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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植物营养与肥料学报 !""/,%&(!):&". &"< """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 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($67.) , >&0’ ? &0)& ? ,0&+&, @ &, >’0& # &0)> # ,0&’A, # ), >>0% B &0%) B ,0&C&C B +, 2&0C D &0+, D ,0&>A, D A, >A0’ # &0&> ? ,0&’&C ? >, >,0, ? &0&& @ ,0&&>% E 图 ! #$%&’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,&))*,%+(,):+)*-%../ [+] 江玲,王章荣,周燮 ’ 镧对马尾松苗的根系生长和 EFF含量的 影响[(]’ 植物学报,&))G,,.(%):+H&-+HH/ (:"C< !,I"C< 5 J,57;1 K’ L>>4=? ;> !"(MN%)% ;C @;;? <@;O?7 "CP EFF =;C?4C? ;> Q"99;C D:C4 944P:C<9[(]’ F=?" R;? ’ S:C’,&))G,,. (%):+H&-+HH/ [%] 候彩霞,沈博礼,刘戈,申世坤 ’ 镧和铈对小麦幼苗过氧化物 酶和淀粉酶活性及其同工酶的影响[(]’ 稀土,&))T,&G(+):*, -**/ 0;1 # K,S74C< R !,!:1 U,S74C S V’ L>>4=?9 ;> @"@4 4"@?7 4$4A B4C?9 ;C ?74 "=?:W:?:49 ;> "B8$"94 "CP D4@;X:P"94 "CP ?74:@ :9;4CY8B49 :C O74"?[(]’ J"@4 L"@?7,&))T,&G(+):*,-**/ [,] 郝再彬,苍晶,徐仲 ’ 植物生理实验[Q]’ 哈尔滨:哈尔滨大 学出版社,+..,/ &&H-&&*,,*-,)/ 0"; 5 R,#"C< (,K1 5’ 6$"C? D789:;$;<8 4XD4@:B4C?[Q]’ 0"4@Z:C: 0"4@Z:C ECP19?@8 [C:W’ 61Z$ ’ #;BD’,+..,’ &&H-&&*,,*-,)/ [H] 杜红梅,张效平 ’ 稀土元素对春菊组培苗增殖及其干物质分 配的影响[(]’ 上海交通大学学报(农业科学版),+..&,&)(+): &.+-&.,,&&&/ \1 0 Q,57"C< K 6’ L>>4=?9 ;> @"@4 4"@?7 ;C ?74 D@;D"<"?:;C "CP <@;O?7 "? 9D@:C< =7@8?74B1B :C W:?@;[(]’ ( ’ S7"C<7: (:";?;C< [C:W’ (F<@:=’ S=: ’),+..&,&)(+):&.+-&.,,&&&/ [*] 李红双,崔德才,汪军 ’ 稀土镧对樱桃试管苗生长过程影响的 研究[(]’ 植物营养与肥料学报,+..H,&&(&):&,.-&,+/ !: 0 S,#1: \ #,I"C< (’ L>>4=? ;> !" ;C D$"C?$4? P:>>4@4C?:"?:;C "CP <@;O?7 ;> !"#$#% &%’#()*’"+%#% !:CP$[(]’ 6$"C? M1?@ ’ ]4@? ’ S=: ’, +..H,&&(&):&,.-&,+/ [T] I1 ( 3,I"C< # U,Q4: K U’ S?:B1$"?:;C ;> ?"X;$ D@;P1=?:;C "CP 4XA =@4?:;C :C ^"X19 9DD =4 =1?1@49 Z8 @"@4 4"@?7 =74B:=" $"C?7"C1B
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*., 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 &,卷