全 文 ：　［收稿日期］　２０１１－０８－０８；２０１１－１１－１９修回
　［基金项目］　国家自然科学基金项目“柑橘丛枝菌根共生体与多胺的交互作用研究”（３０８００７４７）
　［作者简介］　邹英宁（１９７８－），女，讲师，硕士，从事柑橘生物技术研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｏｕｙｉｎｇｎｉｎｇ＠１６３．ｃｏｍ
［文章编号］１００１－３６０１（２０１２）０２－００５６－００１７－０３
金柑组培苗对外源精胺的响应
邹英宁，章燕芳
（长江大学 园艺园林学院，湖北 荆州４３４０２５）
　　［摘　要］为了研究多胺对植物生长发育的调节作用，采用组织培养的方法，以金柑（Ｆｏｒｔｕｎｅｌｌａ　ｍａｒｇａ－
ｒｉｔａ）为材料，研究了不同浓度（０ｍｍｏｌ／Ｌ，０．５ｍｍｏｌ／Ｌ，１ｍｍｏｌ／Ｌ，２ｍｍｏｌ／Ｌ，４ｍｍｏｌ／Ｌ）的外源精胺（Ｓｐｍ）
对金柑组培苗植株生长、根系形态、碳水化合物含量的影响。结果表明，与其他精胺浓度相比较，１ｍｍｏｌ／Ｌ
精胺处理条件下的金柑组培苗的株高（４．８７ｃｍ）、茎粗（０．１２２ｃｍ）、叶片数（４．２片）、地下部鲜重（０．０５４　０ｇ）、
叶片鲜重（０．０８７　９ｇ）及植株鲜重（０．１７４　９ｇ）最高，且其根系的长度（８．７７ｃｍ）、投影面积（０．８６ｃｍ２）、表面积
（２．７０ｃｍ２）、平均直径（１．０２ｍｍ）、体积（０．０６７ｃｍ３）以及其根系和叶片的可溶性糖含量、蔗糖含量均显著高
于对照。结论：１ｍｍｏｌ／Ｌ外源精胺最适合金柑组培苗植株生长和根系的形态发育，这与其提高组织内碳水
化合物含量密切相关。
［关键词］金柑；精胺；根系形态；碳水化合物
［中图分类号］Ｓ６６６．１ ［文献标识码］Ａ
Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｏｆ　Ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　Ｓｐｅｒｍｉｎｅ　ｔｏ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　Ｋｕｍｑｕａｔ
ＺＯＵ　Ｙｉｎｇ－ｎｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｙａｎ－ｆａｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｇａｒｄｅｎｉｎｇ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ，Ｈｕｂｅｉ　４３４０２５，Ｃｈｉｎａ）
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　Ｋｕｍｑｕａｔ（Ｆｏｒｔｕｎｅｌｌａ　ｍａｒｇａｒｉｔａ）ａｓ　ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｔｈｅ
ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ（０，０．５ｍｍｏｌ／Ｌ，１ｍｍｏｌ／Ｌ，２ｍｍｏｌ／Ｌ　ａｎｄ　４ｍｍｏｌ／Ｌ）ｏｆ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ
ｓｐｅｒｍｉｎｅ（Ｓｐｍ）ｏｎ　ｐｌａｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ，ｒｏｏｔ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ａｎｄ　ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｔｏ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ　ｒｏｌｅｓ
ｏｆ　ｐｏｌｙａｍｉｎｅｓ　ｏｎ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　１ｍｍｏｌ／Ｌ
Ｓｐｍ，ｐｌａｎｔ　ｈｅｉｇｈｔ（４．８７ｃｍ），ｓｔｅｍ　ｄｉａｍｅｔｅｒ（０．１２２ｃｍ），ｌｅａｆ　ｎｕｍｂｅｒ（４．２ｌｅａｖｅｓ），ｒｏｏｔ　ｆｒｅｓｈ　ｗｅｉｇｈｔ
（０．０５４　０ｇ），ｌｅａｆ　ｆｒｅｓｈ　ｗｅｉｇｈｔ（０．０８７　９ｇ）ａｎｄ　ｐｌａｎｔ　ｆｒｅｓｈ　ｗｅｉｇｈｔ（０．１７４　９ｇ）ｏｆ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　Ｋｕｍｑｕａｔ　ｗｅｒｅ
ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｏｔｈｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．Ａｎｄ　ｒｏｏｔ　ｌｅｎｇｔｈ（８．７７ｃｍ），ｒｏｏｔ　ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ　ａｒｅａ（０．８６ｃｍ２），ｒｏｏｔ　ｓｕｒｆａｃｅ
ａｒｅａ（２．７０ｃｍ２），ａｖｅｒａｇｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ（１．０２ｍｍ）ａｎｄ　ｒｏｏｔ　ｖｏｌｕｍｅ（０．０６７ｃｍ３）ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　Ｋｕｍｑｕａｔ　ｗｅｒｅ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：１ｍｍｏｌ／Ｌ　Ｓｐｍ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｆｏｒ
ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｒｏｏｔ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　Ｋｕｍｑｕａｔ，ｗｈｉｃｈ　ｍａｙ　ｂｅ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ　ｏｆ
ｔｉｓｓｕｅ　ｂｙ　Ｓｐｍ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｋｕｍｑｕａｔ；ｓｐｅｒｍｉｎｅ；ｒｏｏｔ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ；ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ
　　多胺（Ｐｏｌｙａｍｉｎｅｓ，ＰＡｓ）广泛存在于生物体内，
是生物体代谢过程中产生的一类具有生物活性的低
分子量脂肪族含氮碱，主要包括腐胺（Ｐｕｔ）、亚精胺
（Ｓｐｄ）、精胺（Ｓｐｍ）等。已知多胺能影响植物体内
ＤＮＡ、ＲＮＡ和蛋白质的生物合成，促进生长和发
育，延迟衰老，提高抗逆性，甚至与植物的生存密切
相关［１］。
组织中的多胺含量与ＤＮＡ的合成有关，不仅
ＤＮＡ的代谢能影响多胺的合成，而且外源多胺也能
影响ＤＮＡ的代谢和植物生长［２］。研究表明，在正
常和干旱条件下，外源多胺均能促进油松幼苗的生
长［３］，０．１～１ｍｍｏｌ／Ｌ的精胺能促进鹰嘴豆胚轴的
生长，但超过１ｍｍｏｌ／Ｌ效果不明显［４］。目前，关于
多胺与植物根系形成的研究主要集中在主根生长、
侧根和不定根的形成方面［５］。精胺含量与细胞的分
化和伸长有关，甘蓝根系中内源精 胺 含 量 在
０．１μｍｏｌ／Ｌ时，对根的长度影响最大
［６］。也有研究
认为，外源多胺处理可以改变植物内源多胺的水平，
进而起到影响根系的生长发育［７］。Ｌｅｅ用０．０１～
１ｍｍｏｌ／Ｌ外源多胺处理水稻幼苗根系时，Ｐｕｔ明显
增加了其长度，Ｓｐｄ浓度大于０．１ｍＭ 时，可抑制根
系伸长，而精胺在此范围内可严重抑制根的生长［８］。
佘丽山等［９］、王秀红等［１０］和王学［１１］、覃凤云等［１２－１３］、
刘云国等［１４］、王欣等［１５］、薛贝贝等［１６］和徐仰仓
等［１７］分别研究了外源精胺对水稻幼苗、黄瓜幼苗和
叶片、小麦幼苗、苎麻、玉米叶片等的影响，任小林
等［１８］、邱美欢等［１９］、李志民等［２０］、李建勇等［２１］、郭
紫娟等［２２］、刘顺枝等［２３］、杨洪强等［２４］和罗素兰
等［２５］研究了多胺在果树生长发育中的应用。为了
研究多胺对金柑组培苗生长发育的调节作用，笔者
以金柑组培苗为试材，研究了添加不同浓度的外源
精胺对其产生的影响，以期筛选出适合金柑生长的
最适浓度，为金柑离体生长提供技术支撑和多胺调
节金柑生长发育提供理论依据。
　贵州农业科学　２０１２，４０（２）：１７～１９
　Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
１．１．１ 供试水果 市售金柑果实，４℃冰箱保存备
用。
１．１．２ 试剂 精胺试剂由Ｓｉｇｍａ公司提供，其他
所用的试剂均为国产，自制 ＭＴ培养基。
１．１．３ 仪器设备 ＷｉｎＲＨＩＺＯ根系分析仪（Ｒｅ－
ｇｅｎｔ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　Ｉｎｃ．，Ｑｕｅｂｅｃ，Ｃａｎａｄａ），游标卡
尺，可见分光光度计（７２２Ｎ，上海精密科学仪器有限
公司），玻璃试管（规格：内径３ｃｍ，高１５ｃｍ）。
１．２ 试验设计
采用单因素试验设计，即１个因素（精胺）５个
水平〔浓度分别为０ｍｍｏｌ／Ｌ（ＣＫ），０．５ｍｍｏｌ／Ｌ，
１ｍｍｏｌ／Ｌ，２ｍｍｏｌ／Ｌ，４ｍｍｏｌ／Ｌ〕进行试验，每个处
理重复６次，单粒为１小区，随机摆放。
１．３ 试验方法
１．３．１ 制作培养基 用 ＭＴ＋３０ｇ／Ｌ蔗糖＋７ｇ／Ｌ
琼脂制作，ｐＨ　５．８；所有的精胺均是在培养基配制过
程中添加，然后装入试管进行高压蒸汽灭菌备用。
１．３．２ 接种培养 ２０１０年５月接种，在装有培养
基的玻璃试管中接种金柑种子，每试管接种１粒，共
３０支试管。培养条件：光周期为１６ｈ（光照）／８ｈ（黑
暗），光照强度２　５００ｌｘ，温度（２５±１）℃。
１．３．３ 测定项目 精胺处理５２ｄ后取出植株测定
株高、茎粗、叶片数、茎鲜重、叶片鲜重、地下部鲜重、
植株鲜重，并使用 ＷｉｎＲＨＩＺＯ根系分析仪测定根系
形态，采用张志良和翟伟菁的方法［２６］测定根系及叶
片的蔗糖和可溶性糖含量。
１．３．４ 数据统计分析 运用ＳＡＳ（８．１）软件的单
因素方差分析（ＡＮＯＶＡ）程序对所有数据进行统计
分析，采用ＬＳＤ法进行多重比较分析。
２ 结果与分析
２．１ 植株生长
从表１可见，在１ｍｍｏｌ／Ｌ精胺处理条件下，金
柑组培苗的株高、茎粗、叶片数、地下部鲜重、叶片鲜
重及植株鲜重显著高于对照（分别高１４．５８％、
１６．００％、６８．００％、１７．３９％、２９．２６％和１８．１８％），
而二者的茎鲜重无差异；在０．５ｍｍｏｌ／Ｌ、２ｍｍｏｌ／
Ｌ、４ｍｍｏｌ／Ｌ处理条件下，金柑组培苗的株高、地下
部鲜重、茎鲜重、叶片鲜重、植株鲜重等均低于对照，
而茎粗、叶片数均高于对照，但各处理间差异不显
著。
２．２ 根系形态
从表２可见，随着精胺浓度的升高，金柑组培苗
根长呈先升高后下降的趋势。在１ｍｍｏｌ／Ｌ精胺处
理条件下，金柑组培苗的根系长度、根系投影面积、
根系表面积、平均直径及根系体积等均显著高于对
照（分别高１２．８７％、１４．６７％、１４．８９％、９．６８％、
１５．５２％）；而在０．５ｍｍｏｌ／Ｌ、２ｍｍｏｌ／Ｌ、４ｍｍｏｌ／Ｌ
精胺处理下，根系长度无显著差异，根系投影面积、
根系表面积、平均直径、根系体积等则均低于对照，
但处理间差异不显著。
２．３ 碳水化合物含量
如图所示，随着精胺浓度的增加，金柑组培苗可
溶性糖和蔗糖含量均呈先升高后降低的趋势。在
１ｍｍｏｌ／Ｌ精胺处理条件下，金柑组培苗根系及叶片
的可溶性糖和蔗糖含量均显著高于对照（分别高
１３．８４％、１２．９５％和１５．３３％、２２．２７％），但处理间
差异不显著。根系可溶性糖含量略低于叶片可溶性
糖含量，叶片蔗糖含量明显高于根系蔗糖含量。
表１ 不同浓度外源精胺处理金柑组培苗的植株生长状况
Ｔａｂｌｅ　１　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　Ｓｐｍ　ｏｎ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　Ｋｕｍｑｕａｔ
精胺浓度／
（ｍｍｏｌ／Ｌ）
Ｓｐｍ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
株高／ｃｍ
Ｐｌａｎｔ
ｈｅｉｇｈｔ
茎粗／ｃｍ
Ｓｔｅｍ
ｄｉａｍｅｔｅｒ
叶片数／片
Ｌｅａｆ
ｎｕｍｂｅｒ
地下部鲜重／ｇ
Ｆｒｅｓｈ　ｒｏｏｔ
ｗｅｉｇｈｔ
茎鲜重／ｇ
Ｆｒｅｓｈ
ｓｔｅｍ　ｗｅｉｇｈｔ
叶片鲜重／ｇ
Ｆｒｅｓｈ　ｌｅａｆ
ｗｅｉｇｈｔ
植株鲜重／ｇ
Ｆｒｅｓｈ　ｐｌａｎｔ
ｗｅｉｇｈｔ
０　 ４．２５ｂ ０．１０５ｂ ２．５ｂ ０．０４６　０ｂ ０．０３４　０ａ ０．０６８　０ｂ ０．１４８　０ｂ
０．５　 ３．３０ｃ ０．１１７ａ ４．０ａ ０．０３７　０ｄ ０．０２３　２ｂ ０．０５７　２ｃ ０．１１７　４ｄ
１　 ４．８７ａ ０．１２２ａ ４．２ａ ０．０５４　０ａ ０．０３３　０ａ ０．０８７　９ａ ０．１７４　９ａ
２　 ２．９２ｃ ０．１１６ａ ３．８ａ ０．０４０　３ｃｄ　 ０．０２２　２ｂ ０．０６５　１ｂｃ　 ０．１２７　６ｃｄ
４　 ２．８７ｃ ０．１１７ａ ４．３ａ ０．０４４　４ｂｃ　 ０．０２５　０ｂ ０．０６０　１ｂｃ　 ０．１２９　５ｃ
　注：同一列数字后的不同小写字母表示差异达０．０５显著水平（下同）。
　Ｎｏｔｅ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｅｔｔｅｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｃｏｌｕｍｎ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｌｅｖｅｌ　ａｔ　５％．Ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｂｅｌｏｗ．
表２ 不同浓度外源精胺处理金柑组培苗根系的形态特征
Ｔａｂｌｅ　２　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　Ｓｐｍ　ｏｎ　ｒｏｏｔ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　Ｋｕｍｑｕａｔ
精胺浓度／（ｍｍｏｌ／Ｌ）
Ｓｐｍ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
根系长度／ｃｍ
Ｒｏｏｔ　ｌｅｎｇｔｈ
根系投影面积／ｃｍ２
Ｒｏｏｔ　ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ　ａｒｅａ
根系表面积／ｃｍ２
Ｒｏｏｔ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｒｅａ
平均直径／ｍｍ
Ａｖｅｒａｇｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ
根系体积／ｃｍ３
Ｒｏｏｔ　ｖｏｌｕｍｎ
０　 ７．７７ｂ ０．７５ｂ ２．３５ｂ ０．９３ｂ ０．０５８ｂ
０．５　 ６．９３ｂ ０．６１ｃ １．８３ｃ ０．８５ｃ ０．０３９ｄ
１　 ８．７７ａ ０．８６ａ ２．７０ａ １．０２ａ ０．０６７ａ
２　 ７．５２ｂ ０．６５ｃ ２．０４ｃ ０．９１ｂｃ　 ０．０４６ｃ
４　 ７．２７ｂ ０．６６ｃ ２．０６ｃ ０．９０ｃ ０．０４８ｃ
·８１·
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　贵 州 农 业 科 学
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
图示 不同浓度外源精胺处理金柑组培苗可溶性糖和蔗糖的含量
Ｆｉｇ．　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　Ｓｐｍ　ｏｎ　ｓｏｌｕｂｌｅ　ｓｕｇａｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　Ｋｕｍｑｕａｔ
３ 结论与讨论
有研究报道［４－８］，精胺对植物的植株生长和根系
生长有促进作用，其含量与细胞的分化和伸长有关。
笔者的试验结果表明：
１）精胺促进金柑组培苗植株生长和根系生长的
最佳浓度为１ｍｍｏｌ／Ｌ，在１ｍｍｏｌ／Ｌ处理条件下，金柑
组培苗的株高、茎粗、叶片数、地下部鲜重、叶片鲜重、
植株鲜重、根系长度、根系投影面积、根系表面积、平均
直径及根系体积等均显著高于对照，而二者的茎鲜重
无差异，这充分说明１ｍｍｏｌ／Ｌ能促进细胞的伸长。低
于１ｍｍｏｌ／Ｌ促进效果不明显，超过１ｍｍｏｌ／Ｌ则有抑
制作用，其原因还有待于进一步研究。总之，精胺对金
柑组培苗生长影响因浓度而异。
２）与对照相比较，除了１ｍｍｏｌ／Ｌ精胺能显著
提高叶片和根系可溶性糖和蔗糖含量外，其他浓度
处理条件下的精胺处理均未呈现显著的改变。更高
的碳水化合物为根系的生长和呼吸作用提供了碳
源。因此，可以推断，精胺浓度为１ｍｍｏｌ／Ｌ时对促
进植株生长和根系形态最有效，这可能与其提高植
株组织内碳水化合物含量密切相关。精胺诱导植物
生长的改善与碳水化合物之间的关系还待进一步深
入研究。
［参 考 文 献］
［１］ Ｉｍａｉ　Ａ，Ｍａｔｓｕｙａｍａ　Ｔ，Ｈａｎｚａｗａ　Ｙ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ
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ｐｓｉｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｐｈｙｓｉｏｌ，２００４，１３５：１５６５－１５７３．
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ｈａｌｉａｎａａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ　ｏｎ　ｐｌａｎｔ　ｄｅｖｅｌｏｐ－
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（责任编辑：王　海）
·９１·
　邹英宁 等　金柑组培苗对外源精胺的响应
　ＺＯＵ　Ｙｉｎｇ－ｎｉｎｇ　ｅｔ　ａｌ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｏｆ　Ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　Ｓｐｅｒｍｉｎｅ　ｔｏ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　Ｋｕｍｑｕａｔ