为实验材料进行微核试验中，培养基质引起微核率本底值的波动会直接影响检测结果[6]。然而，在植蚕豆初生根长度与根尖细胞微核率呈显著正相关[8]。由此引发测试结果可信度的质疑。本研究中水培法较好地解决了以上难题，并且水培器废物利用、制作简单、便于操作、易于观察，是蚕豆根尖培养较为理想的一种方法。

［1］李雅轩，赵昕，胡英考等，遗传学实验教学改革与探索［J］.实验技术与管理，2005，23（4）：99-101.

［2］李雅轩，赵昕.遗传学综合实验［M］.北京：科学出版社，2006.

［3］刘祖洞，江绍慧.遗传学实验［M］.北京：高等教育也版社，1979.

［4］孔志明，吴庆龙，夏恩中，等，蚕豆SCE检测环境诱变剂的方法学研究［J］.环境科学，1986.17（1）：41-19.

［5］王英彦，汤大友，15种化学物质的蚕豆根尖细胞微核效应［J］.中国环境学科学，1986，6（2）：19-23.

［6］曹佳，微核试验在中国的应用、发展与展望［J］.遗传，2003，25（1）：73-76.

［7］刘二曼，邹莉，刘清臻等，植物微核技术在监测水质污染的就用［J］.植物研究，1998，18（1）：90-96.

［8］陶少武，初生根长度对蚕豆根尖细胞微核率影响的研究［J］.广西植物，2005，25（5）：447-448.

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1673-2014（2011）05-0026-03

2011—04—08

山西省教育科学“十一五”规划课题（GH-09067）资助。