稀土镧对铁皮石斛不定芽诱导、植株生长及次生代谢产物合成的影响

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2020.06.006

摘要/Abstract

摘要：

采用培养基中添加30~150 μmol·L^-1 La（NO₃）₃的方式，研究La³⁺对铁皮石斛不定芽诱导、植株生长及次生代谢产物合成的影响。结果表明：70~90 μmol·L^-1的La³⁺对茎段不定芽诱导和促生效果最好；130 μmol·L^-1的La³⁺能显著提高叶绿素含量，植株在含110 μmol·L^-1 La³⁺培养基上生长最好，鲜重增加了15.22倍，显著高于对照，干鲜比为12.05∶100，比对照提高了64.39%；一定浓度的La³⁺显著提高干品中4种成分含量，110 μmol·L^-1 La³⁺处理下其多糖含量最高，为98.84 mg·g^-1，添加90 μmol·L^-1时，总黄酮、总酚和联苄含量最高，为4.31，7.56和21.01 mg·g^-1。联苄和总黄酮含量与其他5个指标相关性较大，而总酚和叶绿素含量与其他5个指标相关性小。本研究为进一步探究稀土对铁皮石斛促生及改善品质的作用机制奠定基础，为植物组培中如何科学合理使用稀土元素提供理论依据。

关键词: 铁皮石斛, 镧, 离体培养, 多糖, 总黄酮, 总酚, 联苄

Abstract:

The experiment was conducted to study the effects of rare earth element lanthanum on adventitious buds induction， plantlets growth and secondary metabolites synthesis of Dendrobium officinale by adding 30-150 μmol·L^-1 La（NO₃）₃ to the media. The effects of 70-90 μmol·L^-1 La³⁺on induction and growth of adventitious buds were the best. The treatment of 130 μmol·L^-1 La³⁺could significantly increase chlorophyll content of seedlings， and 110 μmol·L^-1 La³⁺ could significantly promote plant growth with 15.22 times of fresh weight， and 12.05∶100 of dry weight-fresh weight ratio， which was 64.39% higher than that of control. A certain concentration of La^{3 +} could significantly improve the content of four components in D.officinale. The polysaccharide content reached the peak value of 98.84 mg·g^-1 under 110 μmol·L^-1 La³⁺treatment. The contents of flavonoids， phenolic acid and bibenzyl reached maximum value of 4.31， 7.56 and 21.01 mg·g^-1， respectively， when 90 μmol·L^-1 La³⁺added to media. Both indexes of bibenzyl and flavonoids were highly correlated with other five indexes， while phenolic acid and chlorophyll content were little correlated with other indexes. This study laid the foundation for further exploring the mechanism of rare earth on promoting growth and improving quality of D.officinale， and provided a theoretical basis for scientific and rational utilization of rare earth elements in plant tissue culture.

Key words: Dendrobium officinale Kimura et Migo, lanthanum, culture in vitro, polysaccharides, total flavonoids, total phenols, bibenzyl

中图分类号:

S688.2

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图/表 5

表1

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表2

表3

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浓度 Concentration （μmol·L^-1）	出芽率 Germination percentage(%)	芽数 No.of buds	鲜重 Fresh weight (g)
0	54.17±5.96d	1.38±0.39b	1.40±0.58b
30	61.11±5.46c	1.56±0.92ab	1.16±0.36b
50	83.33±13.61a	1.75±0.10ab	3.97±1.28a
70	70.83±8.33b	2.83±0.24a	4.16±0.67a
90	66.67±1.24b	2.78±0.51a	3.99±1.00a
110	62.50±10.97c	2.42±0.97ab	3.20±1.71ab
130	62.50±8.46c	2.04±0.31ab	3.02±1.19ab
150	58.33±6.67c	1.96±0.67ab	2.41±0.73ab

浓度 Concentration（μmol·L^-1）	增重倍数 Weight gain multiplier	鲜重 Fresh weight (g)	干重 Dry weight (g)	干鲜比 Dry weight-fresh weight ratio(%)
0	7.33±0.42c	13.77	1.01	7.33
30	8.05±2.02bc	16.11	1.21	7.51
50	9.08±1.14bc	21.08	1.77	8.40
70	9.50±2.25bc	17.76	1.56	8.78
90	10.11±1.97bc	15.35	1.43	9.32
110	15.22±1.45a	16.43	1.98	12.05
130	11.55±1.60b	19.46	1.55	7.97
150	8.52±1.86bc	19.03	1.49	7.83

浓度 Concentration （μmol·L^-1）	多糖含量 Polysaccharide content (mg·g^-1)	总黄酮含量 Total flavonoids content (mg·g^-1)	总酚含量 Total phenols content (mg·g^-1)	联苄含量 Bibenzyl content (mg·g^-1)
0	77.24±0.30e	3.05±0.25d	6.67±0.06ed	12.12±0.12e
30	79.92±0.55d	3.42±0.21cd	6.81±0.17de	12.50±0.12e
50	82.08±0.62c	3.59±0.21bcd	7.15±0.14bc	14.67±0.24d
70	83.20±0.42c	4.12±0.31ab	7.38±0.10ab	17.84±0.12c
90	89.36±0.85b	4.31±0.16a	7.56±0.02a	21.01±0.31a
110	98.84±0.66a	3.83±0.08ab	6.97±0.04cd	19.91±0.08b
130	71.00±1.21f	3.40±0.25cd	6.46±0.17f	19.57±0.19b
150	37.32±1.07g	3.18±0.49cd	5.35±0.10g	12.43±0.19e

	叶绿素含量 chlorophyll content	增重倍数 Weight gain multiplier	干鲜比 Dry weight-fresh weight ratio	多糖含量 Polysaccharide content	总黄酮含量 Total flavonoids content	总酚含量 Total phenols content	联苄含量 Bibenzyl content
叶绿素含量Chlorophyll content	1.000	0.612	0.387	0.043	0.525	0.079	0.779^*
增重倍数Weight gain multiplier	0.612	1.000	0.895^**	0.474	0.404	0.194	0.754^*
干鲜比Dry weight-fresh weight ratio	0.387	0.895^**	1.000	0.593	0.576	0.365	0.671
多糖含量Polysaccharide content	0.043	0.474	0.593	1.000	0.602	0.894^**	0.548
总黄酮含量Total flavonoids content	0.525	0.404	0.576	0.602	1.000	0.761^*	0.769^*
总酚含量Total phenols content	0.079	0.194	0.365	0.894^**	0.761^*	1.000	0.532
联苄含量Bibenzyl content	0.779^*	0.754^*	0.671	0.548	0.769^*	0.532	1.000
平均值Mean	0.404	0.556	0.581	0.526	0.606	0.471	0.676

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