氯化钠和光照处理对辣椒愈伤形成及辣椒素含量的影响_赵成志.pdf

分子植物育种，2023 年，第 21 卷，第 3 期，第 917-928 页Molecular Plant Breeding,2023,Vol.21,No.3,917-928研究报告Research Report氯化钠和光照处理对辣椒愈伤形成及辣椒素含量的影响赵成志符根英浦娜童璐汪志伟邓勤成善汉*朱婕海南大学园艺学院,海南省热带园艺作物品质调控重点实验室,海南省方智远院士团队创新中心,海口,570100*通信作者,摘要为了解辣椒愈伤组织形成及影响辣椒素积累的条件，本研究以 杭椒五号 和 文昌小米椒 为实验材料，探究了愈伤组织形成的影响因素，并对不同光照和氯化钠浓度处理下愈伤组织中辣椒素类化合物的含量进行了测定和比较。结果表明：以下胚轴为外植体，在 MS+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA 激素配比下，愈伤组织诱导效果最佳；相较于黑暗条件，16 h 光照 8 h 黑暗条件下，文昌小米椒 和 杭椒五号 辣椒素含量分别提升 183.5%和 1 268.7%，生长指数分别提升 36.0%和 38.5%；3.0 g/L 氯化钠处理下，文昌小米椒 和杭椒五号 辣椒素积累达到最大，分别提升 299.9%和 477.2%，氯化钠对 文昌小米椒 生长指数无显著影响，但 1.0 g/L 氯化钠可以使 杭椒五号 愈伤组织生长指数提升 2.54 倍；光照和氯化钠同时处理，辣椒素含量较单独光照处理要低，但促进了愈伤组织的生长。氯化钠和光照均是促进辣椒愈伤组织产生辣椒素的关键影响因素，本研究将对相关研究人员探究辣椒素代谢调控和体外辣椒素高效生产提供借鉴。关键词组织培养;辣椒素;光照;氯化钠Effects of Sodium Chloride and Light Treatment on Callus Formation andCapsaicin Content in PepperZhao ChengzhiFu GenyingPu NaTong LuWang ZhiweiDeng QinCheng Shanhan*Zhu JieHainan Provincial Academician Fang Zhiyuans Team Innovation Center,Hainan Provincial Key Laboratory of Tropical Horticultural Crop QualityControl,College of Horticulture,Hainan University,Haikou,570100*Corresponding author,DOI:10.13271/j.mpb.021.000917AbstractIn order to understand the conditions of pepper callus formation and capsaicin content,this study usedHangjiao No.5 and Wenchang millet pepper as experimental materials to explore the influencing factors of callusformation and the influence of different light and sodium chloride concentration on the accumulation of capsaici-noid compounds in callus.The results showed that the hypocotyls were explants,and the callus induction effectwas the best under the ratio of MS+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA hormone.Compared with dark conditions,under 16 h light and 8 h dark conditions,the accumulation of capsaicin in Wenchang millet pepper and HangjiaoNo.5 increased by 183.5%and 1 268.7%,and the growth index increased by 36.0%and 38.5%.Under the treat-ment of 3.0 g/L sodium chloride,the accumulation of capsaicin in Wenchang millet pepper and Hangjiao No.5reached the maximum,increasing by 299.9%and 477.2%respectively.Sodium chloride has no significant effect onthe growth index of Wenchang millet pepper,but 1.0 g/L sodium chloride can increase the callus growth index ofHangjiao No.5 by 2.54 times.Treatment of light and sodium chloride at the same time,the content of capsaicin was基金项目：本研究由国家自然科学基金项目(31760578)资助引用格式：Zhao C.Z.,Fu G.Y.,Pu N.,Tong L.,Wang Z.W.,Deng Q.,Cheng S.H.,and Zhu J.,2023,Effects of sodium chloride andlighttreatmentoncallusformationandcapsaicincontentinpepper,FenziZhiwuYuzhong(MolecularPlantBreeding),21(3):917-928.(赵成志,符根英,浦娜,童璐,汪志伟,邓勤,成善汉,朱婕,2023,氯化钠和光照处理对辣椒愈伤形成及辣椒素含量的影响,分子植物育种,21(3):917-928.)分子植物育种Molecular Plant Breedinglower than that of light treatment alone,but it promoted the growth of callus.Both sodium chloride and light are thekey factors that promote the production of capsaicin from pepper callus.This study will provide reference for rele-vant researchers to explore the regulation of capsaicin metabolism and efficient production of capsaicin in vitro.KeywordsTissue culture;Capsaicin;Light;Sodium chloride辣椒(Capsicum annuum L.)，原产于中南美洲热带地区，是人类种植最古老的农作物之一，全球种植面积约 3.666 7106hm2，集中在温带、热带、亚热带地区，年产量约 61010kg，是世界第三大蔬菜作物，仅次于豆类、番茄。中国是全球辣椒种植面积第一大国，占比近 40%，年产量达 60%，年干辣椒出口占全球出口总量的 26%(阙小峰等,2021)。辣椒营养价值丰富，果实中含有辣椒素、辣椒碱(包括辣椒碱,二氢辣椒碱和辛酸香草胺,对甲基辣椒碱族等)、维生素(包括VA,VB,VC,VP 等)、辣椒色素(包括辣椒红色素,-胡萝卜素,辣椒玉红素等)、有机酸(亚油酸,油酸,棕榈酸等)、蛋白质、糖和矿物质等多种成分(赵静等,2017)，其中辣椒素不仅具有镇痛和抗炎活性，并可用于局部乳膏和凝胶以减轻神经源性疼痛，其对肿瘤也具有预防和治疗作用(Surh,2002)。另外，在食品和饮料工业中，辣椒是世界上最古老、最受欢迎的蔬菜、调味品和香料之一，这种植物自古以来就被用作食品、天然着色剂和传统医药(Hernndez-Prez et al.,2020)。在自然界中，辣椒素和二氢辣椒素占辣椒果实总辣椒素含量的 90%(Ben-Chaim et al.,2006)，这些次生代谢产物在辣椒果实胎盘组织中合成和积累促使辣椒果实呈现辛辣味道。辣椒素主要在辣椒的胎座组织形成，由于辣椒生长期较长，体外合成如悬浮培养等成为体外生产辣椒素及其生物合成研究的重要方向。体外培养是短时间内高效获得辣椒素的一种强有力途径，许多因素可以促进辣椒素的生成(Ahmad et al.,2013b;Kehie etal.,2016)胁迫处理，包括盐胁迫、营养胁迫、pH(Ke-hie et al.,2014;Gammoudi et al.,2019)；前体饲养以及添加水杨酸、茉莉酸甲酯、壳聚糖等诱导(Kehie etal.,2014;Kehie et al.,2016;Taha and El-Ghit,2018;Gammoudi et al.,2019;Kabita et al.,2020)处理，可以有效促使辣椒细胞愈伤组织或悬浮液辣椒素积累。光照是影响植物生长发育形态和次生代谢产物形成的重要因素，强光影响辣椒的生长、果实产量和辣椒素的积累(Jeeatidetal.,2017)。光照强度和时间会影响体外培养的辣椒素积累。在正常光周期(16h 暗/8h 光)条件下，相较于反向光周期(16h 光/8h 暗)和黑暗条件，辣椒不同组织中辣椒素含量较高(Ahmad et al.,2013a)；不同光周期条件下辣椒离体培养和再生不同阶段辣椒素含量不同，但未在愈伤组织中检测到明显的辣椒素含量(Ahmad et al.,2014)。本实验选取海南文昌当地野生种 文昌小米椒(CF)和中国栽培面积较大的杭椒类的 杭椒五号(CA)为试验材料，探究中国辣椒基因型和外植体与激素配比对愈伤组织形成的影响。另外，通过控制光照和氯化钠含量，进一步探究影响辣椒愈伤组织辣椒素代谢的相关因素。1结果与分析1.1激素配比对愈伤组织诱导的影响不同浓度 2,4-D 和 6-BA 组合对 杭椒五号 和文昌小米椒 下胚轴、子叶、真叶三种外植体诱导愈伤组织形成结果表明，只添加 2 mg/L 2,4-D 时，三种外植体均能产生愈伤组织，但下胚轴的愈伤组织生成率和生成时间均优于子叶和真叶；保持 2 mg/L 2,4-D浓度不变下，添加不同浓度 6-BA(0.2,0.5,0.8 mg/L)，下胚轴愈伤组织生成率和生成时间无明显变化，真叶和子叶在 0.2 和 0.5 mg/L 6-BA 时愈伤组织生成时间和生成率则得到明显优化(图 1)，但诱导效果仍持平或略低于同条件下，下胚轴虽然表现出了明显优于其他外植体的诱导效果，但愈伤组织褐化程度显著高于子叶和真叶，随着添加 6-BA 浓度提升，褐化程度表现出减弱趋势。褐化程度不仅受激素配比、外植体类型影响，基因型也是一个重要影响因素(图2)，在只添加 2 mg/L 2,4-D 时，相较于 杭椒五号，文昌小米椒 子叶愈伤组织表现出明显的褐化。辣椒是一种基因型执拗作物，该实验两个不同基因型辣椒在愈伤组织诱导上同样表现出较大差异，相同外植体和激素配比条件下，杭椒五号 在愈伤组织诱导时间和诱导率上普遍优于 文昌小米椒，愈伤组织颜色也有着明显不同，杭椒五号 生成的愈伤组织以雪白和浅绿色为主，文昌小米椒 则主要生成黄绿色愈伤组织(表 1)。1.2激发子对愈伤组织生长情况的影响在不同光照和氯化钠条件下，文昌小米椒 愈伤组织生长指数在 P0.05 时无显著性差异。在光照918图 2 不同激素配比条件下第 20 天愈伤组织诱导情况注:A,B,C,D 分别为杭椒五号子叶在 2.0 mg/L 2,4-D+0 mg/L 6-BA,2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BA,2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L6-BA,2.0 mg/L 2,4-D+0.8 mg/L 6-BA 条件下第 20 天诱导情况;E,F,G,H 分别为文昌小米椒子叶在 2.0 mg/L 2,4-D+0 mg/L6-BA,2.0mg/L2,4-D+0.2mg/L6-BA,2.0mg/L2,4-D+0.5mg/L 6-BA,2.0mg/L2,4-D+0.8mg/L6-BA 条件下第 20 天诱导情况Figure 2 Callus induction on the 20thday under different hormone ratiosNote:A,B,C,D are the induction conditions of the cotyledons of Hangjiao No.5 on the 20thday under the condition of 2.0 mg/L 2,4-D+0 mg/L 6-BA,2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BA,2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA,2.0 mg/L 2,4-D+0.8 mg/L 6-BA;E,F,G,H are the in-ductionconditionsofthecotyledonsofWenchangmillet pepperon the 20thdayunderthe condition of2.0 mg/L2,4-D+0 mg/L6-BA,2.0mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BA,2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA,2.0 mg/L 2,4-D+0.8 mg/L 6-BA氯化钠和光照处理对辣椒愈伤形成及辣椒素含量的影响Effects of Sodium Chloride and Light Treatment on Callus Formation and Capsaicin Content in Pepper图 1 不同外植体第 20 天愈伤组织诱导情况注:A,B,C 分别为杭椒五号下胚轴,子叶和真叶在 2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA 条件下第 20 天愈伤组织诱导情况;D,E,F分别为 文昌小米椒 下胚轴,子叶和真叶在 2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA 条件下第 20 天愈伤组织诱导情况Figure 1 Callus induction of different explants on the 20thdayNote:A,B,C represent the callus induction of the hypocotyl,cotyledons and true leaves of Hangjiao No.5 on the 20thday under theconditions of 2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA;D,E,F represent the callus induction of the hypocotyl,cotyledons and true leaves ofWenchang millet pepper on the 20thday under the conditions of 2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA919分子植物育种Molecular Plant Breeding表 1 愈伤组织诱导基本情况Table 1 Basic situation of callus induction品种Variety杭椒五号Hangjiao No.5文昌小米椒Wenchangmillet pepper外植体材料Explant materials下胚轴Hypocotyl子叶Cotyledon真叶True leaf下胚轴Hypocotyl诱导培养基序号Induction medium serial numberMS+2.0 mg/L 2,4-D+0 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.8 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.8 mg/L 6-BAMMS+2.0 mg/L 2,4-D+0 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.8 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.8 mg/L 6-BA第 20 天愈伤组织诱导率(%)Callus induction rate on the 20thday(%)100.0100.0100.0100.058.391.791.758.375.083.391.750.091.791.7100.083.3描述Description褐色易碎颗粒状或块状Brown brittle granules or lumps褐色易碎颗粒状或块状Brown brittle granules or lumps褐色或浅绿色易碎颗粒状或块状Brown or light green brittle granules or lumps褐色或浅绿色易碎颗粒状或块状Brown or light green brittle granules or lumps雪白色或浅绿色点状Snow white or light green spots雪白色或浅绿色易碎颗粒状Snow white or light green brittle granular雪白色或浅绿色易碎颗粒状Snow white or light green brittle granular雪白色或浅绿色点状Snow white or light green spots浅绿色点状Light green dots雪白色或浅绿色易碎颗粒状Snow white or light green brittle granular雪白色或浅绿色易碎颗粒状Snow white or light green brittle granular雪白色或浅绿色点状Snow white or light green spots褐色易碎颗粒状或块状Brown brittle granules or lumps褐色易碎颗粒状或块状Brown brittle granules or lumps褐色或黄绿色易碎颗粒状或块状Brown or yellow-green brittle granules or lumps褐色或黄绿色易碎颗粒状或块状Brown or yellow-green brittle granules or lumps920续表 1Continuing table 1品种Variety文昌小米椒Wenchangmillet pepper外植体材料Explant materials子叶Cotyledon真叶True leaf诱导培养基序号Induction medium serial numberMS+2.0 mg/L 2,4-D+0 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.8 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BAMS+2.0 mg/L 2,4-D+0.8 mg/L 6-BA第 20 天愈伤组织诱导率(%)Callus induction rate on the 20thday(%)41.783.391.675.050.083.3100.083.3描述Description褐色或黄绿色点状Brown or yellow-green spots黄绿色或浅白色颗粒状Yellow green or light white granular浅白色颗粒状Light white granular浅白色点状或颗粒状Light white dotted or granular黄褐色色点状Yellowish brown spots黄褐色点状或颗粒状Yellowish brown spots or granular黄绿色或浅白色颗粒状Yellow green or light white granular黄绿色或浅白色颗粒状Yellow green or light white granular氯化钠和光照处理对辣椒愈伤形成及辣椒素含量的影响Effects of Sodium Chloride and Light Treatment on Callus Formation and Capsaicin Content in Pepper921分子植物育种Molecular Plant Breeding条件下，添加 1.0 g/L 氯化钠，杭椒五号 愈伤组织生长指数显著提升，与单独光照相比提升了 221.1%，添加 2.0 和 3.0 g/L 氯化钠愈伤组织生长指数仍高于单独光照处理，但与单独光照间无显著性差异；黑暗条件下，相较于 文昌小米椒，添加 1.0 g/L 氯化钠，杭椒五号愈伤组织生长指数与对照相比提升了253.8%，添加 2.0 和 3.0 g/L 氯化钠愈伤组织生长指数略低于对照，但与对照处理无显著性差异，生长情况(图 3)。实验表明，光照和氯化钠对 文昌小米椒愈伤组织生长指数并无显著性影响，光照对 杭椒五号 愈伤组织生长指数无显著性影响，适宜浓度的氯化钠(1.0 g/L)可以显著提升 杭椒五号 愈伤组织生长指数(图 4)，生长指数的变化对与辣椒素积累并未表现出直接关系。1.3激发子对愈伤组织辣椒素含量的影响正常光周期(16h 暗/8h 光)下 文昌小米椒 和 杭椒五号 愈伤组织中辣椒素积累量均显著高于黑暗条件，分别提高了 183.5%和 1 268.7%(表 2)。黑暗条件下，文昌小米椒 愈伤组织辣椒素浓度随着氯化钠浓度的增加而递增，相较与对照(0 g/L NaCl),3.0 g/LNaCl 处理，愈伤组织辣椒素积累最高，提升了299.9%；杭椒五号 在 1.0 g/L NaCl 时，辣椒素积累量达到最图 3 不同氯化钠处理条件下愈伤组织生长情况注:A,B,C,D 和 E,F,G,H 分别表示 杭椒五号 和 文昌小米椒 在黑暗条件不同氯化钠浓度(0,1.0,2.0,3.0 mg/L)第 28 天愈伤生长情况Figure 3 Callus growth under different sodium chloride treatment conditionsNote:A,B,C,D and E,F,G,H represents the callus growth of Hangjiao No.5 and Wenchang millet pepper under different sodium chlo-ride concentrations(0,1.0,2.0,3.0 mg/L)on the 28thday in the dark低值，与对照相比下降了 34.9%，随着氯化钠浓度的不断增加，辣椒素积累得到迅速提升，并最终超过了对照，提升了 477.2%。在光照条件下，添加氯化钠，文昌小米椒 和 杭椒五号 愈伤组织辣椒素浓度积累量均减少，随着氯化钠浓度增加，文昌小米椒 辣椒素积累量得到提升，杭椒五号辣椒素的积累量在2.0 g/LNaCl 达到最低，之后逐渐回升。单独光照和氯化钠处理对愈伤组织辣椒素积累均有着积极作用，但两者并未表现出协同效应，氯化钠和光照同时存在，相较于只存在光照，文昌小米椒 辣椒素的积累量随氯化钠浓度的提升先下降后上升，仍高于同条件下黑暗处理，但低浓度氯化钠和光照同时存在时，辣椒素的积累量低于单独光照处理，实验表明在光照条件下，低浓度的氯化钠不利于辣椒素积累，随着氯化钠浓度提升，光照和氯化钠同时处理辣椒素的积累始终高于单独氯化钠处理，但效果逐渐降低，相较于 0 g/L NaCl，3.0 g/L NaCl 处理下，光照对辣椒素积累的提升效果由 183.5%降低至 3.6%。杭椒五号 未表现出与 文昌小米椒 相同的规律，光照处理下，随氯化钠浓度增加，辣椒素的积累量均显著下降，氯化钠抑制了光照对辣椒素积累的促进效果，但不同浓度氯化钠的这种抑制效果并无显著性差异。922图 4 不同光照处理条件下愈伤组织生长情况注:A,B 分别表示 杭椒五号 在 1.0 mg/L 氯化钠浓度下,第1 天黑暗和 16 h 光照 8 h 黑暗第 28 天愈伤组织生长情况;C,D 分别表示 文昌小米椒 在 1.0 mg/L 氯化钠浓度下,第 1 天黑暗和16 h 光照 8 h 黑暗第 28 天愈伤组织生长情况Figure 4 Callus growth under different light treatment conditionsNote:A,B represent the callus growth of Hangjiao No.5 under1.0 mg/L sodium chloride concentration,dark and 16 hours oflight for 8 hours of darkness on the 28thday;C,D represent thecallus growth of Wenchang millet pepper under 1.0 mg/L sodi-um chloride concentration,dark and 16 hours of light for 8 hoursof darkness on the 28thday2讨论辣椒的主要成分为 1 种极度辛辣的香草酰胺类生物碱，即辣椒素类物质，其也是辣椒中辣味的来源。该类物质具有多种生物活性，如镇痛、抗炎、抗氧化及清除自由基、抗癌、促进食欲、改善消化、抗菌杀虫及对神经递质的选择性等(左明和胡丽贞,2017;贾为华,2020)。近年来，基于代谢工程和合成生物学等手段，构建具有特定合成能力的细胞工厂，通过现代生物发酵技术，生产人类所需物质，如淀粉，油脂，蛋白质(You et al.,2003;Zhang et al.,2014)等营养物质以及脂肪酸、氨基酸、维生素(Xu et al.,2019)等一系列高附加值产品逐渐成为研究热点。本研究的主要目标是探究不同因素对辣椒愈伤组织形成及体外愈伤组织辣椒素积累的影响，结果表明，在最适激素条件下培养愈伤组织，氯化钠和光照均能显著促进愈伤组织辣椒素积累，合理利用或改善外部条件对体外高效生产辣椒素有着重要意义。自 Gunay 和 Rao(1978)对辣椒进行组织培养以来，国内外学者相继采用辣椒不同部位作为外植体以及不同基因型辣椒进行组织培养研究，辣椒基因型种类多样，组织培养不仅受外植体材料影响，基因型对其影响同样不可忽视。曲静等(2014)研究发现，辣椒组织培养具有明显基因型依赖性；高素燕等(2014)通过对 24 个辣椒品种愈伤诱导分析，指出辣椒是一种基因型执拗作物，在各种研究中，基因型均是关键影响因素，在辣椒组织培养中，也同样受基因型影响较大。另外，外植体材料以及激素配比对辣椒愈伤组织诱导同样至关重要。总体而言，低浓度细胞分裂素+高浓度生长素可促进细胞脱分化，生成愈伤组织(尤嘉禾和刘清波,2021)，6-BA 和 2,4-D 相对较高的浓度同样对愈伤的生长负面影响较大(康德贤等,2014)。毛光志等(2013)以子叶，胚轴和根为外植体，发现不同的外植体在不同的处理条件下，愈伤组织的诱导率不同，综合分析表明，胚轴是最理想的外植体，其次是子叶。本实验选取的两种不同基因型辣椒在愈伤组织诱导率以及愈伤组织外观等方面均有着较大差异性，相同外植体和激素浓度配比下，杭椒五号 诱导效果普遍优于 文昌小米椒；采用较高浓度 2,4-D(2.0 mg/L)，不同浓度 6-BA，探究愈伤组织诱导的最适激素配比，发现不同外植体和基因型在 2.0 mg/L2,4-D+0.5 mg/L6-BA 时，均表现出最佳的诱导效果，其中下胚轴在诱导率及愈伤组织出现时间等方面表现最优。实验发现，下胚轴在仅添加 2.0 mg/L 2,4-D 时便有着较好的诱导效果，但褐化程度较高，在添加 0.5至 1.0 mg/L 6-BA 时，褐化程度降低。但在相同浓度2,4-D(2.0 mg/L)，不同浓度 6-BA 的波动对真叶和子叶诱导效果影响大于下胚轴，且真叶和子叶诱导产生的愈伤组织与下胚轴相比未表现出易褐化的性质。一般认为，与酶促褐变直接相关的酶类主要是多酚氧化酶，将酚类物质氧化为醌类导致褐化并对植物细胞产生毒害，导致愈伤组织细胞死亡(范志强等,2000)。在培养基中添加的各类防褐化成分，吸附剂如活性炭(王仲慧等,2015)、抗氧化剂如维生素 C(VC)柠檬酸、硫代硫酸钠、谷胱甘肽等(高国训,1999)，可显著降低愈伤组织褐化程度。采取下胚轴为外植体进行愈伤组织诱导时，可通过添加防褐化剂对实验进行改善。激素应用方面，细胞分裂素有刺激 PPO 活性提高的作用，使用低浓度的 6-BA，褐变程度减轻，高浓度时，褐变率提高(范志强等,2000)。康德贤等氯化钠和光照处理对辣椒愈伤形成及辣椒素含量的影响Effects of Sodium Chloride and Light Treatment on Callus Formation and Capsaicin Content in Pepper923分子植物育种Molecular Plant Breeding表 2 不同处理愈伤组织生长指数及辣椒素含量Table 2 Growth index and capsaicin content of callus in different treatments品种Variety文昌小米椒Wenchangmillet pepper杭椒五号Hangjiao No.5激发子处理Exciton processing光照+0 g/L NaClLight+0 g/L NaCl光照+1.0 g/L NaClLight+1.0 g/L NaCl光照+2.0 g/L NaClLight+2.0 g/L NaCl光照+3.0 g/L NaClLight+3.0 g/L NaCl黑暗+0 g/L NaClDark+0 g/L NaCl黑暗+1.0 g/L NaClDark+1.0 g/L NaCl黑暗+2.0 g/L NaClDark+2.0 g/L NaCl黑暗+3.0 g/LNaClDark+3.0 g/L NaCl光照+0 g/L NaClLight+0 g/L NaCl光照+1.0 g/L NaClLight+1.0 g/L NaCl光照+2.0 g/L NaClLight+2.0 g/L NaCl光照+3.0 g/L NaClLight+3.0 g/L NaCl黑暗+0 g/L NaClDark+0 g/L NaCl黑暗+1.0 g/L NaClDark+1.0 g/L NaCl黑暗+2.0 g/L NaClDark+2.0 g/L NaCl黑暗+3.0 g/LNaClDark+3.0 g/L NaCl生长指数Growth index0.340.15f0.780.3def0.60.19ef0.770.16f0.250.09f0.370.07f0.430.16f0.260.11f1.800.37cde5.782.16a1.990.16cd2.400.54c1.300.33cdef4.601.14b1.220.30cdef0.790.19de辣椒素含量(mg/g DW)Capsaicin content(mg/g DW)0.2350.039cd0.1650.023e0.1810.024de0.3430.030b0.0830.013g0.0980.013f0.1620.033e0.3310.027b0.5830.112a0.0770.019fg0.0080.007h0.0620.014fgh0.0430.008fgh0.0280.011gh0.0730.022fgh0.2460.041c二氢辣椒素含量(mg/g DW)Dihydrocapsaicin content(mg/g DW)NdNdNdNdNdNdNdNdNdNdNdNdNdNdNdNd(2014)研究发现 6-BA 高浓度时(2.0 mg/L)比低浓度时(1.0 mg/L)愈伤的多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(super oxide dismu-tase,SOD)活性更高，丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量更多，植物生长激素浓度的不同会改变组培材料的褐变程度，相同浓度的 6-BA 与 2,4-D 相比，6-BA 更易导致愈伤的褐化。本实验通过对下胚轴愈伤颜色的对比，过低的 6-BA 浓度(0.2 mg/L)对褐变程度减轻效果不明显，6-BA 浓度达到 0.5 mg/L 时，明显观察到褐变程度减弱。总体而言，两种不同基因型辣椒在愈伤组织诱导率以及愈伤出现时间上表现出了较大差异，三种外植体材料均能成功诱导出愈伤组织，下胚轴表现出极佳的诱导效果，但褐化程度高于子叶和真叶；子叶和真叶在 2.0 mg/L2,4-D+0.5 mg/L6-BA 时诱导效果较好。本研究表明，基因型，外植体以及激素配比对愈伤组织诱导都有重要影响，愈伤组织褐化受到不同注:Nd 表示未检测到;不同小写字母之间表示测定结果存在显著性差异(P0.05)Note:Nd indicates no detection;Different lowercase letters indicate significant difference in determination results(P0.05)924外植体材料和激素配比影响，下胚轴愈伤相较于子叶和真叶更容易发生褐化，适量的 6-BA(0.5 或 1.0 mg/L)可以减弱褐化程度。光照是常见的非生物影响因子，对植物的形态，生长，发育和代谢方面均有着重要影响。植物在叶绿体中进行光合作用，将光能转变为有机物，糖、脂肪、蛋白质三大营养物质通过乙酰辅酶 A 进入三羧酸循环(TCA 循环)和氧化磷酸化，由线粒体上电子传递链(ETC)(NADH 脱氢酶,琥珀酸脱氢酶,细胞色素 C还原酶,细胞色素 C 氧化酶,ATP 合酶等)转运电子，协调发生一连串氧化还原反应，最终生成 ATP(张笑弈和马龙,2018)，同时 ATP 分解后释放能量以供植物生长发育等生理活动。许多研究表明，光对植物生长和次生代谢产物积累有着积极的作用(Koyamaetal.,2012)。前人已有研究发现光照对辣椒不同组织辣椒素积累有着促进作用(Ahmad e al.,2013a;Jeeat