论文摘要：超声处理对地灵组培苗生长影响的研究

　　植物与环境是相互作用不可分割的统一体，两者相互依赖，相互影响。 环境因子对植物生长的影响是植物生理学中的一个热点。相对于电磁波、光、热、 声波等环境因子，超声波对植物的生长、发育的研究起步较晚。研究发现超声波 对植物生长发育中的许多生理生化过程都有明显的影响。 　　本文以地灵Stachys sieboldii Miq．组培苗为实验材料，通过不同时间及频率的 超声处理，探讨地灵组培苗在超声处理后的生长变化情况。论文采用由表及里， 由宏观到微观的观察方法，分别从植物个体水平、组织水平、细胞水平以及分子 水平来上研究及探讨超声处理前后地灵组培苗在外部形态、显微结构、超微结构 及基因水平上的变化，试图从不同水平揭示超声处理对植物诱变的机理。旨在从 植物生理生化角度对超声在促进植物生长机理方面做一些有益的探索。目前取得 的实验结果如下： 　　1超声处理可以对地灵组培苗的外观形态造成一定的影响。超声处理还能够对 植株细胞造成损伤。对超声处理后的地灵叶片进行愈伤组织的诱导，结果发现出 现愈伤组织的时间比对照组提前，但在愈伤组织生长后期，愈伤组织的增殖没有 明显变化。此外一定时间的超声处理，还可以促进植株腋芽的生长。超声具有复 杂的生物学效应，从我们的实验结果看，一定时间范围和功率的超声处理可以促 进某些植物的生长，使形成愈伤组织的时间提前。因此可以通过超声来处理某些 采用愈伤组织获得次生代谢物的植物，以缩短实验周期。 　　2超声处理地灵组培苗，能够引起地灵细胞亚显微结构的改变。短时间的处理 可以使细胞发生质壁分离，并且对叶绿体、细胞核等细胞器形成轻微损伤；处理 时间超过一定限度，则引起细胞膜破裂，细胞核严重变形，线粒体、叶绿体结构 不完整，细胞受到较大程度的伤害。此外，超声处理可以影响地灵叶片表面气孔 的开张程度。短时间的超声处理可以促进气孔的开张。 　　3超声处理促进了细胞内相关酶的合成。地灵组培苗经超声处理后，由POD、 CAT和SOD构成的保护酶系统的活性随处理时间的增加而增强，但达到一定的阈 值后又出现不同程度的下降。保护酶系统可以消除植物组织中产生的自由基，避 免其对植物细胞内的核酸和染色体产生危害，因此其活性的升高对植物的生长有 重要意义。 　　4超声处理使细胞的部分基因表达发生了变化，尤其是使基因表达量发生了改 变。地灵组培苗经超声处理后，对其提取的过氧化物酶进行了聚丙烯酰胺凝胶电 泳分析，发现超声处理后各组的过氧化物酶同工酶谱的染色比对照组深，但并没 有出现新的酶带。 　　5超声处理造成基因表达方式发生了变化。这是细胞内部调节系统活动的结 果，是植物对外界环境适应的表现。我们分别测定了超声处理前后DNA和可溶性 蛋白质的含量的变化。结果发现大部分经过超声处理过的地灵组培苗的核酸含量 有着显著的增加。其原因可能是适宜的超声处理能够加速和诱导细胞分裂，刺激 细胞增生，细胞的分裂增加将导致细胞数量的增加，所以单位体积内DNA的含量 有所上升。同时，超声处理后地灵组培苗可溶性蛋白质含量有很大的提高，这说 明超声处理可能使有关应力响应基因开启，转录相应的mRNA并翻译出蛋白质。