全 文 ：林业科学研究 2009, 22( 4): 526~ 532
Forest R esearch
文章编号: 10011498( 2009) 04052607
杂交榛不同枝段绿枝扦插生根特性及
相关氧化酶活性变化
勒栋梁 1, 2, 董凤祥2, 李 宝1* , 王贵禧 2*
( 1.中国农业大学农学与生物技术学院,北京 100094;
2.中国林业科学研究院林业研究所,国家林业局林木培育重点实验室,北京 100091)
摘要: 采用简单重复扦插试验,设置发育枝上、中、下段和萌蘖上段浸蘸 1 500 m g L - 1 IBA, 清水处理为对照, 3次重
复, 研究了杂交榛绿枝不同枝段生根特性和生根指标差异及扦插后不同时期、不同枝段皮部的过氧化物酶 ( POD )、
多酚氧化酶 ( PPO )和吲哚乙酸氧化酶 ( IAAO )的活性变化。结果表明: 杂交榛子绿枝扦插以表皮生根为主,不同枝
段部位在生根时期和生根指标上存在差异; 幼嫩的上段插穗从扦插至生根只需 13 d, 而中段和下段分别需要 19、
22 d;发育枝上、中、下段和萌蘖上段经 1 500 m g L- 1 IBA处理的生根率、根数、根长显著高于对照, 发育枝上段生根
最好, 萌蘖上段、发育枝中段和下段生根能力依次降低。扦插后 POD活性呈上升趋势, 至第 1根出现期达到最大
(峰值 ),处理和对照间、不同枝段间在峰值处存在差异, 发育枝上、中、下段 POD活性在峰值处的大小与其扦插生根
率呈极显著正相关; PPO活性在扦插生根过程中呈现一定的双峰特性, 扦插时至愈伤形成期 PPO活性有一个增高
期, 诱导期至第 1根形成期 PPO活性第 2次快速提高,至第 1根形成期 PPO活性达到最达值, 之后有所下降; IAAO
在愈伤形成期和第 1根形成期之间的表皮瘤状突起形成期 (诱导期 )达到最大。
关键词: 杂交榛子;绿枝扦插; 生根特性; IAAO; PPO; POD
中图分类号: S722. 3 文献标识码: A
收稿日期: 20090116
基金项目: 国家 十一五 !科技支撑计划 高产优质大枣、榛子新品种选育 ! ( 2006BAD01A1701) ,国家林业局 948项目 榛子特异性状育
种材料及微繁技术引进 ! ( 20080408)
作者简介: 勒栋梁 ( 1982∀ ) ,男,江西九江人,从事果树生理研究方向.
* 通讯作者
The Characteristics of Rooting and Change ofOxidases in D ifferent
Portions of Softwood Cuttings ofHybird Hazelnut
LE Dongliang 1, 2, DONG Fengx iang2, LI Bao1* , WANG Guix i2*
( 1. Col lege ofAgriculture and B iotechno logy, Ch ina Agricu ltu ralUn ivers ity, Beij ing 100094, Ch ina;
2. R esearch Inst itute of Forestry, CAF, Key Laboratory ofT ree B reed ing and Cu ltivation, S tate Forestry Adm in istrat ion, B eijing 100091, Ch ina)
Abstract: The roo ting parameters of shoot parts o f hybrid haze lnu t (Corylus heterophylla # C. avellana ∃D aw e i% )
w ere investigated, and the act iv it ies o f IAA ox idase ( IAAO ), po lypheno lox idase ( PPO ) and perox idase ( POD) in
phloem at various root ing phase in d ifferent shoo t parts w eremeasured, in a simple random replication experim en.t
The grow ing shootw ere cut into three sections: top par,t m iddle part and bottom par,t then treated w ith IBA at a
concentration o f 1 500 mg L- 1w ith a wa ter dipping as contro.l The roo t form ation position w as primarily at the
phloem. Root ing t im ing of different shoot parts w as differen,t younger term inal port ions needed 13 d to form
advent itious roo ,t m iddle po rtions and basal portions needed 19 d and 22 d, respectively. The current season% s
grow th treated w ith IBA at a concentration of 1 500mg L- 1 rooted w el,l the roo ting percentage, roo t numbers and
第 4期 勒栋梁等:杂交榛不同枝段绿枝扦插生根特性及相关氧化酶活性变化
the leng th of root w ere sign ificantly greater than that o f the control ones. The term ina l portions from the grow ing
shoo t rooted bes,t w hile the rooting ability o f suckers term inal port ions, m iddle portions and basa l portions from the
grow ing shoo tw ere in the order o f greatness to sma llness. A fter treatment arrangemen,t the act iv ity of POD show ed
an increasing pattern, w ith a peak at the form ation of the f irst regeneration roo.t Between the treatments and the
contro ls, d ifferent shoot parts expressed the re lated peaks, and magnitude of peaks w as significantly positive
correlated w ith the rooting percentage. During the cutt ing duration, the activity of PPO show ed a double peak
pattern, w ith the first increase at the t ime from start ing to callus format ion, and the second one from the induction
phase to the f irst regeneration root form ing, and the highest peak at root fo rmation. A fterw ards, the peak became
low er. During root ing process, there w ere d ifferences between the d ifferent shoo t parts, and betw een the treatments
and the contro ls, the activ ity of PPO had a difference. The activ ity of IAAO reached to peak at the induction phase
betw een the callus formation tim e and the f irst regeneration root forma tion.
Key words: Corylus heterophy lla # Cory lus avellana; softw ood cutt ings; rooting; IAA ox idase; Polypheno lox idase;
Perox idase
榛子是重要的木本油料树种, 是世界六大干坚
果之一 (腰果、杏仁、核桃、栗子、榛子、阿月浑
子 ) [ 1] ,世界主要栽培品种来自欧洲榛 ( Cory lus avel
lana L. )。目前, 我国推广的榛为平榛 ( C. hetero
phy lla Fisch. )优良单株与欧洲榛混合花粉的杂交品
种 (品系 ) [ 2- 3] , 称为平欧杂种榛 (C. heterophy lla #
C. avellana ) , 生产上也叫杂交榛子或大果榛子, 具
有坚果大、抗寒性强的特点,在我国东北地区已大量
发展, 并在华北、西北地区广泛试种。当前, 国内外
生产上使用的杂交榛子苗主要是压条繁殖, 少量使
用分株繁殖;此法简便易行, 但存在繁殖系数低、繁
苗速度慢、苗木不整齐的缺点,不能很好的解决市场
对杂交榛子苗的需求,且欧洲榛的硬枝扦插结果也
表明其生根效果并不理想 [ 4]。绿枝扦插繁殖快、占
地少、效率高、成本低、简便易行,被广泛应用于观赏
植物及一些果树的繁殖, 如黄杨 [ 5]、小檗 [ 6]、澳洲坚
果 [ 7]、葡萄 [ 8]等。
1973年, Pag lietta[ 9]将欧洲榛母体枝条经黄化
处理后置于碳酸水中观察到生根; 后来有关学者在
生长调节剂种类、处理方法、枝条采集时间、采集前
处理和环境条件控制等因素对榛子绿枝扦插的影响
上进行了研究 [ 10- 15] ,但绿枝扦插技术尚未应用于榛
子繁殖。有研究表明,过氧化物酶 ( POD )、多酚氧化
酶 ( PPO )和吲哚乙酸氧化酶 ( IAAO )与植物离体生
根有密切关系; 植物内过氧化物酶以多种异构体形
式存在,并且参与了某些植物生理过程,包括生长素
分解和细胞壁合成 [ 16] ,过氧化物酶被认为是离体生
根的标志 [ 17]。 PPO的一个重要作用是在植物衰老
和受伤时起作用 [ 18- 19] , 且 PPO被认为是 生根素 !
的一部分 [ 20] , PPO影响细胞分裂、分化及根原基的
形成和生长 [ 21- 23] , 与扦插不定根的发生和发展有密
切关系。有研究认为, IAAO对小豆不定根形成是必
需的 [ 24] , IAAO还与杨树插穗生根过程有关, 并且有
可能通过 IAA的分解来影响根的形成 [ 25]。
扈红军等 [ 23]对榛子绿枝扦插生根相关特性进
行了研究,但对杂交榛不同枝段绿枝扦插生根差异
以及针对杂交榛子不同枝段绿枝扦插后相关氧化酶
活性变化的研究尚未见报道。本研究以杂交榛子嫩
枝为材料,在先期进行的不同枝段、不同生长素浓度
处理和不同品种 (品系 )对杂交榛绿枝扦插生根影
响的基础上, 在迷雾条件下进行扦插,研究不同枝段
部位生根特性和生根指标差异及扦插后不同枝段皮
部的氧化酶 ( IAAO、PPO、POD)活性变化, 为榛子扦
插机理和繁殖技术提供参考。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
选用 3年生杂交榛子品种 ∃达维 % ( C. hetero
phy lla #C. avellana, ∃Daw e i% ) , 该品种由辽宁省经
济林研究所选育, 原代号 84254。 2007年 7月下旬
在北京市昌平区大东流苗圃进行扦插。
1. 2 扦插棚的建立
扦插棚为钢架结构,顶部拱形,长约 14m, 宽约
2. 5 m,高约 1. 5m,使用 PVC膜覆盖,棚上搭建遮阳
网。插床底部铺卵石, 上层均匀覆盖一层厚约 10 cm
的细河沙;插床中间用砖铺一条宽约 40 cm的过道,
过道上平衡放置 3台离心式加湿器 ( SLX3. 5型, 北
京翰宁绿环空气技术有限公司提供 ), 该加湿器自带
温湿度感应器,可感应棚内空气的温湿度,在设定的
感应温度和湿度范围内自动启动。
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林 业 科 学 研 究 第 22卷
1. 3 试验设置
设置 4种枝段部位, 1种激素处理,清水处理为对
照。 4种枝段部位分别为: 发育枝上段 (Term ina,l T )、
中段 (M iddle, M )、下段 ( Basa,l B )和萌蘖上段 ( Sucker
Term ina,l ST ); 激素为吲哚3丁酸 ( IBA ), 其浓度为:
1 500 mg L- 1 (该浓度在先期试验的基础上确定 )。
每种枝段部位安排 1个处理和 1个对照, 共 8个处
理,每处理 3次重复,每次重复 50个插穗。
1. 4 扦插
1. 4. 1 插穗准备 扦插当天, 上午 10时前从榛子
园采集无病虫害、长约 50 cm、剪口处直径 0. 5~ 0. 6
cm、整齐一致的杂交榛品种 ∃达维 %发育枝和基部萌
蘖嫩绿枝条。每条发育枝平均剪成 3个插段: 上段、
中段、下段,每段长约 15 cm;上段剪去靠下方 2个叶
片,中段和下段留上部 2个半叶,萌蘖上段按上述方
法剪取梢段。
1. 4. 2 扦插及扦插后管理 在控温、控湿棚内, 按
简单随机重复实验, 在沙床上扦插。插穗基部 5 cm
浸蘸激素 5 s后扦插,株行距 5. 5 cm # 5. 5 cm,扦插
深度 4~ 5 cm。扦插后晴朗的正午棚内下层温度控
制在 35 & 以下, 棚内空气相对湿度维持在 90% 以
上,间隔 1周使用甲基托布津粉剂 800倍液进行棚
内消毒,采用人工方法除灭肉眼可见的食叶类害虫。
1. 5 生根相关氧化酶活性测定
将插穗生根过程划分为 5个时期: ( 1)扦插起始
期,即扦插当天; ( 2)愈伤形成期, 肉眼可见愈伤组
织形成的初始时间, 上、中、下段分别在扦插后第 5、
7、9天; ( 3)皮部瘤状突起形成期 (诱导期 ), 肉眼可
见皮部形成瘤状突起的时间, 上、中、下段分别在扦
插后第 9、13、16天; ( 4)第 1根形成期, 根刚出现的
时间, 上、中、下段分别在扦插后第 13、19、22天; ( 5)
根生长期,指激素处理的各不同枝段插穗生根率增
长后达到稳定的时期,上、中、下段分别在扦插后第
17、25、28天。在上述 5个时期分别取样, 每次每处
理取 5条插穗, 3次重复。将所取插穗皮部取下, 置
研钵中加液氮快速研成粉末装袋,超低温冰箱 ( - 80
& )保存,用于测定酶活性变化。
PPO活性测定参照 Galeazzi等 [ 26 ]的方法,并加以
改进:将 0. 1mL粗酶提取液加入 3mL 0. 1 mol L- 1
的邻苯二酚溶液 (用 0. 2mo l L- 1 pH = 6. 4的磷酸缓
冲液配成 )中;反应温度为 25 & ,加酶液后 5 s开始扫
描 20 s内 398 nm处的吸光值变化。 IAAO和 POD测
定参考张志良等 [ 27 ]的方法, POD以每克鲜质量每分
钟改变 1个 OD值为 1个酶活性单位 ( U g- 1 ) ; PPO
以每克鲜质量每分钟光密度变化 0. 01为一个酶活性
单位 (U g- 1 ); IAAO以每克鲜质量在 1 h内分解破
坏 IAA的 mg数表示一个酶活性单位 (U g- 1 )。
1. 6 生根情况调查
扦插后 60 d对取样剩余的插穗 ( 30个 )进行生
根情况调查, 包括:生根率、生根数量、生根长度和生
根类型等。调查以不伤根为原则, 用手将插穗从沙
床中刨出,带回实验室计算生根率、生根数量, 使用
普通直尺测量生根长度。生根类型调查时, 随机选
取各枝段生根后插穗各 10个,共 40个, 调查根发生
部位并拍照。
不定根形成期调查: 伴随取样对插穗外部形态
变化,如愈伤的形成, 根的发生等情况进行观察并
拍照。
1. 7 数据处理
使用 SPSS13. 0对数据进行分析。
2 结果与分析
2. 1 不同枝段插穗的生根时间
发育枝上段和基部萌条上段: 处理和对照的插
穗均在扦插后第 5天出现愈伤组织 (剪口形成层 ) ;
经 1 500 mg L- 1 IBA处理的插穗,第 9天蘸药部位
表皮有瘤状突起,第 13天有根从突起处形成, 而对
照未发现有上述变化。在扦插后 60 d进行生根情
况调查时发现,对照每重复的 30个插穗中只有 2~ 5
个插穗有根形成,不生根插穗中有少数基部发黑腐
烂,其余部分除剪口处愈伤膨大外无其它变化。
a、e: 扦插后 7天; b、f扦插后 13天; c、g扦插后 19天;
d、h1、h2扦插后 60天; d示愈伤生根 (右 )和表皮生根 (左 )
图 1 中段插穗 IBA 1 500 m g L- 1处理 ( a、b、c、d)和
对照 ( e、f、g、h1、h2 )扦插生根动态
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第 4期 勒栋梁等:杂交榛不同枝段绿枝扦插生根特性及相关氧化酶活性变化
发育枝中段: 在扦插后第 7天, 处理和对照的
插穗剪口形成层有愈伤形成 (图 1a、e) ; 第 13天,
处理的插穗蘸激素部位表皮有瘤状突起形成 (图
1b) ,第 19天有根从突起处生成 (图 1c) ,突起部位
膨大扩散, 黄白色; 而对照则未发现有上述变化
(图 1 f、g ) , 至生根情况调查时, 对照每重复的 30
个插穗中分别只有 2、3、3个插穗有根形成 (图
1h2) , 其余除剪口处愈伤膨大或发黑外无其它变
化 (图 1h1) ;处理的未生根插穗, 除剪口处愈伤膨
大外,亦无其它变化。
发育枝下段:在扦插后第 9天, 处理和对照的插
穗剪口形成层有愈伤形成;第 16天, 处理的插穗蘸
激素部位表皮有瘤状突起形成, 第 22天有根从突起
处生成,突起部位膨大扩散, 黄白色, 对照未发现有
此变化,至生根情况调查时, 对照每重复的 30个插
穗中分别只有 1、2、3个插穗有根形成, 其余除剪口
处愈伤膨大或发黑外无其它变化; 处理的未生根插
穗,除剪口处愈伤膨大外, 亦无其它变化 (表 1)。
表 1 不同枝段插穗扦插后不定根形成时期
插穗部位 IBA浓度 /
(m g L- 1 )
愈伤组织形
成时间 /d
瘤状突起形
成时间 /d
第 1条根形
成时间 /d
上段 1 500 5 9 13
0( CK ) 5 - -
中段 1500 7 13 19
0( CK ) 7 - -
下段 1 500 9 16 22
0( CK ) 9 - -
萌蘖上段 1 500 5 9 13
0( CK ) 5 - -
从不同枝段插穗扦插后不定根形成时间来看:
上段最容易形成愈伤组织,生根时间短; 下段形成愈
伤组织和生根的时间都长; 发育枝和萌蘖枝上段在
不定根形成时间上没有差异。
在调查生根类型的 40个插穗中,除中段 (图 1d)
和下段各有 1个插穗为愈伤生根外,其余全部为表皮
生根,说明杂交榛子扦插以表皮生根为主。值得注意
的是发育枝上段和萌蘖上段未见愈伤生根的类型。
2. 2 不同枝段插穗的生根率
扦插 60 d后进行生根情况调查, 8个处理组合
的生根情况见表 2。由表 2看出: 各枝段浸蘸 1 500
mg L- 1 IBA处理在生根率、生根数量、生根长度等
指标均显著高于对照。
IBA处理的不同枝段插穗在生根率、生根数量
等指标均为上段 >萌蘖上段 >中段 >下段,且均差
异显著;生根长度则为下段 >中段 > 萌蘖上段 > 上
段。对照各枝段插穗的生根率、生根数量为上段 >
萌蘖上段 >中段 >下段, 生根长度为下段 > 中段 >
萌蘖上段 >上段。总体来看,上段插穗容易生根, 可
能原因是上段插穗更加幼嫩, 脱分化和再分化能力
更强,代谢更加旺盛, 促根物质形成也多, 更容易诱
导形成根原基, 且新形成的幼根更容易穿破表皮形
成不定根;下段插穗的平均根长较长,可能与其营养
物质积累较多和成根数量少有关, 即一旦幼根形成
并穿破表皮, 下段插穗有更充足的养分供应较少的
不定根生长。值得注意的是, 发育枝上段插穗比萌
蘖上段插穗生根情况好, 这可能和插穗营养状况以
及扦插后相关促根物质的差异有关。
表 2 扦插 60 d后不同处理的生根率、平均根数、平均根长
项目 枝段部位 生根率 /% 平均根数 / (条 插穗 - 1 ) 平均根长 / cm
IBA浓度 1 500 / ( mg L- 1 )
上段 93. 61 ∋ 0. 16 a 17. 22 ∋ 0. 78 a 5. 27 ∋ 0. 07 d
中段 60. 06 ∋ 0. 16 c 8. 39 ∋ 0. 24 c 7. 54 ∋ 0. 12 a
下段 48. 88 ∋ 0. 09 d 3. 39 ∋ 0. 20 d 7. 58 ∋ 0. 18 a
萌蘖上段 82. 41 ∋ 0. 15 b 10. 89 ∋ 0. 59 b 6. 26 ∋ 0. 11 b
CK
上段 11. 88 ∋ 0. 22 e 3. 39 ∋ 0. 31 d 4. 01 ∋ 0. 03 f
中段 8. 82 ∋ 0. 04 e 1. 67 ∋ 0. 29 e 4. 49 ∋ 0. 23 e
下段 6. 39 ∋ 0. 16 e 1. 61 ∋ 0. 20 e 5. 72 ∋ 0. 08 c
萌蘖上段 9. 83 ∋ 0. 11 e 2. 83 ∋ 0. 25 de 4. 11 ∋ 0. 03 f
注:数值均为 3次重复的平均值 ∋标准误差;不同小写字母表示各处理间在 P < 0. 05时有显著性差异。
2. 3 杂交榛绿枝扦插生根过程中 POD、PPO和
IAAO活性变化
由图 2( a)可见:杂交榛绿枝扦插生根过程中,
各处理前期 POD活性呈上升趋势,至第 1根出现期
活性达到最大,之后有所下降; 各枝段经 1 500 mg
L
- 1
IBA处理的 POD峰值均极显著高于对照, 说明
IBA处理有效提高了插穗的 POD活性; 发育枝上、
中、下段处理和对照的峰值依次降低。将这些峰值
与对应的处理和对照的生根率做相关性分析, 显示
峰值的大小与生根率呈极显著正相关, 皮尔森相关
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林 业 科 学 研 究 第 22卷
系数达 0. 984。前已述及, 发育枝不同枝段生根率
存在差异,且上段 >中段 >下段, 由此进一步推测,
IBA通过影响扦插生根过程中某一关键时期 (本试
验中为第 1根出现期 )的 POD含量对杂交榛绿枝扦
插生根起作用。类似地, 发育枝上段和萌蘖上段插
穗之间的生根率差异,在此表现为峰值大小的差异,
这也进一步说明 POD对杂交榛绿枝扦插生根存在
影响。值得注意的是,经 IBA处理的发育枝上段和
萌蘖上段在愈伤形成期 POD活性分别有一个小高
峰和肩峰。
由图 2 ( b)可见: 在扦插生根过程中, PPO活性
呈现一定的双峰特性,该特性在发育枝中段和下段
更明显。总体而言,随着时间的推移,扦插至愈伤形
成期 PPO活性有一个快速增高期, 且中段和下段
PPO活性大于上段, 推测这一时期的 PPO活性变化
可能和剪口创伤及插穗成熟度有关, 当植物受到创
伤时, PPO将多酚类物质氧化成醌类物质, 以保护伤
口;另一方面插穗成熟度高, 剪口大, 其酚类物质的
含量和对 PPO的需求也越多。愈伤形成期至诱导
期, PPO呈一定的上升趋势或略有下降,推测这一时
期由于愈伤的形成, 伤口得到愈合, 因此 PPO活性
维持在一定水平或有所下降。诱导期至第 1根形成
期, PPO活性第 2次快速提高, 至第 1根形成期 PPO
活性达到最大值,中段和上段增加趋势更明显,推测
这一时期 PPO可能参与了根原基和根的形成过程。
与 POD活性的变化类似,各枝段部位经 IBA处理的
PPO活性在峰值处大于对照, 且其差异均达到显著
水平, 说明 IBA对提高 PPO活性有显著的效果。
由图 2( c)可见: 各处理组合的 IAAO活性前期
升高,均在诱导期达到最大,之后渐次下降。峰值处
发育枝下段的 IAAO活性最高, 中段次之, 上段最
低。各枝段处理和对照在 IAAO峰值处的差异均不
显著, 说明 IBA对 IAAO活性并无显著影响。
3 结论与讨论
3. 1 杂交榛绿枝扦插生根特性以及 IBA和不同枝
段部位对扦插生根的影响
生根特性:杂交榛子绿枝扦插以表皮生根为主,
与杨青珍等 [ 28 ]和扈红军等 [ 23 ]的结果一致。杂交榛
子不同枝段插穗生根时期有差异, 幼嫩的上段插穗
从扦插至生根只需 13 d, 而中段和下段则分别需要
19 d和 22 d。
IBA对扦插生根的影响: IBA处理能显著提高
( :扦插起始期; ) :愈伤组织形成期; ∗ :诱导期;
+:第 1根形成期; V:根生长期
TT:上段 1 500m g L- 1 IBA处理; MT:中段 1 500 m g L- 1
IBA处理; BT:下段 1 500m g L- 1 IBA处理;
STT:萌蘖上段 1 500 mg L- 1 IBA处理; TCK:上段清水对照;
MCK:中段清水对照; BCK:下段清水对照; STCK:萌蘖上段清水对照。
图 2 杂交榛不同枝段绿枝扦插生根过程中 POD ( a)、PPO( b)
和 IAAO( c)的活性变化
杂交榛子各枝段插穗生根率、生根数量、生根长度等
指标,如上段插穗经 IBA处理生根率达到 93. 61% ,
显著高于清水对照的 11. 88% , 这与 E rc isli等 [ 11]、
K antarc i等 [ 13]和王申芳等 [ 15]报道的生长素处理能
提高榛子的扦插生根率的结果一致。
不同枝段部位生根差异: 不同枝段生根指标存
在差异,如 IBA处理的中段插穗生根率 ( 60. 06% )
显著高于下段插穗 ( 48. 88% ), 这表明, 同一季节采
530
第 4期 勒栋梁等:杂交榛不同枝段绿枝扦插生根特性及相关氧化酶活性变化
集的枝条其幼嫩程度 (木质化程度 )或内源物质 (碳
水化合物,蛋白质, 激素等 )含量的变化及差异可能
对杂交榛绿枝扦插生根存在影响, 还有待进一步
研究。
3. 2 杂交榛绿枝扦插后 POD、PPO、IAAO活性的
变化
Tonon等 [ 29]在垂枝狭叶白蜡 ( Frax inus angusti
folia)组培试验中,加入 20 mo l L- 1的 IBA只能使
生根率从 76%提高到 88% , 而不使用 IBA, 单独加
入腐胺、亚精胺、环己胺或氨基胍等均能使生根率提
高到 100% ,混合使用则抑制生根。在诱导生根阶
段,内源游离态的 IAA和腐胺浓度会有一段上升期,
而在根出现阶段则 POD活性升高, 多胺浓度降低,
这些变化与生根过程相关,并不依赖于外源 IBA, 因
为外源 IBA的应用会提高插穗内 IAA的数量却不
影响生根,也不影响多胺和过氧化物酶的变化方式。
POD含量在杂交榛子扦插后的波动表明, POD与榛
子扦插生根密切相关, 而处理和对照间扦插后 POD
的波动规律相似, 说明这些变化可能与扦插生根相
关, 并不依赖外源 IBA。扦插后, 处理和对照之间
POD含量的差异可能是 IBA作用的结果。宋金耀
等 [ 31]研究认为,毛白杨嵌合体扦插后 POD活性有 2
个峰出现, 认为 POD出现第 1个峰时参与根的诱
导,第 2个峰在第 1根形成前。本研究中, IBA处理
的杂交榛上段插穗 POD有 2个峰出现, 基部萌条上
段有 1个在第 1根出现时的 POD高峰和 1个在愈伤
形成时的肩峰, 中段和下段都只在根出现时有 1个
高峰。扈红军等 [ 23]认为, POD活性只在愈伤形成时
有 1个峰值。另外,研究发现,发育枝上、中、下段第
1根形成期 POD活性与生根率存在极显著的正相
关,相关系数为 0. 984,且 IBA处理的 POD活性和生
根率高于清水对照,由此推测 IBA通过提高 POD活
性对扦插生根起作用,其作用机理有待进一步研究。
扦插后杂交榛插穗内 PPO活性在不同时期的
变化表明, PPO与杂交榛绿枝扦插生根密切相关。
扈红军等 [ 23]以欧洲榛为试材,测定了扦插后 PPO活
性,认为在根表达期 PPO活性达到最大值, 与本研
究类似;但 PPO活性在杂交榛扦插生根过程中有 2
个峰值, 1个为愈伤形成时的小峰,另 1个为第 1根
出现时的高峰, PPO的一个重要生理功能在于,当植
物受到创伤时其能催化多酚类物质氧化形成醌, 醌
的产生, 参与保护植物免受进一步的伤害 [ 18 ]。因
此,推测 PPO小峰的出现是出于植物自身对插穗剪
口创伤保护的需要。现有研究认为, PPO参与了 生
根素!的合成 [ 20] ,从而刺激植物离体材料扦插生根,
杂交榛绿枝扦插 PPO活性高峰的出现可能与这一
过程有关。 IBA处理和对照之间 PPO活性的差异可
能是由于 IBA作用的结果, 其确切作用机理有待进
一步研究,而枝段之间的差异则可能和枝条的成熟
度差异及剪口大小有关。
IAAO在杂交榛绿枝扦插生根的诱导期活性最
高,第 1根形成时和根生长期 IAAO活性较低。宋
金耀等 [ 30]认为, 在生根诱导期 IAAO活性高降低了
IAA浓度,有利于根的诱导,而诱导期后 IAAO活性
降低,保护 IAA免受破坏,以促进根的萌发和生长。
本实验的结论与之一致。杂交榛绿枝扦插处理和对
照间 IAAO含量有相似的变化规律, 且峰值处并无
显著差异, 推测 IAAO活性大小和变化规律可能都
不受外源 IBA的影响, 而只与扦插生根有关。To
h it
[ 25]测定了黑杨 (Populus nigra L. )、银白杨 (P. al
ba L. )、欧洲山杨 (P. tremula L. )在扦插生根过程
中过氧化物酶和 IAA氧化酶活性的动态变化, IAAO
在根发生和根原基形成期具有活性, 在未生根的欧
洲山杨中则无活性, 由此推测 IAAO与插穗生根过
程有关,并且有可能通过 IAA分解来影响根的形成,
即在根形成期, IAA的氧化产物会促进根形成。
虽然本研究获得了一些成果, 但由于实验本身
的局限性,使实验结论存在一些不足之处,如生根特
性和酶活性变化之间的有机联系研究并不深入。可
以考虑从插穗受伤后在特定的扦插条件下的信号传
导,成根基因的激活和表达等方面对处理和对照之
间以及不同枝段之间产生的生根特性差异进行更加
深入研究。
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