全 文 ：稀土及多胺对欧石楠瓶苗生根的效应
李际红1，孟凡志1，刘海燕2，张义群2
( 1． 山东农业大学林学院，山东 泰安 271018; 2． 山东省药乡林场，山东 泰安 271000)
摘要: 本研究以欧石楠继代瓶苗为试材，在生根基质中添加不同浓度的 Ce ( NO3 ) 3、La ( NO3 ) 3和多胺 ( Spd、
Spm、Put) ，研究其对欧石楠瓶苗生根的影响。结果表明，在欧石楠生根培养基 1 /2WPM + IBA 0． 5 mg /L +
NAA 0． 2 mg /L中加入 0． 5 ～ 5． 0 mg /L Ce ( NO3 ) 3和 La ( NO3 ) 3均可显著提高其生根率、促进根系的伸长生
长，而其高浓度对欧石楠瓶苗生根有抑制效应。多胺中的亚精胺 ( Spd) 对其生根具有明显的促进作用，而精
胺 ( Spm) 和腐胺 ( Put) 对其生根影响不大。
关键词: 欧石楠; 硝酸铈; 硝酸镧; 多胺; 诱导生根
中图分类号: S 688 文献标识码: A 文章编号: 1000 － 2324 ( 2012) 02 － 0169 － 05
收稿日期: 2011 － 07 － 25
基金项目: 泰安市科技局项目 ( 2011 － 2013) ; 东营市科技局项目 ( 2009 － 2011)
作者简介: 李际红 ( 1963 － ) ，女，博士，研究方向: 林木育种与生物技术。
THE EFFECT OF RARE － EARTH AND POLYAMINES ON
ROOTIVG OF THE OF CALLUNA VULGARIS
LI Jihong1，MENG Fan － zhi1，LIOU Hai － yan2，ZHANG Yi － qun2
( 1． College o f Forest Shandong Agriculturel University，Taian 271018，China; 2． Shangdong Rural Medicine Forest，Taian 271000，China)
Abstract: The study took the bottles seedlings of the Calluna vulgaris’ s subculture as test materials，added
Ce ( NO3 ) 3、La ( NO3 ) 3 and Polyamine ( Spermidine、Spermine、Putrescine) to rooting medium and stud-
ied，Tthe rooting of the bottles of seedlings of the Calluna vulgaris en it． Results showed that adding both 0． 5
～ 5． 0 mg /L Ce ( NO3 ) 3 and La ( NO3 ) 3 to rooting medium significantly increased the rooting percentage and
promoted root system ，but it has inhibitory effects on the rooting of the bottles of seedlings． The Spermidine
form Polyamine have exerted significant promotion effect on taking root，while Spermine and Putrescine had little
effect on rooting．
Key words: Calluna vulgarist; Ce ( NO3 ) 3 ; La ( NO3 ) 3 ; Polyamine; root induction
现代城市生态园林建设的植物配置是以抗寒、抗旱、株型奇特、色彩亮丽、造型容易以及管理粗放的树
种为主［1］。欧石楠 ( Erica formosa) 是一种常绿地被花卉，它的适应范围广，其最大的特点是抗旱、耐寒能力
强，花期最低可耐 －20℃低温，花色绚丽多彩，冬季在 0℃左右时，其花期可达 5个月之久，在欧洲市场十分
热销，它也是欧洲各国小庭园，岩石园，地被植物和石楠专类园的主体植物［2］。在国内园林植物种质资源中
十分罕见。2006年东营胜利油田农业公司从欧洲引进，目前国内有关欧石楠的报道不多。采用常规的繁殖方
法不能获得大量的欧石楠优质种苗从而不能满足市场需求。采用植物组织培养技术，建立一套经济高效的欧
石楠快繁技术体系，是一条解决欧石楠种苗需求矛盾得切实有效的方法和途径［9 －10］。
稀土元素 ( Rare earth elements) 是指位于元素周期表中 B族的一组元素，它具有特殊的理化性质。
国内外有关稀土元素在农作物和园艺作物中的应用及其对作物生长发育、生理生化效应的研究认为［3］，
使用一定浓度的稀土元素，可以促进作物的新陈代谢活动，促进种子萌发、植物生长，利于作物对营养
山东农业大学学报 ( 自然科学版) ，2012，43 ( 2) : 169 － 173
Journal of Shandong Agricultural University ( Natural Science)
物质的吸收和叶绿素的合成，对植物生长具有一定的调节和刺激作用［4］。而稀土元素对于瓶苗生根方
面的研究，还未见报道。
多胺 ( ployamines，PAs) 是一类脂肪族含氮碱，广泛存在于植物体内［5］。多胺是一类生理活性的
含氮碱，与多种作物的根系生长、发育具有密切关系［6］。多胺参与植物的各种生长发育过程，如形态
建成、生长发育、休眠等，且与乙烯相对抗，延缓植物衰老，在多种逆境下也扮演着重要角色［7 － 8］。多
胺在植物组织培养生根过程中的作用少见报道，对其研究具有重要的理论及实践意义。
本试验采用欧石楠分化的健壮瓶苗接种到添加不同浓度的稀土元素及多胺的诱导生根的基质培养基
中，探讨其在基质培养基中添加稀土元素及多胺对欧石楠根系生长的作用，筛选出欧石楠最适的生根培
养基，建立高效的欧石楠繁殖体系，实现欧石楠优质种苗的规模化生产，初步探讨了稀土元素及多胺对
瓶苗生根的理论与实践意义。
1 材料与方法
1． 1 试验材料
采用本试验室获得的生长基本一致的欧石楠继代分化苗。
1． 2 试验方法
1． 2． 1 硝酸铈 ( Ce ( NO3 ) 3 ) 对欧石楠生根的影响 以 1 ∕ 2 WPM + IBA 0． 5 mg /L + NAA 0．
2 mg /L为基本培养基，分别添加不同浓度的 Ce ( NO3 ) 3进行生根培养，Ce ( NO3 ) 3浓度处理为: 0、0．
5、1． 0、10、20 mg /L，每个浓度处理组各设 10 瓶，每瓶接入 5 株分化继代苗。接种后观察和记录各
试验组生根时间，培养 30 d左右，分别统计各试验组组培苗的生根率、单株发根条数、根长。
1． 2． 2 硝酸镧 ( La ( NO3 ) 3)对欧石楠生根的影响 以 1 ∕ 2 WPM + IBA 0． 5 mg /L + NAA 0． 2 mg /
L为基本培养基，分别添加不同浓度的 La ( NO3 ) 3进行生根培养，La ( NO3 ) 3浓度处理为: 0、0． 5、
1． 0、10、20 mg /L，每个浓度处理组各设 10 瓶，每瓶接入 5 株分化继代苗。观察统计同 1． 2． 1。
1． 2． 3 多胺对欧石楠生根的影响 以 1 ∕ 2 WPM + IBA 0． 5 mg /L + NAA 0． 2 mg /L 基本培养基，
分别添加不同浓度的多胺进行生根培养，Spd浓度处理为: 0． 5、1． 0、2． 0 mg /L，Spm 浓度处理为:
2． 0、4． 0、8． 0 mg /L ，Put浓度处理为: 2． 0、5． 0、10． 0 mg /L，每个浓度处理组各设 10 瓶，每
瓶接入 5 株分化继代苗。观察统计同 1． 2． 1。
1． 2． 4 培养条件 1 /2 WPM 为基本培养基，基质 ( 蛭石: 珍珠岩 = 3: 1) 取代琼脂获得基质培养
基，在基质培养基中添加蔗糖 30 g /L， pH为 4． 8 － 5． 2，培养室温度控制在 25 ℃ ±2 ℃，光照强度
3000 Lx左右，光照时间为每天 12 h。
1． 2． 5 数据统计 采用 Excel表格及 SAS软件进行数据的统计分析，研究其存在的差异。
2 结果与分析
2． 1 稀土元素 Ce ( NO3 ) 3对欧石楠生根的影响
欧石楠在基质生根培养基上生长 30 d后形成明显的根系，对其进行调查。结果由表 1 可知，在 Ce
( NO3 ) 3浓度为 0． 5 ～ 20 mg /L的各试验组对其生根率和单株发根数的影响是不同的。经方差分析表明，
不同浓度之间的生根率和单株发根数均达到显著水平。多重比较显示，Ce ( NO3 ) 3浓度为 5 mg /L 与 0、
0． 5、1、10、20 之间差异均达到极显著水平，其欧石楠的生根率为 94%，单株发根的平均数为 5．
21，其根长达到 1． 71 cm。
2． 2 稀土元素 La ( NO3 ) 3对欧石楠生根的影响
试验结果见表 2。由表 2 可知，在 La ( NO3 ) 3浓度为 0． 5 ～ 20 mg /L的各试验组对其欧石楠分化苗
的生根率和单株发根平均数的影响是不同的。经方差分析显示，不同浓度之间的生根率和单株发根数之
间均达到显著水平。多重比较表明，La ( NO3 ) 3浓度为 5 mg /L与 0、0． 5、1、10、20 之间差异均达到
极显著水平，其生根率为 91%，单株发根平均数为 5． 3，其根长为 1． 76 cm。
·071· 山东农业大学学报 ( 自然科学版) 第 43 卷
表 1 不同浓度的 Ce ( NO3 ) 3对欧石楠分化苗生根的影响
Table 1 Influence of different concentration of Ce ( NO3 ) 3on Calluna vulgaris differentiation to induce rooting
Ce ( NO3 ) 3
( mg /L)
外植体接种数
Number of explants
生根率 /%
Ratio of rooting
单株发根均数 /条
Number of rooting per plant
根长 / cm
Rooting length
0 ( ck)
0． 5
1． 0
5． 0
10
20
50
50
50
50
50
50
49． 00 ± 0． 3464fF
76． 30 ± 0． 5774cC
82． 40 ± 0． 4619bB
94． 00 ± 0． 2309aA
67． 40 ± 0． 4619dD
58． 00 ± 0． 2887eE
1． 70 ± 0． 0346eE
2． 20 ± 0． 0577dD
3． 70 ± 0． 0577bB
5． 21 ± 0． 0346aA
3． 62 ± 0． 0462bB
2． 84 ± 0． 0751cC
0． 95
1． 01
1． 65
1． 71
1． 43
1． 24
注: 大小写字母表示显著性水平 ( a = 0． 05，A =0． 01) 。下同。
表 2 La ( NO3 ) 3对欧石楠组培苗生根的影响
Table 2 Influence of different concentration of La ( NO3 ) 3
on Calluna vulgaris differentiation to induce rooting
La ( NO3 ) 3
( mg /L)
外植体接种数
Number of explants
生根率 /%
Ratio of rooting
单株发根均数 /条
Number of rooting per plant
根长 / cm
Rooting length
0 ( ck)
0． 5
1． 0
5． 0
10
20
50
50
50
50
50
50
48． 02 ± 0． 2914fF
76． 00 ± 0． 2309cC
81． 60 ± 0． 5774bB
91． 00 ± 0． 4619aA
68． 50 ± 0． 4041dD
59． 00 ± 0． 3464eE
1． 69 ± 0． 0231fF
2． 28 ± 0． 0115eE
3． 60 ± 0． 0115bB
5． 30 ± 0． 0115aA
3． 42 ± 0． 0115cC
2． 81 ± 0． 0115dD
0． 93
1． 11
1． 65
1． 76
1． 48
1． 24
2． 3 多胺对欧石楠生根的影响
在基本的基质生根培养基中，分别将欧石楠的继代分化苗接种到 Spd ( 0． 5，1． 0，2． 0 ) 、Spm
( 2． 0，4． 0，8． 0) 和 Put ( 2． 0，5． 0，10． 0) 的不同浓度的 9 个组合的正交试验中，探讨不同多
胺及不同多胺浓度对欧石楠分化苗生根的不同作用，结果分析见表 3。
由表 3 可知，在多胺不同浓度的各试验组对其生根率和单株发根数影响是不同的。经方差分析显
示，不同浓度之间的生根率均达到显著水平。多重比较表明，多胺中亚精胺 ( Spd) 浓度为 1． 0 mg /L
与其他精胺和腐胺浓度之间差异均达到极显著水平。当亚精胺 ( Spd) 浓度为 1． 0 mg /L 时，其生根率
为 85． 8%，单株发根平均数为 4． 5，其根长为 1． 73 cm。
表 3 不同多胺浓度对欧石楠分化苗生根的影响
Table 3 Influence of different concentration of Polyamines on Calluna vulgaris differentiation to induce rooting
多胺
Polyamine
浓度 ( mg /L)
Loncentr ufion
外植体接种数
Number of explants
生根率 /%
Ratio of rooting
单株发根均数条
Number of rooting per plant
根长 / cm
Rooting length
Spd
Spm
Put
Ck
0． 5
1． 0
2． 0
2． 0
4． 0
8． 0
2． 0
5． 0
10． 0
0
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
76． 0 ± 0． 1155bB
85． 8 ± 0． 1155aA
68． 9 ± 0． 1155eE
58． 6 ± 0． 1155gG
46． 6 ± 0． 1155iI
75． 3 ± 0． 1155cC
49． 2 ± 0． 1732hH
72． 9 ± 0． 1732dD
65． 3 ± 0． 1734fF
49． 0 ± 0． 1732hH
3． 7
4． 5
2． 3
1． 9
0． 9
3． 4
1． 3
3． 1
2． 1
1． 2
1． 26
1． 73
0． 96
0． 83
0． 59
1． 15
0． 68
1． 09
0． 89
0． 67
·171·第 2 期 李际红等: 稀土及多胺对欧石楠瓶苗生根的效应
2． 4 欧石楠瓶苗移栽
将诱导生根的欧石楠生根苗开盖适应一周后移栽到营养杯中，在小拱棚中保湿培养 14 d 后，揭去
拱棚培养 30 d后观察统计其移栽成活率、平均生根数量、单株平均根长、单株平均苗高。结果见表 4。
表 4 欧石楠瓶苗移栽成活率的调查
Table 4 Transplanting on Survival rate of the bottles of seedlings of the Calluna vulgaris
添加物
Aaditives
浓度 ( mg /L)
Lonlentra － pion
调查苗数
Survey number
of seedling
移栽成活率 ( % )
Survival ratio
of fransplant
平均根数
Average number
of roots
单株平均根长 ( cm)
Average rooeing
lengehper plant
单株平均苗高 ( cm)
Average seedling
heigf porplant
Ce ( NO3 ) 3 0 300 65． 2 2． 7 1． 95 2． 59
5． 0 300 93． 6 6． 8 2． 8 5． 01
10． 0 281 70． 4 4． 6 2． 4 4． 35
La ( NO3 ) 3 0 296 67． 8 2． 6 1． 8 2． 47
5． 0 280 90． 7 6． 4 2． 9 4． 85
10． 0 300 75． 71 4． 2 2． 3 3． 75
Spd 0． 5 300 85． 71 4． 7 2． 1 3． 21
1． 0 298 94． 1 5． 5 2． 7 5． 50
2． 0 287 89． 5 3． 3 1． 9 4． 1
Spm 2． 0 292 83． 3 2． 9 1． 8 4． 32
4． 0 300 76． 8 1． 9 1． 6 3． 56
8． 0 300 70． 9 4． 1 2． 2 3． 34
Put 2． 0 270 68． 2 2． 3 1． 7 2． 32
5． 0 293 82． 71 4． 1 2． 1 3． 51
10． 0 300 65． 3 3． 4 2． 3 3． 46
Ck 0 279 67． 9 2． 2 1． 7 2． 62
注: 移栽基质为蛭石: 泥炭土: 珍珠岩 = 3: 3: 1，移栽 30 d后统计成活率。
由表 4 可知，添加低浓度的稀土元素有利于瓶苗的移栽，其移栽成活率高，添加 5． 0 mg /L 的 Ce
( NO3 ) 3和 La ( NO3 ) 3其成活率可达 93． 6%和 90． 7% ; 添加 1． 0 mg /L Spd 其移栽成活率可达 94．
1%较之 Spm和 Put的效果都好。其平均根数及单株平均根长及单株平均苗高的生长均优于对照。
3 讨论与小结
李际红等［11］研究表明，珍珠岩和蛭石作为培养基支持体可以提高瓶苗根系活力和 POD 活性，对于
较难生根的植物瓶苗来说，基质作为支持体能提高瓶苗根系活力，保持根系较高的吸收、运输等功能，
保持了根系的完整，提高其移栽成活率。欧石楠瓶苗纤细，采用基质诱导生根，提高其生根率及瓶苗移
栽成活率。
沈博礼等［12］研究指出用 La ( NO3 ) 3处理小麦种子可提高幼苗体内 IAA、GA3、CTK 和 ABA 含
量;［13 － 14］洪法水等［15］等研究指出用低浓度的 Ce ( NO3 ) 3处理水稻种子时可明显提高萌发水稻种子的
IAA、GA3和 CTK含量，GA3的增加最大，而对 ABA的影响不明显。本研究表明低浓度的 Ce ( NO3 ) 3和
La ( NO3 ) 3可明显促进欧石楠瓶苗根系的形成，促进根系的分化，提高欧石楠的生根率。
在植物根系发育调节因素中，多胺与生长素的作用关系已被证实。Friedman 等［16］的研究表明，在
生长素诱导绿豆下胚轴切段不定根根源基形成和根伸长过程中有多胺的合成。而叶片外植体在离体生根
过程中多胺水平的增加与生长素引起鸟氨酸脱羧酶活性增加有关［17］。在不含生长素的溶液中，外源多
胺可促进茄科植物离体根的生长和侧根的分化［18］，这提示多胺具有生长素的作用。本研究表明不同类
型的多胺及不同的多胺浓度对欧石楠生根作用表现不同，亚精胺 ( Spd) 的作用效果最为理想，在 1． 0
mg /L Spd浓度条件下其生根率为 85． 8%，单株发根平均数为 4． 5，其根长为 1． 73 cm，且根系生长
状况良好，瓶苗主根长而粗且须根多，基质的孔隙大、透气性好、相对湿度较小，利于欧石楠瓶苗根系
的发育和生长，故其移栽成活率也高，达到 94． 1%。而精胺 ( Spm) 和腐胺 ( Put) 的作用效果较之
亚精胺 ( Spd) 稍弱。
·271· 山东农业大学学报 ( 自然科学版) 第 43 卷
注: a、b: 欧石楠在 Ce ( NO3) 3不同浓度基质培养基中的生根情况; c、d: 欧石楠在 La ( NO3 ) 3不同浓
度基质培养基中的生根情况; e、f: 欧石楠在多胺不同浓度基质培养基中的生根情况; g、h: 欧石楠大田移
栽生长情况．
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·371·第 2 期 李际红等: 稀土及多胺对欧石楠瓶苗生根的效应