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Effect of IBA and Agrobacterium rhizogenes on the Softwood Cutting of Tiliamandshurica

IBA和发根农杆菌对糠椴嫩枝扦插的影响



全 文 :园  艺  学  报  2007, 34 (1) : 201 - 204
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 07 - 10; 修回日期 : 2006 - 12 - 06
基金项目 : 国家林业局 ‘948’项目 (2001240) ; 河北省农业开发办公室项目3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: yangjm3706@ sina1com)
IBA和发根农杆菌对糠椴嫩枝扦插的影响
张 芹 1 , 李保会 2 , 朵建国 3 , 王文凤 1 , 刘云强 1 , 梁海永 4 , 杨建民 13
(1 河北农业大学园林与旅游学院 , 河北保定 071000; 2 河北农业大学科技处 , 河北保定 071000; 3 保定市林业局 , 河
北保定 071001; 4 河北农业大学林学院 , 河北保定 071000)
摘  要 : 研究了 IBA和发根农杆菌处理对糠椴嫩枝扦插生根的影响 , 并对其影响生根的机理进行了初
步探讨。结果表明 : IBA和发根农杆菌处理显著 ( P < 0101) 提高了插条生根率 , 增加了成活苗的生根数
和根长 , 明显缩短了生根时间。 IBA和发根农杆菌处理还显著 ( P < 0101) 提高了插条生根期内源 GA3和
IAA、可溶性总糖和全氮的含量及 IAA /ABA比值 , 降低了 ABA含量 , 对糠椴嫩枝扦插生根有明显的促进作
用 , 其中以 500 mg·kg- 1 IBA +发根农杆菌处理的生根效果最好 , 插条的生根率、成活苗的生根数、成活
苗的根长分别比对照增加了 122108%、65175%和 23163% , 生根时间比对照缩短了 14 d。
关键词 : 糠椴 ; IBA; 发根农杆菌 ; 嫩枝扦插 ; 内源激素 ; 营养物质
中图分类号 : S 68  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2007) 0120201204
Effect of IBA and A grobac te rium rh izogenes on the Softwood Cutting of Tilia
m andshu rica
ZHANG Q in1 , L I Bao2hui2 , DUO J ian2guo3 , WANG W en2feng1 , L IU Yun2qiang1 , L IANG Hai2yong4 , and
YANG J ian2m in13
(1 College of L andscape A rchitecture and Tourism , A gricultural U niversity of Hebei, B aod ing, Hebei 071000, Ch ina; 2D ivision of
Science and Technology, A gricu ltura l U niversity of Hebei, B aod ing, Hebei 071000, China; 3B aoding Forestry B ureau, B aoding,
Hebei 071001, China; 4 College of Forestry, A gricu ltura l U niversity of Hebei, B aod ing, Hebei 071000, Ch ina)
Abstract: The influence of IBA and A grobacterium rh izogenes on the softwood cutting of Tilia m andshuri2
ca was studied during rooting, while the mechanism of their effects on the rooting was discussed. The results
showed that the rooting percentage and number of roots significantly increased ( P < 0101) and the rooting
time decreased after treatment with IBA and A grobacterium rh izogenes. IBA and A grobacterium rh izogenes also
increased the IAA /ABA ratio and contents of IAA , GA3 , soluble sugars, reduced ABA contents of cuttings
during the rooting period, and p romoted remarkably rooting of softwood cutting. It was showed that the treat2
ment with IBA + A grobacterium rh izogenes was the best. The rooting percentage, quantity of root and root
length of the cutting after treatment with IBA +A grobacterium rh izogenes increased by 122108% , 65175% and
23163% , respectively, while the rooting period shortened by 14 days compared with control.
Key words: Tilia m andshu rica; IBA; A grobacterium rh izogenes; Softwood cutting; Endogenous hor2
mone; Nutritive material
糠椴 ( Tilia m andshurica) 是优良的园林绿化树种 , 但其在自然条件下扦插成活率很低 (刘云强
等 , 2004) , 需要在外界物理或化学条件刺激下 , 产生诱导根原基 , 才能提高插条成活率。 IBA是常
用的生根促进剂 , 发根农杆菌是一种侵染性非常广泛的细菌 , 它携带的 R i质粒能诱导转化植物产生
大量毛状根 , 已在苹果、扁桃、胡桃、枣树、烯茉莉等树种的扦插中应用 , 并且取得了较高的生根率
园   艺   学   报 34卷
(周延清 , 1996; 李玲 等 , 2001) , 但有关 IBA和发根农杆菌 (A grobacterium rh izogenes) 处理对糠椴
扦插影响的研究未见报道。据此 , 作者利用 IBA及发根农杆菌处理糠椴嫩枝插条 , 统计分析其对糠
椴扦插生根的影响 , 并从内源激素含量、营养物质等几方面对其影响生根的机理进行了初步探讨。
1 材料与方法
试验于 2004年 7~10月在河北农业大学西校区园林苗圃进行。插穗采自易县云蒙山 2~3年生健
壮糠椴的当年生半木质化新梢 , 插穗长 10~15 cm , 留 2片 1 /2叶 ; 扦插深度 4~6 cm, 扦插时间为
2004年 7月 20日 , 基质为河沙。设 3个处理 : ①扦插前插穗基部用 500 mg·kg- 1 IBA浸泡 1 m in; ②
500 mg·kg- 1 IBA浸泡 1 m in后 , 用 600 nm光密度值为 110的发根农杆菌 30148菌液浸泡 30 m in; ③
发根农杆菌浸泡 30 m in。以清水处理作对照。采用完全随机区组设计 , 每个处理 100根插条 , 3次重
复。各处理保持相对一致的环境条件。
扦插 5 d后开始观察记录 , 1~2 d观察 1次 , 分别记录愈伤组织出现期、切口愈合期、不定根出
现期、生根率、成活苗的平均生根数及根长等。
在生根期采用高效液相色谱法 (HPLC) 测定插条切口附近韧皮部的 IAA、ABA、GA3含量 ; 可
溶性总糖含量的测定用蒽酮比色法 , 全氮含量的测定采用凯氏定氮法 , 取材部位均为糠椴插条切口处
韧皮部。每处理 3次重复。
2 结果与分析
211 不同处理糠椴嫩枝插条生根情况比较
从表 1可以看出 , 与对照相比 , IBA、 IBA +发根农杆菌和发根农杆菌处理后 , 愈伤组织出现、
切口愈合、不定根发生分别提前 3~4 d、5~9 d、10~14 d; 插条的生根率分别提高 82141%、
122108%、110189% ; 成活苗的平均生根数分别增加了 29166%、65175%、89120% ; 成活苗的平均
根长分别增加 31125%、23163%、17138%。方差分析和多重比较结果表明 , 3个处理插条的生根率、
生根数及根长与对照差异极显著 ( P < 0101)。处理之间生根率差异极显著 , 500 mg·kg- 1 IBA +发根
农杆菌处理后生根率最高 ; 处理之间成活苗根长没有显著差异 , 500 mg·kg- 1 IBA +发根农杆菌处理
和发根农杆菌处理的生根数显著高于 IBA处理 , 但前两者之间没有显著差异 , 说明发根农杆菌处理
对于增加根的数量有明显效果 , 这与李玲等 (2001) 的研究报道一致。综合以上情况 , 500 mg·kg- 1
IBA +发根农杆菌处理糠椴插条的生根效果最好。
表 1 不同处理对糠椴嫩枝插条生根的影响
Table 1 Effect of d ifferen t trea tm en ts on the rooting of softwood cutting of T ilia m andshu rica
处理
Treatment
处理后天数 Days after treatments( d)
愈伤组织出现
Callus appearance
切口愈合
Cut cicatrization
不定根发生
Rooting
平均生根数
Average root
number
生根率
Rooting
rate ( % )
平均根长
Root length
( cm)
IBA (500 mg·kg - 1 ) 8 17 26 5164 bB 73102 cC 6142 aA
IBA (500 mg·kg - 1 ) +发根农杆菌
Agrobacterium rhizogenes
8 16 26 7185 aA 88190 aA 6133 aA
发根农杆菌 Agrobacterium rhizogenes 9 20 30 8116 aA 84142 bB 6101 aA
对照 Control 12 25 40 4134 cC 40103 dD 5112 bB
  注 : 表中数据后的大小写字母分别表示 1%和 5%水平显著性差异。下同 。
Note: The cap ital and small letters mean significance at 1% and 5% levels, respectively. The same below.
212 不同处理对糠椴插条生根期内源激素含量的影响
经过 IBA、 IBA +发根农杆菌和发根农杆菌处理的糠椴插条 , 生根期内插条基部 GA3和 IAA含量、
IAA /ABA均比对照明显增大 (表 2) , 其中 GA3 含量分别是对照的 1159倍、3152倍和 2143倍 , IAA
202
 1期 张  芹等 : IBA和发根农杆菌对糠椴嫩枝扦插的影响  
含量分别是对照的 2133倍、3168倍和 3147倍 , IAA /ABA比值分别是对照的 9197倍、20187倍和
19168倍 , ABA含量低于对照。3个处理与对照的差异均达到极显著水平 ( P < 0101)。可见 , 发根农
杆菌处理对于增大 IAA /ABA的比值效果最为显著。
表 2 不同处理对糠椴嫩枝插条生根期内源激素含量的影响
Table 2 Effect of d ifferen t trea tm en ts on the con ten ts of endogenous horm ones of softwood cutting dur ing rooting
处理 Treatment GA3 (μg·kg - 1 ) IAA (μg·kg - 1 ) ABA (μg·kg - 1 ) IAA /ABA
IBA (500 mg·kg - 1 ) 1 000132 cC 442151 cC 40111 bB 11107 bB
IBA (500 mg·kg - 1 ) +发根农杆菌 A grobacterium rhizogenes 2 220122 aA 700163 aA 30132 cC 23117 aA
发根农杆菌 Agrobacterium rhizogenes 1 530161 bB 660144 bB 30190 cC 21185 aA
对照 Control 630154 dD 190120 dD 170162 aA 1111 cC
213 不同处理的插条生根过程中可溶性总糖含量
的变化
由图 1可看出 , 糠椴插条在生根过程中可溶
性总糖含量均先升高后降低 , 但 3个处理变化幅
度都明显高于对照。结合生根率来看 , IBA +发
根农杆菌处理生根率最高 , 其可溶性总糖变化幅
度最大 ; 对照生根率最低 , 其可溶性总糖变化也
最缓和 ; 其它处理生根率都高于对照 , 可溶性总
糖含量变化幅度也大于对照。可见 , 插条切口部
位的可溶性总糖含量与生根的关系密切 , 这与前
人 (敖红 等 , 2002) 研究结果一致。
图 1 不同处理糠椴插条生根过程中可溶性总糖含量的变化
F ig. 1 Var ia tion of tota l soluble sugar con ten ts
dur ing rooting under d ifferen t trea tm en ts
  从不同处理的变化曲线看 , 7月 20日~8月 5日可溶性总糖含量呈逐渐增加的趋势 , 这是由于插
条经剪切后 , 插穗内的贮藏淀粉水解 , 使可溶性总糖含量急剧增加 , 并且在插条基部积聚 ; 而经过
处理的插条比对照增加幅度更大 , 可能是植物生长调节剂和发根农杆菌处理使某些酶的活性增加 , 从
而加速淀粉等分解。
8月 5日~8月 20日为插条愈伤组织形成和生根期 , 需要消耗大量的营养物质。 IBA +发根农杆
菌、 IBA、发根农杆菌处理和对照平均消耗总糖分别为 1715、1611、1313和 912 mg·g - 1 , 因此可溶
性总糖含量呈现迅速下降趋势。3个处理下降幅
度均比对照大 , 这与试验中观察到 3处理愈伤组
织和根形成比对照快的现象相吻合。
8月 20日以后可溶性总糖含量呈现比较缓慢
下降趋势 , 可能是由于根已大量形成并迅速伸长 ,
插条成为完整植株 , 代谢功能趋于完备 , 积累的
营养物质大于根生长消耗的营养物质。
214 不同处理的插条生根过程中全氮含量的变化
糠椴插条总氮含量在愈伤组织形成前 (7月
20日~8月 5日 ) 上升 , 在愈伤组织和根形成过
程中 (8月 5日~8月 20日 ) 下降 (图 2)。这种
变化趋势与总糖的变化几乎同步 , 说明插条生根
除需要糖类外 , 还需要消耗一定量的氮类物质 ,
图 2 不同处理糠椴插条生根过程中全氮含量的变化
F ig. 2 Var ia tion of tota l N con ten ts dur ing rooting under
d ifferen t trea tm en ts
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园   艺   学   报 34卷
全氮含量是影响糠椴插条生根的因素之一。
从图 2还可看出 , 3个处理全氮含量变化幅度较对照大 , 从 7月 20日~8月 5日氮的积累量明显
比对照多 , IBA +发根农杆菌、 IBA、发根农杆菌处理分别比对照高 94144%、71121%、81131% , 在
愈伤组织和根的形成过程中氮的消耗也明显比对照多 , 结合生根情况分析 , 3个处理的插条生根效果
好于对照 , 可能与 IBA和发根农杆菌处理促进了氮素在插条基部的积累 , 并且在一定范围内全氮含
量愈高对生根愈有利有关。
3 小结
本试验表明 , IBA和发根农杆菌对糠椴嫩枝插条生根有显著的促进作用。经过处理的插条其生根
过程中内源激素、营养物质含量与对照相比均发生了显著变化 , 说明内源激素、营养物质含量均是糠
椴嫩枝扦插的影响因素。在一定范围内 , 较高的 IAA /ABA比值、可溶性总糖及全氮含量有利于糠椴
扦插生根 , 这与前人研究其他植物的结果 ( Pearse, 1943; 程水源和王燕 , 1996; 敖红 等 , 2002)
一致。自然条件下糠椴嫩枝扦插生根率低可能与其插条中 IAA /ABA的比值、可溶性总糖及全氮含量
较低有关。
IBA和发根农杆菌处理对糠椴嫩枝扦插生根的促进作用可能与以下几方面原因有关 : 一是 IBA和
发根农杆菌处理显著提高了插条生根期 GA3和 IAA含量 , 降低了 ABA含量 , 从而提高了 IAA /ABA比
值 ; 二是 IBA和发根农杆菌处理提高了插条基部的可溶性总糖及全氮含量 , 为插条生根提供了较充
足的营养物质。糠椴插条生根的过程是非常复杂的 , 影响其生根的因素是多方面的 , 其它影响因素还
有待进一步研究。
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