外源黄酮对红松胚性愈伤组织增殖和体胚发生的影响

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.014

植物研究 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (1): 130-138.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.014

外源黄酮对红松胚性愈伤组织增殖和体胚发生的影响

郭文慧¹, 王越¹, 吴琳², 杨剑飞¹^,³(), 杨玲¹, 张鹏¹^,³, 吴海波¹^,⁴, 沈海龙¹^,⁴

^1.东北林业大学林学院，哈尔滨 150040
^2.吉林森工露水河林业有限公司国家林木良种基地，抚松 134506
^3.森林生态系统可持续经营教育部重点实验室，哈尔滨 150040
^4.国家林业和草原局红松工程技术研究中心，哈尔滨 150040

收稿日期:2024-05-31 出版日期:2025-01-20 发布日期:2025-01-23
通讯作者: 杨剑飞 E-mail:yjf19910304@126.com
作者简介:郭文慧（1997—），女，硕士研究生，主要从事树木组织培养和繁殖生物学与技术研究。
基金资助:
国家重点研发计划项目(2023YFD2200105);中央高校基本科研业务费专项(2572022BA05)

Effects of Exogenous Flavonoids on Embryogenic Callus Proliferation and Somatic Embryogenesis of Korean Pine

Wenhui GUO¹, Yue WANG¹, Lin WU², Jianfei YANG¹^,³(), Ling YANG¹, Peng ZHANG¹^,³, Haibo WU¹^,⁴, Hailong SHEN¹^,⁴

^1.College of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040
^2.National Forest Tree Improved Variety Base，Lushuihe Forestry Co. ，LTD，Fusong 134506
^3.Key Laboratory of Sustainable Management of Forest Ecosystem，Ministry of Education，Harbin 150040
^4.Korean Pine Engineering Technology Research Center of State Forestry and Grassland Administration，Harbin 150040

Received:2024-05-31 Online:2025-01-20 Published:2025-01-23
Contact: Jianfei YANG E-mail:yjf19910304@126.com

摘要/Abstract

摘要：

黄酮在植物体胚发生过程中扮演重要角色。为了探究黄酮对红松（Pinus koraiensis）体胚发生的作用效果，该研究以红松胚性愈伤组织为试材，通过添加不同浓度、不同种类黄酮（槲皮素、柚皮素、儿茶素）及苯丙氨酸解氨酶（PAL）抑制剂2-氨基茚满-2-膦酸盐酸盐，测定处理后胚性愈伤组织增殖率、体胚数量及氧化胁迫相关指标变化。结果表明：胚性愈伤组织的增殖率随着外源黄酮浓度的升高逐渐降低，而体胚诱导数量先升高后降低，体胚产生数量在20 μmol⋅L^-1的外源黄酮处理下达到最高。黄酮能够降低胚性愈伤组织中总活性氧水平（ROS）、过氧化氢（H₂O₂）和丙二醛（MDA）含量，升高超氧化物歧化酶（SOD）活性，降低过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽过氧化物酶活性（GPX）。综上所述，外源黄酮主要通过影响胚性愈伤组织氧化胁迫水平，调控细胞增殖及胚性愈伤组织分化进程，促进红松体胚形成。

关键词: 红松, 胚性愈伤组织, 黄酮, 体胚发生, 氧化胁迫指标

Abstract:

Flavonoids play important roles in plant somatic embryogenesis. In order to explore the effect of flavonoids on somatic embryogenesis of Korean pine（Pinus koraiensis）， the embryogenic calluses were used as materials. The proliferation rate of embryogenic callus and the number of somatic embryos， and oxidative stress indexes in embryogenic callus were assessed after adding flavonoids（quercetin， naringenin， catechin） in different concentrations and phenylalanine aminolytic lyase inhibitor（2-aminoindan-2-phosphonate hydrochloride）. The results showed that the proliferation rate of embryogenic callus was significantly decreased with increasing levels of flavonoids， while the number of somatic embryos induced increased first then decreased， and the number of somatic embryos reached the peak under the treatment of exogenous flavonoids at 20 μmol⋅L^-1. After treatment with flavonoids， the total reactive oxygen species（ROS） level， hydrogen peroxide（H₂O₂） content and malondialdehyde（MDA） content were reduced in embryogenic callus； the superoxide dismutase（SOD） activity was increased； the catalase（CAT）， peroxidase（POD）， ascorbate peroxidase（APX） and glutathione peroxidase（GPX） activities were decreased. In summary， exogenous flavonoids might regulate cell proliferation and callus differentiation by affecting the level of oxidative stress indexes in embryogenic callus， hence， promote the formation of somatic embryos of Korean pine.

Key words: Pinus koraiensis, embryogenic callus, flavonoids, somatic embryogenesis, oxidative stress index

中图分类号:

S722.8

郭文慧, 王越, 吴琳, 杨剑飞, 杨玲, 张鹏, 吴海波, 沈海龙. 外源黄酮对红松胚性愈伤组织增殖和体胚发生的影响[J]. 植物研究, 2025, 45(1): 130-138.

Wenhui GUO, Yue WANG, Lin WU, Jianfei YANG, Ling YANG, Peng ZHANG, Haibo WU, Hailong SHEN. Effects of Exogenous Flavonoids on Embryogenic Callus Proliferation and Somatic Embryogenesis of Korean Pine[J]. Bulletin of Botanical Research, 2025, 45(1): 130-138.

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参考文献 31

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外源黄酮对红松胚性愈伤组织增殖和体胚发生的影响

Effects of Exogenous Flavonoids on Embryogenic Callus Proliferation and Somatic Embryogenesis of Korean Pine

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