全 文 ：陈 艳，黄 娜，陈 娟. 细胞分裂素对吊兰根生长和负向光性的影响[J]. 生态科学, 2011. 30(1)：51-54.
CHEN Yan, HUANG Na, CHEN Juan. Effects of cytokinin on the growth and negative phototropism of Chlorophytum comosum var.
variegata Root [J]. Ecological Science, 2011. 30(1)：51-54.
细胞分裂素对吊兰根生长和负向光性的影响
陈 艳,黄 娜, 陈 娟
黄冈师范学院生命科学与工程学院，湖北黄冈 438000
【摘要】为了研究细胞分裂素对吊兰根生长和负向光性的影响，采用水培法将吊兰培养在透明玻璃缸内，并向水培液中
添加 6-BA 和对水培吊兰根系进行单侧照光的方法，研究结果表明：（1）6-BA 对吊兰不定根和侧根的生长以及负向光性
都有抑制作用，抑制程度随着浓度的增加而加剧；（2）10mg•L-1 6-BA 处理 7d 后和 100mg•L-16-BA 5 天后不定根停止生
长；（3）10-100 mg•L-16-BA 处理的吊兰侧根均不能伸长，只能够在不定根表明形成凸起的结构，但凸起的数量随着 6-BA
浓度的增加而增加；（4）吊兰根系在无 6-BA 处理时在单侧光下弯曲度可达到接近 90°，100 mg•L-16-BA 可使其弯曲度
下降至 15°左右。探讨了 6-BA 抑制吊兰根生长和负向光性的可能机理。
关键词: 吊兰；根；负向光性；6-BA
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2011.01.009 中图分类号：Q945.15，S123 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2011)01-051-04
Effects of cytokinin on the growth and negative phototropism of Chlorophytum
comosum var. variegata root
CHEN Yan, HUANG Na, CHEN Juan
College of Life Science and Engineering, Huanggang Normal University, Huanggang, Hubei 438000, China
Abstract: To explore the effects of cytokinin on the growth and negative phototropism of Chlorophytum comosum var. variegata root,
some healthy plants of Chlorophytum comosum var. variegata were selected and cultivated in different concentration of 6-BA solution
with unilateral light illuminated, and the growth rate and the negative inclination of the root of chlorophytum comosum were measured.
The results showed that: (1) 6-BA inhibited the growth of both the adventitious root and the branch root growing out from the
adventitious root, decreased the bend angle of the negative phototropism of all of the elongated root, the inhibited degree was intensified
with the increase of 6-BA concentration. (2)The adventitious root ceased to elongation when treated for 7 days with10mg•L-1 6-BA or
for 5 days with100mg•L-1 6-BA; (3) All the branch root growing out from the adventitious root could not extend but form much little
bump from the surface of the adventitious root when treated with 10-100 mg•L-1 6-BA, the amount of the bump from the surface of the
adventitious root were increased with the rise the concentration of 6-BA; (4) The negative phototropism of control was remarkable and
inclination angle was near 90°, but inclination angle decreased to about 15° when treated with100mg•L-1 6-BA. The possible
mechanism was discussed in this study.
Keywords: Chlorophytum comosum var. variegata; root; negative phototropism; 6-BA


收稿日期：2010-10-27 收稿，2011-01-20 接受
基金项目：湖北省教育厅自科中青年基金项目（Q200727003）。
作者简介：陈艳（1987—），女，在读本科生，E-mail: 271764767@qq.com。
通讯作者：陈娟，E-mail: swchj@hgnu.edu.cn。
第 30 卷 第 1 期 生 态 科 学 30(1): 51-54
2011 年 2 月 Ecological Science Feb. 2011

万方数据
1 前言 (Introduction)

激素对植物根系的生长发育起着重要的调控作用
[1]，许多研究表明几种重要的植物激素不同程度地调节
植物根的发生和生长，其中研究最早和最多是生长素[2]，
进一步的研究发现，细胞分裂素(eytokinin，CTK)对于
根系统发育具有显著的负向调控作用[3]，对根系维管组
织的发育，根细胞的延伸，向地性的形成，不定根和侧
根发育，根分生组织活性等都有重要的影响[3]。
继王忠等发现水稻根的负向光性以来，对植物根
负向光性的研究在国内不断受到重视[4-6]。目前已经
发现除拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)、水稻(Oryza
sativa L.)以外的十多种植物的根系都具有负向光生
长的特性[7]。研究表明，植物根负向光性的形成与生
长素的不均匀有关[8]，而生长素的分布有时会受到细
胞分裂素的调控[9]，细胞分裂素对植物根负向光性是
否存在影响还未见报道。
吊兰（Chlorophytum comosum）为百合科多年生常
绿宿根草本花卉，根系粗大，近年来，我们的研究发现，
吊兰的根具有显著的负向光性生长特性[7]，且容易水培
成活。我们以宽叶吊兰为实验材料，设置不同浓度的
6-BA 对单侧光照射下的水培液中吊兰根进行处理，旨
在研究细胞分裂素对吊兰根生长和负向光性的影响。

2 材料与方法 (Materials and methods)

2.1 吊兰根的培养
供试实验材料为实验室培养的宽叶吊兰
（Chlorophytum comosum var. variegata）。取长势良
好的吊兰，去掉根系后插入水下 2 cm，对玻璃缸进
行黑布遮光，使根系在暗中进行生长。待长出新的根
部约 1-2 cm 后选 16 株植株，用于实验。

2.2 6-BA 溶液的配置
配置浓度分别为 0 mg•L-1，10 mg•L-1，50 mg•L-1，
100 mg•L-1的 6-BA 溶液，将溶液置于已三面遮光的
透明玻璃方缸中待用。

2.3 吊兰根生长和负向光性的测量
将吊兰分 4 组，每组 4 株，分别置于配制好的
6-BA 溶液中。用黑塑料袋将玻璃方缸三面遮光后，
用聚光灯单面照射。记录照射时间。置于室内恒温
培养，温度控制在 25℃左右。于培养后第 1、3、5
天用数码相机拍摄吊兰根的生长发育情况，用直尺
测量各组根的生长量，用量角器测量根的弯曲度。

3 结果与分析 (Results and analysis)

3.1 6-BA 对吊兰不定根伸长的影响
吊兰根系主要由不定根组成，有时不定根上还会
生出侧根。我们观察了 6-BA对吊兰不定根的影响（图
1，表 1），发现 6-BA 抑制吊兰不定根的伸长，且随
着处理天数和 6-BA 浓度的增加，抑制程度加剧。未
添加 6-BA 的处理，吊兰不定根生长很快，平均每天
伸长达 1.01cm，添加 10-100 mg•L-1 6-BA，吊兰不定
根在出后后第 1 天受抑制程度较轻，10 mg•L-1 6-BA
处理的吊兰根第 1 天的生长量仍达 1.02cm，但随着
天数增加，生长逐渐变慢，100 mg•L-1 6-BA 处理 5
天后几乎不再伸长，10 mg•L-1 6-BA 处理 7 天后也不
再伸长。

3.2 6-BA 对吊兰侧根生长的影响
实验中我们还发现，不添加6-BA时吊兰不定根
上形成较长的侧根，而添加6-BA后，吊兰侧根不能
伸长，只能在不定根表面形成凸起（图1），并且单位
面积上凸起的数目随着6-BA浓度的增加而增加（图
1）。这一现象说明，6-BA抑制了侧根的伸长，但对
吊兰侧根原基的起始可能没有影响。

3.3 6-BA 对吊兰根负向光性的影响
测量吊兰根在单侧光照射下的弯曲角度（表 2）
发现，6-BA 还降低了吊兰根负向光性弯曲度，不
添加 6-BA 时吊兰根在单侧光照射下，负向光性弯
曲度为 88.55°（接近 90°），而 10 mg•L-1 处理后
负向光性只有 42.21°，比对照下降了 52.33%，并
且随着 6-BA 浓度的增加，吊兰根负向光性弯曲度
不断下降，当 6-BA 浓度增加到 100 mg•L-1 时，
吊兰根负向光性弯曲度只剩 15.13°。表明 6-BA
抑制吊兰根负向光性的形成，抑制程度与浓度呈
正相关。

表 1 6-BA 对吊兰不定根伸长的影响
Table 1 Effects of 6-BA on the elongation of Chlorophytum Comosum adventitious root
6-BA 浓度(mg•L-1)
Concentration of 6-BA
伸长量(mm) Length of elongation
第 1 天 the first day 第 3 天 the third day 第 5 天 the fifth day
0 11.42±2.54 20.58±2.84 18.71±2.81
10 10.24±2.16 5.25±1.18 1.14±0.31
50 8.55±1.21 3.62±0.57 0.52±0.19
100 7.41±0.35 1.39±0.12 0.23±0.06
52 生 态 科 学 Ecological Science 30 卷

万方数据
N氏
3 4
表 2 6-BA 对吊兰根负向光性的影响
Table 1 Effects of 6-BA on the negative inclination of Chlorophytum Comosum root
6-BA 浓度(mg•L-1) Concentration of 6-BA 弯曲角度（°） bend angle
0 88.55±1.38
10 42.21±4.24
50 35.16±5.26
100 15.13±8.69



















图 1 不同浓度 6-BA 处理对吊兰根系生长的影响
Figure 1 Effects of 6-BA on the growth of Chlorophytum Comosum root
（1、0 mg•L-1 6-BA; 2、10 mg•L-1; 3、50 mg•L-1; 4、10 mg•L-1）

4 结论与讨论 (Conclusion and discussion)

单子叶植物吊兰根系统由不定根和不定根上
生出的侧根组成，其构型的变化是对环境刺激响应
的结果。
前人通过外源施加 CTK提高植物 CTK水平以
及通过转基因直接改变内源激素含量的方法发现，
与对地上部生长发育的促进效应相比，CTK 对于根
系统的发育具有负调控作用，在双子叶植物中，外
源施加 CTK 使主根长度减小，主根伸长减缓[3]，而
通过对转 CKX 基因得到的 CTK 缺陷烟草植株中，
根系明显增强，主根的伸长加快，长度增加[10]。进
一步的研究表明，豌豆中活性 CTK 形式反式玉米
素也抑制不定根的形成[11]。我们的研究表明，6-BA
抑制了吊兰不定根和侧根的伸长，这与 CTK 对于
根系统的发育具有负调控作用有关。
另外，生长素与细胞分裂素之间的比值在控制
许多发育过程中发挥着重要作用，包括组织培养过
程中器官的再生，高的生长素与细胞分裂素比值有
利于组培中根系的形成[12]。因此，外施 6-BA 抑制
吊兰不定根和侧根的伸长也可能与生长素与细胞
分裂素比值降低有关。
光可通过影响内源激素水平而调节植物的
生长 [13]，余让才和潘瑞炽 [14]用蓝光照射水稻幼
苗表明，蓝光增强 IAA 氧化酶活性从而使体内
的自由态 IAA 减少，从而抑制水稻幼苗生长。
他们指出，蓝光诱导根发生负向光性原因可能有
两个，一是蓝光促使 IAA 向背光侧极性运输，
另一是蓝光促使向光侧的 IAA 氧化分解，因而
向光侧的 IAA 减少，而背光侧则相应变大。莫
亿伟等研究表明，由于 IAA 的不均分布而引起
根的负向光性生长[8]。
生长素与细胞分裂素之间存在互作，组织细胞
水平的研究发现细胞分裂素可以干扰侧根分生细
胞内 PIN 基因的表达，阻止侧根原基形成是由于阻
止了其所依赖的生长素浓度梯度的形成[15]，破坏木
质部孔中柱鞘细胞会破坏 CTK 信号，引起正在发
育的 LRP 生长素积累的混乱，导致生长素转运体基
因 PIN 表达降低及 PIN 蛋白的错误定位[15]。我们的
研究表明，外施 6-BA 降低了吊兰根负向光性弯曲
度，这可能与细胞分裂素与生长素的互作有关，其
机理在进一步研究中。
1 期 陈艳，等. 细胞分裂素对吊兰根生长和负向光性的影响 53

万方数据
参考文献 (References)

[1] 江玲，管小春. 植物激素与不定根的形成[J]. 生物学通
报，2000，35（11）：17－19
[2] De Smet I, Tetsumura T, De Rybel B, Frey N F, Laplaze L,
Casimiro I, Swarup N M, Vanneste S, Audenaert D, Inze
D, Bennett M J, Beeckman T. Auxin-dependent regulation
of lateral root positioning in the basal meristem of
Arabidopsis[J]. Development(Cambridge, England). 2007,
134：681-690.
[3] Riefler M, Novak O, Strnad M, Schmiilling T.
Arabidopsis cytokinin receptor mutants reveal functions in
shoot growth, leaf senescence, seed size, germination, root
development and cytokinin metabolism[J]. Plant Cell,
2006, 18: 40-54.
[4] Wang Z, Mo Y W, Qian S Q, Gu Y J. Negative
phototropism of rice root and its influencing factors[J].
Science in China (Ser C), 2002, 45: 485-496.
[5] 韩鹰, 高玥, 王忠. 水培球根花卉根的负向光性与根系
造型[J]. 植物生理学通讯, 2006, 42(3): 511-514.
[6] 范玉琴, 吴辉, 黄思梅, 刘惠娜. 向日葵种子根负向光
反应部位的初步研究 [J]. 内江科技 , 2007, 26(4):
233-235.
[7] 陈娟, 王忠, 孔妤, 顾蕴洁, 莫亿伟, 蔡唱, 孙鉴坤. 植
物根负向光性反应[J]. 植物生理学通讯, 2009, 45：
299-304.
[8] 莫亿伟，王忠，钱善勤，顾蕴洁. 生长素在水稻负向
光性反应中的作用[J]. 中国水稻科学, 2004, 18（3）：
245-248.
[9] 段留生，张一，何钟佩，翟志席. 生长素和细胞分裂素
对棉花幼苗根系顶端优势的调控作用[J]. 棉花学报,
2001, 13(6)：330-333.
[10] Werner T, Motyka V, Laucou V. Cytokinin-deficient
transgenic Arabidopsis plants show multiple
developmental alterations indicating opposite functions of
cytokinins in the regulation of shoot and root meristem
activity[J]. Plant Cell, 2003, 15: 2532-2550.
[11] Bollmark M, Elmsson L. Effects of exogenous cytokinins
on root formation in pea cuttings[J]. Physiologia
Plantarum, 1986, 68: 662-666.
[12] Skoog F, Miller CO. Chemical regulation of growth and
organ formation in plant tissue cultured in vitro.
Symposium Society of Experimental Biology, 1957, 11:
118-131
[13] Kaufman LS. Transduction of blue-light signals[J]. Plant
Physiology, 1993, 102(2): 333-337
[14] 余让才, 潘瑞炽. 蓝光对水稻幼苗生长及内源激素水平
的影响[J]. 植物生理学报, 1997, 23: 175-180
[15] Laplaze L, Benkova E, Casimiro I, MaesL, Vanneste S,
Swarup R, Weijers D, Calvo, V, Parizot B,
Herrera-Rodriguez MB. Cytokinins actdirectly on lateral
root founder cells to jnhibit root initiation[J]. The Plant
Cell, 2007, l 9: 3889-3900.
54 生 态 科 学 Ecological Science 29 卷

万方数据
细胞分裂素对吊兰根生长和负向光性的影响
作者： 陈艳， 黄娜， 陈娟， CHEN Yan， HUANG Na， CHEN Juan
作者单位： 黄冈师范学院生命科学与工程学院,湖北黄冈,438000
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGICAL SCIENCE
年，卷(期)： 2011,30(1)

参考文献(15条)
1.Skoog F;Miller CO Chemical regulation of growth and organ formation in plant tissue cultured in vitro 1957
2.Bollmark M;Elmsson L Effects of exogenous cytokinins on root formation in pea cuttings[外文期刊] 1986
3.Werner T;Motyka V;Laucou V Cytokinin-deficient transgenic Arabidopsis plants show multiple developmental alterations
indicating opposite functions of cytokinins in the regulation of shoot and root meristem activity[外文期刊] 2003(11)
4.Laplaze L;Benkova E;Casimiro I;MaesL,Vanneste S,Swarup R,Weijers D,Calvo,V,Parizot B,Herrera-Rodriguez MB Cytokinins
actdirectly on lateral root founder cells to jnhibit root initiation[外文期刊] 2007(12)
5.余让才;潘瑞炽 蓝光对水稻幼苗生长及内源激素水平的影响 1997
6.Kaufman LS Transduction of blue-light signals 1993(02)
7.段留生;张一;何钟佩;翟志席 生长素和细胞分裂素对棉花幼苗根系顶端优势的调控作用[期刊论文]-棉花学报 2001(06)
8.莫亿伟;王忠;钱善勤;顾蕴洁 生长素在水稻负向光性反应中的作用[期刊论文]-中国水稻科学 2004(03)
9.陈娟;王忠;孔妤;顾蕴洁 莫亿伟 蔡唱 孙鉴坤 植物根负向光性反应[期刊论文]-植物生理学通讯 2009
10.范玉琴;吴辉;黄思梅;刘惠娜 向日葵种子根负向光反应部位的初步研究[期刊论文]-内江科技 2007(04)
11.韩鹰;高玥;王忠 水培球根花卉根的负向光性与根系造型[期刊论文]-植物生理学通讯 2006(03)
12.Wang Z;Mo Y W;Qian S Q;Gu Y J Negative phototropism of rice root and its influencing factors 2002
13.Riefler M;Novak O;Stmad M;Schmiilling T Arabidopsis cytokinin receptor mutants reveal functions in shoot growth,leaf
senescence,seed size,germination,root development and cytokinin metabolism[外文期刊] 2006(1)
14.De Smet I;Tetsumura T;De Rybel B;Frey N F,Laplaze L,Casimiro I,Swamp N M,Vanneste S,Audenaert D,Inze D,Bennett M
J,Beeckman T Auxin-dependent regulation of lateral root positioning in the basal meristem of Arabidopsis[外文期刊]
2007(4)
15.江玲;管小春 植物激素与不定根的形成[期刊论文]-生物学通报 2000(11)

本文读者也读过(8条)
1. 杨谷良.蔡三娟.陈艳.陈娟 Ca信号在吊兰根负向光性中的作用[期刊论文]-安徽农业科学2011,39(5)
2. 李再峰.赵莉.何春兰.黎世荣.谢梦觉.刘圆.周文.LI Zai-feng.ZHAO Li.HE Chun-lan.LI Shi-rong.XIE Meng-jue.LIU Yuan.ZHOU
Wen CTK细胞分裂素混剂对红肉火龙果经济性状的研究[期刊论文]-湛江师范学院学报2008,29(6)
3. 杨谷良.蔡三娟.陈艳.陈娟.YANG Gu-liang.CAI San-juan.CHEN Yan.CHEN Juan Ca信号在吊兰根负向光性中的作用[期刊论文]-农业
科学与技术(英文版)2010,11(11)
4. 李明.王怀栋.于翠玲.杨进.葛茂悦.LI Ming.WANG Huai-dong.YU Cui-ling.YANG Jin.GE Mao-yue 外源6-BA和GA3复合处理对日光温
室芹菜生长的影响[期刊论文]-吉林农业科学2010,35(1)
5. 陈艳.黄朝朝.陈娟.杨谷良.CHEN Yan.HUANG Chao-chao.CHEN Juan.YANG Gu-liang 生长素对吊兰根负向光性的影响[期刊论文]-湖北
农业科学2011,50(8)
6. 隋学良.许志春.田呈明.SUI Xue-Liang.XU Zhi-Chun.TIAN Cheng-Ming 不同颜色粘虫板对多毛小蠹和皱小蠹的诱集效果[期刊论文]-
生态科学2011,30(2)
7. 陈艳.范媛媛.方元平.陈娟.CHEN Yan.FAN Yuan-yuan.FANG Yuan-ping.CHEN Juan EDTA对吊兰根生长和负向光性的影响[期刊论文]-
湖北农业科学2011,50(10)
8. 饶本强.吴沛沛.李敦海.陈坤.刘永定.RAO Ben-qiang.WU Pei-pei.LI Dunhai.CHEN Kun.LIU Yong-ding 低温驯化和外源糖对爪哇伪
枝藻冷胁迫的影响[期刊论文]-生态科学2011,30(2)

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_stkx201101009.aspx