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PP_(333)对怀地黄试管苗形态及生理特性的影响



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 27(2):250— 254 2007年 3月
PP33对怀地黄试管苗形态及生理特性的影响
李明军,徐 鑫,张晓丽,杜 琳
(问南师范大学 生命科学学院,河南 新乡 453007)
摘 要:研究 PP333对怀地黄试管苗生长及一些生理指标的影响。通过单因子实验、比色法和愈创木酚法探
讨 PP333对试管苗的影响。结果表明,不同浓度PP333均促进试管苗芽的萌发,使根系粗壮,根数增加,低浓度
PP333(O.01、0.05 mg·L )促进试管苗茎的伸长生长,高浓度(O.1、2 mg·L一1)抑制茎、叶生长,PP333浓度
为 2 mg·L- 时壮苗效果最佳。PP333处理使试管苗生长中期叶片可溶性蛋白含量、POD活力提高。适宜浓
度的 PP333可以改变试管苗的生理特性,达到培育壮苗的目的。
关键词:怀地黄 ;PPaaa;试管苗;形态;生理指标
中图分类号:Q943.1 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2007)02—0250—05
Effects of PP333 on m0rph0l0gical and
physiological characteristics of Rehmannia
glutinosa Libosch plantlets
LI Ming—Jun,XU Xin,ZHANG Xiao—Li,DU Lin
(College of Li Sciences,Henan Normal University,Xinxiang 453007.China)
Abstract:The effects of PP333 on form and physiological characteristics of Rehmannia glutinosa Libosch plantlets
were studied.The effect of PP333 were explored by single factor design,colorimetry and Guaiacol process.The re—
suits showed that different concentration of PPaaa could improve the buds pullulation。increase the numbers of adven—
titious roots and make them stronger.Lower concentrations of PP333(O.01,0.05 mg·L- )accelerated the extension
of stems but higher concentrations(O.1,2 mg·L- )inhibited the upgrowth of stems and leaves.PP333(2 mg·L )
was suitable to produce strong plantlets.PPa33 also increased content of soluble protein and activity of POD in leaves
during middle time of upgrowth.Suitable concentration of PPa33 can improve the physiological characteristics of Reh—
mannia glutinosa Libosch plantlets to produce strong ones.
Key words:Rehmannia glutinosa Liboseh;PP333;plantlet;morphological;physiological indexes
怀地黄(Rehmannia glutinosa Libosch)是玄参
科多年生草本植物,是我国著名的“四大怀药”之一,
其块茎含有地黄多糖、梓醇等药用成分,有补血滋
阴、生精益髓、强心、降压、降血糖等功效(侯士
良等,1994),因其品质好、药效高而畅销国内外。
PP 是英国帝国化学公司(ICI)于 2O世纪 7O
年代末推出的一种高效低毒的植物生长延缓剂,它
属于含氮杂环化合物中的三唑类化合物,国内称其
为多效唑(Multi—effect Triazole,MET),又名氯丁
唑,在农作物、果树、花卉、蔬菜中广泛应用,具有延
收稿日期:2005—05—23 修回 日期:2006—01—10
基金项目:河南省重点科技攻关项 目(0423032100)[Supported by Key Technologies Research and Development Program of Henan
(0423032100)]
作者简介:李明军(1962一),男,河南温县人,教授 ,主要从事植物生理学和植物生物技术的教学和研究,E-mail:limingiun2002@263.net
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2期 李明军等:PP 对怀地黄试管苗形态及生理特性的影响 251
缓植物生长、抑制茎枝伸长,使茎杆粗壮,促进分蘖、
根系发达、成花和座果,增强抗旱及抗旱性,提高耐
盐性和延缓植物衰老等多种效应。PP 应用于植
物组织培养,在控制试管苗健壮生长,提高移栽成活
率等方面具有明显效果 (陈龙清等,2000;窦敏等,
2003)。90年代中期我们开始对怀地黄的愈伤组织
诱导、分化和再生植株的生长调控、快繁进行了研
究,但在研究中发现怀地黄试管苗细弱,移栽成活率
较低,严重影响了优良品种试管苗的迅速推广应用。
为了培育壮苗、提高移栽成活率,我们将 PP圳应用
到怀地黄的组培中并取得了良好的作用效应。本文
报道的是 PP姗对怀地黄试管苗生长发育和一些生
理指标的影响。
1 材料与方法
以本组培研究室的怀地黄优良品种“9302”的无
菌试管苗为材料。以MS为基本培养基并附加不同
浓度的 PP (0、0.01、0.05、0.1、2.0 mg·L。),蔗
糖浓度均为3 ,琼脂浓度为 0.6 ,pH值为 5.8~
6.2,培养容器为2.5 cm×20 cm的大试管,每个试
管中装 20 mL培养基,加盖封口膜,在 1.1 kg·
cm 的压力下灭菌 20 rain。
在超净工作台上,把无菌试管苗切成 2 cm左右
带 2~3片叶的小段,随机接种在各种培养基上,每
个试管中接一段,每种培养基接种 30管,培养条件
为 25±2℃,每天光照 14 h,光照强度 2 000 t~mol·
m -2 。 s-1

培养期间,观测记录培养材料的茎长、芽数、根
长、根数等形态变化,最后测根冠比(鲜重)。茎长、
根长用直尺测量,根冠比用快速称重法测定。每5 d
测量叶片生理指标,可溶性蛋白含量采用考马斯亮
蓝 G-250比色法测定,可溶性糖含量测定采用蒽酮比
色法,POD活力测定采用愈创木酚一过氧化氢法。
2 结果
2.1 PP 对怀地黄试管苗生长的影响
2.1.1对茎生长的影响 连续观察表明,低浓度
(0.01、0.05 mg·L- )PP 处理的试管苗茎生长
速率开始时较慢以后加快,茎增长量显著高于对照,
试管苗叶片大但叶色较浅,茎较细;高浓度 PP
(0.1、2 mg·L )处理的试管苗茎增长量低于对照,
PP 浓度为 2 mg·L- 时,试管苗茎粗壮,叶肥厚深
绿,壮苗效果最佳(图版 I:1,表 1)。
2.1.2对芽分化的影响 添加 PP 可以促进腋芽
的萌发,与对照相比,不同浓度 PP 处理的试管苗
腋芽萌发数量均增加(表 1)。
2.1.3对生根的影响 与对照相比,不同浓度 PP
处理的试管苗比对照晚 3 d生根,培养的前 15 d生
根少,以后生根的条数迅速增加,根粗壮且侧根较
多,呈浅黄褐色,根长与 PP 浓度呈负相关(图版
I:2,表 1)。在0.01~2 mg·L- 之间,PP 浓度与
根数呈抛物线型关系,PP 0.1 mg·L- 时,根数最
多,达 80.4,约为对照的 2倍(表 1)。
2.1.4对根冠比的影响 各种浓度(0.01~2.0 mg
· L- )的 PP 均能显著增加根冠比,其中以 0.05
mg·L- 的处理根冠比最大(表 1)。
表 1 PP333对怀地黄试管苗形态的影响 (培养 25 d)
Table 1 Effect of PP333 oil form of Rehmannia glutinosa Libosch plantlets
注:表 1中的根为不定根。 Note:Roots in table 1 are al adventitious.
2.2 P 对怀地黄试管苗叶片生理指标的影响
2.2.1可溶性蛋白含量的变化 不同浓度 PP 处
理的怀地黄试管苗叶片中可溶性蛋白含量均呈先下
降再上升又下降的趋势,与对照相比从培养 7 d开
始可溶性蛋白含量维持较高水平(图 1)。
2.2.2 POD活力的变化 不同处理怀地黄试管苗
叶片 POD活力变化均呈先降后升再降的趋势(图
2)。低浓度(0.05 mg·L- )PP 处理 0~15 d POD
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活力高于对照,高浓度PP (2 mg·L- )培养 5~1O
d POD活力上升快,出现的高峰显著高于对照,之
后又迅速下降。
2.2.3可溶性糖含量的变化 叶片中可溶性糖含量
P P。。 0 0.0 1 0.0 5 0.1 2(m g.L )
P P。。。 0 0.0 1 0.0 5 2 (m g.L )
图版 I PP333.~怀地黄试管苗茎、叶 (1)及根 (2)生长的影响 (培养 25 d)
PIate I Effect of PP333 concentration on stem
,leaf(J)and root(2)of plantlet of
Rehmannia glutinosa Libosch (25 days after isolation)
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士H
照 号
5 10 15 20
培养时间 Culture time(d)
图 1 PPaaa对怀地黄试管苗叶片可溶性蛋 白含量的影响
Fig.1 Effect of PPaaa on the content of soluble protein
in leaves of Rehmannia glutinosa Libosch plantlets
◆ CK;▲ PPaa 0.05 mg·L- ;● PPaa 2.0
mg·0 (-V同,The same below)。
培养时间 CuIture time(d)
图 2 PPaaa对怀地黄试管苗叶片 POD活力的影响
Fig.2 Effect of PPaaa on the activity of POD in leaves
of Rehmannia glutinosa Libosch plantlets
^ 三
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吲删 。

士H
能 一

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O 5 1 0 1 5
培养时间 Cuftu re time(d)
图 3 PPaaa对怀地黄试管苗叶片可溶性糖含量的影响
Fig.3 Effect of PPaaa on the content of soluble sugar
in leaves of Rehmannia glutinosa Libosch plantlets
呈逐渐下降趋势。培养 10 d左右可溶性糖含量高
于对照,其它均低于对照(图 3)。
3 讨论
PP 是一种植物生长延缓剂,在 GA的生物合
成中可以通过阻止贝壳杉烯氧化为贝壳杉烯酸而抑
制GA的生物合成,从而延缓植物的生长(李明军,
1995;Rademacher,2000)。在生产 中利用 PP 抑
制植株徒长、培育壮苗,效果十分明显。本试验结果
表明,PP 促进了怀地黄试管苗腋芽的萌发,使根
系粗壮,高浓度的 PP 抑制试管苗茎伸长,低浓度
PP 促进试管苗茎伸长,这与 PP 在怀山药上的
应用效果 (李明军 ,2004)是一致的。
可溶性蛋白可以生动地反映出植物体的代谢强
度,它不仅积极参与新器官的建成,而且有相当一部
分就是直接调控各种生化反应的酶。PP 处理可
以提高山楂叶片可溶性蛋白含量(杨晓玲等,1994)。
本试验也发现使用 PP 可提高怀地黄试管苗生长
中期叶片可溶性蛋白含量,这有利于各项代谢活动
的进行,使植株生长健壮,抗逆性提高。
我们的研究结果表明,PP 处理后降低了怀地
黄叶片中可溶性糖的含量,这一结果与 Wang等
(1985)在苹果上的实验结果一致。这可能是 PP
促进光合产物向根部运转,从而降低叶片可溶性糖
含量的缘故。
PP 处理可以提高多种植物 POD活力(卢元
芳,2000;卢少云等,2003),这可能是 PP 减少了
GA对 POD活性抑制造成的(潘瑞炽等,1995)。
POD参与活性氧代i身十和木质素的合成(田国忠等,
2001),可以延缓叶片衰老,增强次生壁的木化程度,
加速植物细胞的定型 ,它具 IAA氧化酶活性(吴明
江等,1994),通过降低 IAA含量抑制植物生长。研
究发现 POD可以抑制茎叶生长,且株高与 POD活
性呈显著负相关(马智宏等,2000)。本试验结果显
示,高浓度 PP 可以提高怀地黄试管苗中期叶片中
POD活力,从而抑制了茎、叶的生长,使用低浓度
PP 后 POD活力上升慢,没有抑制茎、叶生长,其
机理有待进一步研究。
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