全 文 :收稿日期:!""#$"!$%" 接受日期:!""#$"&$!#
基金项目:国家茧丝绸风险基金项目;山东省科技攻关项目(!""#’’!"""("%&);山东农业大学青年科技创新基金项目资助。
作者简介:王军妮(%(#)—),女,陕西宝鸡人,硕士研究生,主要从事植物生理生化方面的研究 * +,-:")./$/!&%.%),01234-:56789:;%!<= >?2
! 通讯作者 +,-:")./$/!&!(/#,01234-:9537@; AB3C* ,BC* >7
!"#$% 对桑树组培苗生长与分化的影响
王军妮,黄艳红,鹿 伟,王彦文!
(山东农业大学林学院,山东泰安 !#%"%/)
摘要:通过研究不同浓度的稀土化合物(D3E-.)对桑树组培苗生长分化以及生根的影响,确定培养基中加入 D3E-.
的浓度。在前人研究稀土元素对植物生理生化影响的基础上,本试验将不同浓度稀土化合物(D3E-.)添加于桑树组
培苗分化与生根培养基中,研究其对桑树组培苗生长与分化的影响。结果表明,低浓度的 D3E-.(&" 2@ F D)能促进桑
树组培苗的生长与分化,株高、生芽数、生根率、根长和根重都显著高于对照及其他浓度处理;分化芽数、株高及生
根率分别比对照高 /&=!G、<.=)G、%!=)G;同时还能提高叶绿素含量,其中叶绿素 3含量为对照的 !="<倍,叶绿素
H含量为对照的 %=<&倍;并且能改变光合色素比例,提高过氧化物酶活性。高浓度 D3E-.(<"!/" 2@ F D)的促进作
用减小甚至会抑制桑树组培苗的生长。说明本试验条件下,有利于桑树组培苗分化及生根的 D3E-. 最佳浓度为 &"
2@ F D。
关键词:D3E-.;桑树组培苗;生长;分化
中图分类号:I///=) 文献标识码:J 文章编号:%""/$)")K(!""/)"!$"&".$"&
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LJM’ NC7174,OPJM’ Q371R?7@,DP L,4,LJM’ Q3715,7!
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植物营养与肥料学报 !""/,%&(!):&". $ &"<
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W-37T MCT:4T4?7 37B \,:T4-4],: I>4,7>,
稀土是元素周期表中的 !"个“镧系”元素和与
“镧系”元素化学性质相似的钪、钇 !# 个元素的总
称。我国从 #$年代开始,对有关稀土元素在农作物
和园林植物中的应用及其生理基础进行了大量的试
验研究工作。证实了施用一定浓度的稀土元素可以
促进种子萌发、植株生根,有利于植株对矿质营养的
吸收和叶绿素的合成[!]。有研究表明,稀土处理后
有利于生长素的合成,能影响许多酶的活性,从而
促进植物的生长。适量稀土元素可促进植物根系的
生长发育,提高根系活力,促进根分化和代谢活动,
提高根系对营养元素的吸收能力[%&’]。在前人研究
稀土元素对植物生理生化影响的基础上,本试验通
过将不同浓度稀土化合物(()*+’)添加于桑树组织
培养幼苗的培养基中,观察其对组培苗生长、分化以
及生根的影响,选择添加的最适宜浓度,同时探讨稀
土化合物(()*+’)对叶片内叶绿素含量及根系过氧
化物酶活性的影响。
! 材料与方法
选择生长情况一致、植株高度一致的无菌桑树
(!"#$% &’(&)组织培养苗(为山东农业大学林学院组
培室培养的桑树陕 ’$"组培苗),无菌条件下分别接
种在生长分化培养基和生根培养基上。分化培养基
为 ,- . /0$ 12 3 ( 4&56 . $0% 12 3 ( 766 . %" 2 3 (蔗
糖 . 40" 2 3 (琼脂,调 89 "0:;生根培养基为 ,- .
$0" 12 3 ( 766 . %" 2 3 (蔗糖 . 40" 2 3 (琼脂,调 89
"0:。在培养基中分别加入 $、!$、%$、/$、4$、:$ 12 3 (
的 ()*+’,共 4 个处理浓度。每处理 / 个重复,每瓶
接种 /棵无菌苗。培养条件为:%" ; % <,光照强度
!$$$!!"$$ +=,光照时间 !% >。培养 !" ?后检测生
长分化培养的组培苗生长和芽分化情况;调查统计
生根培养 !" ?的组培苗生根数及根长度,计算生根
率,同时切下各种处理的根测定其过氧化物酶活性
及幼苗叶绿素含量。过氧化物酶活性测定用愈创木
酚比色法,以每分钟内 6/#$变化 $0$!为 !个酶活力
单位(@),叶绿素测定采用比色法[/]。
" 结果与分析
"#! $%&’(对桑树组培苗生长的影响
不同浓度 ()*+’含量的生长分化培养基上的桑
树组培苗培养 !" ?,生长分化检测结果(表 !)看出,
当培养基中 ()*+’含量在 /$ 12 3 (时,组培苗株高和
分化芽数都显著高于对照及 %$ 12 3 (和 !$ 12 3 (处
理,株高和分化芽数分别比对照高 4’0"A、:/0%A;
而 %$ 12 3 (和 !$ 12 3 (处理区能促进桑树组培苗的
生长,但促进其不定芽分化效果与对照差异不显著。
当 ()*+’含量超过 4$ 12 3 (时,组培苗生长和不定芽
分化都受到明显抑制,显著低于对照。因此,促进桑
树组培苗生长和不定芽分化的 ()*+’ 最适浓度为 /$
12 3 ((图 !)。
表 ! $%&’(对桑树组培苗生长的影响
)%*’+ ! ,-.’/+-0+ 1. $%&’( 21 341526 1.
7/’*+448 29::/+ 0/’2/4+ :++;’9-3
()*+’
(12 3 ()
分化芽数(7BC)
DEFFGHGIJE)JG? K>BBJK
幼苗高度(L1)
M+)IJ >GE2>J
$ 40’’’ 5 !0!" *
!$ #0$$$ 5 !0/: 5
%$ #0’’’ 5 !04% 5
/$ !!044# 6 !0:: 6
4$ "044# 5 !0$" *
:$ %044# * $0#’’ D
注(7BJG):表中不同字母表示差异达 !A 显著水平,下同 DEFFGHN
GIJ +GJJGHK 1G)IK KE2IEFEL)IJ )J !A +GOG+,)I? J>G K)1G KP1QB+ EK RKG? FBH
J)Q+G %0
图 ! $%&’(对桑树组培苗生长与分化的影响
<93=! ,-.’/+-0+ 1. $%&’( 21 341526 %-; ;9..+4+-29%291- 1. 7/’*+448 29::/+ 0/’2/4+ :++;’9-3
/$/ 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 !/卷
!"! #$%&’对桑树组培苗生根的影响
不同浓度 !"#$%含量的生根培养基上的桑树组
培苗培养 &’ (后,生根检测结果(表 ))看出,当 !"*
#$%含量为 +, -. / !时,组培苗生根率、根长度、根重
与对照明显不同,其组培苗生根率、根长度、根重都
显著高于对照及其他浓度处理,生根率和根重比对
照分别高 &)0’1、%&021。因此,促进桑树组培苗生
根的 !"#$%最适浓度为 +, -. / !(图 ))。
表 ! #$%&’对桑树组培苗生根的影响
($)&* ! +,-&.*,/* 0- #$%&’ 10 20013,4 0- 5.&)*226
1377.* /.&1.2* 7**8&3,4
!"#$%
(-. / !)
生根率(1)
344567. 8"59
根长度 3445 $97.5:
(;- / <99($67.)
根重 3445 =96.:5
(. / <99($67.)
, >&0’ ? &0)& ? ,0&+&, @
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), >>0% B &0%) B ,0&C&C B
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A, >A0’ # &0&> ? ,0&’&C ?
>, >,0, ? &0&& @ ,0&&>% E
图 ! #$%&’对桑树组培苗生根的影响
934:! +,-&.*,/* 0- #$%&’ 10 20013,4 0- 5.&)*226 1377.* /.&1.2* 7**8&3,4
!"’ #$%&’对桑树组培苗叶绿素含量和过氧化物酶
(;<=)活性的影响
生根培养基上的桑树组培苗培养 &’ (后,!"#$%
浓度在 &,!+, -. / !时,根系的过氧化物酶活性和
叶绿素含量都呈明显升高趋势,在浓度 +, -. / !时
二者均达到最高值。!"#$% 浓度在 A, -. / !时,过氧
化物酶活性和叶绿素含量开始下降,>, -. / ! 时二
者均明显低于对照(图 %)。图 %中还看出,叶绿素 "
含量与叶绿素 F含量变化虽呈相同趋势,但叶绿素
"的增加量要高于叶绿素 F,当培养基中 !"#$% 含量
为 +, -. / !时,其叶绿素 "含量为对照的 )0,A倍,叶
绿素 F含量为对照的 &0A+倍。
’ 讨论
本试验应用组织培养法研究了稀土元素镧对桑
树组培苗生长及不定芽分化的影响,结果看出,适当
浓度的 !"#$%可促进桑树组培苗的生长与不定芽分
化,同时促进根部生长和提高生根率,与前人对其他
植物的研究结果相同[’GA]。本试验结果表明,+,
-. / !的 !"#$% 不仅可提高桑树组培苗叶绿素含量,
还可改变叶绿素 "与叶绿素 F的比例,促进叶绿素 "
图 ’ #$%&’对桑树组培苗过氧化物酶活性和
叶绿素含量的影响
934:’ +,-&.*,/* 0- #$%&’ 10 ;<= $/13>316 $,8
/?&020@?6&& /0,1*,1 0- 5.&)*226 1377.* /.&1.2* 7**8&3,4
的增加,使得叶色深绿,促进光能的吸收,增强光合
作用的进行,同时还可提高过氧化物酶活性,从而提
高根系的活力。
稀土元素可能通过增强植物细胞膜的通透性,
进而增强细胞对营养物质的吸收、利用与转化,促进
植物细胞生长及次生代谢产物的合成与释放[C]。适
’,+)期 王军妮,等:!"#$%对桑树组培苗生长与分化的影响
量的稀土离子能维持细胞膜的通透性和稳定性,提
高细胞膜的保护功能,增强植物对不良环境的抵抗
能力,加强代谢过程中的氧化酶系统活性,有效地抑
制病原体侵染,从而提高植物的抗病性。
据报道,!"#$% 对植物的影响主要是从矿质营
养、光合作用以及抗逆性和与植物激素协同作用等
各方面来影响植物生理生化,表现在促进种子发芽,
促进幼苗生长和促进根的生长与分化[&]。本文仅报
道了 !"#$%对桑树组培苗生长、分化以及生根和对
叶片内叶绿素含量及根系过氧化物酶活性的影响,
关于 !"#$%对桑树矿质营养及抗逆性等方面的影响
有待于进一步研究。
参 考 文 献:
[&] 胡勤海,叶兆杰 ’ 稀土元素的植物生理效应[(]’ 植物生理学
通讯,&))*,%+(,):+)*-%../
01 2 0,34 5 (’ 6789:;$;<:="$ 4>>4=?9 ;> @"@4A4"@?7 4$4B4C?9 ;C D$"C?9
[(]’ 6$"C? 6789:;$ ’ #;BB1C,&))*,%+(,):+)*-%../
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EFF =;C?4C? ;> Q"99;C D:C4 944P:C<9[(]’ F=?" R;? ’ S:C’,&))G,,.
(%):+H&-+HH/
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酶和淀粉酶活性及其同工酶的影响[(]’ 稀土,&))T,&G(+):*,
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(F<@:=’ S=: ’),+..&,&)(+):&.+-&.,,&&&/
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研究[(]’ 植物营养与肥料学报,+..H,&&(&):&,.-&,+/
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[T] I1 ( 3,I"C< # U,Q4: K U’ S?:B1$"?:;C ;> ?"X;$ D@;P1=?:;C "CP 4XA
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*., 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 &,卷