全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2007, 34 (3) 695 - 698
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 10 - 30; 修回日期 : 2007 - 04 - 17
基金项目 : 山东省良种产业化资助项目 [鲁科农字 (2002) 228号 ]3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: sdzly369@ sohu1com)
平阴玫瑰组培苗多酚含量及多酚氧化酶活性与其生
根的关系
卢绪娟 1 , 丰　震 1 , 赵兰勇 13 , 冯立国 2 , 于守超 3
(1山东农业大学林学院 , 山东泰安 271018; 2山东农业大学园艺学院 , 山东泰安 271018; 3聊城大学农学院 , 山东聊城
252059)
摘 　要 : 对平阴玫瑰 (Rosa rugosa) 多酚含量及多酚氧化酶 ( Polyphenol oxidase, PPO ) 活性与组培苗
生根的关系进行了研究 , 对多酚含量、PPO活性与生根指数进行了相关性分析。结果表明 : 平阴玫瑰不同
品种间的多酚含量、PPO活性及生根指数存在极显著差异。多酚含量与生根指数显著负相关 , PPO活性与
生根指数极显著负相关。对不同 pH条件下 ‘紫枝玫瑰 ’组培苗的 PPO活性和生根指数的研究表明 , ‘紫
枝玫瑰 ’组培苗的 PPO活性及生根指数与 pH均有密切联系 , pH为 615时 PPO活性最高 , 而生根指数最
低 , pH 515最适宜生根。
关键词 : 玫瑰 ; 平阴玫瑰 ; 多酚 ; 多酚氧化酶 ; 生根
中图分类号 : S 685112　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2007) 0320695204
The Effect of Polyphenol Con ten t and PolyphenolO x ida se Activ ity on in V itro
Rooting of P ingy in Rose Cultivars
LU Xu2juan1 , FENG Zhen1 , ZHAO Lan2yong13 , FENG L i2guo2 , and YU Shou2chao3
( 1 College of Forestry, Shandong A gricu ltura l U niversity, Ta ipian, Shandong 271018, China; 2 College of Horticulture, Shan2
dong A gricu ltura l U niversity, Taipian, Shandong 271018, China; 3 College of A gricu lture, L iaocheng U niversity, L iaocheng,
Shandong 252059, China)
Abstract: Polyphenol content, polyphenol oxidase ( PPO) activity and in vitro rooting ability of 5 Pingy2
in rose (Rosa rugosa Thunb. ) cultivars were investigated to seek for the physiological mechanism of rooting.
The results showed that polyphenol content, polyphenol oxidase activity and rooting index of different cultivars
were different significantly. According to analysis of correlation, polyphenol content, polyphenol oxidase activ2
ity was correlated negatively to rooting index at P < 0105 and P < 0101, respectively. Polyphenol oxidase ac2
tivity and rooting index of R1 rugosa Purp le B ranch at different pH conditions were also studied. The results
showed that both polyphenol oxidase activity and rooting index had significant correlation with pH, and the op2
timal pH of PPO was 615, while the op timal pH of in vitro rooting was 515.
Key words: R osa rugosa; Pingyin rose; Polyphenol; Polyphenol oxidase; Rooting
平阴玫瑰 (R osa rugosa Thunb. ) 是蔷薇科蔷薇属落叶灌木 , 以其花大色艳 , 香气浓郁 , 含油量
高而驰名中外。但长期以来 , 其组培苗生根困难的问题一直没有得到解决。有报道证实多酚氧化酶
( Polyphenol oxidase, PPO ) 作用于多酚导致外植体褐变 , 而褐变与组培苗生根难有密切关系 (Mayer,
1987; Oktay et al1, 1995; 裴东 等 , 2002; 宋士任和王华 , 2005)。调控温度、湿度、pH值等可抑
制 PPO活性 (尹建雄和卢红 , 2005)。
园 　　艺 　　学 　　报 34卷
作者以 5个具有代表性的平阴玫瑰品种为试材 , 对组培苗多酚含量和 PPO活性与生根的关系进
行了研究 , 在此基础上 , 进一步探讨了 pH对组培苗 PPO活性和生根的影响 , 以期深入揭示平阴玫瑰
组培苗生根困难的内在原因 , 确定其生根的最佳 pH值 , 为其微体快繁和工厂化生产提供理论依据。
1　材料与方法
试验于 2006年 2～8月在山东农业大学花卉研究所进行。以平阴玫瑰的代表性品种 ‘紫枝玫
瑰’、‘紫霞点翠 ’、‘锦绣江山 ’、‘重瓣玫瑰 ’和 ‘唐紫 ’的健壮组培苗为试材。培养基为 MS +BA
110 mg/L +NAA 011 mg/L , pH 515, 温度 (24 ±1) ℃, 光照 3 000 lx, 12 h /d, 培养周期 30 d。
多酚的提取与含量测定参照何照范和张迪清 (1998) 的方法 , 重复 3次。
不同玫瑰品种组培苗的 PPO活性测定参照朱广廉等 ( 1990) 的方法略有改进。酶液制备 : 将试
验材料分别剪碎混匀 , 准确称取样品 01500 g, 加入 PVP 0125 g, pH 615的预冷磷酸缓冲液 5 mL, 冰
浴研磨 , 用缓冲液定容至 10 mL, 冷冻离心 (8 000 r/m in, 30 m in) , 上清液即为 PPO粗提液。PPO
活性测定 : 反应试管中分别加入 317 mL磷酸缓冲液 , 013 mL粗提酶液 , 1 mL 011 mol/L的邻苯二
酚。混匀后于 37℃保温 15 m in, 迅速放入冰浴中 , 立即加入 2 mL质量分数为 20%的三氯乙酸 , 以
8 000 r/m in离心 20 m in, 测定上清液吸光度值 (420 nm) , 计算酶活。以每分钟每克样品吸光度值变
化 01001为 1个酶活力单位。重复 3次。
不同 pH条件下 ‘紫枝玫瑰 ’PPO活性测定是采用不同 pH ( 415～810, 间隔 015, 温度 37℃)
的磷酸缓冲液进行酶液的制备和活性测定 , 其余方法同上。
褐变度的测定参照 Coseteng和 Lee (1987) 的方法 , 重复 3次。
将继代培养 30 d的不同玫瑰品种组培苗分别接种于 1 /4MS + IBA 015 mg/L生根培养基上 , pH
515, 温度 (24 ±1) ℃, 光照 3 000 lx, 12 h /d, 20 d后统计平均根数、平均根长和生根率 , 并计算生
根指数 (平均根长 ×平均根数 ×生根率 ) (裴东 等 , 2002) , 每品种每次统计 30瓶。重复 3次。
将继代培养 30 d‘紫枝玫瑰 ’接种于不同 pH的生根培养基上 , pH 415～810, 间隔 015, 其余培
养条件同上 , 并按照上述方法统计生根指数。
2　结果与分析
211　不同玫瑰品种组培苗的多酚含量、PPO活性、褐变度和生根状况
由表 1可以看出 , 不同玫瑰品种之间多酚含量、PPO活性及褐变度在 P < 0101存在极显著差异 ,
三者均以 ‘锦绣江山 ’最高 , 分别是 14146 mg/g、169195 U /g和 0195, ‘紫霞点翠 ’、‘重瓣玫瑰 ’、
‘唐紫 ’次之 , ‘紫枝玫瑰 ’最低 , 分别为 10192 mg/g、70100 U /g和 0151。试验中所选用的玫瑰品
种均是平阴玫瑰的代表性品种 , 但其多酚含量和 PPO活性以及褐变度却均有极显著的差异 , 这可能
与不同品种自身的基因型及遗传进化有关。
表 1　不同品种组培苗的多酚含量、PPO活性、褐变度和生根状况
Table 1　Polyphenol con ten t, PPO activ ity, brown ing degree and rooting sta tus of d ifferen t P ingy in rose ( Rose rugosa ) cultivars
品种
Cultivars
多酚
Polyphenol
(mg/ g)
PPO
(U /g)
褐变度
B rowning
degree
平均根数
Number of root
平均根长
Average length
of root( cm)
生根率
Rooting rate ( % )
生根指数
Rooting index
紫枝玫瑰 Purp le B ranch 10192E 70100E 0151E 4189C 0179A 91172A 3155A
紫霞点翠 Zixiadiancui 12195B 141100B 0186B 3101D 0159C 48121D 0186D
锦绣江山 Beautiful Homeland 14146A 169195A 0195A 2138E 0133E 37157E 0129E
重瓣玫瑰 Plena 12119C 125103C 0174C 5121B 0153D 54144B 1151C
唐紫 Tang Purp le 11121D 91104D 0161D 6167A 0162B 50100C 2106B
　　注 : Duncanpis显著性检验 , 不同字母表示在 0101水平下差异显著。
Note: Duncanpis multip le test, different letters indicate the significant difference at 0101 level1
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　3期 卢绪娟等 : 平阴玫瑰组培苗多酚含量及多酚氧化酶活性与其生根的关系 　
组培苗生根情况的调查结果表明 : 平均根长和生根率均以 ‘紫枝玫瑰 ’为最高 , 平均根数以
‘唐紫 ’最高 , 而 ‘锦绣江山 ’的平均根数、平均根长和生根率均最低 , 其平均根数比 ‘唐紫 ’低
4129条 , 平均根长和生根率比 ‘紫枝玫瑰 ’分别低 0147 cm和 54115%。以生根指数作为衡量生根状
况的综合指标 , 发现不同玫瑰品种之间生根指数在 P < 0101水平差异极显著 , ‘紫枝玫瑰 ’最高 , 为
3155, ‘锦绣江山 ’最低 , 只有 0129, ‘紫枝玫瑰 ’的生根指数是 ‘锦绣江山 ’的 12124倍。生根指
数作为衡量生根状况的综合指标能够充分说明组培苗生根的难易程度。
对褐变度和生根指数进行相关性分析发现 , 二者在 P < 0101水平极显著负相关 , 相关系数为
- 01971。这说明玫瑰组培苗的褐变度对其生根指数有极显著负影响。
结合生根指数、多酚含量和 PPO活性的测定结果 , 进行综合分析发现 , 多酚含量和 PPO活性均
最高的 ‘锦绣江山 ’的生根指数最低 , 而多酚含量和 PPO活性均最低的 ‘紫枝玫瑰 ’其生根指数最
高 , 其它 3个品种也表现出同样的规律。初步说明多酚含量和 PPO活性对玫瑰组培苗的生根指数均
有负影响。
212　多酚含量及 PPO活性与生根指数的相关性
对 5个玫瑰品种组培苗的生根指数、多酚含量以及 PPO活性进行相关性分析 , 结果表明 : 多酚
含量与生根指数负相关 ( P < 0105) , 相关系数为 - 01908; PPO活性与生根指数负相关 ( P < 0101) ,
相关系数为 - 01966, 这说明组培苗生根受多酚含量和 PPO活性的共同影响。
213　不同 pH条件下 ‘紫枝玫瑰’组培苗的 PPO活性及生根状况
由图 1可知 : 在 pH 415～810的范围内 , ‘紫枝玫瑰 ’组培苗的 PPO活性呈单峰型变化 , 而生根
指数则呈双峰型变化。
pH 615时 , PPO活性最高 , 组培苗的生根指数最低。当 pH低于或高于 615时 , 随着生根指数的
迅速上升 , 峰值分别出现在 pH 515和 pH 710时 , 且 pH 515时组培苗的生根指数比 pH 715时高 018。
说明 PPO活性和生根指数与 pH均有密切的联系 ,
并且适当的酸性环境更有利于玫瑰组培苗的生根。
　　但当 pH < 515或 pH > 710时 , 随着酸碱性的
继续增强 , 生根指数开始降低 , 且 pH > 715时急
剧下降 , 表现为接种 3 d后组培苗叶片开始变黄 ,
10 d后 , 55%苗木枯死 , 部分苗虽可生根 , 但幼
苗枯黄无力。这是因为 PPO是一种含铜酶 , 过酸
或过碱的环境可导致铜与酶的解离及蛋白质的变
性 , 使酶失活 , 进而引起代谢紊乱 (程建军 等 ,
2002)。说明过酸或过碱的环境虽能达到降低 PPO
活性的目的 , 但却对植物材料造成了伤害。
图 1　不同 pH条件下 PPO活性和生根指数
F ig. 1　Effect of pH on PPO activ ity and rooting index
3　结论与讨论
植物材料多酚含量及多酚氧化酶活性的差异除受遗传特性决定外 , 还与植物生长发育的环境及代
谢活动密切相关 (晏本菊和李焕秀 , 1998; 仲飞 , 1998)。外植体褐变与组培苗生根难易程度有密切
的联系。组培苗褐变率的高低取决于多酚含量与 PPO活性两个因素 , 但在不同的生长发育时期由其
中之一起主导作用 (Mayer, 1987; Okay et al1, 1995; 晏本菊和李焕秀 , 1998)。
本试验研究发现 , 不同的玫瑰品种组培苗的多酚含量及 PPO活性均有极显著的差异 , 这可能是
由于品种遗传特性不同所致。正是因为植物材料自身的这种差异 , 最终导致其组培苗的生根指数差异
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显著。多酚含量、PPO活性均与生根指数负相关。
多酚氧化酶是一种含铜酶 , 其活性依赖于铜的氧化还原作用 , 过酸或过碱的环境可导致铜与酶的
解离及蛋白质的变性 , 从而使酶失活 (程建军 等 , 2002)。因此我们可以通过调节培养基的 pH来降
低 PPO活性 , 从而降低褐变度 , 促进组培苗的生根。
有研究表明 , 不同的植物材料 , 其体内 PPO 的最适 pH 是不同的 (仲飞 , 1998; 程建军 等 ,
2002) , 故组织培养过程中 , 为减轻褐变 , 促进组培苗生根 , 所用培养基的最佳 pH值也不同。有关
平阴玫瑰组培苗生根的最适 pH尚未见报道。
本研究以 ‘紫枝玫瑰 ’为试材 , 对不同 pH条件下组培苗的 PPO活性及生根指数进行了研究 ,
发现当 pH为 615时 , 组培苗的 PPO活性最高 , 生根指数最低 , 当 pH低于或高于 615时 , 随着酸碱
性的增强 , PPO活性迅速下降 , 组培苗的生根指数迅速上升 , 当 pH为 515时 , 组培苗的生根指数最
高 , 而当 pH < 515或 pH > 710时 , 植物材料受到伤害 , 生根指数迅速下降。因此 , pH 515左右的弱
酸性培养基是玫瑰组培苗生根的最佳培养基。
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