全 文 ：尖尾芋水培营养液配方的筛选
叶 飞，黑淑梅* ，常海飞 (延安大学生命科学学院，陕西延安 716000)
摘要 ［目的］为尖尾芋水培生产提供理论依据和技术支撑。［方法］用不同种营养液培养尖尾芋，测定比较形态和生理指标，对尖尾芋
水培的 4种营养液进行优化选择。［结果］用斯泰纳营养液培养的尖尾芋植株，其株高、叶片数、鲜重、叶绿素含量、光合速率及根系活力
均高于日本园试、霍格兰和洛桑营养液，而丙二醛(MDA)含量较低，仅低于日本园试营养液培养的植株。［结论］斯泰纳营养液为尖尾
芋的最优水培营养液。
关键词 尖尾芋;水培;形态和生理指标;营养液优化
中图分类号 S132 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2011)16 －09505 －02
Optimization of the Hydroponics Nutrient Solutions for Alocasia cucullata
YE Fei et al (College of Life Science，Yan＇an University，Yan＇an，Shaanxi 716000)
Abstract ［Objective］To provide theoretical basis and technical support for the hydroponics of Alocasia cucullata． ［Method］After the hy-
droponics in four different nutrient solutions，the morphological and physiological indexes of Alocasia cucullata were determined and then the
four nutrient solutions were optimized． ［Results］The plant height，leaf number，fresh weight，chlorophyll content，photosynthetic rate and
root vigor of Alocasia cucullata cultured in Steiner nutrient solution were all higher than that in Japanese garden general nutrient solution，Hoag-
land nutrient solution and Losang nutrient solution，and the MDA content was only lower than that in Japanese garden general nutrient solution．
［Conclusion］Steiner nutrient solution was the best hydroponics solution for Alocasia cucullata．
Key words Alocasia cucullata;Hydroponics;Morphological and physiological indexes;Optimization of nutrient solution
基金项目 延安市科学技术研究发展计划项目(2010Kn-18) ;延安大学
专项科研资金项目(YD2010 － 16)。
作者简介 叶飞(1990 － ) ，男，陕西西安人，本科生，专业:生物科学。
* 通讯作者，讲师，硕士，从事植物抗性生理生化研究，E-
mail:heishumei@ 163． com。
收稿日期 2011-03-04
水培花卉是一种采用现代生物工程技术，应用物理、化
学、生物工程手段，对花卉进行驯化，使其在水中生长、开花
的一种新型栽培技术［1］。其具有美观大方、清洁卫生、便于
养护、格调高雅、观赏性强等优点，是布置居室、净化空气的
优良花卉［2 －3］。由于水培的独特栽培方式，植物根系直接生
长在营养液里，营养比例是否合适直接关系到植株的生长。
因此，营养液成为花卉水培能否成功的关键因素［4］。尖尾芋
［Alocasia cucullata (Lour．)Schott］又名佛手芋、滴水观音，为
天南星科海芋属多年生常绿草本植物，是一种良好的观叶花
卉。有关尖尾芋在不同营养液中水培效应的研究未见报道，
笔者采用 4种不同的营养液配方进行水培试验，通过研究不
同营养液配方对水培尖尾芋生长及相关生理指标的影响，选
出适宜的水培营养液配方，以期为尖尾芋水培生产提供理论
依据和技术支撑。
1 材料与方法
1． 1 材料 尖尾芋［Alocasia cucullata (Lour．)Schott］，购自
延安市花卉市场。
1． 2 方法 试验于 2010年 8 ～10月在延安大学生命科学学
院中心实验室进行，温度为 15 ～25 ℃。相对湿度 60%。参
考其他花卉水培营养液有关资料，选择了日本园试营养液
(A)、斯泰纳营养液(B)、霍格兰营养液(C)和洛桑营养液
(D)4种配方营养液(表 1)。
1． 2． 1 尖尾芋的处理。从花卉市场购买生长健康、无病虫
害、长势一致的尖尾芋，从土盆中取出，用清水冲洗干净根
系泥土，修剪掉 2 /3 老根。用浓度 1% KMnO4 对根部消毒
10 min，清水冲洗后将植株置于清水中缓苗培养 7 d，进行
驯化。
1． 2． 2 营养液培养处理。将经过驯化的尖尾芋植株随机分
组转入 4种不同营养液中进行培养处理，每瓶 1 株，每种营
养液培养处理 3株，即 3次重复，以清水培养为对照(E)。培
养期间将植株根部保持与溶液接触，其余暴露在空气中;每
隔 7 d更换 1次营养液，换液时去除腐根、烂根等。
1． 2． 3 测定指标。每15 d测定1次株高和鲜重;每5 d统计
1次新叶数和黄叶数。培养结束时，叶绿素含量用丙酮提取，
分光光度计法测定;根系活力采用 α-萘胺法测定;丙二醛
(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法测定［5］。光合
速率用 CB-1101光合蒸腾作用测定系统测定。
1． 2． 4 数据分析。用 SPSS11． 0统计软件进行数据分析。
表 1 营养液配方
Table 1 Nutrient Solution formulations mg /L
配方编号
No． of form-
ulation
大量元素 Major element
硝酸钙
Nitric
acid
calcium
硝酸钾
Potassi-
um nitrate
磷酸二氢铵
Ammonium
biphosphate
磷酸二氢钾
Monopot-
assium
phosphate
磷酸氢二钾
Dipotassium
hydrogen
phosphate
硫酸镁
Magne-
sium
sulfate
硫酸钙
Calcium
sulfate
微量元素 Trace element
乙二胺四乙
酸二钠铁
Nafeedta
硫酸锰
mangane-
se sulfate
硼酸
Boric
acid
硫酸锌
Zinc
sulfate
硫酸铜
Bluestone
钼酸铵
Ammonium
molybdate
A 945 809 153 － － 493 － 20 2． 13 2． 86 0． 22 0． 05 0． 02
B 738 303 136 － － 261 － 10 2． 50 2． 50 0． 50 0． 08 0． 12
C 1 181 505 － 136 － 690 － 20 2． 12 5． 28 0． 23 0． 08 0． 02
D － 1 000 － 449 69． 6 493 516 20 2． 12 5． 28 0． 23 0． 08 0． 02
2 结果与分析
2． 1 不同营养液对尖尾芋形态生长的影响 由表 2 可知，
配方 B处理下的尖尾芋各形态指标除了新叶和黄叶数与配
方 A无显著差异外，其他均与配方 A、C、D、E差异显著，而且
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2010，39(16):9505 － 9506，9509 责任编辑 张杨林 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.16.210
在株高、鲜重增加量和新叶数值上都表现最好，观察期间也
未出现黄叶;配方 A除鲜重增加量与配方 D无显著差异外，
其余均与配方 C、D、E 有显著差异，各形态指标测定结果表
现较好;而配方 C、D 和 E 除新叶外各项指标间的差异均不
显著。另外，由于配方 E (清水)缺乏营养元素，植株出现
黄叶脱落，新叶生长缓慢，故其鲜重增加量为负增长;加上配
方 C、D和 E 处理期间经常出现烂根现象，植物根系代谢能
力差，进而地上部分生长，故其各项指标都较差。综合来看，
尖尾芋形态生长最佳的营养液为配方 B。
表 2 不同营养液对尖尾芋形态指标增加量的影响
Table 2 Effect of different nutrient solutions on the increment of the
morphological indexes of Alocasia cucullata
配方
Formu-
lation
株高
Plant
height∥cm
鲜重
Fresh
weight∥g
新叶
New
leaf∥片
黄叶
Wilted
leaf∥片
A 4． 36 ±0． 71b 48． 40 ±2． 86b 3． 7 ±0． 12a 0． 0 ±0． 00b
B 7． 05 ±1． 03a 82． 77 ±2． 04a 4． 0 ±0． 59a 0． 0 ±0． 00b
C 1． 24 ±0． 64c 16． 89 ±2． 90c 1． 7 ±0． 61bc 1． 3 ±0． 05a
D 1． 27 ±0． 75c 21． 49 ±2． 06bc 2． 3 ±0． 82b 1． 0 ±0． 03a
E 1． 21 ±1． 27c －8． 88 ±2． 17c 1． 0 ±0． 91c 1． 0 ±0． 07a
注:同列后不同小写字母表示在 0． 05水平存在差异。
Note:Different lowercase letters in the same columns indicate difference at
0． 05 level．
2． 2 不同营养液对尖尾芋叶绿素含量和光合速率的影响 叶
绿素是光合作用的主要色素，在光合作用中起着很重要的作
用。对于观叶植物来说，叶色浓绿有利于提高其观赏价值，
因而叶绿素含量也是植株分析的重要生理指标［6 －7］。由表 3
可知，配方 B培养的夹尾芋叶绿素含量最高，且和配方 A、C、
D、E差异均显著;配方 A与配方 D差异不显著，与配方 C、E
差异显著;而配方 C、D、E之间差异不显著。在光合速率上，
配方 A、B与配方 C、D、E差异达显著水平，且配方 B的光合
速率值最大。综合叶绿素含量和光合速率，尖尾芋在配方 B
中生长状态最好，这和形态生长情况吻合。
2． 3 不同营养液对尖尾芋根系活力和MDA含量的影响 根
系活力大小反映了根系代谢能力强弱，直接影响植株生长［8］。
由图 1可知，配方 B培养的尖尾芋根系活力值最高，与配方
A、C、D、E的差异均达显著水平;其余配方相互之间差异不
显著。这说明尖尾芋在配方 B 中较适应，根系生长良好。
MDA含量变化可以代表质膜受损伤的程度，反映植物遭受
逆境伤害的程度［9］。由图 2 可知，配方 A 培养的尖尾芋
MDA 含量最低，且与其他配方均差异显著，说明配方 A对尖
尾芋的膜脂伤害程度最小;配方 B的MDA 含量较低，说明该
配方也较适合尖尾芋生长。
表 3 不同营养液对尖尾芋叶绿素含量和光合速率的影响
Table 3 Effect of different nutrient solutions on the chlorophyll content and photosynthetic rate of Alocasia cucullata
配方
Formulation
叶绿素 a
Chlorophyll a∥mg /g
叶绿素 b
Chlorophyll b∥mg /g
叶绿素 a + b
Chlorophyll a + b∥mg /g
光合速率
Photosynthetic rate
μmol(CO2)/(m
2·s)
A 2． 274 3 ±0． 079 0b 0． 822 6 ±0． 064 6b 3． 096 9 ±0． 026 1b 66． 62 ±2． 700 1a
B 2． 614 1 ±0． 003 2a 1． 009 5 ±0． 008 7a 3． 633 5 ±0． 017 4a 74． 24 ±2． 085 3a
C 1． 690 7 ±0． 016 7c 0． 781 3 ±0． 043 5bc 2． 472 0 ±0． 060 2c 40． 36 ±2． 852 0b
D 1． 968 1 ±0． 239 5bc 0． 765 9 ±0． 102 4bc 2． 734 2 ±0． 341 8bc 37． 72 ±2． 033 0b
E 1． 504 5 ±0． 324 2c 0． 644 7 ±0． 080 9c 2． 149 3 ±0． 399 9c 24． 27 ±2． 170 2b
注:同列后不同小写字母表示在 0． 05水平存在差异。
Note:Different lowercase letters in the same columns indicate difference at 0． 05 level．
图 1 不同营养液对尖尾芋根系活力的影响
Fig． 1 Effect of different nutrient solutions on the root vigor of
Alocasia cucullata
3 结论
试验结果显示，尖尾芋形态生长最佳的营养液为斯泰纳
营养液;叶绿素含量和光合速率值最高的营养液为斯泰纳营
养液;根系活力最强的营养液也为斯泰纳营养液;MDA含量
最低的营养液为日本园试营养液，MDA 含量较低的营养液
为斯泰纳营养液。综合不同配方处理植株的各项形态、生理
指标及逆境生理指标，该试验结果表明，斯泰纳营养液是比
较理想的尖尾芋水培营养液。
图 2 不同营养液对尖尾芋MDA的影响
Fig． 2 Effect of different nutrient solutions on the MDA content
of Alocasia cucullata
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(下转第 9509页)
6059 安徽农业科学 2011 年
2． 0说明降解严重或含大量 RNA，A260 /A230值小于 2． 0时表明
多糖等杂质较多。根据检测的浓度，取部分 DNA 母液稀释
成 25或 50 ng /μl的工作液冷藏备用，其余母液 － 20 ℃冷冻
保存。
4 农作物总 DNA提取的主要方法
根据提取缓冲液的主要成分不同，DNA 提取方法主要
分为 CTAB法和 SDS法，在其基础上又衍生出高盐低 pH法、
柠檬酸钠法、尿素法等。根据是否要配制提取药品又分为常
规提取法和试剂盒提取法;按照提取 DNA 量的多少可分为
大量法、少量法和微量法;按照 DNA质量要求高低不同又有
复杂法和简便法，同一种方法在不同植物中又略有不同［8］。
下面笔者介绍了所在实验室常用的 3 种提取油菜 DNA 的
CTAB方法，即大量法、少量法和微量法。
4． 1 大量法 该方法提取的 DNA 量大、质量好，适合于进
行 RFLP、AFLP分析和基因文库构建等研究。以 15 ml 离心
管操作为例介绍该方法:取材料 1 ～ 2 g放入研钵中，加入液
氮研磨成粉末，将粉末转移到 15 ml 离心管中;加入 7 ml 预
热的 CTAB 提取缓冲液［2% CTAB，1． 4 mol /L NaCl，20． 0
mmol /L EDTA，100． 0 mmol /L Tris-HCl (pH8． 0) ，2% β-巯基
乙醇］，摇晃混匀后置于 65 ℃水浴 45 min，其间轻柔颠倒混
匀 1 ～ 2次;取出离心管冷却至室温，加入 7 ml氯仿 /异戊醇
(24∶1) ，上下颠倒轻轻混匀数分钟，4 ℃、3 200 r /min离心 10
min;将上清转移至另一新的 15 ml 离心管中，加两倍体积预
冷的无水乙醇混匀放置 30 min 左右，3 200 r /min 离心 10
min，去上清，加入 76%乙醇(10 mmol /L NH4Ac)洗涤沉淀 30
min，室温干燥后加入 5 ml 超纯水(含 10 ng /ml RNase A)37
℃水浴 30 min，加入等体积的氯仿 /异戊醇(24∶1)上下颠倒
轻轻混匀数分钟，4 ℃、3 200 r /min离心 10 min;转移上清至
另一新的 15 ml离心管中，加入 1 /10体积 NaAc(3 mol /L)混
匀冰上放置 5 ～10 min，加 2倍体积预冷的无水乙醇混匀，室
温或低温放置至形成 DNA 絮状沉淀;用干净的 Tip 头将
DNA挑出，置于新离心管内，加入 76% 乙醇(10 mmol /L
NH4Ac)洗涤沉淀 2 ～3次，直到沉淀物纯白为止;倒出乙醇，
将 DNA放置于管壁，室温自然干燥，加入 TE溶解备用。
4． 2 少量法 该方法提取的 DNA 量少，其质量适合普通
PCR分析，操作方法如下:取嫩叶 2 cm2 左右的叶块放入干
净研钵中，加入 2% CTAB提取缓冲液 0． 7 ml，充分磨碎后转
入 1． 5 ml离心管中;60 ～ 65 ℃水浴 45 min，其间轻柔颠倒 1
～2次，取出后冷却至室温;加入等体积的氯仿∶异戊醇(24∶
1) ，轻柔颠倒若干次至充分混匀后 12 000 r /min离心 5 min;
取上清于新离心管中，加入等体积的氯仿∶异戊醇(24∶1) ，轻
柔颠倒若干次至充分混匀后 12 000 r /min离心 5 min;取上清
于新离心管中，加 2倍体积的无水乙醇(－ 20 ℃) ，室温放至
絮状 DNA析出;Tip头挑取絮状 DNA于新离心管中，76%乙
醇(10 mmol /L NH4Ac)洗涤 2 ～3次至纯白后室温干燥;加入
TE溶解备用。
4． 3 微量法 该方法提取的 DNA量少，适合大规模 PCR检
测，如杂交种纯度鉴定、目标基因的 PCR检测等。操作方法
如下:取植物组织 5 ～10 mg、适量的 DNA抽提缓冲液和钢珠
放入 2． 0 ml离心管中，编号后放入高通量组织细胞研磨仪
(一次可处理 48个样品) ，磨好后加入等体积的氯仿∶异戊醇
(24∶1) ，轻柔颠倒混匀后 12 000 r /min离心 5 min;取上清于
新离心管中，加入 2倍体积的无水乙醇(－ 20 ℃) ，室温放置
30 min，8 000 r /min 离心 5 min，去上清，加入 76%乙醇(10
mmol /L NH4Ac)洗涤 2 ～3次至纯白后室温干燥，加入 TE溶
解备用。
此外，目前实验室研发出了更简便的提取方法，只需将
装有植物组织、适量的 DNA抽提缓冲液(实验室配制)和钢
珠的 2． 0 ml离心管放入组织细胞研磨仪中，磨好离心后的上
清液直接作为 PCR 检测的模板，该方法已用于杂交油菜种
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