全 文 ：植物生理学通讯 第 44卷 第 3期，2008年 6月498
水培紫花苜蓿的茎段生根过程中内源激素含量变化
蒙海涛 1，韩清芳 1,*，贾志宽 1，李子芳 2，王莹 2
1西北农林科技大学干旱半干旱农业研究中心，陕西杨陵 712100；2天津农学院农学系，天津 300384
提要：检测水培紫花苜蓿茎段生根过程中赤霉素(GA3)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)含量变化的结果表明：离体茎段中，
GA3、IAA和ABA含量大幅度下降。愈伤组织形成前期ABA含量达到一个较高值。愈伤组织和不定根形成时期，GA3含
量保持较低水平；IAA含量上升，生根期达到最大；ABA含量下降。生根后，GA3含量仍保持较低水平；IAA含量迅速
下降；ABA含量迅速上升。
关键词：紫花苜蓿；水培；赤霉素；生长素；脱落酸
Changes of the Endogenous Hormone Contents in Alfalfa Stem Segments dur-
ing the Rooting Process under Solution Culture
MENG Hai-Tao1, HAN Qing-Fang1,*, JIA Zhi-Kuan1, LI Zi-Fang2, WANG Ying2
1The Agricultural Research Center in Arid and Semiarid Areas, Northwest Agriculture & Forestry University, Yangling, Shanxi
712100, China; 2Department of Agronomy, Tianjin Agricultural College, Tianjin 300384, China
Abstract: The changes of the endogenous hormones, which contained GA3, IAA and ABA, in the alfalfa stem
during the rooting process in solution culture were measured. The results suggested that the contents of GA3,
IAA and ABA greatly decreased in the isolated stem segments. Before the callus tissue developped, the contents
of ABA reached a relative high point. The contents of GA3 kept a relative low level during the development of the
callus and the adventitious roots; the contents of IAA increased, which reached the highest point during the
rooting process; the ABA contents decreased. After radication, the GA3 content remained on a low point; the IAA
contents rapidly decreased; concurrently, the contents of ABA rapidly increased.
Key words: alfalfa; solution culture; GA3; IAA; ABA
收稿 2007-11-23 修定 2008-04-18
资助 陕西省自然科学基金(2006C105)和西北农林科技大学植
物育种专项(0 5 Y Z0 1 9 )。
* 通讯作者(E-ma i l：ha nqf8 8 @1 2 6 .com；T el：0 2 9 -
8 7 0 8 0 1 6 8 )。
在植物组织水培过程中，不定根的发生受多
种内外因素的影响，内源植物激素是诱导不定根
发生的主导因子。高振生(1994)认为根蘖紫花苜
蓿水平根上膨大部位的形成与内部赤霉素含量的增
加有关，而肖关丽等(2001)认为甘蔗继代培养绿
苗中的内源 GA1、GA3与生根率呈显著负相关；
秦新民和梁倩华(1996)报道组培白花泡桐茎切段中
提出 IAA含量高峰与其根原基的出现高峰一致。
而大多研究认为ABA是抑制生根的内源激素。为
了探讨内源激素对紫花苜蓿生根的作用，提高紫
花苜蓿扦插成活率，本文以紫花苜蓿品种‘WL-
3 2 3’、‘牧歌 4 0 1’、‘路宝’和‘超级 1 3 R’
为材料，检测其茎段水培生根过程中的内源激素
含量变化，以期能为紫花苜蓿保优传代和加速繁
殖，培育良种，为提高紫花苜蓿生态环境的适应
性提供参考。
材料与方法
紫花苜蓿(Medicago sative L.)茎段取自西北农
林科技大学农学院 2000年种植的苜蓿试验基地，
品种有‘W L - 3 2 3’、‘牧歌 4 0 1’、‘路宝’
和‘超级 1 3 R’。用“对角线取样法”从田间
取样，于分枝期选择健壮无病虫害的枝条剪取中
部茎段。以清水培养，培养条件为温度 25 ℃，湿
度 70%。每隔 5 d采一次样，直到生根(以第一
茎段生根为标准)和生根后 5 d为止。
植物内源激素提取参照郑均宝等(1991)、姚
永宏等(2005)和曾庆钱等(2006)文中的方法。赤霉
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素(GA3)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)的含量采用
岛津(Shimadzu)高效液相色谱仪测定。色谱柱为
Hibar RT Lichrospher C18柱(250 mm×4.0 mm，5
µm)，色谱条件选择流动相为 V甲醇:V水:V乙酸＝ 40:
59:1，柱温 35 ℃，流速 0.80 mL·min-1，检测波
长 254 nm，进样量 25 µL。各种内源激素标样
(标样均为Sigma的产品)，在确定的色谱条件下进
样，记录保留时间，制定标准曲线，测定标样
赤霉素(GA3)的保留时间 t=(9.200±0.058) s，相关
系数 r = 0 . 99 8 8，生长素( IAA)的 t = ( 1 6 . 1 0 0 ±
0.080) s，r=0.9982，脱落酸(ABA)的 t=(25.120±
0.200) s，r=0.9998；将经过前处理的样品在同样
的色谱条件下进样，根据标准曲线计算样品中内
源激素的含量。数据采用 SASS和Microsoft Ex-
cel应用软件统计分析。
结果与讨论
1 紫花苜蓿茎段的生根过程和不同品种茎段的生
根率
紫花苜蓿茎段插穗生根属于愈伤组织生根型
(牛山等 2007)，经历愈伤组织的产生、发育和不
定根的形成过程。茎段扦插后，先在下切口附近
的细胞引起木栓层化，形成很薄的薄膜来保护伤
口和防细菌感染。接着伤口附近的形成层开始分
裂成愈伤组织，进而愈伤组织细胞转化为根原始
体，逐渐形成根原始体的原形成层柱，继而产生
根冠和分生组织等结构，形成组织上完善的根原
始体。根原始体通过细胞的纵向分裂和伸长，穿
出体外形成根。根据我们观察，紫花苜蓿茎段水
培 11 d时有大量的愈伤组织形成，不定根的形成
基本上为 13~18 d，愈伤组织产生到不定根的形成
大致为 3~5 d。不同品种的愈伤组织形成和生根时
间不同(表 1)，4个品种的生根时间早晚差异最大
为 5 d。生根后第 5天的生根率从大到小依次为
‘W L - 3 2 3’>‘牧歌 4 0 1’>‘路宝’>‘超级
1 3 R’。
2 不同品种紫花苜蓿茎段生根过程中的内源激素
含量变化
从图 1~3可以看出，(1)紫花苜蓿茎段离体时
的GA3、IAA和ABA含量均表现出大幅度的下降，
表 1 不同品种紫花苜蓿茎段的生根率和生根时间
Table 1 The percentage of rooting and formation of roots in
different alfalfa stem segments
品种 50%愈伤组织形成的时间 /d 生根时间 /d 生根率 /%
‘W L -3 2 3’ 1 1 1 5 8 2
‘牧歌 4 0 1’ 1 0 1 3 7 3
‘ 路 宝 ’ 1 2 1 6 7 7
‘超级 1 3 R’ 1 3 1 8 7 1
图 1 紫花苜蓿茎段水培生根过程中的GA3含量变化
Fig.1 Changes of GA3 contents in alfalfa stem segments
during the rooting process in solution culture
‘WL-323’和‘牧歌 401’在离体 15 d和 13 d就生根，所以
没有离体 15 d的值。下图同此。
图 2 紫花苜蓿茎段水培生根过程中的 IAA含量变化
Fig.2 Changes of IAA contents in alfalfa stem segments
during the rooting process in solution culture
图 3 紫花苜蓿茎段水培生根过程中的ABA含量变化
Fig.3 Changes of ABA contents in alfalfa stem segments
during the rooting process in solution culture
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可能是植物组织伤口部位过氧化物酶活性增强，
激素和营养物质消耗加速，以致茎段内源激素含
量下降。(2)生根过程中 GA3含量均呈下降趋势，
不同品种茎段的GA3含量及其下降速率有一定的
差异。从总体上讲，茎段的GA3含量大小依序为
‘超级 1 3 R’>‘路宝’>‘牧歌 4 0 1’>‘W L -
323’。一般来讲，水培 10 d后是紫花苜蓿茎段
的愈伤组织形成和不定根产生时期，GA3含量大
幅度下降，并且直到生根维持一个较低值(图 1)，
这与低水平GA3有利于不定根形成的观点(肖关丽
等 2001)相符。(3)不同品种的 IAA含量在整个生根
过程中的变化趋势均为降 -升-降。4个品种的IAA
含量的峰值出现时间不同，但均在不定根产生前
期上升(图 2)，其含量的高峰与根原基出现的高峰
相一致，这与生长素是诱导不定根形成的主要因
素的观点(秦新民和梁倩华 1996)相符。从图 2可
以看出，‘WL-323’和‘牧歌 401’在水培 0~5
d内茎段 IAA含量下降，5~10 d 回升，10 d后
下降；‘路宝’和‘超级 1 3 R’在水培 0 ~ 5 d
内茎段 IAA含量下降，5~15 d内回升，15 d后
下降。(4)不同紫花苜蓿品种茎段水培过程中ABA
含量变化趋势均为降 -升 -降，其中‘WL-323’
和‘牧歌 401’相近，水培 0~5 d内下降，5~10
d回升，10~15 d又开始下降，生根后变化较小。
‘路宝’和‘超级 1 3 R’的变化趋势相似，水
培开始到 10 d期间下降，10~15 d内回升，随
后又下降。所有品种ABA含量在不定根形成前期
出现一个较高值，生根期下降(图 3)，说明根源
基的产生需要一定浓度的内源 ABA，但生根后
ABA含量回升。
总之，根据本文结果得出，紫花苜蓿茎段扦
插生根过程中，IAA含量的高峰与根原基出现的
高峰是相一致的，低水平的GA3含量和一定浓度
的ABA含量有利于不定根的形成。
参考文献
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