利用间歇浸没式生物反应器(TIBs)进行香蕉组培快繁研究

摘要

间歇浸没式生物反应器(TIBs)是近年来新研究开发的一种用于植物组织培养和植物次生代谢物研究的系统。TIBs以液体培养基为基础,在此基础上进行自动化机械化来降低生产成本。与传统半固体培养相比TIBs具有高增殖率、组培苗质量好、低成本等优点,为进一步促进香蕉组培商业化,本试验以广西植物组培有限公司提供的经半固体培养第六代香蕉不定芽(Musa AAA Cavendish var.Williams B6)为材料,对传统半固体培养和TIBs培养进行比较研究同时对TIBs培养中不同因素对香蕉组培快繁的影响进行研究。试验主要结果如下:
　　 1.以第六代香蕉不定芽为材料,利用TIBs进行香蕉组培快繁研究,试验研究表明:利用TIBs系统可以有效提高香蕉组织培养的增殖率,它的增殖率达到14.0以上,是传统半固体培养的3-4倍;当接种材料为第七代香蕉不定芽,接种密度为100 mL培养基/外植体时,最有利于香蕉组培苗的生长和增殖;当糖浓度为30 g/t,时,最有利于香蕉苗的增殖和生根;在TIBs系统培养中,当6-BA浓度为2.0 mg/L,时,对香蕉组培苗增殖最有利,而当GA浓度为1.0 mg/L时,NAA浓度为1.0 mg/L时,最有利于香蕉组培苗生根和生长;间歇频率为4 min/3h时,最有利于香蕉组培苗增殖和生长,而当间歇频率为4 min/6 h时,最有利于香蕉组培苗根的诱导及生长。
　　 2.以第六代香蕉不定芽为材料,在增殖阶段,传统半固体培养基配方为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA0.1 mg/L+6.0 g/L琼脂粉+30 g/L蔗糖,而伸长阶段,传统半固体培养配方为MS+GA1.0 mg/L+NAA1.0 mg/L+6.0 g/L琼脂粉+30 g/L蔗糖,TIBs在增殖和生根阶段培养基不添加琼脂粉,其余培养基成分与传统半固体培养相同。培养50天后,对两者进行比较研究,结果表明,TIBs系统培养与传统培养相比拥有明显的优势,TIBs系统培养出来的香蕉组培苗增殖率、株高、茎粗、根数、叶片数等形态指标均高于传统半固体培养;且移栽成活率也略高于传统半固体培养。
　　 3.在移栽后20天、40天、60天对两种组培方式香蕉组培苗的光合特性及生理活性等进行研究,结果表明,随着移栽天数的增加,两种香蕉组培苗的光合速率、气孔导度等逐渐增加,胞间CO2浓度逐渐下降,但TIBs香蕉苗几个指标均高于传统组培苗;两种香蕉苗SOD、POD、叶绿素含量也随着移栽天数的增加而增大,TIBs系统培养均高于传统培养;MDA含量随移栽时间的增加而降低,而传统培养苗MDA高于TIBs系统培养苗MDA含量。