全 文 ：B L L UE I TN O FB O TA N IC E A R L SE A RC H
第 3 1卷
V
o l
.
13
第 3期
No
.
3
299 3年 7月
J
u l了 .盈9 9 3
乙烯在绿豆下胚轴不定根形成中的作用
郑均宝 刘玉军 裴保华
E FE FC TSO FE Y H TLE E N ON H TE AD V E N T! TO U !S
R O O F TOR MA T!ON O FP HA SE L O U S
A URE U H SO P YC O TL Y S
Z h。 ng Ju n一 b ao L iu Yu一 j l、 n P eiB ao
一
hu a
〔摘 要〕 选择 易产生 不定根的绿豆 下胚轴做试脸材料 , 研究乙 烯在不定
根 形成中的作用 。 试验指 出 , 乙 烯利 和乙烯气体 在低浓度下 (1 一 s m g L 一 ` ) 促 进
或不抑制 不定根的 形成 , 随着浓度增加 , 抑制作用加强 。 BI A 促进不定根形成
的作用十分显著 。 BI A 和乙烯相结合的试验说明 , 两者的作用似乎是独立的 。
可 以设想 , 存在一个适于生根的低 内源乙 烯的界限 , 超过这个界限 , 抑制 不定
根形 成 。
关键词 乙烯 ; 乙 烯利 ; BI 八一 ; 绿豆 下胚轴 ; 不定根
Z i m m e : 。 a 几等人最早报道 ( 19 3 5 年 ) 乙烯能促进不定根原基发端〔 1〕。 以后 许 多
人研究了乙烯在不定根形成中的作用 。 80 年代以来 , 以虹 豆 (Vl’ gn a 切d i at 。 ) 为 试 验
材料 , 研究了以乙烯利形式供给的乙烯在虹豆不定根形成中的作用 , 曾指 出有 促 进 作
用〔` 、 “ 、 “ 〕 , 没有作用以 ” 〕或者有抑制作用 〔 7 〕。 据研究报道 , 无论是外源供给的生长
素类物质 , 还是内源生长素都能诱导插穗产生乙烯 , 但是生长素诱导的乙烯释放量和不
定根形成数量之间没有相关性以 ” , ’ 。〕。 但也有相反的结论 , 采用乙烯气体 、 A C C或乙
烯利处理插穗 , 促进了根原基的发端 (’, “ 〕。 只有进一步弄清乙烯在促进不定 根 形 成中
的作用 , 才能考虑在生产中应用 。 本文用发芽的绿豆 ( p 八as eo lu : 。 。 一eu : ) 做 插 穗 , 研
究 了乙烯在不定根形成中的作用 。
本文作者单位 : 河 北 , 保定 , 河 北林学院 〔H e b e i F o r e s t r y C o l l e g e , B a o d i n g , o 了足0 0 0 H e b e i ) .
国家 自然科学基金资助的项目 。 贾旭光参加 了部分试验工作 。
一9 9 2年 10月收到本 文。
3 期 郑均宝等 : 乙烯在绿豆下胚轴不定根形成中的作用
材 料 和 方 法
( 一 ) 植物材料
发芽的绿豆 , 取带真叶的下胚轴制作成插穗 。
(二 ) 方法
1
. 插穗制备 绿豆浸种 24 h , 播种在经高温灭菌的细沙中 , 沙盘放人灯光温箱 , 温
度 2 4 . 7一 2 5 . 9 ℃ , 光强 60 o L x , 培养 5 天后 , 选择大小怕叭的健壮的绿豆幼苗 , 切去
根部 , 保留下胚轴 、 顶芽和 两片真叶 , 插穗长 12 c m 。
2
. 插穗处理 根据试验需要 , 用不同浓度的乙;烯气休 、 乙烯利 、 BI 人 和 I B A + 乙
烯气体等水溶液浸泡插穗 , 然后放人 1 / SM S 溶液中 , 在灯 光温箱中培养 , 每天更换培
养液 。
3
。
三次 。
4
。
试验从 1 9 9 0年 1 月一 1 9 9 1年 8 月 , 共进行四次 , 每 种 处 理 12 个插穗 , 重复
用 p H S 一 2 型酸 度计测 定 p H 值 。
结 果 与 分 析
(一 ) 乙烯气体在插穗不定根形成中的作用
取绿豆插穗 , 放人密闭的具有饱和水蒸汽的大试管中 , 注人一定浓度的乙烯 , 作用
一定时间 , 取出插穗 , 在 1/ 8 M S 溶液中培养 。 第一次试验各处理乙烯气 ’体 浓 度 为 。
(对照 ) 、 5 、 2 5 、 1 0 0 v p 。 , 处理 Z h ; 第二次试验 , 乙烯 气体浓度为 0 (对照 ) 、 5 、
25
、
10 0
、
2 5。 、 50 0 v p m , 处理 1h2 。 培养一定时间后测定各处理每穗的不定根和根原
基的数量 , 求其平均值绘人图 3 。 第 一次试验结果 , s v p m 和 2 5 v p m 处理均促进不定
根的发生 , 每穗平均不定根和根原基的数量为对照的 2 7了. 6% 和 1 2 2 . 2 % , 〕 o o v p m 抑
制 , 为对照的 9 4 . 0 % 。 第二次试验结果 , s v m p 促进不定根的发生 , 每穗平 均 不定根
、 (处理 2 1)
犯2010橄姗释鹭毕幕议玲雄浦
斑理 24卜
乙烯浓度 ( v p m )
图 l 不 同 浓度 乙 烯气 体对绿豆 下 胚轴不定根形成的影响
2 70 植 物 研 究3 1 卷
和根原基的数量为对照的1 2 4. 2 % , 2 5 v p m 以上均抑制不 定 根 发 生 , 2 5 、 1 0。 、 2 5 。 、
S OOv p m 依次为对照的 6 7 . 7 % 、 5 0 . 5% 、 6 4 . 3% 、 3 4 . 3% , 随浓度提高 , 抑 制 作 用 加
强 。 第一次试验 , 由于乙烯处理时间短 ( Z h) , 以致 2 5 v p m 不抑制 , 且稍有促进作用 ;
第二次处理时间长 ( 12 h ) , 25 v p m 已抑制不定根的发生 。
(二 ) 乙烯气体 + BI A 处理在插穗不定根形成中的作用
为研究乙烯在不定根形成中的作用 , 以 BI A 处理作对照 , 进行 了 BI A 处理和乙烯
气体 十 I E 人处理试验 。
.1 I B A 处理试验
将 绿 豆 插 穗 下 浸 在 。 ( C K ) 、 z 、 5 、 1 0 、 2 5 m g L 一 ’ 的 I B A 水溶液中 1 2 h , 深
4c m
。 然后进行插穗培养 , 分别在第 3呱 、 75 h 和 10 h0 , 测定每种处理每个插穗的不定
根数量和根原基数量 ,计算平均值 ,绘成 图 2一 ( 1 ) 。 l m g L 一 ` BI A 处理 ,在第 30 h 调查 ,
插穗不定根和根原基数量之和 为 C K 的 1 . 8倍 , 有显著差异 ; 5一 25 m g L 一 ` 为 C K 的
2
。
3一 2 . 7倍 。 7 5 h 测定 , 1 、 5 、 1 0 、 一 2 5 m g L 一 ` 依次为 C K 的 1 . 8 、 2 . 4 、 2 . 6 和 2 . 、 8倍 ;
i o o h 测定 , 为 C K ] 。 6 、 2 . 0 、 2 . 3 、 2 . 4 的倍 。 可见 , I B A 低浓度处理 ( 1 m g L 一 ` )即
能促进不定根形成 , 在 1一 25 m g L 一 ` 范围内 , 随浓度增加 , 其促进作用 加 强 , 至少可
维持到培养 l o o h 。
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2 5
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I B A (m g一 , )
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4 0 60 8 0 1 0 0 时间 ( h )
图 2一 ( l) 不 同浓 度 BI A 对绿豆下胚 轴不定根形成的影响
3期 郑均宝等 :乙烯在绿豆下胚轴不定根形成中的作用
. .
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目一` . . ~, , . . . 户. ` . . . . 一一 ~一~ 州~ - - ~ 归- - -~ `一~ ~~ 一一—一一—一一/< 2 > e ZH . ( v pm )+ I B A (m g , ,).。 2 5 2 55 5
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图 2一 ( 2 ) 乙烯 + BI A处理对 插穗不定根形成的作用
2
. 乙烯气体 十 I B A处理试验 丁
为了观察乙烯气体和 BI A 的共同作用 , 设计了四种处 理 和一组 对 照 。 (1 ) vI p二
乙烯 + l m g l曰 一 ` I B A , ( 2 ) s v p m 乙烯 + s m g L 一 ’ I B A , ( 3 ) 1 0 v p tn 乙烯 + 1 0 m g L 一 `
I B A
,
( 4 ) 2 5 v m p 乙烯 + 2 5 nt g L 一 ’ I B A , ( 5 ) 对照用水浸泡插穗 。 插穗先用乙烯气体
处理 12 h , 然后浸于 BI A 水溶液中 12 h , 培养 3 o h 、 75 h 和 l o o h , 测定不定 根 和 根原
基数量 , 统计结果绘人图 2一 (2 ) 。
培养 30 h 测定 , 每穗不定根和根原基数量从少到多的顺序是 25 、 o (对照 ) 、 1 0 、 5 、
i ( 乙烯 + I B A 的浓度 ) , .嚼养 7 5 1 测定顺序为 0 、 1 0 、 i 、 5 、 2 5 , 培养 10 0 h 测 定 , 其
趋势与前一致 , 只是各处理间 的差别缩小 , 但与对照的差别并未缩小 。 前已述及 2 v5 p m
乙烯气体的抑制作用 , 该试验培养 3 0 h测定结果表明 , 乙烯 2 v5 p m + BI A 25 m g L 一 ` 的处
理 , 乙烯抑制不定根形成的作用 , 大于 BI A 的促进作用 , 其不定根和根原基数量为对
照的 “ . 7写 。 可是到 75 h 测 定 , BJ A 的促进作用已十分明显 , 因此在所有的 处理中 ,
促 进不定根形成的作 用最强 , 为对照的 4 2 3 . 0肠 。 这说明乙烯的抑制作用先于 BI A的促
进作用 。 在 1v0 p m 乙烯 十 10 m g L 一 ’ BI A 处理中 , 乙烯对不定根形成的抑制作用抵销了
BI A 的促进作用 。 因此 , 其促进效果低于 1 v p m 乙烯 十 l m g L 一 ’ BI A 和 s yl p m 乙烯 十
s m g L
一 ’ 工B A 。 从图 2一 ( 2) 中还可 以看出 , vs p m 乙烯 十 5 m g L 一 ’ BI A 的处理 促进生根
植 物 研 究 1 3卷
的作用大于 vI p m 乙烯 + lm g L 一 ’ IB A 处理 , 这导前试验 一致说 明 vs p m 乙烯并不抑
制插穗不定根的形成 。
(三 ) 乙稀利在插稼不定根形成中的作用
用不同浓度的乙烯利水溶液处理插穗 , 共进行过 3 次试验 , 结果一致 。 本文仅介绍
撼哪吸资足蟾璐唠
其中两次试验结果 。 第一 次试
验 , 浓度 为 0 、 1 、 2 5 、 1 2 5 、
2 5 0
、
5 0 0 m g I
J 一 ` , 处理 时 间
为 Z h , 在培养 s z h 和 1 0 5 h 测
定 , 各处理不定根 及 根 原 基
数量的平均 值 绘 人 图 3 中 。
从 图中可知 , 乙 烯 利 浓 度为
2 5 m g L
一 ` , 即对不定根形成有
抑制作用 , 不定根和根原基数
量为对照的 9 1% ; z 2 5 nr g L 一 ’
为对照的 3 5 . 3% , 2 50 m g L 一 `
为对照的 5 . 4写 ; 50 o m g L 一 `的
处理 , 插穗全部烂掉 。 第二处
理时 间 1h2 , 培养方法与前面
BI A处理相同 。 取在第 30 h 、
7 5 h 测定结 果 绘 人 图 4 中 。
试验结果说明 , 乙 烯 利 浓 度
s m g 1
) 一 ’
(含 s m g L 一 ` ) 时 ,
对不定根形成产生抑制作用 ,
浓度 越 高 抑制 作 用 越 强 。
s m g L
一 ’ 处理不定根和根原基
数量为对照的 7 % , 10 m g L 一 `
和 2 5m g L 一 ` 为对照的 5 7 。 5% 。
更 低 浓 度 乙 烯 利 处 理 ( 1
m g L
一 `
) 在第一次试验中与对
照相仿 , 第二次试验对生根有
促进作用 。
1 2 5 125
乙烯利浓度 ( m gl 一场
250 ,50 0
图 3 不同浓度 乙烯利对绿豆下胚 轴不定根形成的影响
乙烯利浓度
(m g l
一 , )
、 1..李IJ
ó、曰,`
ck510
201
级蝴吸毕蟾足伸津
2 0
图 4
侧定时间伍)
. . d卜 . . . . . . -.的
低 浓度 乙烯利处 理对绿豆下胚轴不定根 形成的影响
( 四 ) 乙烯利和乙烯气体处理抑制上胚轴 生长
乙烯利浓度为 。 、 1 、 5 、 1 0 、 2 5 m g L 一 ` 处理插穗 (方法同前 ) , 培 养 3 o h 、 7 5 h 和
I Oh0 侧定上胚轴的长度 , 结果绘人图 5 。 乙烯利浓度 1 v p m 即抑制上胚轴生长 , 随浓
度提高抑制作用加强 。 乙烯气体浓度为 。 、 5 、 25 、 1 0 0 、 2 5 0 、 s o o v p m 处 理 插 穗 (方
法 同前 ) . , 培养 2 h1 侧定 ( 图 G ) , 同 样 抑制上胚轴的生长 。 两者不 同之处在 于 , 乙烯
利处理各 浓 度之间抑制生长的差 别 大 , 而乙烯气体处理从 5一 s o o v p m , 抑 制 作 用的
差别很小 。
3 期 郑均宝等 : 乙烯在绿豆下胚轴不定根形成中的作用
gm
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图 5
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乙烯利处理对绿 豆上胚轴生长的影响
讨
.(
一
) 试验指 出 , 乙烯气体处理 ,
论
在浓度为 vs p m 时 , 促进绿豆下胚轴不 定 根 形
成 ; 浓度再大 , 随浓度提高抑
制作用加强 。 而 BI A 在 1一 25
m g L
一 ` 范围内促进绿 豆 下 胚
轴不定根的形成 , 浓度提高 ,
促进作用加强 。 生长素类物质
在低浓度时 促进不定根形成是
众所周知的 。
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BI A 和 乙烯联合处 理 插
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图 6 乙烯气体处理对绿豆上胚轴生长的影响
穗的试验说明 , 较高浓度乙烯
对不定根形成的抑制作用先于
I B A 的 促进 作 用 , 似乎两者
的 作 用 是 独 立 的 。 R ob e r t
( 1 9 8 2 ) 曾指 出 , 外源乙烯的
作用不能代替 N A A 的诱导作
用 , 生长素刺激不定根发端的
功能 , 不是通过乙烯的作用 完
27 4植 物 研 究 哭半
成的〔8 〕。 乙烯结合的 位点是一种不稳定蛋白质 , 位于内质网或质膜上 。 乙烯能增加植
物细胞膜的透性和膜上酶的活性 , 从而带来一系列生理生化反应 , 影响到根 原 基 的 发
端 , 潜伏根原基的萌发或愈伤组织的形成云 ;
(二 ) 乙烯利处理在低浓度 ( l m g L 一 ` ) 时 , 促进或者不抑制绿豆下胚轴不 定 根形
成 , s m g L 一 ` 以上随浓度提高抑制作用加强 , 甚至 使插穗烂掉 。 在乙烯利处理插穗时 ,
曾采 用盖膜密封不让气体跑掉和不盖膜两种 , 其效果一样 。 可见乙烯利主要是通过进人
植物组织释放乙烯产生作用 。 同样浓度下 , 乙烯气体的抑制效果小于乙烯利 , 这可能是
渗人植物组织少的原因 。 可 以设想 , 存在一个适于生根的低内在乙烯浓度的界限 , 超过 .
此限或延长处理时间 , 对不定根形成都有抑制作用 。 这与 J su ia l is 的看法相同 。
A B ST R A C T
T h e e f f e e t o f e t y l e n e o n t h e a d v e n t i t i o u s r o o t f o r m a t i o n h a s b e e n
-
5 t u d i e d t h r o o g h t h e e x p e r i m e n t s w i t h P h a s e o l u s a u r e u s h y p o e o t y l s w h i e h
f o r m a d v e n t i t i o u s r o o t s e a s i l y
.
T h e s t u d y s h o w s t h a t e t il e p h o n a n d e t h y
-
l e n e t r e a t m e n t s w i t h l o w e r e o n e e n t r a t i o n s ( 1一 5 P P m ) h a v e a s t i m u l a t i n g
e f f e e t o r
, a s i t w e r e , n o i n h i b i t i n g e f f e e t
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a t i o n ; h o w e v e r
,
t h e i r i n h i b i t i n g e万f e e t b e ` g m e s s t r o n g e r a s t h e i r e o n e e n t -
r a t i o n s i n e r e a s e
.
I B A t r e a t m e n t h a s d i s t i n e t s t i m u l a t i n g e f f e e t o n t h e
a d v e n t i t i o u s r o o t f o r m a t i o n
。
E x p e r i m e n t s w i t h t h e
。
i n e o r p e r a t i o n o f b o t h
I B A a n d e t h y l e n e s h o w t h a t t h e i r
· e f f e e t s s e e m t o b e i n d e P e n d e n t
.
T h e r e f o r e
, i t e a n b e a s s u m e d t h a t t h e r e e x i s t s a l i m i t t o e n d o g e n o u s
·
e t h y l e n e s u i t a b l e f o r r o o t f o r m a t i o n
,
b e y o n d w h i e h t h e a d v e n t i t i o u s r o o t
f o r m a t i o n w i l l b e i n h i b i t e d
。
K e y w o r d s e t h l e n e ; e t il e P h o n ; I B A ; p h a s e o l u s a u r e u s h y p o e o t y l ;
a d v e n t i t i o u s r o o t
参 考 文 献
〔 l 〕
( 2 1
〔 3 〕
〔 4 〕
〔 5 〕
〔 6 〕
郑均宝等 , 1 98 8 : N A A 处理对杨树茎插秘不定根的作用 , 河 北林学眯学报 3 ( 2 ) : l一 9
郑均宝 、 蒋湘宁 , 1 9 8 9 : N A A 处理杨树插穗与 乙烯释放 , 河北林学 院学报 4 ( 3 ) : 1一 5
郑均宝 、 刘玉军 、 裴保华 , 19 91 : 几种柏科树种嫩枝扦插的研究 , ’ 林业科学 2 7 ( 1 ) : 73 一 78
郑均宝 、 刘玉军 、 裴保华 , 1 9 91 : 几种木本 植物插穗生根与内源 J A A , A B A 的 关系 , 植物生理学报 ,
1 7( 3 )
: 3 一3一 3 1 6
J
u s a i t i s
,
M
.
1 9 8 6
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a e i d i n h i b i t o r s o f e t il y l e n e b i o s y n t h e s i s
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, 2 9 ( 一9 8 6 ) 7 7一 85 .
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,
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61
:
21 了一27 3 . 4二 :
布
( 7 〕 R o b e r t L . G e n e v e a n d Ch a r l e s W . H e u s e r r , 一。 52 : _ T h e e f f e e上 o f IA A , I B A , N A A a n 生 2 . ` 一 D
o n r o o t p r 0 0 0 t i o , 二 n d e t h刃 e五e 一 e v o zu t i o 。 i n v i g n a R a d i a t么。 u t t i五9 5 , J . A m e : . 5 0 。 . H o r t . s 。 1 .
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: 2 0 2一 2 0 5 .
〔 s 〕 R o b s n , , J . A . , K a y s 5 . J . , ’ a n d M i e il a e l A . D i r r . 1 9 8 3 : E n h a n e e d r o o t in g s o f * o u n d e d M u 几 `
3期 郑均宝等 :乙烯在绿豆下胚轴不定根形成中的作用 2 25
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d 口 a t a r e p h a s e s o f E . g l i s h Iv v i n r e l a t i o几 t o a d , e n t i t i o 。 s
r o o t i n i t玉a t i o肠 , A血 e r . S o e . H o r t . S e i . 1 2 5( 工) , 一。 90 .
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e n e v e 万a n d C五s r l e s W . H e “ s e r 10 5 3 : T五e r e la t i o 双 s h i P b e t w e e n e t h e P h o n i n e u t -
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i n i t ia t i o n o f
r o o t s a n d o t h
e r r e s P o n s e s i n p l a n t s e o n t r i b
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