应用于枇杷属植物超低温保存中的程序降温仪参数调整研究

【作者】 刘义存； 王淑群； 黄天启； 林顺权；

【机构】 华南农业大学园艺学院； 仲恺农业工程学院园艺园林学院；

【摘要】 枇杷种质资源的超低温保存尚未见报道。本研究中尝试利用程序降温仪配合玻璃化液进行超低温保存。枇杷材料包括野生枇杷栎叶枇杷和台湾枇杷,栽培枇杷品种‘解放钟’。程序降温仪为英国Planer公司出品的Kry0550-16型。对程序降温仪的适配参数的研究包括:植物玻璃化液PVS的玻璃化转变温度（T_g）,T_g与超低温保存后成活率的关系,降温速率对程序降温曲线、冷冻温度曲线和植物材料降温曲线的影响,以及冷冻保护液的种类、PVS装载时间、降温速率、入液氮前温度等对超低温保存成活率的影响。结果表明:①从冷冻保护液的T_g测定可知,植物玻璃化液PVS的T_g随着冷冻保护剂的种类及含量不同而异。对于同一种玻璃化液,加入了不同的枇杷属植物茎尖,T_g有不同幅度的升高;同一种枇杷属植物茎尖加入不同玻璃化液,其T_g升高的幅度也不相同。一定比例的蔗糖、DMSO和聚乙二醇的组合最能降低T_g。例如:含有15%DMSO、0.5 mol·L^-1蔗糖、15%聚乙二醇和30%甘油的PVS的Tg区间为-35^-45℃。②T_g与枇杷属植物超低温保存成活率密切相关,在该T_g之前的成活率都为0,而在该T_g及其之后一定温度范围内才有一定的成活率。例如:PVS1的T_g为-15^-25℃,T_g与枇杷属植物程序降温的成活率发生转变的-20^-30℃温度区间出现了一个交集温度区域,为-20^-25℃,经液氮处理后的成活率从0升到7.50%或更高。③降温速率是枇杷属植物的超低温保存的重要关键因素之一。当降温速率越大,程序降温曲线、冷冻温度曲线和植物材料降温曲线三者之间的偏离就越大,同时程序结束时所需的温度平衡时间就越长。冷冻温度曲线和植物材料降温曲线偏离越大,成活率越低;反之,重叠性越好,成活率越高。例如,台湾枇杷3条曲线都是互相偏离时的成活率为0;3条曲线都是互相偏离时较少时,成活率为45.00%;3条曲线都是基本重叠不偏离时,成活率为59.57%。采用上述的程序降温结合玻璃化法能使所试的枇杷属植物材料超低温保存的恢复再生成活率达到90%以上。更多还原