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The Study of Root Induction and Root Vigor in Photinia fraseri in Vitro

红叶石楠生根培养与根系活力的研究



全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园  艺  学  报  2006, 33 (5) : 1129~1132
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 11 - 01; 修回日期 : 2006 - 03 - 21
基金项目 : 山东省自然科学基金项目 (2003第 28号 )
红叶石楠生根培养与根系活力的研究
李际红 1  韩小娇 2  卢胜西 1  孙仲序 2
(1 山东农业大学科技学院 , 山东泰安 271000; 2 山东农业大学园艺科学与工程学院 , 山东泰安 271018)
摘  要 : 以红叶石楠继代组培苗为试材 , 研究了不同生长素 ( IAA、NAA和 IBA )、间苯三酚、暗培
养、多效唑 (MET) 以及培养基支持体对红叶石楠生根过程的影响。结果表明 : NAA 015 mg·L - 1和暗培
养 7 d促进红叶石楠的生根 ; 培养基 1 /2MS +NAA 015 mg·L - 1 + IBA 013 mg·L - 1 +MET 015 mg·L - 1的处
理使平均每株生根数达 615条 , 生根率达到 90% ; 以琼脂、蛭石、珍珠岩为培养基支持体诱导生根 , 其中
以珍珠岩为培养基支持体诱导效果最佳 , 平均每株生根数达 2318条 , 生根率达 9616% , 移栽成活率达
9519% , 根系活力高达 5761159μg·g- 1 ·h - 1 , 过氧化物酶 ( POD) 活性达到 27108 △A470 ·m in - 1 ·g- 1。
关键词 : 红叶石楠 ; 生根培养 ; 培养基支持体 ; 根系活力 ; POD活性
中图分类号 : S 68  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0521129204
The Study of Root Induction and Root V igor in Photin ia fraseri in V itro
L i J ihong1 , Han Xiaojiao2 , Lu Shengxi1 , and Sun Zhongxu2
(1 College of Science and Technology, Shandong A gricultural U niversity, Taipian, Shandong 271000, Ch ina; 2 College of Horti2
cu lture Science and Engineering, Shandong A gricultural U niversity, Taipian, Shandong 271018, China)
Abstract: The effects of different auxin ( IAA, NAA and IBA ) , phloroglucinol, culture in dark, pa2
clobutrazol (MET) and supporting materials on Photin ia fraseri rooting were studied. The results showed that
NAA 015 mg·L - 1 and culture in dark for 7 days p romoted rooting through orthogonal experiment; and when
the 1 /2MS +NAA 015 mg·L - 1 + IBA 013 mg·L - 1 +MET 015 mg·L - 1 medium induced rooting, mean
number of roots was 615, rooting rate was 90%. Besides, the effects of agar, veim iculite and pearlite as sup2
porting materials were studied. Pearlite was the best supporting material; mean number of roots was 2318;
rooting rate was 9616% ; the survive rate of transp lant seedlings reached 9519% ; root vigor reached 5761159
μg·g- 1 ·h - 1 ; POD activity reached 27108 △A470 ·m in - 1 ·g- 1.
Key words: Photin ia fraseri; Rooting culture; Supporting material; Root vigor; POD activity
1 目的、材料与方法
红叶石楠 ‘红罗宾 ’ ( Photin ia fraseri‘Red Robin’) 为蔷薇科石楠属杂交种 , 常绿小乔木 , 生态
适应性强 , 耐低温 , 耐土壤瘠薄 , 耐盐碱和干旱 , 喜强光照 , 有很强的耐荫能力 , 目前被认为具有广
泛的应用前景。
近年来对红叶石楠组培快繁的研究已取得了一定进展〔1~3〕, 但生根数少 , 生根率低。本试验采用
蛭石和珍珠岩培养基支持体取代传统的琼脂培养基支持体进行生根培养 , 并测定了根系活力和过氧化
物酶 ( POD) 活性 , 其生根数多 , 生根率高 , 根系活力强 , 显著提高了移栽成活率 , 为解决目前红
叶石楠种苗的需要提供了一条有效的方法和途径。
2004年 4月自泰安市林业科学院山口苗圃取已引种 5年的红叶石楠 ‘红罗宾 ’幼嫩枝条为外植
体建立无菌体系。在 MS +BA 110 mg·L - 1 +NAA 0105 mg·L - 1的培养基上继代 50 d后 , 剪取生长一
致、健壮的嫩梢用于生根培养 , 探讨适合红叶石楠生根的培养基 , 并研究不同培养基支持体对红叶石
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园   艺   学   报 33卷
楠根系活力的影响。每处理接种 40株 , 重复 3次。以 1 /2MS为基本培养基 , 蔗糖 20 g·L - 1 , 琼脂 8
g·L - 1 , pH 518。培养室温度 23~25℃, 光照强度 50μmol·m - 2 ·s- 1 , 光照时间 12 h·d - 1。接种 45 d
后调查统计生根条数及生根率。移栽 15 d后统计成活率 , 移栽基质为蛭石∶泥炭土 ∶珍珠岩 = 3∶3∶1。根
系活力用氯化三苯基四氯唑 (TTC) 还原法测定〔4〕, POD活性用愈创木酚比色法测定〔5〕。
2 结果分析与讨论
211 生长素、间苯三酚、暗培养对红叶石楠生根的影响
比较各处理组合的生根数与生根率 (表 1) , 处理 4最好。经方差分析 , 生长素 ( IAA、NAA和
IBA) 对平均生根数与生根率均存在极显著差异 ; 暗培养对两者均存在显著差异 ; 而间苯三酚对红叶
石楠诱导生根的作用不明显。SSR 多重比较结果 , 对于平均生根数 NAA ( 015 mg·L - 1 ) 与 IAA
(015 mg·L - 1 ) 和 IBA (015 mg·L - 1 ) 之间均达极显著水平 , 暗培养天数 7 d与 0 d和 14 d之间差
异显著 ; 对于生根率 NAA (015 mg·L - 1 ) 与 IAA ( 015 mg·L - 1 ) 之间差异极显著 , 与 IBA ( 015
mg·L - 1 ) 之间差异显著 , 暗培养天数 7 d与 0 d和 14 d之间均达显著水平。
表 1 生长素、间苯三酚及暗培养对红叶石楠继代苗生根的影响
Table 1 Effect of aux in, phlorogluc inol and culture in dark on rooting of Photin ia fraseri
处理
Treatment
生长素类 Auxins
(mg·L - 1 )
间苯三酚 Phloroglucinol
(mg·L - 1 )
暗培养 Culture
in dark ( d)
平均生根数
Mean number of roots
生根率 Rooting
percentage ( % )
1 1 IAA (015) 1 (0) 1 (0)  018 3412
2 1 IAA (015) 2 (40) 2 (7)  116 4313
3 1 IAA (015) 3 (80) 3 (14)  113 3911
4 2 NAA (015) 1 (0) 2 (7)  411 75
5 2 NAA (015) 2 (40) 3 (14)  314 6617
6 2 NAA (015) 3 (80) 1 (0)  219 6010
7 3 IBA (015) 1 (0) 3 (14)  118 6116
8 3 IBA (015) 2 (40) 1 (0)  114 5412
9 3 IBA (015) 3 (80) 2 (7)  216 6518
F 生长素 Auxins 1401923 3 4231243 3
间苯三酚 Phloroglucinol  0152  11939
暗培养 Culture in dark 301883 661123
  注 : 3 表示差异显著 (α = 0105) ; 3 3 表示差异极显著 (α = 0101)。
Note: 3 rep resent the significance at 0105 level; 3 3 rep resent the significance at 0101 level.
212 不同浓度 NAA和 IBA及 M ET组合对红叶
石楠组培苗生根的影响
从表 2 可以看出 , 生长素组合及多效唑
(MET) 对红叶石楠不定根的形成有着明显促进
作用。在只含 MET的培养基中 , 红叶石楠生根数
少 , 生根率低。当 MET浓度增加到 1 mg·L - 1
时 , 平均生根数与生根率有所下降 , 因此 , 高浓
度的 MET对红叶石楠不定根的形成有抑制作用 ,
这与郑丽屏等〔6〕对重瓣丝石竹组织培养的研究结
论一致。NAA 015 mg·L - 1 + IBA 013 mg·L - 1和
MET 015 mg·L - 1处理的平均生根数与对照呈极
显著差异 ; 方差分析和多重比较结果表明 , NAA
015 mg·L - 1 + IBA 013 mg·L - 1处理的生根率与
各自对照呈极显著差异 , MET处理的生根率与对
照呈显著差异。此外 , 表 2还表明适当浓度的多
表 2 NAA和 IBA及 M ET组合对红叶石楠组培苗生根的影响
Table 2 Effects of com b ina tion of M ET and IBA and NAA w ith
d ifferen t concen tra tion on rooting of Photin ia fraseri
处理
Treatment
培养基 Medium (mg·L - 1 )
NAA IBA MET
平均生根数
Mean number
of roots
生根率 Rooting
percentage ( % )
1 0 0 0  0  0
2 0 0 013  115  510
3 0 0 015  118  715
4 0 0 1  016  215
5 015 013 0  411 7912
6 015 013 013  512 8518
7 015 013 015  615 9010
8 015 013 1  413 6117
9 013 015 0  217 5215
10 013 015 013  314 7010
11 013 015 015  415 7313
12 013 015 1  219 4518
F 培养基 Medium 2161393 3 1401593 3
MET 301973 3  51843
  注 : 各处理暗培养 7 d。
Note: A ll above treatments are cultured in dark for 7 days.
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 5期 李际红等 : 红叶石楠生根培养与根系活力的研究  
效唑能促进不定根的发生和生长 , 增加不定根的发生率和数量 , 有明显的促根作用 , 可作为组培中的
生根促进剂 , 如处理 6和 7, 其次如处理 10和 11。由于根系发达 , 也起到了壮苗的效果。
213 不同的培养基支持体对红叶石楠组培苗生根的影响
21311 不同的培养基支持体对红叶石楠生根的影响  红叶石楠组培继代苗 , 以 1 /2MS + NAA 015
mg·L - 1 + IBA 013 mg·L - 1 +MET 015 mg·L - 1为生根培养基 , 采用不同的培养基支持体进行生根培
养试验 , 其它条件相同。
从表 3看出 , 以珍珠岩和蛭石为培养基支持体 , 平均生根数和移栽成活率均显著高于琼脂。以琼
脂为培养基支持体诱导生根 , 在植株基部形成愈伤组织 , 根红色 , 侧根少 (图版 , 1)。以珍珠岩和
蛭石为培养基支持体诱导生根 , 侧根多 , 根细长且基部无愈伤组织 (图版 , 3、4) , 其平均生根数与
琼脂均呈极显著差异 , 移栽成活率与琼脂均呈显著差异。其中以珍珠岩为培养基支持体的平均生根数
达 2318条 , 极显著高于琼脂和蛭石 , 生根率高达 9616% , 移栽成活率达到 9519% (图版 , 2)。因
此 , 利用有较高通气性的培养基支持体培养试管苗 , 会提高移栽成活率和质量。
表 3 不同的培养基支持体对红叶石楠继代苗生根的影响
Table 3 Effect of d ifferen t supporting ma ter ia ls on rooting of Photin ia fraseri
培养基支持体
Supporting
material
平均生根数
Mean number
of roots
生根率
Rooting
percentage ( % )
移栽成活率
Rate of
transp lanting live ( % )
根色
Root colour
根长
Root length
侧根
Lateral root
根毛
Root hair
愈伤组织
Callus
琼脂 Agar 615 cC 9010 aA 7612 bA 红 Red 短粗 Short and thick少 Few - 有 Existing
珍珠岩 Pearlite 2318 aA 9616 aA 9519 aA 粉红 Pink 细长 Long and thin 多 Many 有 Existing 无 None
蛭石 Verm iculite 1813 bB 9510 aA 9016 aA 白 W hite 细长 Long and thin 多 Many 有 Existing 无 None
  注 : 大小写字母表示 0101和 0105显著性水平。Note: Cap ital and lowercase indicate significance at 0101 and 0105 level.
21312 不同的培养基支持体对红叶石楠组培苗根
系活力和 POD活性的影响  从图 1看出 , 不同的
培养基支持体对红叶石楠组培苗根系活力和 POD
活性影响不同。以琼脂为培养基支持体的根系活
力和 POD活性较低 , 以珍珠岩为培养基支持体的
根系活力和 POD活性较高 , 蛭石介于两者之间。
由此说明 , 对于较难生根的红叶石楠来说 , 以珍
珠岩和蛭石为培养基支持体能提高根系活力 , 保
持根系较高的吸收、运输等功能。
近年来 , 研究者对开发新的培养基支持体以
取代传统琼脂的研究逐渐增多〔7〕。 Kirdmaneec
等〔8〕发现利用蛭石为培养基支持体进行试管苗培
图 1 不同的培养基支持体对红叶石楠根系活力及 POD活性的影响
F ig. 1 Effects of d ifferen t supporting ma ter ia ls on root v igor
and POD activ ity of Photin ia fraseri
养时 , 与传统的琼脂相比 , 效果极其明显 , 并且试管苗的玻璃化现象大为减少。因此 , 与琼脂培养基相
比 , 以珍珠岩、蛭石为培养基支持体具有以下优点 : 1. 珍珠岩、蛭石培养基透气性较好 , 利于红叶石
楠生根 , 同时能产生较多的须根 ; 2. 珍珠岩、蛭石培养基移栽时根系不必冲洗 , 保持了根系的完整 ,
提高了移栽成活率 ; 3. 珍珠岩、蛭石培养基给根系提供了黑暗的环境 , 提高了红叶石楠的生根率。
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图版说明 : 1、3、4. 培养基为 1 /2MS +NAA 015 mg·L - 1 + IBA 013 mg·L - 1 +MET 015 mg·L - 1。1a. 琼脂为培养基支持体的瓶苗 ,
1b. 洗掉琼脂的生根苗。2. 珍珠岩为培养基移栽 20 d后的生长情况。3a. 蛭石为培养基支持体的瓶苗 , 3b. 带蛭石的生根苗 , 3c洗
掉蛭石的生根苗。4a. 珍珠岩为培养基支持体的瓶苗 , 4b. 带珍珠岩的生根苗 , 4c. 洗掉珍珠岩的生根苗。
Explana tion of pla tes: 1, 3, 4. The medium is 1 /2MS +NAA 015 mg·L - 1 + IBA 013 mg·L - 1 +MET 015 mg·L - 1. 1a. Rooting seed2
ings of agar as supporting material, 1b. Rooting seedings without agar. 2. Status of seedings transp lanted after 20 d. 3a. Rooting seedings of ve2
im iculite as supportingmaterial, 3b. Rooting seedingswith veim iculite, 3c. Rooting seedingswithout veim iculite. 4a. Rooting seedings of pearl2
ite as supporting material, 4b. Rooting seedings with pearlite, 4c. Rooting seedings without pearlite.
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