穀胱甘肽對孤挺花組培苗瓶內增殖與瓶外生長之影響
14
0
0
全文
(2) 313. 穀胱甘肽與孤挺花組培苗增殖與生長. 液態培養等方式，促進組培鱗莖之生長，然而 在組培苗增殖與鱗莖養成效率上仍有改善空間 (Chen et al. 2018; Chen et al. 2019)。 前 人 研 究指出，孤挺花組培苗在量化過程中，培植體 容易出現玻璃質化與褐化現象亦有待克服 (De Bruyn 1997; Chen & Wang 2000; Chen et al. 2018)。 植物培植體在組織培養繁殖過程中受到遺 傳與環境因子的影響，常出現細胞頑抗化 (recalcitrance)、 玻 璃 質 化 (hyperhydricity) 及 體 細 胞 變 異 (somaclonal variation) 等 現 象， 阻 礙培植體之生長、分化或增殖，推測係因培養 基或培養環境之逆境所造成 (Cassells & Curry 2001; Şen 2012)。Nomura et al. (1998) 指出， 植物細胞在培養過程係處於氧化逆境狀態，導 致細胞生長與增殖受抑制，若能增加細胞對逆 境的抗性，可減少上述生理障礙，進而提升細 胞分化與增殖能力。穀胱甘肽 (glutathione) 是 維持細胞氧化還原平衡的重要物質，其抗氧化 能力具有緩解極端溫度或重金屬離子對植物造 成之傷害 (Cassells & Curry 2001; Yeung et al. 2005; Tyburski & Tretyn 2010; Şen 2012; Yan et al. 2013)。 據 此 推 論， 施 用 GSH 應 該 有 助 於細胞維持於還原狀態，進而降低氧化逆境對 植物造成的傷害。 過 去 研 究 指 出， 施 用 GSH 可 有 效 降 低 蝴 蝶蘭 (Phalaenopsis spp.) 組培苗、蘋果 (Malus pumila) 及開心果 (Pistacia vera) 莖頂培植體 之褐化率，同時促進蝴蝶蘭、蘋果及開心果組 培苗之生長與增殖 (Nomura et al. 1998; Liu et al. 2005; Tabiyeh et al. 2006)。 施 用 GSH 具 有 增 加 菸 草 (Nicotiana tabacum) 組 培 苗 鮮 重 的效果 (Son et al. 2014)。過去研究均以施用 還 原 態 穀 胱 甘 肽 (reduced glutathione; GSH) 居 多， 而 在 氧 化 態 穀 胱 甘 肽 (oxidized glutathione; GSSG) 的研究則相對較少。本研究以 不同濃度之 GSH 或 GSSG 溶液處理孤挺花組 培鱗莖培植體，或添加於培養基進行共培養， 探討穀胱甘肽對組培苗生長與增殖的影響。此 外，利用不同濃度之 GSH 或 GSSG 溶液噴施 溫室栽培的出瓶苗，探討穀胱甘肽對出瓶苗生 長之影響，期能開發提升組培苗繁殖與生長效 率之方法，進而加速新品種之上市與推廣。. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 313. 材料與方法 材料來源、培養基配製及培養條件 本 研 究 利 用 孤 挺 花「紅 獅」 (‘Red Lion’) 與「千 禧 之 星」 (‘Blossom Peacock’) 組 培 苗 為 材 料。 培 養 基 配 製 與 組 培 苗 繁 殖 方 法 參 閱 Chen et al. (2017)、Chen et al. (2018)、Chen et al. (2019)。穀胱甘肽具有還原態 (GSH) 及 氧化態 (GSSG) 兩種型態，均由台灣鐘化股份 有限公司 (台灣台北市) 提供。由於 2 個 GSH 可 經 由 穀 胱 甘 肽 氧 化 酵 素 (glutathione peroxidase; GSH-Px) 氧化成 GSSG，而 GSSG 則透過 穀胱甘肽還原酵素 (glutathione reductase; GSHRx) 還原成 2 個 GSH。因此，本研究中 GSH 處 理濃度係以 GSSG 處理濃度之 2 倍為其對應濃 度，進行穀胱甘肽相關濃度試驗。培植體接種 於含 20 mL 固態或液態培養基之 125 mL 三角 瓶中，培養環境為 26℃ ± 2℃， 液 態 培 養 則 置 於 水 平 迴 轉 式 振 盪 器 (SK-302AB， 三 寬 有 限 公司，台灣台中市) 以 100 rpm 速度進行培養。. 穀胱甘肽處理濃度與時間在照光或黑暗 條件下對孤挺花「紅獅」組培苗增殖之 影響 選 取 鱗 莖 直 徑 約 為 7−8 mm 之「紅 獅」 組 培苗為材料，切除葉片與根部後，將鱗莖十字 縱切成 1/4 鱗莖作為培植體，穀胱甘肽溶液以 0.22 μm 微 孔 濾 膜 (Millex®, Merck, Darmstadt, Germany) 過濾備用。將培植體接種於無菌水 (對照組)、32.50 μM、65.00 μM GSH 或 16.25 μM、32.50 μM GSSG 溶液中，在 10 μmol m -2 s -1 照 光 或 黑 暗 環 境 下 振 盪 培 養 1 h 或 2 h， 而 後 接 續 培 養 於 含 有 3% 蔗 糖、1.0 mg L -1 6苯 甲 基 腺 嘌 呤 (6-benzylaminopurine; BA) 與 0.1 mg L-1 萘乙酸 (α-naphthalene acetic acid; NAA) 之 MS (Murashige & Skoog 1962) 固 態 培 養 基，再置於 38 μmol m -2 s -1 照光或黑暗環境下 培養。培養達 8 wk 或 12 wk 後，調查每一鱗 莖誘導形成之組培苗數。本試驗採 3 重複，每 瓶接種 4 個 1/4 鱗莖為 1 重複。. 穀胱甘肽於低照度環境下液態振盪培養 對孤挺花「千禧之星」組培苗增殖之影響 利用與上述試驗相同方法以「千禧之星」. 2020/12/17 下午 01:59:19.
(3) 314. 台灣農業研究 第 69 卷 第 4 期. 1/4 鱗 莖 為 培 植 體， 接 種 於 含 有 3% 蔗 糖、1.0 mg L-1 BA 與 0.1 mg L-1 NAA 之 MS 液態培養基， 分 別 添 加 穀 胱 甘 肽 使 濃 度 為 32.50 μM、65.00 μM GSH 或 16.25 μM、32.50 μM GSSG。 培 植 體於 10 μmol m-2 s-1 低照度環境下振盪培養達 4、 8 與 12 wk 後，調查具有綠葉之組培苗數。本 試驗採 3 重複，每瓶接種 4 個 1/4 鱗莖為 1 重複。. 穀胱甘肽對溫室栽培孤挺花「紅獅」出 瓶苗生長之影響 選取直徑約 5–6 mm 鱗莖之「紅獅」組培苗 為材料，切除部分葉片與根系後 (葉與根均保 留約 3–5 mm) 為培植體，培植體接種於含有 6% 蔗糖、1.0 mg L -1 BA 與 0.1 mg L -1 NAA 之 MS 固態培養基中培養 12 wk 後，將出瓶苗洗 淨後，先以免賴得 (Benomyl) (50% 可濕性粉 劑) 1,000× 溶液浸泡 30 min，取出晾乾後再進 行種植。依出瓶苗鱗莖大小分為大苗 (鱗莖直 徑約 12 mm) 與小苗 (鱗莖直徑約 8 mm)，切除 部分葉片與根系後 (葉片與根系分別保留 5 cm 與 3 cm)， 種 植 於 盛 裝 混 合 介 質 (泥 炭 苔： 蛭 石：珍珠石 = 2：1：1；v/v/v) 之 35 孔穴盤，栽 培於具有風扇與水牆之溫室環境下，第 9 週開 始 進 行 穀 胱 甘 肽 處 理， 分 別 為 0.0、162.8、 325.7、651.4 μM GSH 與 0.0、81.4、162.8、325.7 μM GSSG，每 4 週 噴 施 一 次， 直 到 第 25 週 共 處 理 5 次， 每 15 株 噴 施 量 約 為 50 mL。 處 理 結束 7 wk 後，調查鱗莖直徑與鮮重、葉重、 葉 數、 葉 長 及 葉 寬。 本 試 驗 自 7 月 開 始 至 隔 年 1 月結束，溫室環境於 7 月至 9 月利用雙層 (80% 與 60%) 黑 網 遮 光， 高 低 溫 分 別 約 32℃ 與 25℃，而 10 月至隔年 1 月則為單層 60% 黑 網遮光，高低溫分別約 27℃與 18℃。本試驗採 用 3 重複，每重複為 5 株出瓶苗。. 試驗設計和統計分析 本 研 究 採 完 全 逢 機 設 計 (completely randomized design; CRD) 進行試驗。試驗所得資 料 經 SAS Enterprise Guide 7.1 套 裝 統 計 分 析 軟體進行變方分析 (analysis of variance; ANOVA)， 若 處 理 間 差 異 顯 著 (P < 0.05)， 則 以 最 小顯著差異性測驗 (least significant difference test; LSD test) 比較各處理平均值間之差異。. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 314. 結果 穀胱甘肽處理濃度與時間在照光或黑暗 條件下對孤挺花「紅獅」組培苗增殖之 影響 鱗莖培植體以不同形態與濃度之穀胱甘肽 溶液於 10 μmol m -2 s -1 低照光環境下，振盪處 理 1 h 或 2 h 後接種於固態培養基，接續培養 於 38 μmol m -2 s -1 照 光 或 黑 暗 環 境 下， 對「紅 獅」組培苗增殖影響結果如表 1 所示。照光下 培養之變方分析 (ANOVA) 顯示，在培養 8 wk 後，振盪處理時間與穀胱甘肽處理對組培苗增 殖 分 別 具 有 顯 著 (P < 0.05) 與 非 常 顯 著 (P < 0.001) 的影響，但兩者間並無顯著交感效應； 而在培養 12 wk 後，振盪處理時間與穀胱甘肽 處理對組培苗增殖分別具有極顯著 (P < 0.01) 與非常顯著的影響，且兩者間具有極顯著交感 效 應。 組 培 苗 增 殖 結 果 顯 示， 照 光 培 養 8 wk 後，65.00 μM GSH 與 32.50 μM GSSG 振盪 2 h 處 理 組 可 得 最 高 之 12.3 苗， 但 和 32.50 μM GSSG 振 盪 1 h 處 理 組 與 對 照 組 之 間 並 無 顯 著 差 異； 而 在 培 養 12 wk 後， 仍 以 65.00 μM GSH 振盪 2 h 處理組保有最高苗數為 14.7 苗， 與 32.50 μM GSSG 振 盪 培 養 2 h 處 理 組 雖 無 顯著差異，但仍顯著大於其餘處理組與對照組 (表 1)。 黑暗下培養之變方分析 (ANOVA) 結果顯 示，在培養 8 wk 後，振盪處理時間對組培苗 增殖具有顯著的影響，而穀胱甘肽處理與兩試 驗因子間交感效應均無顯著影響。培養 12 wk 後， 穀 胱 甘 肽 處 理 對 組 培 苗 增 殖 並 無 顯 著 影 響，但振盪處理時間與兩試驗因子間交感效應 分別有非常顯著與顯著影響。組培苗增殖結果 顯示，黑暗培養環境下之組培苗增殖較照光環 境 為 差， 培 養 8 wk 後 之 苗 數 約 在 5.7–7.3 苗 之間，各處理組與對照組間並無顯著差異；培 養 12 wk 後，65.0 μM GSH 振盪 1 h 處理組所 得苗數達 9.7 苗，顯著高於其餘處理組與對照 組，而其餘處理組與對照組間之差異均不顯著 (表 1)。 圖 1 係 1/4 鱗莖於不同濃度穀胱甘肽溶液 振盪處理後於固態培養基中，分別於照光或黑 暗環境下培養 8 wk 後之組培苗生長情形，顯. 2020/12/17 下午 01:59:19.
(4) 315. 穀胱甘肽與孤挺花組培苗增殖與生長. 表 1. 穀胱甘肽處理濃度與時間在照光或黑暗條件下對孤挺花「紅獅」組培苗增殖之影響。 Table 1. Effect of glutathione and shaking time on in vitro proliferation of Hippeastrum hybridum ‘Red Lion’ plantlets under light or dark culture conditionz. Illumination Light. Shaking culture time (h) 1. 2. Treatment (μM) Control. No. of plantlets per bulb 8 wk. 12 wk y. 10.7 ± 0.3 abc. 12.3 ± 0.9 bcd. GSH 32.50. 8.7 ± 0.3 d. 9.3 ± 0.3 f. GSH 65.00. 9.7 ± 0.9 cd. 11.7 ± 0.3 cde. GSSG 16.25. 9.3 ± 0.3 cd. 11.0 ± 0.2 de. GSSG 32.50. 12.0 ± 0.6 ab. 12.7 ± 0.3 bc. Control. 10.0 ± 0.6 cd. 11.7 ± 0.3 cde. GSH 32.50. 10.3 ± 0.3 bcd. 11.0 ± 0.6 de. GSH 65.00. 12.3 ± 0.9 a. 14.7 ± 0.8 a. GSSG 16.25 GSSG 32.50. 9.3 ± 0.7 cd 12.3 ± 0.3 a. 10.7 ± 0.3 ef 13.7 ± 0.3 ab. F-testx. Source. *. **. Treatment. ***. ***. Shaking culture time × treatment. ns. **. Shaking culture time. Dark. 1. 2. Source. Control. 7.3 ± 0.3 A. 7.3 ± 0.3 BC. GSH 32.50. 7.3 ± 0.9 A. 8.0 ± 0.6 B. GSH 65.00. 7.3 ± 0.3 A. 9.7 ± 0.7 A. GSSG 16.25. 7.0 ± 0.1 A. 8.0 ± 0.1 B. GSSG 32.50. 7.3 ± 0.3 A. 8.0 ± 0.2 B. Control. 6.7 ± 0.9 A. 7.3 ± 0.3 BC. GSH 32.50. 6.7 ± 0.7 A. 6.7 ± 0.9 BC. GSH 65.00. 6.0 ± 0.6 A. 6.0 ± 0.6 C. GSSG 16.25. 5.7 ± 0.9 A. 6.7 ± 0.2 BC. GSSG 32.50. 6.7 ± 0.3 A. 6.9 ± 0.3 BC. x. F-test *. ***. Treatment. ns. ns. Shaking culture time × treatment. ns. *. Shaking culture time. z. One-quarter bulb explants were shaking cultured in autoclaved water (control), reduced glutathione (GSH) or oxidized glutathione (GSSG) solution for 1 h or 2 h before inoculated on a MS (Murashige & Skoog 1962) medium containing 3% sucrose, 1.0 mg L-1 6-benzylaminopurine (BA) and 0.1 mg L-1 1-naphthylacetic acid (NAA) under light (38 μmol m-2 s-1) or dark condition for 8 wk and 12 wk of culture. y Means of plantlets per flask with four 1/4-bulb explants in each column followed by different letters are significantly different at the 5% level by least significant difference (LSD) test. x F-test of ANOVA. ns: non-significant; *, ** and *** are significant at 5%, 1% and 0.1% levels, respectively.. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 315. 2020/12/17 下午 01:59:19.
(5) 316. 台灣農業研究 第 69 卷 第 4 期. 圖 1. 孤挺花「紅獅」1/4 組培鱗莖培植體經不同濃度之穀胱甘肽溶液浸泡後，培養於照光或黑暗環境下之組 培苗增殖與生長情形。將培植體經無菌水 (C)、32.50 μM 或 65.00 μM GSH (A1、A2) 及 16.25 μM 或 32.50 μM GSSG (B1、B2) 浸泡 1 h (a) 或 2 h (b) 後，接種於含有 3% 蔗糖、1.0 mg L-1 BA 與 0.1 mg L-1 NAA 之 MS 固態培養基， 置於照光 (38 μmol m-2 s-1) (L) 或黑暗 (D) 環境下培養 8 wk 後，組培苗之增殖與生長情形。Bar = 1 cm。 Fig. 1. Proliferation and growth of in vitro Hippeastrum hybridum ‘Red Lion’ plantlets. One-quarter bulb was immersed in 32.50 μM and 65.00 μM reduced glutathione (GSH) (A1, A2), 16.25 μM and 32.50 μM oxidized glutathione (GSSG) (B1, B2) or autoclaved water (C) for 1 h (a) or 2 h (b), before inoculated on a MS (Murashige & Skoog 1962) medium containing 3% sucrose, 1.0 mg L-1 6-benzylaminopurine (BA) and 0.1 mg L-1 1-naphthylacetic acid (NAA) under light (38 μmol m-2 s-1) (L) or dark (D) condition for 8 wk of culture. Bar = 1 cm.. 示照光處理可形成綠色苗，培植體與培養基褐 化情形並不明顯；而黑暗處理則形成白化苗， 且莖基部之褐化現象較為明顯。. 穀胱甘肽於低照度環境下液態振盪培養 對孤挺花「千禧之星」組培苗增殖之影響 本試驗分別在培養 4、8 及 12 wk 後進行. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 316. 調查，培養 4 wk 後之結果顯示，以 65.00 μM GSH 處 理 每 個 鱗 莖 可 得 約 6.0 苗， 顯 著 高 於 32.50 μM GSSG 處理組與對照組，但與 32.50 μM GSH 和 16.25 μM GSSG 處 理 組 之 間 無 顯 著 差 異。 在 培 養 8 wk 後，65.00 μM GSH 與 16.25 μM GSSG 處 理 組 顯 著 高 於 32.50 μM GSSG 處理組，但是與 32.50 μM GSH 處理組. 2020/12/17 下午 01:59:21.
(6) 317. 穀胱甘肽與孤挺花組培苗增殖與生長. 和對照組之間無顯著差異。而培養 12 wk 後， 16.25 μM GSSG 處 理 組 得 約 8.7 苗 為 最 高， 雖與 65.00 μM GSH 處理組之間無顯著差異， 但顯著高於其餘穀胱甘肽處理組與對照組 (表 2)。圖 2 為 10 μmol m -2 s -1 低照度環境下，組 培苗於不同濃度穀胱甘肽培養液中培養 8 wk 後之生長情形，穀胱甘肽處理組與對照組之培 養液皆呈現褐化情形。. 穀胱甘肽對溫室栽培孤挺花「紅獅」出 瓶苗生長之影響 本試驗依據出瓶苗鱗莖大小，分為直徑約 12 mm 之大苗與直徑約 8 mm 之小苗兩組試驗 材料，出瓶苗在溫室中生長至第 9 週開始噴施 不同濃度之穀胱甘肽溶液，每 4 週噴施 1 次至 第 25 週，共噴施 5 次，並於停止噴施 7 wk 後 進行調查，結果如表 3 所示。就大苗噴施穀胱 甘肽溶液之結果而言，鱗莖直徑係以 162.8 μM GSSG 處 理 組 最 高， 顯 著 高 於 651.4 μM GSH 與 81.4 μM GSSG 處理組，但與其餘處理組和 對 照 組 之 間 無 顯 著 差 異； 鱗 莖 直 徑 生 長 指 數 (growth index; GI) 以 162.8 μM GSSG 處理組最 高，顯著高於 651.4 μM GSH 與 81.4 μM GSSG 處 理 組， 但 與 其 餘 各 處 理 組 和 對 照 組 之 間 無 顯著差異。鱗莖鮮重以 162.8 μM GSSG 處理 組 最 高， 顯 著 高 於 651.4 μM GSH、81.4 μM GSSG 與 325.7 μM GSSG 處 理 組， 但 與 其 餘 處理組和對照組之間無顯著差異。葉片鮮重以. 162.8 μM GSSG 處 理 組 顯 著 高 於 其 餘 處 理 組 與對照組，而 651.4 μM GSH 處理組顯著低於 對照組，其餘處理組與對照組之間則無顯著差 異。全株鮮重以 162.8 μM GSSG 處理組顯著 高於其餘處理組與對照組，而 651.4 μM GSH 與 81.4 μM GSSG 處理組則顯著低於對照組， 其餘處理組與對照組之間無顯著差異。全株鮮 重生長指數以 325.7 μM GSH 最高，顯著大於 81.4 μM GSSG 處理組，而與其餘處理組和對 照組之間無顯著差異 (表 3)。 就 小 苗 噴 施 GSH 或 GSSG 溶 液 之 結 果 而 言，各處理組與對照組之鱗莖直徑約為 21.7– 23.7 mm， 生 長 指 數 則 在 1.7–2.0 之 間， 均 無 顯 著 差 異。 鱗 莖 鮮 重 以 651.4 μM GSH 處 理 組顯著低於 162.8 μM GSH、162.8 μM GSSG 及 325.7 μM GSSG 處理組，但與其餘處理組 和對照組之間無顯著差異。葉片鮮重以 325.7 μM GSSG 處 理 組 顯 著 高 於 325.7 μM GSH、 651.4 μM GSH 及 81.4 μM GSSG 處理組，但 與其餘處理組和對照組之間無顯著差異。全株 鮮重以 162.8 μM 與 325.7 μM GSSG 處理組最 高，與 162.8 μM GSH 處理組無顯著差異，但 是顯著高於其餘處理組與對照組。全株鮮重之 生長指數約在 15.5–19.4 之間，各處理組與對 照組之間均無顯著差異 (表 3)。 針對穀胱甘肽處理對植株葉片生長而言， 除葉片鮮重已列於表 3 外，其他如葉數、葉長 及葉寬在各處理組與對照組之間的差異並不明. 表 2. 穀胱甘肽於低照光環境下液態振盪培養對孤挺花「千禧之星」組培苗增殖之影響。 Table 2. Effect of glutathione on proliferation of in vitro Hippeastrum hybridum ‘Blossom Peacock’ plantlets in liquid medium under lower light (10 μmol m-2 s-1) conditionz. No. of plantlets per bulb y. Treatment. 4 wk. 8 wk. 12 wk. Control. 4.3 ± 0.3 bx. 6.7 ± 0.3 ab. 6.7 ± 0.3 bc. GSH 32.50 μM. 4.7 ± 0.7 ab. 6.7 ± 0.7 ab. 7.0 ± 0.6 bc. GSH 65.00 μM. 6.0 ± 0.2 a. 7.7 ± 0.3 a. 8.0 ± 0.6 ab. GSSG 16.25 μM. 5.7 ± 0.7 ab. 8.0 ± 0.6 a. 8.7 ± 0.8 a. GSSG 32.50 μM. 4.3 ± 0.3 b. 5.7 ± 0.7 b. 6.0 ± 0.4 c. z. One-quarter bulb (about 7–8 mm diameter) explant was cultured on a MS (Murashige & Skoog 1962) liquid medium containing 3% sucrose, 1.0 mg L-1 6-benzylaminopurine (BA) and 0.1 mg L-1 1-naphthylacetic acid (NAA) with 100 rpm under lower light (10 μmol m-2 s-1) condition for 4, 8 and 12 wk of culture. y GSH: reduced glutathione; GSSG: oxidized glutathione. x Means of plantlets per flask with four 1/4-bulb explants in each column followed by different letters are significantly different at the 5% level by least significant difference (LSD) test.. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 317. 2020/12/17 下午 01:59:22.
(7) 318. 台灣農業研究 第 69 卷 第 4 期. 圖 2. 孤挺花「千禧之星」1/4 組培鱗莖培養於含有穀胱甘肽之液態培養基中，於低照光環境下組培苗之增殖 與生長情形。將 1/4 鱗莖培養於含有 1.0 mg L-1 BA 與 0.1 mg L-1 NAA 之 MS 液態培養基 (Control)、32.50 μM、 65.00 μM GSH (A1、A2) 或 16.25 μM、32.50 μM GSSG (B1、B2)，於低照光 (10 μmol m-2 s-1) 環境下培養 8 wk 後， 組培苗之增殖與生長情形。Bar = 1 cm。 Fig. 2. Proliferation and growth of in vitro Hippeastrum hybridum ‘Blossom Peacock’. One-quarter bulb was cultured on MS (Murashige & Skoog 1962) liquid medium containing 3% sucrose, 1.0 mg L-1 BA and 0.1 mg L-1 1-naphthylacetic acid (NAA) (Control), 32.50 μM and 65.00 μM reduced glutathione (GSH) (A1, A2) or 16.25 μM and 32.50 μM oxidized glutathione (GSSG) (B1, B2) under low light condition (10 μmol m-2 s-1) for 8 wk of culture. Bar = 1 cm.. 顯，葉數約 4.9–6.2 片，葉長為 42.0–49.3 cm， 葉 寬 約 17.4–20.2 mm (資 料 未 列)。 圖 3 顯 示 出瓶苗經不同濃度穀胱甘肽溶液噴施處理，於 溫室環境生長達 32 wk 後，其植株葉片、鱗莖 大小與根系生長之結果。. 討論 穀 胱 甘 肽 (glutathione) 是 植 物 細 胞 中 普 遍存在的一種物質，具有調節細胞氧化還原狀 態 的 功 能。 植 物 生 理 和 代 謝 過 程 中，GSH 與 GSSG 含 量 及 兩 者 比 率 (GSH/GSSG ratio) 扮 演重要角色，比值較高即表示 GSH 含量較高， 具有較佳抗氧化能力。近年來相當多研究結果 顯示，穀胱甘肽處理可調節植物生長、發育及 耐逆境反應，施用 GSH 可維持植物之正常功 能並促進生長，藉以對抗非生物性逆境 (Yeung et al. 2005; Şen 2012; Yan et al. 2013; Çevik & Ünyayar 2015)。 植 物 組 織 培 養 過 程 中， 初. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 318. 代或繼代培養之切割操作，抑或培養基的物理 或化學環境，對培植體均會造成氧化逆境 (oxidative stress)。培植體的氧化還原狀態對於植 物 器 官 形 成、 分 化 及 再 生 均 有 所 影 響， 多 數 芽 體 形 成 需 要 還 原 態 環 境 (reducing environment)，而體胚形成則需要氧化因子 (oxidizing factors) (Cassells & Curry 2001; Tyburski & Tretyn 2010)。 Son et al. (2014) 於菸草 (Nicotiana tabacum) 研究結果顯示，100 μM GSH 處理組與對照組 之間無顯著差異，但提高濃度至 1,000 μM 時， 則增加組培苗鮮重。Liu et al. (2005) 於蝴蝶 蘭 (Phalaenopsis spp.) 組培苗研究顯示，200 mg L -1 (651.4 μM) GSH 處理組具有最佳之增 殖與生長促進效果，但提高濃度至 300 mg L -1 時，雖培養初期具有顯著效果，但延長培養至 60 d 時，則與對照組之間無顯著差異。唐菖蒲 (Gladiolus hybridus) 芽體再生研究結果顯示， 100 μM GSH 處理組具有促進芽體形成 (shoot. 2020/12/17 下午 01:59:23.
(8) 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 319. 26.1 ± 0.3 ab 24.5 ± 0.8 bc. 325.7 651.4 81.4 162.8 325.7. GSH. GSSG. GSSG. GSSG. 22.6 ± 0.6 A 21.7 ± 0.7 A. 325.7 651.4 81.4 162.8 325.7. GSH. GSH. GSSG. GSSG. GSSG. 23.5 ± 0.6 A. 23.5 ± 1.1 A. 22.8 ± 1.3 A. 23.7 ± 0.4 A. 162.8. GSH. 22.8 ± 0.7 A. 0.0. Control. 25.3 ± 0.7 abc. 27.4 ± 1.2 a. 23.1 ± 1.3 c. 26.0 ± 0.3 ab. 162.8. GSH. 1.90 ± 0.08 A. 1.90 ± 0.13 A. 1.80 ± 0.17 A. 1.70 ± 0.09 A. 1.80 ± 0.07 A. 2.00 ± 0.05 A. 1.90 ± 0.08 A. 1.10 ± 0.06 abc. 1.30 ± 0.10 a. 0.90 ± 0.11 c. 1.00 ± 0.06 bc. 1.20 ± 0.03 ab. 1.20 ± 0.02 ab. 1.10 ± 0.04 abc. 25.3 ± 0.4 abcx. GSH. Growth indexy of diameter. Diameter of bulb (mm). 0.0. Concentration (μM). Control. Treatment. 12.2 ± 0.3 A. 12.6 ± 0.6 A. 11.0 ± 0.6 AB. 10.5 ± 0.7 B. 11.6 ± 0.7 AB. 12.7 ± 0.2 A. 11.7 ± 0.5 AB. 13.9 ± 0.1 bc. 16.3 ± 0.5 a. 11.9 ± 0.7 d. 12.7 ± 0.3 cd. 15.0 ± 0.7 ab. 15.8 ± 0.5 ab. 14.6 ± 1.0 abc. Fresh weight of bulb (g). 20.0 ± 0.3 A. 19.4 ± 0.2 AB. 18.6 ± 0.2 B. 18.5 ± 0.6 B. 17.1 ± 0.6 C. 18.8 ± 0.3 AB. 18.9 ± 0.5 AB. 16.2 ± 0.1 cd. 20.1 ± 0.2 a. 15.7 ± 0.4 d. 13.7 ± 1.2 e. 18.2 ± 0.0 b. 17.3 ± 0.1 bc. 16.8 ± 0.2 bcd. Fresh weight of leaf (g). 32.2 ± 0.1 A. 32.1 ± 0.8 A. 29.7 ± 0.6 BC. 29.0 ± 1.3 C. 28.7 ± 0.8 C. 31.4 ± 0.2 AB. 30.6 ± 0.4 BC. 30.1 ± 0.2 cd. 36.3 ± 0.6 a. 27.6 ± 1.2 de. 26.4 ± 1.3 e. 33.2 ± 0.8 b. 33.1 ± 0.5 b. 31.4 ± 1.0 bc. Total fresh weight (g). 18.7 ± 1.0 A. 19.1 ± 2.9 A. 16.5 ± 1.6 A. 15.5 ± 2.7 A. 19.4 ± 3.7 A. 16.6 ± 0.2 A. 18.6 ± 0.9 A. 8.8 ± 0.6 ab. 10.0 ± 0.7 ab. 7.0 ± 0.8 b. 8.1 ± 0.5 ab. 10.6 ± 1.2 a. 9.5 ± 0.8 ab. 9.4 ± 2.0 ab. Growth index of total fresh weight. In vitro rooted large (about 12 mm in bulb diameter) and small (about 8 mm in bulb diameter) plantlets of H. hybridum ‘Red Lion’ were planted on a mixed substrate (peat moss : vermiculite : perlite = 2 : 1 : 1, v/v/v) for 8 wk of culture, before spraying various concentrations of glutathione [0.0, 162.8, 325.7 and 651.4 μM reduced glutathione (GSH) and 0.0, 81.4, 162.8 and 325.7 μM oxidized glutathione (GSSG)] every 4 wk for a total of 5 times application. Data were collected 7 wk after the last application. Each treatment had 3 replications, 5 plants per replication and 50 mL solution was sprayed on 15 plants. y Growth index = [final diameter (or fresh weight) – initial diameter (or fresh weight)]/initial diameter (or fresh weight). x Means in the same column followed by different letters are significantly different at the 5% level by the least significant difference (LSD) test.. z. Small. Large. Bulb size. 表 3. 穀胱甘肽對溫室栽培孤挺花「紅獅」出瓶苗生長之影響。 z Table 3. Effect of glutathione on growth of de-flask plantlets of Hippeastrum hybridum ‘Red Lion’ in greenhouse .. 穀胱甘肽與孤挺花組培苗增殖與生長 319. 2020/12/17 下午 01:59:23.
(9) 320. 台灣農業研究 第 69 卷 第 4 期. 圖 3. 孤挺花「紅獅」出瓶苗於不同穀胱甘肽處理條件下，在溫室生長達 32 wk 之植株。大苗 (Large；直徑 約 12 mm) 與小苗 (Small；直徑約 8 mm) 以混合介質 ( 泥炭苔：蛭石：珍珠石 = 2：1：1，體積比 ) 種植 8 wk 後開始處理，每 4 wk 噴施純水 (Control)、GSH (162.8、325.7 及 651.4 μM；GSH-a, -b, -c) 或 GSSG (81.4、 162.8 及 325.7 μM；GSSG-a, -b, -c)，共噴施 5 次，停止施用 7 wk 後調查與拍照；每處理 3 重複，每重複 5 株， 每 15 株噴施 50 mL 穀胱甘肽溶液。Bar = 10 cm。 Fig. 3. Hippeastrum hybridum ‘Red Lion’ plants grew under various glutathione treatments for 32 wk in greenhouse condition. In vitro rooted large (bulb diameter about 12 mm) and small (bulb diameter about 8 mm) plantlets of H. hybridum ‘Red Lion’ were planted in a mixed substrate (peat moss : vermiculite : perlite = 2 : 1 : 1, v/v/v) for 8 wk of culture, before spraying pure water (Control), reduced glutathione (GSH) (162.8, 325.7 and 651.4 μM) (GSH-a, -b and -c), and oxidized glutathione (GSSG) (81.4, 162.8 and 325.7 μM) (GSSG-a, -b and -c) solutions every 4 wk for a total of 5 times application. Data and photos were collected 7 wk after the last application. Each treatment had 3 replications, 5 plants per replications and 50 mL glutathione solution was sprayed on 15 plants. Bar = 10 cm.. organogenesis) 效果，但提高濃度至 500 μM 或 1,000 μM GSH 時，則產生抑制結果 (Gupta & Datta 2003)。千日菊 (Acmella oleracea) 組培 苗研究顯示，對照組在存活率、芽數及芽長均 顯 示 高 於 1–25 mg L -1 (3.26–81.40 μM) GSH 處理組，顯示添加 GSH 不利於芽體生長與增 殖 (Shankar et al. 2012)。本研究利用「紅獅」 1/4 鱗莖作為培植體，經穀胱甘肽處理後，分 別於照光與黑暗環境進行試驗。照光培養之變 方分析結果顯示，「紅獅」組培苗增殖之影響 因子受到振盪處理時間與穀胱甘肽處理兩因子 之影響，且振盪處理時間與穀胱甘肽處理之交 感效應隨著培養時間延長而更加顯著。而在黑. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 320. 暗環境下培養 8 wk 時，僅振盪處理時間具有 顯 著 影 響， 延 長 培 養 至 12 wk 時， 振 盪 處 理 時間之影響更為顯著，其與穀胱甘肽處理之交 感效應從不顯著變為顯著 (表 1)。上述結果顯 示，穀胱甘肽對培植體影響之時間相當長久， 這個觀點在以往研究中因為較少被長期追蹤以 致 往 往 被 忽 略。Foyer & Noctor (2011) 評 論 報告指出，GSH 參與植物光訊息傳遞 (signal transduction) 與適應強光的電生理訊息傳遞路 徑， 而 且 與 光 感 受 器 訊 息 具 有 鏈 結 關 係。 此 外，GSH 可 藉 由 調 控 細 胞 生 長 素 轉 運 (auxin transportation) 和訊息傳遞等機制而達到增殖 目的。本研究結果顯示，穀胱甘肽處理對培植. 2020/12/17 下午 01:59:24.
(10) 穀胱甘肽與孤挺花組培苗增殖與生長. 體之促進效果，在照光環境較黑暗環境具有較 顯著之影響。 本研究瓶內試驗穀胱甘肽使用濃度為 16.25–65.00 μM 之間，在 38 μmol m-2 s-1 照光環 境下培養 12 wk 後，65.00 μM GSH 處理具有促 進「紅獅」組培苗增殖之效果。在 10 μmol m -2 s -1 低照度環境下培養，「千禧之星」組培苗在 4 wk 短期培養時之增殖效果，亦以 65.00 μM GSH 處理為佳，但延長培養至 12 wk 時則以 16.25 μM GSSG 處理最佳。上述結果顯示，在不同 培養環境與時間條件下，穀胱甘肽對促進組培 苗增殖之最佳型態與濃度並不相同，推測不同 型態穀胱甘肽在植物體內經過較長時間的轉換 後，其作用可能具有不同表現，因此其型態與 濃 度 處 理 效 果 的 長 效 性 值 得 進 一 步 探 討。 此 外，固態培養之「紅獅」試驗在 38 μmol m -2 s -1 照光環境培養 8–12 wk 時，其組培苗增加率在 7–21% 之間 (表 1)，顯示可延長其繼代培養期 間 至 12 wk。 而 液 態 培 養 之「千 禧 之 星」 試 驗 於 10 μmol m -2 s -1 低照度環境培養 8–12 wk 時， 組培苗增加率僅 0–9%，而且若就每週之芽體 增殖率而言，培養達 4 wk 時約為 1.1–1.5，而 在 8 wk 培養後降為 0.7–1.0，培養達 12 wk 後 僅 為 0.5–0.7 (表 2)。 此 外， 在 低 照 度 環 境 下 液態培養 4 wk 時之芽體增殖率最高，而培養 8 wk 後之培植體與培養液均出現嚴重褐化現 象 (圖 2)，因此建議其繼代培養期間以 4–8 wk 之間為宜。 Nomura et al. (1998) 以蘋果 (Malus pumila) M26 品 系 為 材 料， 以 100 μM GSH 溶 液 浸泡莖頂，再培養於不含 GSH 之培養基，不 僅可抑制培植體褐化現象，並促進其生長與增 重。但若接續培養於含 GSH 之培養基中，則 造成基部癒合組織大量生長，且無法促進芽體 生長。開心果 (Pistacia vera) 研究結果顯示， 莖 頂 因 切 割 導 致 嚴 重 褐 化 而 死 亡， 但 以 100 μM GSH 溶 液 浸 泡 後 再 培 養 於 增 殖 培 養 基， 可 促 進 其 生 長 與 增 重。 同 時 伴 隨 酚 類 化 合 物 的減少，以及苯丙氨酸解氨酶 (phenylalanine ammonialyase; PAL) 與過氧化酶 (peroxidase; POD) 活 性 之 降 低， 亦 即 GSH 處 理 可 提 升 莖 頂之抗氧化能力 (Tabiyeh et al. 2006)。Liu et al. (2005) 於蝴蝶蘭 (Phalaenopsis spp.) 研究. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 321. 321. 顯示，添加 GSH 於培養基中不僅可抑制組培 苗褐化現象，並促進其增殖與生長。本研究穀 胱甘肽處理在 38 μmol m -2 s -1 照光環境下，培 植體褐化現象並不明顯，但黑暗固態培養環境 或 10 μmol m -2 s -1 低照度液態培養環境下，則 可見明顯褐化現象 (圖 1–2)。亦即穀胱甘肽處 理對於抑制培植體褐化之效果，在黑暗或低照 光培養環境下之效果並不明顯，但特定濃度如 16.25 μM GSSG 處 理 組 仍 有 顯 著 高 於 對 照 組 之增殖倍率 (表 2)。 Baťková et al. (2008) 指出，組培苗在瓶 內階段與出瓶馴化過程中，面對不同逆境的考 驗，包括水分逆境與光抑制現象，導致活性氧 族 (reactive oxygen species; ROS) 大 量 形 成 與抗氧化酵素 (antioxidative enzymes) 逐漸增 加，顯示組培苗在此期間遭受嚴重的氧化逆境 (oxidative stress) 傷害。Yan et al. (2013) 評論 報告指出，GSH 是植物體內重要抗氧化物質， 具 有 清 除 活 性 氧 自 由 基、 減 輕 膜 損 傷 與 脂 質 過氧化，以及緩解極端溫度、乾旱、重金屬及 鹽分等逆境傷害。Çevik & Ünyayar (2015) 於 鷹嘴豆 (Cicer spp.) 研究結果顯示，葉片噴施 GSH 可提高 Cicer arietinum 之 GSH 含量，因 此較能夠耐乾旱逆境。Ding et al. (2016) 於胡 瓜 (Cucumis sativus) 研究結果顯示，250 μM GSH 噴施處理可促進種子苗之株高、鮮乾重及 光合作用。小麥 (Triticum aestivum) 研究結果 顯 示， 利 用 50 ppm 或 100 ppm (162.8 μM 或 325.6 μM) GSH 溶液噴施葉面，可增加營養生 長期 (vegetative stage) 與生殖生長期 (heading stage) 之 鮮 重、 乾 重 及 產 量 (El-Awadi et al. 2014)。金盞花 (Calendula officinalis) 研究結 果顯示，利用 50、100 或 150 mg L -1 (162.8、 325.6 或 488.5 μM) GSH 溶 液 噴 施 50 日 齡 種 子 苗 後， 對 株 高、 分 枝 數 及 葉 重 均 有 顯 著 提 高的效果，且濃度越高的效果越大 (Mahgoub et al. 2006)。Lai et al. (2016) 於文心蘭 (Oncidesa Gower Ramsey ‘Honey Angel’) 研究結 果 顯 示， 以 5 mM GSH 溶 液 澆 灌 處 理 可 顯 著 促進植株之營養生長，達到提早開花與增進品 質的效果，但是 10 mM GSH 處理組與對照組 之 間 則 無 顯 著 差 異。Wang et al. (2011) 於 大 麥 (Hordeum vulgare) 幼苗水耕試驗結果則顯. 2020/12/17 下午 01:59:24.
(11) 322. 台灣農業研究 第 69 卷 第 4 期. 示，施用 GSH 對其乾重增加無顯著效果。本 研究「紅獅」大苗試驗結果顯示，對照組鱗莖直 徑和鮮重與部分穀胱甘肽處理組之間無顯著差 異，甚至高於部分處理組；僅有 162.8 μM GSSG 處理組之葉片與全株鮮重顯著高於對照組，顯 示噴施穀胱甘肽只在特定濃度如 162.8 μM GSSG 處理下，才能促進出瓶苗生長；小苗試驗亦顯 示同樣趨勢的結果 (表 3)。本研究之穀胱甘肽 處理顯示在特定濃度處理下具有促進效果，但 某些處理條件卻抑制生長，推測原因可能是受 到植物體內生 (endogenesis) 抗氧化物質與酵 素含量高低，造成氧化還原狀態差異所導致的 結果，此問題仍有待進一步探討。 此外，本研究僅調查在穀胱甘肽停用 7 wk 後 之 表 現， 因 此 無 法 對 更 長 久 之 影 響 進 行 討 論。本研究中大苗對照組在經 32 wk 的溫室栽 培後，鱗莖直徑、鱗莖鮮重及全株鮮重僅稍高 於小苗對照組 (表 3)，主要係因小苗鱗莖直徑 與全株鮮重之生長指數均大幅度高於大苗，亦 即小苗生長速率較快，在栽培一段時間後，其 生長量即與大苗相當 (表 3)。依據上述結果建 議，組培苗鱗莖直徑若已達約 8 mm 時，即可 將其移出瓶外進行栽培。 Zhu et al. (2005) 於 孤 挺 花「雙 紀 錄」 (‘Double Record’) 雙鱗片繁殖研究結果顯示， 周徑約 3.6 cm (直徑約 11 mm) 之子球經 60 wk 栽 培 後， 可 得 直 徑 約 70 mm 的 子 球， 但 其 直 徑介於 48–113 mm 之間。Ephrath et al. (2001) 以「紅獅」進行雙鱗片繁殖試驗，也顯示相同的 趨勢，子球經 52 wk 栽培後，81% 子球周徑約 為 10 cm (直徑約 32 mm)，但多數介於 6–8 cm (直 徑 約 19–25 mm) 之 間， 而 有 19% 子 球 周 徑大於 12 cm (直徑約 38 mm)，同樣顯示子球 大小差異極大的結果。上述結果顯示，雙鱗片 繁殖所得子球若以鱗莖大小分級進行試驗，常 造 成 同 一 處 理 內 之 變 異 偏 高。 本 研 究 利 用 鱗 莖直徑分別約為 12 mm 及 8 mm 之「紅獅」出 瓶 苗 進 行 試 驗， 兩 組 試 驗 材 料 鱗 莖 直 徑 分 別 在 7.1–9.3 mm 與 10.2–13.6 mm 之間，結果顯 示處理內變異較小，有效避免試驗材料所造成 的誤差。依據 Ephrath et al. (2001) 於「紅獅」 研究結果顯示，經由雙鱗片繁殖法產生的子球 經 52 wk 的栽培後，所得直徑介於 19–38 mm. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 322. 之間，平均約 32 mm。本研究結果顯示，「紅 獅」 出 瓶 苗 經 32 wk 栽 培 後 之 鱗 莖 直 徑 約 為 22–27 mm，若以單位栽培時間之生長而言， 本研究之結果應與上述研究相似或更佳，顯示 利用組培出瓶苗進行栽培，其生長效率並不低 於慣用之雙鱗片繁殖法，而且組培苗更具有較 高的種苗整齊度。. 誌謝 本文稿承農業試驗所花卉研究中心蔡媦婷 博士協助審閱，特此申謝。. 引用文獻 Baťková, P., J. Pospíšilová, and H. Synková. 2008. Production of reactive oxygen species and development of antioxidative systems during in vitro growth and ex vitro transfer. Biol. Plant. 52:413–422. doi:10.1007/s10535-008-0085-5 Cassells, A. C. and R. F. Curry. 2001. Oxidative stress and physiological, epigenetic and genetic variability in plant tissue culture: Implications for micropropagators and genetic engineers. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 64:145–157. doi:10.1023/A:1010692104861 Çevik, S. and S. Ünyayar. 2015. The effects of exogenous application of ascorbate and glutathione on antioxidant system in cultivated Cicer arietinum and wild type C. reticulatum under drought stress. J. Nat. Appl. Sci. 19:91–97. Chen, T. C. and T. Y. Wang. 2000. Effect of salt strength and sucrose concentration on bulblet growth of Hippeastrum hybridus Hort. in vitro. Hort. NCHU 25:83–94. (in Chinese with English abstract) Chen, U. C., I. Din, T. Y. Wu, J. Y. Tsao, and C. N. Hsia. 2017. Effect of disinfection method, explant type, and plant growth regulator on establishment in vitro bulblet proliferation of Amaryllis. J. Taiwan Agric. Res. 66:286–297. (in Chinese with English abstract) doi:10.6156/JTAR/2017.06604.03 Chen, U. C., T. Y. Wu, J. Y. Tsao, and C. N. Hsia. 2018. Effects of two-stage culture and paclobutrazol on in vitro bulblet growth and rooting of Hippeastrum hybridum. J. Taiwan Agric. Res. 67:44–53. (in Chinese with English abstract) doi:10.6156/ JTAR.201803_67(1).0005 Chen, U. C., J. Y. Tsao, T. Y. Wu, and C. N. Hsia. 2019. Effect of explant size, sucrose and activated charcoal on in vitro plantlet proliferation and growth in amaryllis. J. Taiwan Agric. Res. 68:137–147.. 2020/12/17 下午 01:59:24.
(12) 穀胱甘肽與孤挺花組培苗增殖與生長. (in Chinese with English abstract) doi:10.6156/ JTAR.201906_68(2).0004 De Bruyn, M. H. 1997. Micropropagation of amaryllis (Hippeastrum hybridum). p.3–13. in: Biotechnology in Agriculture and Forestry 40: High-Tech and Micropropagation VI. (Bajaj, Y. P. S., ed.) Springer. New York, NY. 397 pp. doi:10.1007/978-3-66203354-8 Ding, X., Y. Jiang, L. He, Q. Zhou, J. Yu, D. Hui, and D. Huang. 2016. Exogenous glutathione improves high root-zone temperature tolerance by modulating photosynthesis, antioxidant and osmolytes systems in cucumber seedlings. Sci. Rep. 6:35424. doi:10.1038/srep35424 EI-Awadi, M. E., S. R. EI-Lethy, and K. G. EI-Rokiek. 2014. Effect of the two antioxidants; glutathione and ascorbic acid on vegetative growth, yield and some biochemical changes in two wheat cultivars. J. Plant Sci. 2:215–221. doi:10.11648/j.jps.20140205.20 Ephrath, J. E., J. Ben-Asher, F. Baruchin, C. Alekperov, E. Dayan, and M. Silberbush. 2001. Various cutting methods for the propagation of Hippeastrum bulbs. Biotronics 30:75–83. Foyer, C. H. and G. Noctor. 2011. Ascorbate and glutathione: The heart of the redox hub. Plant Physiol. 155:2–18. doi:10.1104/pp.110.167569 Gupta, S. D. and S. Datta. 2003. Antioxidant enzyme activities during in vitro morphogenesis of gladiolus and the effect of application of antioxidants on plant regeneration. Biol. Plant. 47:179–183. doi:10.1023/ B:BIOP.0000022248.62869.c7 Lai, S. L., K. Ogawa, S. Ichihashi, and W. T. Tsai. 2016. Effects of glutathione on the growth and flowering of Oncidesa Gower Ramsey ‘Honey Angel’. J. Taiwan Soc. Hort. Sci. 62:163–172. (in Chinese with English abstract) Liu, Z., H. Ge, S. Guo, H. Liu, C. Cao, Y. Zhou, and Q. Li. 2005. Studies of antibrowning in the tissue culture of Phalaenopsis. Acta Hort. Sin. 32:732–734. (in Chinese with English abstract) doi:10.3321/ j.issn:0513-353X.2005.04.039 Mahgoub, M. H., N. G. Abd El Aziz, and A. A. Youssef. 2006. Influence of foliar spray with paclobutrazol or glutathione on growth, flowering and chemical composition of Calendula officinalis L. Plant. J. Appl. Sci. Res. 2:879–883.. 323. and shoot development in a shoot tip culture of apple root stock M26. Plant Cell Rep. 17:597–600. doi:10.1007/s002990050449 Şen, A. 2012. Oxidative stress studies in plant tissue culture. p.59–88. in: Antioxidant Enzyme (El-Missiry, M. A., ed.) IntechOpen. Rijika, Croatia. 400 pp. doi:10.5772/2895 Shankar, V., V. Thekkeettil, G. Sharma, and V. Agrawal. 2012. Alleviation of heavy metal stress in Spilanthes calva L. (antimalarial herb) by exogenous application of glutathione. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant 48:113–119. doi:10.1007/s11627-011-9409-9 Shao, S. J. and Y. M. Shi. 2008. In vitro micro-propagation from Hippeastrum’s little aseptic bulb and its effecting factors. J. Shanghai Jiaotong Univ. (Agric. Sci.) 26:5–8. (in Chinese with English abstract) doi:10.3969/j.issn.1671-9964.2008.01.002 Siddique, M. N. A., J. Sultana, N. Sultana, and M. M. Hossain. 2007. Ex vitro establishment of in vitro produced plantlets and bulblets of Hippeastrum (Hippeastrum hybridum). Intl. J. Sustain. Crop Prod. 2:22–24. Son, J. A., D. P. Narayanankutty, and K. S. Roh. 2014. Influence of exogenous application of glutathione on rubisco and rubisco activase in heavy metal-stressed tobacco plant grown in vitro. Saudi J. Biol. Sci. 21:89–97. doi:10.1016/j.sjbs.2013.06.002 Sultana, J., N. Sultana, M. N. A. Siddique, A. K. M. A. Islam, M. M. Hossain, and T. Hossain. 2010. In vitro bulb production in Hippeastrum (Hippeastrum hybridum). J. Cent. Eur. Agric. 11:469–474. doi:10.5513/JCEA01/11.4.867 Tabiyeh, D. T., F. Bernard, and H. Shacker. 2006. Investigation of glutathione, salicylic acid and GA3 effects on browning in Pistacia vera shoot tips culture. Acta Hortic. 726:201–204. doi:10.17660/ActaHortic.2006.726.31 Tyburski, J. and A. Tretyn. 2010. Ascorbate and glutathione in organogenesis, regeneration and differentiation in plant in vitro cultures. p.55–90. in: Ascorbate-Glutathione Pathway and Stress Tolerance in Plants. (Anjum, N. A., S. Umar, and M. T. Chan, eds.) Springer. Dordrecht, Nederland. 443 pp. doi:10.1007/978-90-481-9404-9. Murashige, T. and F. Skoog. 1962. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15:473–497. doi:10.1111/ j.1399-3054.1962.tb08052.x. Wang, F., F. Chen, Y. Cai, G. Zhang, and F. Wu. 2011. Modulation of exogenous glutathione in ultrastructure and photosynthetic performance against Cd stress in the two barley genotypes differing in Cd tolerance. Biol. Trace. Elem. Res. 144:1275–1288. doi:10.1007/s12011-011-9121-y. Nomura, K., S. Matsumoto, K. Masuda, and M. Inoue. 1998. Reduced glutathione promotes callus growth. Yan, H. F., P. S. Mao, and F. S. Xia. 2013. Research progress in plant antioxidant glutathione. Acta Agrestia. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 323. 2020/12/17 下午 01:59:24.
(13) 324. 台灣農業研究 第 69 卷 第 4 期. Sin. 21:428–434. (in Chinese with English abstract) doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2013.03.003 Yeung, E. C., M. F. Belmonte, L. T. T. Tu, and C. Stasolla. 2005. Glutathione modulation of in vitro development. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant. 41:584–590.. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 324. doi:10.1079/IVP2005683 Zhu, Y., K. S. Liu, and J. C. Yiu. 2005. Effect of cutting method on bulb production of Hippeastrum hybridum in Taiwan. Acta Hortic. 673:531–535. doi:10.17660/ActaHortic.2005.673.71. 2020/12/17 下午 01:59:24.
(14) 穀胱甘肽與孤挺花組培苗增殖與生長. 325. Effect of Glutathione on In Vitro Proliferation and Ex Vitro Growth of Hippeastrum hybridum Plantlets Uei-Chern Chen1, Jhin-Yi Tsao1, Tzu-Ying Wu2, and Chi-Ni Hsia3,*. Abstract Chen, U. C., J. Y. Tsao, T. Y. Wu, and C. N. Hsia. 2020. Effect of glutathione on in vitro proliferation and ex vitro growth of Hippeastrum hybridum plantlets. J. Taiwan Agric. Res. 69(4):312–325.. Effects of glutathione on in vitro proliferation and ex vitro growth of plantlets of Hippeastrum hybridum Hort. ‘Red Lion’ or ‘Blossom Peacock’ were investigated in this study. One-quarter in vitro bulb of ‘Red Lion’ was taken as an explant treating with various concentrations of reduced (GSH) or oxidized (GSSG) glutathione for 1 h or 2 h before culturing on a MS solid medium supplemented with 3% sucrose, 1.0 mg L-1 benzylaminopurine (BA) and 0.1 mg L-1 α-naphthalene acetic acid (NAA) for 12 wk under 38 μmol m-2 s-1 light condition. The best proliferation rate of 14.7 plantlets per bulb was obtained by using 65.00 μM GSH solution for 2 h shaking. In vitro one-quarter bulb of ‘Blossom Peacock’ used as explant was cultured in a liquid medium containing various concentration of GSH or GSSG under 10 μmol m-2 s-1 light condition for various duration. Result showed that the highest proliferation rates were from 65.00 μM GSH treatment in a 4-wk-span culture and no significant difference was found among all glutathione treatments with the control after 8-wk culturing. However, prolonging culture time to 12 wk, the highest proliferation rate of 8.7 plantlets per bulb was obtained from 16.25 μM GSSG treatment. The effect of glutathione on growth was conducted using the 9-wkold de-flask plantlets of ‘Red Lion’ in either 12 mm or 8 mm bulb diameter by spraying with various concentrations of GSH and GSSG solution every 4 wk for consecutive five times in greenhouse. Growth data of plants was collected at 7 wk after the last glutathione application. Results showed that larger plantlets (with 12 mm bulb diameter) sprayed with 162.80 μM GSSG having higher fresh weight on leaves and whole plant than that of the control. In respect of the smaller plantlets (with 8 mm bulb diameter), higher whole plant weights were found from treatments of 162.80 μM and 325.70 μM GSSG than that of the control. In conclusion, in vitro explants of ‘Red Lion’ treated with 65.00 μM GSH solution for 2 h were found to have the highest proliferation rate. In regard to ex vitro plantlet growth, the 9-wk-old de-flask plantlets of ‘Red Lion’ spraying with 162.80 μM GSSG solution at 4 wk interval for 5 times in total had the largest bulb diameter and fresh weight. Key words: Amaryllis, Reduced glutathione, Oxidized glutathione, Illumination, Acclimation.. Received: April 7, 2020; Accepted: September 29, 2020. * Corresponding author, e-mail: [email protected] 1 Assistant Research Fellows, Biotechnology Division, Taiwan Agricultural Research Institute, Taichung City, Taiwan, ROC. 2 Project Assistant, Biotechnology Division, Taiwan Agricultural Research Institute, Taichung City, Taiwan, ROC. 3 Research Fellow, Biotechnology Division, Taiwan Agricultural Research Institute, Taichung City, Taiwan, ROC.. 臺灣農業研究69(4)-05 夏奇鈮.indd 325. 2020/12/17 下午 01:59:24.
(15)
相關文件
6 《中論·觀因緣品》，《佛藏要籍選刊》第 9 冊，上海古籍出版社 1994 年版，第 1
The first row shows the eyespot with white inner ring, black middle ring, and yellow outer ring in Bicyclus anynana.. The second row provides the eyespot with black inner ring
Reading Task 6: Genre Structure and Language Features. • Now let’s look at how language features (e.g. sentence patterns) are connected to the structure
Robinson Crusoe is an Englishman from the 1) t_______ of York in the seventeenth century, the youngest son of a merchant of German origin. This trip is financially successful,
fostering independent application of reading strategies Strategy 7: Provide opportunities for students to track, reflect on, and share their learning progress (destination). •
Strategy 3: Offer descriptive feedback during the learning process (enabling strategy). Where the
Now, nearly all of the current flows through wire S since it has a much lower resistance than the light bulb. The light bulb does not glow because the current flowing through it
! ESO created by five Member States with the goal to build a large telescope in the southern hemisphere. • Belgium, France, Germany, Sweden and
