全 文 :文章编号:1001-4829(2009)05-1428-04
收稿日期:2009-06-26
基金项目:河北省科技攻关项目 “河北省药用植物—菘蓝优良
品种的选育 ”(05276416),唐山市科技攻关项目 “唐山市中药创
新及产业化基础建设—黄芪和板蓝根药材优良品种的培育 ”
(03132001A)
作者简介:张胜珍(1979-),女 ,讲师 ,硕士 ,从事药用植物学与
生物技术研究 , E-mail:zszhen6@yahoo.com.cn。
植物延缓剂 PP333和 B9 对菘蓝试管苗生长的影响
张胜珍 ,客绍英 ,马作东 ,马艳芝
(唐山师范学院生命科学系 ,河北 唐山 063000)
摘 要:为提高菘蓝试管苗质量和移栽成活率 ,研究了不同浓度的 PP333(1 ~ 6mg/L)和 B9(10 ~ 60mg/L)对菘蓝种子萌发及试管
苗壮苗和生根的影响。结果表明:B9浓度除 20mg/L外 ,其余浓度均促进菘蓝种子萌发。 B9 对菘蓝试管苗具有延缓生长的作用。
适宜浓度的 B9处理(20 mg/L)可使试管苗矮化 ,生长健壮 ,提高生根率及生根数量。而菘蓝试管苗对PP333极为敏感 ,在低浓度下
(≤2mg/L)即对菘蓝试管苗的生长产生强烈抑制 ,高浓度下(≥4mg/L)菘蓝试管苗大量死亡。
关键词:菘蓝;试管苗;PP333;B9
中图分类号:R282.2 文献标识码:A
EffectofPP333 andB9 onGrowthofTest-tubePlantletsinIsatisIndigoticaFort.
ZHANGSheng-zhen, KEShao-ying, MAZuo-dong, MAYan-zhi
(DepartmentofLifeSciences, TangshanNormalColege, HebeiTangshan063000, China)
Abstract:DiferentconcentrationsofPP333 andB9 weretestedinseedgerminationofIsatisindigoticaFortandgrowthofthetest-tubeplant-
letstoimproveitstest-tubeplantletqualityandtransplantingsurvivalrate.TheresultsshowedthatthetestedconcentrationsofB9couldpro-
moteitsseedgerminationexcept20 mg/Lconcentration, B9 coulddelaygrowthoftest-tubeplantletsandB9 with20 mg/Lconcentration
couldreduceheightoftest-tubeplantletsandraiseitsrootingrateandrootnumber.Thetest-tubeplantletswereverysusceptibletoPP333.
Thegrowthoftest-tubeplantletswerestronglyinhibitedwhenPP333 concentrationwasbelow2mg/LandthehighconcentrationofPP333(≥
4mg/L)couldresultindeathoftest-tubeplantlets.
Keywords:IsatisindigoticaFort.;Test-tubeplantlet;PP333;B9
菘蓝(IsatisindigoticaFort.)为十字花科菘蓝属
中的栽培种 ,根入药称板蓝根 ,叶入药称大青叶 ,二
者都有清热解毒 、凉血 、消斑的功效[ 1] ,是我国传统
常用中药之一 ,市场需求量不断增长。通过组培快
繁技术可在短期内获得大量可利用的材料 ,但在试
管苗保存和生产中 ,随着继代次数的增加 ,容易出现
植株徒长 、茎尖黄化 、叶片薄而窄 、生根质量差等现
象 ,从而影响试管苗的质量。多效唑(PP333)和比久
(B9)都是一种高效低毒的植物延缓剂 [ 2] ,可抑制新
枝徒长 ,缩短节间长度 ,增加叶片厚度及叶绿素含
量 ,诱导不定根形成 ,刺激根系生长 ,对提高植物的
抗逆性 ,促进壮苗生根等都有重要作用[ 3 ~ 4] ,可为植
物试管苗的正常化生产提供有效的化学调控措施 ,
因而在植物组织培养中展示了广阔的应用前
景[ 5 ~ 9] 。本试验研究了 PP333和 B9对菘蓝试管苗生
长的影响 ,以解决试管苗长势弱 、质量差等问题 ,提
高菘蓝试管苗质量 。
1 材料与方法
1.1 材料
菘蓝种子与菘蓝试管苗。试剂 PP333(含量≥95
%)与 B9均由北京拓英坊科技有限公司提供。
1.2 方法
1.2.1 PP333和 B9对菘蓝种子萌发的影响试验 以
1/2MS为基本培养基附加不同浓度 PP333和 B9。
PP333设 4个浓度梯度 ,分别为 1、2、4和 6 mg/L;B9
设 4个浓度梯度 ,分别为 10、20、40和 60mg/L,以
1428
西 南 农 业 学 报
SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences
2009年 22卷 5期
Vol.22 No.5
DOI :10.16213/j.cnki.scjas.2009.05.015
表 1 不同浓度 PP333和 B9处理下菘蓝种子的萌发情况
Table1 EfectofPP333 andB9 withdiferentconcentrationonseedgerminationofIsatisindigoticaFort
处理(mg/L)
Treatment
接种数(个)
No.of
explants
发芽数(个)
No.of
germination
发芽率(%)
Germination
percentage
苗高(cm)
Heightof
plantlets
叶绿素含量
(mg/gFW)
Chlorophylcontent
CK 0 40 27 67.5 4.94 0.8236
PP333浓度 1 40 27 67.5 1.15 0.7776
ConcentrationofPP
333 2 40 25 62.5 0.55 0.3964
4 40 20 50.0 0.41 0.2286
6 40 12 30.0 0.34 0.2028
B9浓度 10 40 30 75.0 2.95 0.6998
ConcentrationofB9 20 40 26 65.5 3.64 1.0107
40 40 29 72.5 2.63 0.9710
60 40 29 72.5 2.37 0.9775
不加 PP333和 B9作对照。菘蓝种子经流水冲洗 3 ~ 4
h后 ,在超净工作台上用 70 %乙醇表面消毒 30 s,
0.1%升汞消毒 8 min,无菌水冲洗 3 ~ 5次 ,接种于
培养基中。在温度(25±2)℃,光照时间 12 h/d,光
照强度 1500 ~ 2500 lx条件下培养 。统计测定其发
芽率 、发芽数 、株高 、叶绿素含量 。
1.2.2 PP333和 B9对菘蓝试管苗壮苗的影响试验
以 MS培养基为基本培养基 ,分别附加不同浓度的
PP333和 B9。 PP333和 B9浓度梯度设置同 1.2.1。将
菘蓝试管苗接到培养基中 ,每处理 10瓶 ,每瓶 3棵 。
培养条件同 1.2.1。统计测定其苗高 、叶色 、叶片平
整度 、叶片增值数 、试管苗成活率 、叶绿素含量等 。
叶绿素含量的测定采用酒精 —丙酮混合液浸提
法 [ 10] 。
1.2.3 PP333和 B9对菘蓝试管苗生根的影响试验
以 1 /2MS+NAA0.2 mg/L+IBA0.2 mg/L为基本
生根培养基 ,附加不同浓度的 PP333和 B9。 PP333和
B9浓度梯度设置同 1.2.1。将菘蓝试管苗接到供试
培养基中 ,每处理 10瓶 ,每瓶 3棵 ,培养条件同 1.
2.1。统计测定其苗高 、生根时间 、生根数 、生根率 、
叶绿素含量等。
2 结果与分析
2.1 PP333和 B9对菘蓝种子萌发的影响
菘蓝种子消毒后接种到 1/2MS培养基中 ,约 2
d后即发现对照组中部分菘蓝种子开始萌发 ,约 8d
后发现再无新种子萌发 。根据表 1的观测结果 ,
PP333对菘蓝种子的萌发有明显的抑制作用 ,其抑制
效果随浓度的增大而显著增强 ,其中 ,当 PP333的浓
度分别为 4和 6 mg/L时 ,菘蓝种子的发芽率明显降
低 ,分别比对照下降了 18.5%和 55.6%;PP333处理
后幼苗高度明显比对照低 ,当 PP333浓度达到 2mg/L
以上时 ,苗高不足 1 cm;叶绿素含量测定结果表明:
随着 PP333浓度的增大 ,菘蓝幼苗叶片中叶绿素含量
逐渐降低 。由此可见 , PP333在很大程度上抑制了幼
苗的生长 。经 B9处理后 ,菘蓝种子的萌发率较高 ,
除 20 mg/L的处理外 ,其他浓度处理后的种子萌发
率均高于对照;幼苗高度均低于对照 ,分别比对照下
降了 40.2%、26.3%、46.8%和 52.0%,叶绿素含
量除 10 mg/L处理外 ,其余浓度处理均高于对照 ,以
20 mg/L处理叶片中叶绿素含量最高。可见 B9也
在一定程度上抑制了幼苗的生长 ,但抑制效果不如
PP333明显。
2.2 PP333和 B9对菘蓝试管苗素质的影响
从表 2看出 ,试管苗在附加有 2种生长延缓剂
的培养基中生长均受到不同程度的抑制 ,且随浓度
的增加 ,株高明显变矮 ,节间距 、叶柄逐渐缩短 ,试管
苗矮化。其中 , PP333的作用过于强烈 , 低浓度的
PP333(1 mg/L)处理试管苗已出现茎秆发红 ,叶片增
值数减少 ,叶面积减小 ,叶片卷曲 ,基部叶片黄化并
逐渐脱落 ,当浓度达到 4 mg/L时 ,试管苗的成活率
仅为 10%,而浓度为 6 mg/L时 ,试管苗全部死亡 ,
说明此浓度已完全抑制了试管苗的生长 。叶片叶绿
素含量随着 PP333浓度的增大呈下降趋势 。由此可
见 ,在供试浓度范围内 , PP333对菘蓝试管苗的生长
具有强烈的抑制作用。
从表 2还看出 , B9在供试浓度范围内 ,试管苗
均能正常生长 ,无死亡现象发生 ,但随 B9处理浓度
的增大 ,菘蓝试管苗株高与叶片数增值逐渐减少 ,表
明 B9对菘蓝试管苗生长也存在一定的抑制作用 ,但
不如 PP333作用明显 。此外 ,试验过程中发现 , B9处
理的幼苗的叶色较对照组绿 ,叶片大而平展 ,叶绿素
含量测定结果表明:除 60mg/L处理外 ,其余浓度处
理下叶绿素含量均高于对照 ,说明适宜浓度的 B9
14295期 张胜珍等:植物延缓剂 PP333和B9对菘蓝试管苗生长的影响
表 2 不同浓度 PP333和 B9处理下菘蓝试管苗生长情况
Table2 EfectofPP333 andB9 withdifferentconcentrationongrowthofIsatisindigoticaFort.test-tubeplantlets
处理(mg/L)
Treatment
株高增值(cm)
Increased
plantletheight
叶片数增值(片)
No.of
increased
leaves
成活率(%)
Survivalrate
叶片颜色及状态
Leafcolorand
itsgrowthpatern
叶绿素含量
(mg/gFW)
Chlorophylcontent
CK 0 +1.29 +4.18 100 淡绿 ,平展 0.5833
PP
333
浓度 1 +0.14 +1.47 100 浓绿 ,不平展 0.5475
ConcentrationofPP333 2 +0.10 +1.36 53.3 绿 ,不平展 0.4846
4 +0.07 +1.20 10.0 绿 ,不平展 -
6 - - 0 - -
B9浓度 10 +0.63 +4.11 100 绿 ,平展 0.9242
ConcentrationofB9 20 +0.40 +3.77 100 浓绿 ,平展 1.0032
40 +0.35 +3.67 100 绿 ,平展 0.7150
60 +0.09 +3.52 100 绿 ,平展 0.4483
注:标 “ -”表示幼苗死亡 ,下同。
表 3 不同浓度 PP333和 B9对菘蓝试管苗生根的影响
Table3 EfectofPP333 andB9 withdiferentconcentrationonrootingofIsatisindigoticaFort.test-tubeplantlets
处理(mg/L)
Treatment
株高增值(cm)
Increased
plantletheight
生根时间(d)
Rooting
time
平均根数(条)
Average
roots
生根率(%)
Rootingrate
叶绿素含量
(mg/gFW)
Chlorophyl
content
CK 0 +2.63 12 5.89 70.3 0.5681
PP333浓度 1 +0.18 18 2.78 30.0 0.4648
ConcentrationofPP333 2 +0.05 - 0 0 -
4 - - - - -
6 - - - - -
B9浓度 10 +0.91 10 6.00 56.7 0.8929
ConcentrationofB9 20 +0.82 10 8.05 83.3 1.3067
40 +0.68 10 7.08 70.0 1.2469
60 +0.15 10 5.75 66.7 0.4975
有增加叶绿素含量 、促进壮苗的作用 。另外 ,在试验
过程中发现 , B9处理后的试管苗叶色呈有规律变
化 ,先是绿色 ,至最佳浓度 20mg/L时 ,叶色浓绿 ,接
着叶色又变浅。可见 ,叶绿素含量的变化与试管苗
的叶色变化相一致。
2.3 PP333和 B9对菘蓝试管苗生根的影响
由表 3看出 ,低浓度的 PP333(1 mg/L)可对菘蓝
试管苗的生根产生明显的抑制作用 ,试管苗的生根
率仅为 30.0%,比对照降低了 57.1 %,并且生根时
间较对照晚;当 PP333浓度达到 2 mg/L以上时 ,试管
苗的生根受到严重抑制 ,试管苗全部死亡。经 PP333
处理后 ,试管苗的叶绿素含量明显降低。
表 3结果表明 , B9处理中 ,试管苗的生根率随
B9浓度的增加呈先上升后下降的趋势。其中 ,浓度
为 20 mg/L时 ,幼苗平均生根数最多 ,生根率达到
83.3 %,比对照增加了 19.0 %。另外 ,经 B9处理
后 ,菘蓝试管苗的须根数也明显增多 。随着 B9浓度
的增大 ,叶片中叶绿素含量呈先上升后下降趋势。
但当浓度达到 60 mg/L时 ,叶绿素含量较对照略低。
3 结论与讨论
卢元芳[ 11]在研究曲阜香稻种子的萌发时得出 ,
经 PP333处理后 , 种子的发芽率明显降低。刘东
冉[ 12]在研究 B9对番茄种子萌发的影响时得出 , B9
可抑制番茄种子的萌发 ,随着浓度的提高 ,抑制作用
愈加明显。本试验结果表明:在所试浓度范围内 ,
PP333对菘蓝种子的萌发有明显的抑制作用 ,发芽率
随浓度的增大而逐渐降低 ,这与前人的研究结果一
致;而经 B9处理后 ,除 20mg/L浓度处理外 ,其他浓
度均促进了菘蓝种子的萌发 ,这与前人研究结果不
同 ,其原因还需进进一步研究。在用无激素的 1/
2MS培养基萌发种子获得菘蓝无菌苗的过程中 ,常
出现下胚轴徒长的情况 。当第 1、第 2片真叶出现
时幼苗顶端通常已触及瓶口部位 ,尤其是在高温季
1430 西 南 农 业 学 报 22卷
节发芽时 ,这种情况更为突出 ,给试验操作带来极大
不便 ,特别是对培养瓶口进行烘烧灭菌时容易对幼
苗造成伤害 。本试验把菘蓝种子接种在添加了一定
浓度的 B9的 1 /2MS培养基中 ,发现其幼苗下胚轴
的生长速度明显降低 ,植株矮化 ,可有效地解决幼苗
徒长的问题 。且当 B9浓度为 40和 60mg/L时不但
不抑制种子发芽反而对种子萌发有一定促进作用 ,
幼苗叶色绿 ,生长健壮 ,是种子萌发应当采用的适宜
浓度。
有关研究表明 , PP333作为生长延缓剂对抑制试
管苗顶端优势 ,调节试管苗生长 ,缩短节间距离 ,促
进壮苗都有重要作用 [ 13 ~ 14] 。但本试验结果表明 ,
在供试浓度范围内 ,菘蓝试管苗对 PP333非常敏感 ,
低浓度的 PP333处理试管苗即出现生长异常。由此
可见 , PP333并不适于菘蓝试管苗的复壮 。此外 ,低
浓度的 PP333还经常应用于试管苗的生根诱导 。如
洪森荣等[ 13]在研究怀山药时发现 , PP333可以促进怀
山药试管苗生根和根的生长 。李小玲 [ 15] 在研究
PP333对百合试管苗壮苗和生根的影响时得出 ,低浓
度的 PP333对百合试管苗的生根有明显促进作用 。
本试验设置浓度为 1 ~ 6mg/L,试管苗生根率极低 ,
其主要原因可能是对于菘蓝试管苗而言 , PP333浓度
过高对试管苗本身造成毒害 ,从而抑制了其生根 。
另外 ,有研究表明 [ 16] ,一定浓度的 PP333处理后 ,试
管苗叶片颜色明显变绿 ,且叶绿素含量也显著提高 。
而唐东梅[ 17]在研究黄瓜幼苗时发现 ,经 PP333处理
的幼苗叶片颜色比对照更加浓绿 ,但 PP333对黄瓜幼
苗叶片中叶绿素含量影响却并不显著 。产生这种现
象的原因主要是由于受 PP333的影响 ,叶片面积减少
了 ,而 PP333对于叶绿素的合成并没有影响 ,只是在
相对比较小的叶片面积中 ,单位面积的叶绿素含量
提高了而表现出的一种 “浓缩效应 ”。本试验发现 ,
菘蓝试管苗经 PP333处理后 ,叶色确实变深 ,但叶绿
素含量明显低于对照 ,可能即 PP333处理后叶片明显
狭小而表现出的叶绿素 “浓缩效应”。
B9可抑制茎端下部区域的细胞分裂和伸长生
长 ,使植物生长速率减慢 ,导致植物体节间缩短 ,诱
导矮化 [ 18] 。本试验发现 , B9对菘蓝试管苗的影响
效果较好 ,表现为株高的降低 ,茎粗 ,植株生长紧凑 ,
叶面积的增大 ,成活率 、生根率及叶绿素含量均较
高 ,适度地抑制了试管苗的纵向生长 ,使试管苗生长
健壮 。当 B9浓度为 20 mg/L时 ,菘蓝试管苗长势最
好 ,生根率及叶绿素含量均为最高 。因此得出适合
菘蓝试管苗生长的 B9最佳浓度为 20mg/L。
参考文献:
[ 1]李戈莲 ,高义富 ,江成君.板蓝根的药用价值及 GAP示范栽培技
术 [ J] .陕西农业科学, 2004(1):60-61.
[ 2]潘瑞炽.植物生理学(第五版)[ M] .北京:高等教育出版 , 2004.
[ 3] RenXuqin.Efectsofdiferentplantgrowthinhibitorsongrowthand
floweringofnarcissus[ J] .HunanAgriculturalScienceandTechnolo-
gyNewsletter, 2003, 4(4):6-9.
[ 4]王小兰.植物生长调节剂在园艺作物上的应用 [ J] .甘肃广播电
视大学学报 , 2006, 16(3):46-49.
[ 5]艾 辛 ,夏志兰 ,刘明月 ,等.植物生长调节剂对马铃薯试管苗生
长和保存的影响 [ J].湖南农业大学学报(自然科学版), 2005, 31
(5):514-517.
[ 6]陈传红 ,余志坚 ,李荣同 ,等.多效唑在生姜组织培养中的应用研
究 [ J] .长江蔬菜 , 2006(1):43-44.
[ 7]徐培文 ,曲士松 ,刘恒英 ,等.中国大蒜种质资源离体保存初步研
究 [ J] .中国农业科学, 2002, 35(3):314-319.
[ 8] 陈 辉 ,陈晓玲 , 陈龙清 , 等.百合种质资源限制生长法保存研究
[ J] .园艺学报 , 2006, 33(4):789-793.
[ 9]黎建玲 ,詹源庆 ,蒋 波.多效唑对金钗石斛试管苗生长的影响
[ J] .广西植物 , 2006, 26(5):513 -515.
[ 10]陈洪国 ,姜军权.不同浸提温度 、时间及浸提剂对测定叶绿素含
量的影响 [ J] .咸宁学院学报 , 2005, 25(6):76-79.
[ 11]卢元芳.PP333浸种对曲阜香稻种子萌发与幼苗生长的效应
[ J] .植物生理学通讯, 2000, 36(4):322-323.
[ 12]刘东冉 ,司亚平 ,薛 林.比久浸种对番茄种子萌发和一些生理
指标的影响 [ J] .长江蔬菜 , 2008(5):48-50.
[ 13]洪森荣 ,李明军.PP333对怀山药试管苗生长及生理特性的影响
[ J] .湖南农业科学 , 2006(4):80-84.
[ 14]蒋小满 ,赵建萍 ,柏新富 ,等.PP333 , B9 , CCC对越橘试管苗生长
的影响 [ J] .北方园艺, 2007(5):188-190.
[ 15]李小玲 ,华智锐.PP333对百合试管苗壮苗和生根的影响 [ J] .安
徽农业科学 , 2008, 36(13):5307- 5308.
[ 16]张美善 ,张治安 ,徐克章.B9 和 PP333对人参生长和叶片光合特
性的影响 [ J] .植物生理学通讯 , 2003, 39(5):455-457.
[ 17]唐东梅 ,顾菊花 ,盛宣国 ,等.PP333对黄瓜幼苗生长及生理指标
的影响 [ J] .长江蔬菜, 2008(9b):51-53.
[ 18]祁彦丰 , 王 玲.B9 在脱毒马铃薯试管苗上的应用效果 [ J].
中国马铃薯 , 2006, 20(4):219-221.
(责任编辑 聂克艳)
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