全 文 ：收稿日期:2010 － 11 － 30 修回日期:2011 － 03 － 17
基金项目:福建省重大专项基金资助项目(2007SZ0001)。
作者简介:陈凌艳(1986 －) ，女，硕士研究生，从事园林植物与观赏园艺研究。通讯作者郑郁善(1960 －) ，男，教授，博士生导师，从事森林培
育学研究。
西洋杜鹃组培苗生根培养及其
内源激素含量变化的研究
陈凌艳，郑 宇，陈礼光，荣俊冬，郑郁善
(福建农林大学工业原料林研究所，福建 福州 350002)
摘要:对西洋杜鹃组培苗进行生根培养，并采用高效液相色谱法对培养过程中植物体内 ZT、GA3、IAA、ABA 4 种内源激素
进行了测定，以及对比不同培养基组合对植物体生根效果及内源激素含量的影响。结果表明，各种内源激素共同作用调控
植物体生根过程。期间 IAA、ABA呈现先上升后下降的趋势，GA3、ZT 呈现先下降后上升的趋势。IAA /GA3、IAA /ZT 呈现
先上升后下降的趋势，IAA /ABA则先下降后上升，而 ABA/GA3 则保持在一个相对稳定的水平。不同的培养基组合对植物
体内源激素的调控起到了较大的作用。
关键词:西洋杜鹃;组织培养;生根培养;内源激素
中图分类号:S685．21 文献标识码:A 文章编号:1001 － 389X(2011)02 － 0131 － 05
Study on Rhododendron hybridums rooting culture and hormones contents changes
CHEN Ling-yan，ZHENG Yu，CHEN Li-guang，RONG Jun-dong，ZHENG Yu-shan
(Institute of Industrial Forest，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou，Fujian 350002，China)
Abstract:Rooting culture of Rhododendron hybridum was researched and the 4 endogenous hormones (ZT，GA3，IAA，ABA)was
determined by high performance liquid chromatography，and the impact of different culture medium on the rooting effect and endoge-
nous hormone content was compared． The results showed that various endogenous hormones made an interaction on the plant rooting
process． During the period ，IAA，ABA increased first and then decreased;GA3，ZT first decreased and then increased． IAA /
GA3，IAA /ZT first increased and then decreased，IAA /ABA was decreased and then increased，while ABA /GA3 was maintained at
a relatively stable level． Different media combinations played a large role on the regulation of plants endogenous hormones．
Key words:Rhododendron hybridum;tissue culture;rooting culture;endogenous hormones
西洋杜鹃(Rhododendron hybridum)又名比利时杜鹃，是重要的园林绿化植物。目前，已有学者对西洋
杜鹃的组织培养技术进行了研究［1 － 5］，然而，西洋杜鹃的组培成本偏高，增殖率系数、生根率均不够理想，
不利于工厂化生产。植物的生长过程与其内源激素的变化息息相关，且培养基的组合对内源激素含量变
化起到了重要的影响，关于此已有较多的文献报道［6 － 9］。然而关于西洋杜鹃组培苗内源激素含量变化的
研究甚少，本试验通过正交试验方法对西洋杜鹃组培苗进行生根培养，并探讨生根过程中内源激素含量的
变化及不同培养基处理下内源激素的区别，为建立科学的西洋杜鹃离体培养体系奠定基础。
1 材料与方法
1．1 供试材料
供试材料为漳平市永福镇金兴园艺盆栽 3 － 4 年生西洋杜鹃。
1．2 方法
1．2．1 母株来源 经过了初代、继代培养后，获得了大量试管苗。采用经壮苗培养后获得的高于 2 cm的
芽体作为生根材料，进行生根诱导。
1．2．2 生根培养 以 WPM、1 /2Read、Read、改良 Read 为基本培养基，添加不同浓度 IBA、NAA 及蔗糖浓
度来进行生根诱导(表 1、表 2)。每种处理接种 20 株。
福建林学院学报 2011，31(2) :131 － 135 第 31 卷 第 2 期
Journal of Fujian College of Forestry 2011 年 4 月
DOI:10.13324/j.cnki.jfcf.2011.02.011
表 1 生根培养试验因子水平表
Table 1 Levels of rooting test factors
因素
水平
1 2 3 4
A(基本培养基) WPM 1 /2 Read Read 改良 Read
B(IBA)/(mg·L －1) 1 2 3 4
C(NAA)/(mg·L －1) 0．05 0．1 0．5 1
D(蔗糖)/(g·L －1) 0 10 20 30
表 2 生根培养试验正交设计表 L16(4
5)
Table 2 Rooting test orthogonal design L16(45)
处理
因子
A
基本培养基
B
IBA /(mg·L －1)
C
NAA /(mg·L －1)
D
蔗糖 /(g·L －1)
E
空白
G1 1(WPM) 1(1．0) 1(0．05) 1(0) 1
G2 1 2(2．0) 2(0．1) 2(10) 2
G3 1 3(3．0) 3(0．5) 3(20) 3
G4 1 4(4．0) 4(1．0) 4(30) 4
G5 2(1 /2 Read) 1 2 3 4
G6 2 2 1 4 3
G7 2 3 4 1 2
G8 2 4 3 2 1
G9 3(Read) 1 3 4 2
G10 3 2 4 3 1
G11 3 3 1 2 4
G12 3 4 2 1 3
G13 4(改良 Read) 1 4 2 3
G14 4 2 3 1 4
G15 4 3 2 4 1
G16 4 4 1 3 2
1．2．3 内源激素测定 (1)仪器:HPLC 系统(大连依利特分析仪器有限公司) :LU230 低压混合器，P230
高压恒流泵，UV230 +紫外—可见检测器，EC2000 色谱数据处理工作站。
(2)标准溶液的配制:分别配制 150、120、90、60、30 μg·mL －1的 ZT、GA3、IAA、ABA 标准溶液，以流动
相作为溶剂，待测。
(3)样品处理:将经过生根培养 30 d 后的试管苗取出，称取 2 g 备用。加入适量液态氮、50 uL 130
mg·mL －1抗氧化剂二乙基二硫代氨基甲酸钠，在弱光下迅速研磨至粉状。加入 20 mL 80%甲醇，超声处理
30 min后，放入 4 ℃冰箱浸提过夜。13 000 r·min －1冷冻(4 ℃)离心 10 min，取上清液，向残渣加入 20 mL
80%甲醇，13 000 r·min －1冷冻(4 ℃)离心 10 min，合并上清液。在弱光下蒸干甲醇，加入 10 mL石油醚脱
图 1 标准品色谱图
Figure 1 Peak area curve of the standard samples endogenous hormone
色 3 次。萃取出水相，用 0．1 mol·L －1的 NaOH调节
pH =8． 0，加入等体积的乙酸乙酯萃取 3 次;再用
1 mol·L －1的柠檬酸调节 pH = 3．0，加入等体积的乙
酸乙酯萃取 3 次，保留酯相，旋转蒸发至干，用
1．5 mL甲醇(色谱)溶解，过 0．45 μm 的有机微孔滤
膜，取 20 μL进行 HPLC分析。
(4)色谱条件。色谱柱:SinoChrom ODS-BP
(4．6 mm ×200 mm，5 μm)。柱温:30 ℃。流速:1． 0
mL·min －1。流动相:甲醇∶ 0． 8%乙酸(50．0 ∶ 50．0)。
波长由紫外扫描后选取:208 nm。进样量:20 μL。
内源激素保留时间:12 min。内源激素进样峰面积
标准曲线如图 1 所示。
·231· 福 建 林 学 院 学 报 第 31 卷
2 结果与分析
2．1 回归方程与相关系数
表 3 回归方程与相关系数
Table 3 Regression equation and the correlation coefficients
内源激素 回归方程 相关系数
ZT y = 34．48x + 129．30 0．993 5
GA3 y = 4．41x － 7．96 0．997 7
IAA y = 35．67x + 220．28 0．993 1
ABA y = 33．96x + 180．92 0．991 5
将配制好的标准溶液按照色谱条件，进样 20 μL
进行测定，获得不同浓度下各个内源激素的峰面积。
建立峰面积(y)与标准溶液浓度［x(μg·mL －1) ］之间
的标准曲线，得到回归方程(表 3)。
2．2 生根培养过程中组培苗内源激素变化
将处理后的样品用 1．2．3 中已设定的色谱条件
图 2 内源激素进样色谱图
Figure 2 Peak area curve of the samples endogenous hormone
进行测定，得到的色谱图如图 2 所示。根据回归方
程计算出样品中各内源激素含量，如图 3 所示。并
表示出各内源激素的含量比值的变化，如图 4 所示。
从图 3、图 4 中可以看出，在西洋杜鹃生根培养阶
段，组培苗的内源激素含量和各个内源激素间的比
值都发生了较大的变化。
玉米素(zeatin，ZT)是天然细胞分裂素，在植物
的生长过程中起到促进细胞分裂和扩大，诱导芽的
分化等作用［10］。从图 3 中看出，在生根过程中，ZT
的含量变化范围在 0．84 － 1．47 μg·g －1之间，呈现先
下降后上升的趋势。由此推断高浓度 ZT 对生根起
到了一定的抑制作用，低浓度的 ZT有利于生根。而在培养 60 d 后，组培苗的生根过程基本完成，植物体
开始通过根系吸收养分生长，此时，ZT的含量有所上升，促进了茎的增粗。
图 3 培养过程中内源激素含量变化
Figure 3 Changes of endogenous hormone content
图 4 内源激素含量比值的变化
Figure 4 Changes of endogenous hormone content ratio
赤霉素(gibberellin acid，GA3)能够抑制植株生根培养起始期的细胞分裂，从而抑制根的分化和形
成［11］。从图 3 可以看出，GA3 的含量在 1．38 － 1．89 μg·g
－1之间有着较明显的变化，呈现先下降后上升的
趋势，转折点在培养 40 － 60 d之间，进而说明了 GA3 是生根过程中主要的抑制物。而在生根后，GA3 的浓
度又随之提高，对西洋杜鹃茎的伸长起到了作用。
吲哚乙酸 (indole-3-acetic acid，IAA)是生长素，能够促进植物细胞分裂，诱导愈伤组织的产生，对根
的形成有促进作用［10］。从图 3 可以看出，IAA的含量在 0．69 － 1．35 μg·g －1之间，呈现先上升后下降的趋
势。而在培养的前 40 d，IAA基本处于一个稳定的较高水平，说明了高浓度的 IAA 能够有效促进根的分
化。在完成根的分化后，IAA浓度开始下降。
脱落酸(abscisic acid，ABA)作为植物天然的抑制性植物激素，对植物的生根起到了关键作用［12］。从
图 3 可以看出，在 4 种激素中，ABA的含量最低，在 0．27 － 0．69 μg·g －1之间，呈现先上升后下降，最后略有
上升的趋势。可见较高浓度的脱落酸在根的分化阶段起到了作用，而在植物体开始旺盛生长时，ABA 的
·331·第 2 期 陈凌艳等:西洋杜鹃组培苗生根培养及其内源激素含量变化的研究
值又开始下降。当培养到 100 d的时候，由于组培苗将培养基养分耗尽，长势开始变弱，因而 ABA的值又
有所上升。
目前的研究普遍认为植物的生长过程与植物内源激素水平及各激素间相互平衡有密切关系，因而探
讨各种激素间的比例关系具有一定的价值。
IAA /GA3 的值影响着植物体木质部和韧皮部的分化，对植物体的生根有着重要的影响。从图 4 可以
看出，IAA /GA3 比值先上升后下降，据此推断高 IAA /GA3 比值是西洋杜鹃组培苗生根的诱导因子之一。
从图 3 可以看出，在生根过程中 IAA的值不断增加而 ZT 的值有所下降，而 IAA /ZT 的值(图 4)不断
上升，在 30 d左右达到最大值，说明较高的 IAA /ZT比值能诱导西洋杜鹃组培苗生根。
生长素类物质是不定根形成过程中的主要促进物质。而一些研究中发现 ABA 对植物的不定根形成
也有促进作用，因而在此讨论 IAA /ABA 的值。郑均宝等［13］对几种木本植物生根率的研究表明，内源
IAA /ABA高低影响组培苗的生根能力。从图 4 可以看出，IAA /ABA的值先下降后上升，最后又下降。即
IAA /ABA在生根分化程度最高的时候达到最小值，而在植物体生长旺盛时比值上升。
研究证实，GA3 抑制不定根的发生，而 ABA是 GA3 的天然拮抗剂
［11］，因而在生根过程中，二者的含量
变化正好相反。ABA /GA3 的值变化较小，基本上保持在 0．15 － 0．50 之间，说明稳定比例的 ABA /GA3 有
利于西洋杜鹃组培苗的生根。
2．3 不同培养基生根培养效果及内源激素含量区别
在培养 30 d后可用肉眼观测到根的生成，生根状态有 2 种:一种是先在茎段基部产生愈伤组织，再从
愈伤组织中分化出不定根;还有一种是直接从茎段基部皮层生出不定根。但愈伤组织生长越快，就越偏向
于愈伤组织的生长，其分化出根的能力就越弱，且大多没有主根生成现象。
表 4 为不同培养基组合诱导下生根培养效果及其内源激素的含量。为了能够表现出各个处理间内源
激素含量区别的最大化，表中选择了培养 40 d 后测定的结果进行对比。结果表明不同基本培养基、外源
激素以及蔗糖含量的组合对植物体内源激素的调控起到较大作用，基本培养基和蔗糖为植物体创造了基
本的生存条件，而外源激素的添加则刺激或抑制了内源激素的水平，三者共同作用，引起了植物体生理生
化的变化。
表 4 不同培养基生根培养效果及内源激素含量区别
Table 4 Induced rooting effects of different combinations medium and the difference between endogenous hormone levels
处理号
生根瓶苗
数 /株
生根率
%
内源激素含量 /(μg·g － 1)
ZT GA3 IAA ABA
培养效果
G1 3 14．29 0．85 1．07 0．99 0．61 枝叶长势较好，生根慢，根数量少，细弱
G2 5 22．86 0．97 1．13 1．07 0．65 有愈伤组织生成，生根慢，根数量少，细弱
G3 6 28．57 0．96 1．27 1．26 0．73 生根较快，根数量较多，较细弱
G4 0 0．00 0．99 1．21 1．28 0．47 有愈伤组织生成，生长缓慢
G5 6 28．57 0．81 1．45 1．03 0．69 枝叶长势较好，生根慢，根较细弱
G6 4 20．00 0．82 1．41 1．16 0．82 枝叶长势较差，生根慢，数量少，根细弱
G7 11 57．14 0．86 1．38 1．21 0．67 枝叶长势良好，有愈伤组织生成，生根快
G8 7 37．14 0．91 1．28 1．22 0．68 枝叶长势良好，生根快且多，根细弱
G9 0 0．00 0．68 1．34 1．01 0．84 枝叶长势较差，叶脱落
G10 4 20．00 0．70 1．35 1．13 0．68 枝叶长势较差，生根慢且根细弱
G11 8 40．00 0．81 1．31 1．17 0．72 枝叶长势良好，生根快
G12 6 31．43 0．75 1．27 1．21 0．63 枝叶长势一般，生根慢，根细弱
G13 2 11．43 1．02 1．26 1．03 0．78 有愈伤组织生成，生根慢，根数量少，细弱
G14 6 31．43 0．97 1．42 1．12 0．76 枝叶长势较好，生根慢，数量少，较粗壮
G15 5 25．71 0．98 1．35 1．15 0．71 枝叶长势一般，生根慢，根细弱
G16 4 20．00 0．92 1．29 1．17 0．54 枝叶长势一般，生根快，根数量少，细弱
将生根率进行极差分析，得出 4 个因素对西洋杜鹃组培苗的生根影响因子的大小为:IBA ＞蔗糖 ＞基
本培养基 ＞ NAA。结合内源激素含量进行分析，得出较高浓度的 IBA能够有效增加 IAA的含量，随着 IBA
含量的增加，内源激素中 IAA的含量也随之提升。从对比中可以看出，适宜的培养基组合能够使内源激
素含量趋于平衡。
·431· 福 建 林 学 院 学 报 第 31 卷
3 讨论
通过试验研究得出 ZT、GA3、IAA、ABA 4 种内源激素对西洋杜鹃组培苗的生根起到了重要的作用，其
各自浓度的平衡和各组分间比例的平衡都将影响到组培苗根系的分化和生长。
不同的培养基组合对内源激素的影响各不相同，4 种内源激素的含量随着培养基组合的不同而发生
较大的变化，而只有当各种激素的含量趋于平衡时才能得到较好的生根效果。
而关于基本培养基、外源激素以及蔗糖浓度对内源激素影响的机理还有待进一步研究。特别是基本
培养基和蔗糖浓度对外源激素发挥调控作用的影响，其相关研究较少。
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(责任编辑:卢凤美)
·531·第 2 期 陈凌艳等:西洋杜鹃组培苗生根培养及其内源激素含量变化的研究