全 文 ：热带亚热带植物学报 2006，l4(5)：42l一426
Journa／ofTropical and SubtropicalBotany
生长素和赤霉素对离体水仙花茎切段伸长的影响
叶梅荣 ，一， 甘立军 ， 夏 凯
(1．南京农业大学生命科学学院，南京210095；2．安徽科技学院生命科学学院，安徽 风阳 233100)
摘要：以离体水仙(Narcissus tazetavar．chinensis)花茎切段为材料，通过外源吲哚 ．3．乙酸(Indole．3．acetic acid，IAA)和
赤霉素 A (GA )处理，结合内源激素分析，研究了这两种激素对水仙花茎切段伸长的影响，以及它们之间的相互作用。
结果表明：外源 50 pgmol／L IAA 和 30~moVL GA3均能促进花茎切段 的伸长 ，其中 IAA 的促进 作用大于 GA 。
200 p~mol／L生长素运输抑制剂 2,3，5-三碘苯甲酸(2，3，5一Triiodobenzoic acid，TIBA)和 65 txmol／L赤霉素合成抑制剂烯
效唑(Uniconazole，S-3307)均显著抑制花茎切段的伸长。外源 50 pgmol／L IAA处理明显增加内源 GA， 的含量，是对照
的3．40倍；外源 30 pgmol／L GA 处理对内源 IAA含量影响不明显，说明 IAA对维持花茎切段内源活性 GA水平起重
要作用，IAA和活性 GA共同发挥调控花茎切段伸长的作用。
关键词：水仙花；花茎切段：吲哚 ．3．乙酸：赤霉素：2，3，5．三碘苯甲酸：烯效唑
中图分类号 ：Q945．3 文献标识码 ：A 文章编号 ：l005—3395(2006)05—042l—O6
Efects of Auxin and Gibberellin on the Elongation of in vitro
Pedicel Segments from Narcissus tazetta var．chinensis
YE Me i—rong ， GAN L i—jun ， XIA Ka i
(1．College ofLife Science，NanjingAgricultural University，Nanjing 210095，China：
2．Colege ofLife Science，Anhui Science and Technology University，Fengyang 233100，China)
Abstract：The pedicel segments from Norcissus tazetta var．chinens~were treated with IAA and GA1 for 48 hours．
and the length of the segm ent elongation was determined． The interactions between the tw o horm ones were also
discussed． Both 50 ixmol／L IAA and 30 ixmol／L GA3 were found to promote the elongation of pedicel segm ents．
Moreover，IAA performed more effectively than GA3．Both 2,3，5一triodobenzoic acid(TIBA)(an IAA polar
transport inhibitor)at 200 ixmol／L and uniconazole(S一3307)(a gibberelin biosynthesis inhibitor)at 65 ixmol／L
significantly inh ibited the elongation of pedicel segm ents． Following the 50 ixmol／L IAA treatment GA1+3 content
in the segm ents increased 3．4一fold as much as that in the contro1．whereas IAA content in the segm ents treated with
30 I~mol／L GA3 was slightly varied．It is suggested that IAA plays an important role in maintaining the level of
active GA in pedicels and regulates the elongation of the pedicel segm ents together with GA．
Key words：Narcissus tazetta var．chinensis；Pedicel segm ent；IAA；GA3；2,3，5一Triiodobenzoic acid；Uniconazole
中国水仙(Narcissus tazeta var．chinensis)为石
蒜科水仙属植物【“，是我国著名的传统花卉之一，具
有极高的观赏价值。室内培养的水仙常因光照不足
收稿 日期：2006一Ol一19 接受日期：2006-05—29
基金项目：国家自然科学基金项目f30270138)资助
通讯作者 Coresponding author
出现徒长、茎叶细、株型散、易倒伏等现象【2】。一般采
用生长延缓剂如多效唑、烯效唑等浸泡水仙鳞茎以
达到矮化效应[3]，但生长延缓剂浓度稍高会对水仙
维普资讯 http://www.cqvip.com
422 热带亚热带植物学报 第 14卷
根产生伤害从而影响后期的观赏效果[4]。
生长 素(Indole．3．acetic acid，IAA1和 赤霉素
(gibberelin，GAs)是控制植物茎伸长的两类主要植
物激素。两者之间的相互作用一直是研究热点。早
期理论认为 GAs可增加植物体内的 IAA含量[5]，近
来发现在豌~_(Pisum sativum L．1【6]、大麦 (Hordeum
vulgare)tn和烟草 (Nicotiana tabacum L．1【8]茎伸长的
节问，IAA通过促进活性 GA(即GA )的生物合成，
并抑制其失活来维持高水平的GA ，从而促进茎节
问的伸长。在离体试验中也有类似的报道[9]。但植物
激素和生长调节剂对离体水仙花茎切段伸长生长
的研究未见报道。本文研究外源 IAA和 GA 对离
体水仙花茎切段伸长生长的影响及二者之间的相
互作用，以期为控制整体水仙花茎的伸长生长提供
理论依据。
I材料和方法
I．I材料和试剂
材料 水仙(Narcissus tazeta var．chinensis)
鳞茎购 自福建漳州。每箱 20桩，10月初水养在直径
为30 cm带篮子塑料盆内。每盆 3—4棵。常规管理。
待水仙花茎抽出高度为 2—4 cm时，进行激素处理。
试 剂 吲哚 ．3．乙 酸 (Indole．3．acetic acid，
IAA)和赤霉素 (Gibberelin A ，GA )分别购 白美
国 Sigma公司，生长素运输抑制剂2，3，5．三碘苯甲
酸 (2，3，5．Triodobenzoic acid，TIBA)和赤霉素合
成抑制剂烯效唑 (Uniconazole，S-3307)分别购 白
上海试剂一厂。4种试剂分别用少量二甲基亚砜溶
解，然后用 1／15 mol／L PBS磷酸缓冲液 (pH=6．24)
配成母液，用 PBS磷酸缓冲液稀释到实验所需的浓
度。以含同样量二甲基亚砜的 PBS磷酸缓冲液作为
对照溶液。
1．2 方 法
外源处理 取生长一致的水仙，切取花茎基
部2 cm切段r花茎基部 2 cm切段的确定：取花茎基
部10 cm切段，每 2 cm标记后放入 15 cm的塑料盒
里，分别加入 50m1各浓度的 IAA和 GA 处理液，
置于20—23℃恒温培养箱中，每 12 h换液一次，48 h
后用直尺测其花茎切段长度，得出花茎基部2 cm为
伸长最快的区域)，置于 9 cm培养皿中，加入 20 ml
1／15 mol／L PBS磷酸缓冲液 (pH=6．24)配置的各种
浓度梯度的处理液：IAA(0、10、50、250 txmol／L)、
GA3(0、30、150、750 i~mol／L)、S-3307(0、32．5、
65、130、260~mol／L)或 TIBA(0、50、100、200、
400~mol／L)，置于 20—23℃恒温培养箱中，每 12 h
换液一次。48 h后用直尺测其花茎切段长度。计算
花茎切段伸长率，花茎切段伸长率 (％)={(处理后
的切段长度一处理前的切段长度)／处理前的切段长
度}xl00％。分别选出上述试验中最适浓度用于
IAA+GA3、IAA+S．3307和 GA +TIBA混合处理试
验 (操作同上)。各试验重复 3次，每处理 10个重
复。试验结果取 3次的平均值。
内源植物激素分析 取各处理的花茎切段
500 mg鲜重左右，测定 IAA和 GA 的含量。按吴
颂如等[10]的方法进行样品的提取和纯化，IAA的酶
联免疫吸 附分析 (ELISA)按 Chen⋯]等的方法，
GA "ELISA参照郑志富和周燮【l2]的方法进行。取 3
次样品，每个处理取 3个样品，分别提取、纯化和测
定，每个样品测定 3次，最后取平均值。
2结果和分析
2．1 IAA和 GA 对花茎切段伸长的促进效应
水仙花茎基部 2 cm切段，分别浸泡于 0、10、
50、250 txmol／L IAA溶液和 0、30、150、750 txmol／L
GA 溶液中，48 h后，切段的伸长情况如图 1和图2
所示。从图 1可知3种浓度的IAA都明显促进花茎
切段伸长，其中 50 txmol／L IAA的促进效果最显著。
处理 48 h后，其伸长率为 35．5％，而对照的仅为
20．2％。因此选用 50 txmol／L IAA作为混合处理浓
度。
从图 2可知 30~mol／LGA3和 150 i~mol／LGA3
显著促进花茎切段伸长，48 h后，伸长率分别为对
照的 1．46倍和 1．48倍。高浓度处理与对照相比无
明显差异。因此选用 30 txmol／L GA 作为混合处理
浓度。
2．2 S．3307和 TIBA对花茎切段伸长的抑制效应
水仙花茎基部 2 cm切段，分别浸泡于 0、32．5、
65、130、260 txmol／L S-3307和 0、50、100、200、
400~mol／L TIBA溶液中，48 h后，花茎切段的伸长
情况如图3和图4所示。从图3可看出不同浓度
维普资讯 http://www.cqvip.com
第 5期 叶梅荣等：生长素和赤霉素对离体水仙花茎切段伸长的影响 423
40
一 3O
葛
C
．2
葛 2O
bD
C
三
【【]
姆 LO
岳
一
0
O LO 50 250
IAA ( o1／L)
图 l不同浓度 IAA处理 48 h后花茎切段的伸长率
Fig．1 Elongation rate ofpedicel segments treated with
diferent concentration IAA for 48 hours
3O
誊
言20
：
．旦
莒
亘
∞
斛 10
O
0 32．5 65 130 260
S一3307 ( Ol／L)
图3不同浓度 S．3307处理48 h后花茎切段的伸长率
Fig．3 Elongation rate ofpedicel segm ents treated with
diferent concen tration S-3307 for 48 hours
S-3307都显著抑制花茎切段伸长。48 h后，花茎切
段伸长率分别为 19．10％、15．5％、14．7％和 15．1％，而
对照的为25．8％。因此选用 65 i．~mol／L S-3307作为
混合处理浓度。
从图4可看出，高浓度 (200和 400 txmol／L)
TIBA显著抑制花茎的伸长生长，48 h后花茎切段
伸长率分别为对照的 59．6％和 38．7％。低浓度抑制
效果不明显。因此选用 200 ixmol／L TIBA作为混合
处理浓度。
4O
亳
3O
皇
董
苞 。
互
【【]
璧
O
O 3O l5O 75O
GA3(0tool／L)
圈2不同浓度 GA 处理 48 h后花茎切段的伸长率
Fig．2 Elongation rate ofpedicel segm ents treated with
different concentration GA3 for 48 hours
O
0 50 100 200 400
TIBA (P-mO1／L)
图4不同浓度 TIBA处理48 h后花茎切段的伸长率
Fig．4 Elongation rate ofpedicel segm ents treated with
difierent concentrationTIBA for48 hours
2．3 IAA+GA3、IAA+S一3307、GA3+TIBA 联 合 处 理
对花茎切段伸长的影响
水仙花茎基部 2 cm切段，浸泡于 50 ixmol／L
L 、30 i．~mol／L GA3、50 ixmol／L L +30 i．~mol／L
GA 50 ixmol／L IAA + 65 ixmol／L S一3307 和
30 i．~mol／L GA3+200 i．~mol／L TIBA混合处理溶液
48 h，切段的伸长情况如图5所示。从图 5中可知，
L 和 GA 处理 48 h后，花茎切段伸长率均明显
大于对照处理的，分别为 36．2％和 29．4％，而对照
一96一∞ E。=晶E。一∞ 斛
维普资讯 http://www.cqvip.com
热带亚热带植物学报 第 l4卷
的仅为 21．5％。而且 IAA处理的花茎切段伸长率显
著大于 GA 处理的，后者仅为前者的80．1％。表明
IAA和 GA 能明显促进离体花茎切段的伸长生长，
且 IAA的促进作用显著大于G 。从图5中还可看
出，S．3307与 IAA共同处理花茎切段，48 h后伸长
率为 33．6％，与 IAA单独处理的无显著差异，暗示
S．3307抑制内源GA合成后，并不影响IAA对花茎
5。
等
：4o
． H
O
营30
亘
2O
碍
10
、 —
0
切段伸长生长的促进作用：GA，和生长素运输抑制
剂 TIBA共 同处理花茎切段 ，48 h后伸 长率 为
24．2％，与 GA 单独处理的差异不明显，提示 GA
本身对花茎切段伸长有促进作用； IAA与 GA 共
同处理花茎切段．其伸长率为 45．3％，略大于IAA
和 GA 单独处理的伸长率之和，提示二者对花茎切
段伸长具有增效效应。
0 IAA IAA+GA3 GA3 IAA+S一3307 GA3+TIBA
处理 Treatment
图5 IAA、GA 、Imm+G A{、IAA+s．3307和GA3+TIBA处理 48 h后花茎切段的伸长率
Fig．5 Elongation rate ofpedicel segments treated with IAA，GA3，IAA+GA3，IAA+S_3307 and GA3+TIBA for 48 hours，respectively
IAA、GA3、$3307和 TIBA浓度分别为：50、30、65和 200 i~mol／L。 The concentrations ofIAA，GA3，S-3307 and TIBA were 50，30，65 and
200~mol／L，respectively．
2．4外源 IAA和 GA3处理对花茎切段 内源 IAA 和
GAl+3水平的影响
水仙花茎基部 2 cm切段 ，浸泡于对照 (0)、
50 i~mol／L IAA和 30 i~mol／L GA3溶液 48 h后，对
花茎切段内源 IAA和 GA． 的含量进行分析(图 6)。
与对照(只用 PBS溶液处理)相比，外源 IAA处理不
仅使花茎内源 IAA的含量增加 8．65倍，而且使内
源 GAH。的含量增加到对照的 3．40倍，该结果提
对 照 Control 50 0l／L IAA
处 理 Treatme13t
图6外源IAA和 GA 处理 48 h对花茎切段内源IAA和 GA。 含量的影响
Fig．6 The contents oflAA and GAI+]in the segm ents treated with exogenous IAA an d GA3 for 48 hours
对照、IAA、G A{浓度分别为：0、50、30~mol／L。The concentrations ofControl，IAA，GA3 were 0，50 and 30~mol／L，respectively
∞ ∞ 0
0 5
L
苫 苫。u棚姐
维普资讯 http://www.cqvip.com
第 5期 叶梅荣等：生长素和赤霉素对离体水仙花茎切段伸长的影响 425
示，外源 IAA处理可引起花茎切段内源活性 GA
水平的提高，表明IAA能促进花茎切段活性 GA
的生物合成和 (或者)维持其活性。
另一方面，外源 GA 处理对花茎切段的内源
IAA没有影响，但使花茎切段内源 GA． 含量增加
到对照的 5．69倍。这可能是外源 GA，虽然能促进
花茎切段的伸长，但其效应却低于外源 IAA的原
因。这还提示，花茎切段的伸长生长依赖于内部具
有高水平的活性生长素和赤霉素。
3讨论
蒋宇霞等【”】报道 IAA和 GA 均促进豌豆黄化
茎切段伸长，与本文的研究结果 IAA和 GA 均促
进水仙花茎切段伸长相同。并且 IAA和 GA 混合
处理促进花茎切段伸长略大于 IAA和 GA 单独处
理之和，表明 IAA和 GA 对花茎切段伸长具有协
同增效作用。何建辉等[14】报道 S-3307能促进绿豆
(Vigna radiata L．)下胚轴插条形成不定根，S-3307
抑制 GA的合成，活性 GA含量减少促进不定根形
成，说明活性 GA是不定根形成的抑制激素，而 己
知 IAA是不定根形成的促进激素【 ，暗示 IAA和活
性 GA对插条生根具有颉抗作用。Fu 6】报道 IAA
参与了赤霉素介导的 DELLA蛋白降解的失活过
程，来 自茎尖合成的IAA通过提高根部细胞对活性
GA的应答而促进了拟南芥 rabidopsis thaliana L．)
的根伸长。综上所述，表明 IAA和活性 GA之间的
关系具有植物种类和器官的特异性。
Baratt‘ 等报道赤霉素明显促进豌豆野生型和
突变体 (如 le)绿色苗早期扩展的离体茎节段的伸
长，而生长素对其伸长不明显；但生长素对中期扩
展的茎节段伸长效应比赤霉素强，二者具有协同作
用。但同时他们的结果还表明，赤霉素处理早期扩
展的绿色豌豆茎切段，内源生长素的含量提高了3
倍，而处理中期扩展的茎切段不能提高生长素的含
量，并且赤霉素的促进伸长效应需要生长素的作
用。而 Ross等【9]报道在离体的豌豆茎切段，生长素
增加了赤霉素的含量，生长素部分通过赤霉素介导
了茎切段的伸长生长。本文研究结果也表明，外源
IAA处理水仙花茎切段后增加了内源 GAm的含
量。提示其他植物中 IAA和活性 GA在控制植物茎
伸长中的相互关系在水仙花茎中同样存在。
本试验揭示的 IAA和 GA 在花茎切段伸长生
长中的相互作用在水仙栽培生产中具有参考价值。
目前在水仙培养中，为控制水仙植株徒长，易倒伏
等特征，水养过程中常使用生长抑制剂如多效唑，
烯效唑等处理鳞茎，虽对花茎伸长有一定抑制作
用，但浓度稍高易伤害根，而影响后期的观赏效果。
根据本研究结果，在花苞下方配合使用一定量的生
长素极性运输抑制剂如TIBA、萘基邻氨甲酰苯甲
酸 (Naphthylphthalamic acid，NPA)等，则有可能起
到降低生长抑制剂的用量，更好地控制花茎的伸
长。
参考文献
[1]Xie J H(谢嘉华)，Yuan J J(袁建军)．Tissue culture of,Narcissus
tazetavar．chinensis[J]_J Biol(生物学杂志)，2002，19(3)：30，36．
(in Chinese)
[2] Huang C H(黄春华)，Ji x M(吉咸美)，Xu Y s(徐水 l )，et a1．
Effect ofPP333 on growth ofNarcissus tazeta [J]_J Jiangsu For
Sci Techn(~苏林业科技)，2000，27(supp)：58—60．(in Chinese)
[3] Xu X(胥晓)，Deng S F(邓淑芳)，Chen Y(陈瑶)，et a1．Stunted
effect on tazetta var． chinensis caused by three kinds ofretar-
dams[J]_J China West Norm Univ(Nat Sci)(西华师范大学学报
自然科学版)，2003，24(4)：406—410．(in Chinese)
[4] Zhang J D(章骏德)．Control of growth ofNarcissus tazeta by
complex compound ofPP333[J]．Plant Physiol Commun(植物生
理学通讯)，1995，31(5)：349—350．(in Chinese)
[5] Law D M，Davies P J．Comparative indole一3一acetic acid levels in
the slender pea and other pea phenotypes[J]-Plant Physiol，1990，
193：1539—1543．
[6] Ross J J，O’neil D P，Smith J J，et a1．Evidence that auxin
promotes gibberelin Al biosynthesis in pea[J]．Planta，2000，2 1：
547—552．
[7] Wolbang C M，Chandler P M，Smith J J，et a1．Auxin from the
developing inflorescence is required for the biosyn thesis of active
gibberelins in barley stems[J]-Plant Physiol，2004，1 34：769—776．
[8]Wolbang C M，Ross J J．Auxin promotes gibberelins biosynthesis
in decapitated tobacco plants[J]_Planta，2001，214：153-157．
[9] Ross J J，O’Neil D P，Rathbone D A．Auxin—gibberelin inter-
actions in pea：integrating the old with the new[J]-Plant Growth
Regul，2003，22：99-108．
[10]Wu S R(吴颂如)，Chen W F(陈婉芬)，Zhou x(周燮)、Enzyme
linked immunosorbent assay for endogenous plant hormones [J]-
Plant Physiol Commun(植物生理学通讯)，1988，(5)：53—57．(in
Chinese)
[11]Chen J G，Zhao H Y，Zhou X．Changes in levels of endogenous
hormones in Azalea from apical dominance[J]_J Hort Sci，1997，
维普资讯 http://www.cqvip.com
426 热带亚热带植物学报 第 14卷
72：583-59 1．
[12]Zheng Z F(郑志富)，Zhou X(周燮)．A monoclonal antibody
recognizing nonderivative 1 3-hydroxy gibberellin and their
glucosides[J】．Acta Bot Sin(植物学报)，1995，37(10)：761-769．(in
Chinese)
[13]Jiang Y s(蒋宇霞)，Gan L J(廿立军)，Xia K(夏VJL)Interactions
between IAA and GA3 in regulation of etiolated stem segment
elongation in Pisum sativum L． ．Plant Physiol Commun(植物牛
理学通讯)，2006，42(2)：1 07—1 1 2．(in Chinese)
[14]He JH(何建辉)，TianX S(田兴【J】)，PanRc(潘瑞炽)．Promotive
efects of S-3307 on the rooting of mungbean hypocotyl cuttings
[J]．J South China Nor Univ(Nat Sci)(华南师范人学学报 自然
科学版)，1 997，(3)：92—95．(in Chinese)
[15]Wang J x(王金祥)，Yan X L(严小龙)，Pan R C(潘瑞炽)．
Relationship betw een adventitious root formation and plant
hormones⋯．Plant Physiol Commun(植物生理学通讯)，2005，41
f21：l33-142．(in Chinese)
[1 6]Fu X，Harberd N P．Auxin promotes A rabidopsis root growth by
modulating gibberelin response[J】_Nature，2003，42l：740-743．
[1 7] Barrat N M， Davies P J．Developmental changes in the
gibberellin—induced growt h response in stem segm ents of
light—grown pea genotypes[J】l Plant Growth Regul，l 997，2 l：l 27—
1 34
维普资讯 http://www.cqvip.com