植物激素对朱砂根愈伤组织生长的影响

ActaAgriculturaeJiangxi

植物激素对朱砂根愈伤组织生长的影响

1，21*

何雪娇，赖钟雄（1．福建农林大学园艺植物生物工程研究所，福建福州350002；2．福建省热带作物科学研究所，福建漳州363001）

4－D、6－BA、NAA、KT等激素及其不同浓度组合对朱砂根愈伤组摘要：采用单因素试验和正交试验的方法，研究了2，4－D对朱砂根愈伤组织生长的影响最大，KT的影响次之；在培养基MS+2，4－D0．5织生长和增殖的影响。结果表明：2，

4－D0．1mg/L+NAA0．1mg/L+KT0．01mg/L中朱砂根愈伤组织的增殖系数最高，在正交试验筛选出的最佳培养基MS+2，mg/L中的次之。

关键词：朱砂根；植物激素；愈伤组织；增殖系数中图分类号：S682

文献标识码：A

文章编号：1001－8581（2012）01－0005－04

EffectofPhytohormoneonCallusGrowthofArdisiacrenata

2

HEXue－jiao1，，LAIZhong－xiong1*

（1．InstituteofHorticulturalPlantBioengineering，FujianAgricultureandForestryUniversity，Fuzhou350002，China；

2．FujianInstituteofTropicalCropSciences，Zhangzhou363001，China）

Abstract：ThegrowthandproliferationofthecallusofArdisiacrenataundertheconditionsofdifferentphytohormones（2，4－D，6－BA，NAA，KTetc．）andtheirdifferentconcentrationcombinationswerestudiedbyusingsingle－factortestandorthogonaltestmethods．Theresultsshowedthat2，4－DhadthegreatestimpactonthecallusgrowthofArdisiacrenata，followedbyKT．Themulti-4－D0．5mg/Lwasmaximum，followedbycultureme-plicationcoefficientofthecallusofArdisiacrenatainculturemediumMS+2，diumMS+2，4－D0．1mg/L+NAA0．1mg/L+KT0．01mg/L，whichwasscreenedoutbyorthogonaltest．

Keywords：Ardisiacrenata；Phytohormone；Callus；Multiplicationcoefficient

朱砂根（Ardisiacrenata）具有较高的观赏价值，又具有很高的药用价值。利用生物技术对朱砂根进行观赏及药用方面的研究势必成为今后其的主要研究内容，而建立朱砂根的愈伤组织系，是进行后续研究的基础。彭光天等

［1］

1．3．3褐化指数培养25d后，观察愈伤组织和培养

计算褐化指数（A），公式为：A=愈伤组织基的褐化程度，

（或培养基）的褐化面积/愈伤组织（或培养基）的体积。按A值的不同划分褐化等级，分级标准如下：0级：外观新鲜，黄白色，无褐化（A=0）；1级：轻度褐变，基本为黄白色（A≤1/4）；2级：褐变，黄褐色（1/4＜A≤1/2）；3级：较严重褐变，褐色（1/2＜A≤3/4）；4级：严重褐变，黑褐色（A＞3/4）。1．4

培养条件以上所用培养基在未标注的情况下均6g/L琼脂，pH值均为5．8，加入30g/L蔗糖、并在1．1kg/cm2、121℃下消毒20min。培养温度为（25±1）℃，均为遮光培养。

已报道了朱砂根愈伤组织的诱导；而关于建立朱

砂根的愈伤组织系却鲜有报道。本试验研究了植物激素对朱砂根愈伤组织生长的影响，以期为朱砂根组织培养的后续研究奠定基础。

1

1．11．2

材料与方法

材料以朱砂根白色冰砂状松散的愈伤组织为试4－D、6－BA、NAA、KT等生长调方法分别取2，

验材料。

节物质的不同浓度组合对朱砂根的愈伤组织进行处理，每种处理重复3次，每次重复10瓶，继代周期为25d，继代3代后观察其愈伤组织的生长状况，分析植物激素对朱砂根愈伤组织生长的影响。1．31．3．1

愈伤组织生长的测定愈伤组织鲜重的测定

从培养容器中取出朱砂

2

2．1

结果与分析

不同浓度的6－BA对朱砂根愈伤组织增殖系数的

4－D影响设定一系列的6－BA浓度，与0．5mg/L2，共同作用，研究了不同浓度的6－BA对朱砂根愈伤组织4结果见表1。由表1可以看出：当2，增殖系数的影响，

－D的浓度不变时，随着6－BA浓度的增加，朱砂根愈0．1、0．5、2．5mg/L这伤组织的增殖系数急剧下降，且0、4个浓度影响下的朱砂根愈伤组织的增殖系数都有极显著差异。当6－BA浓度为0mg/L时，愈伤组织的生长状态最佳，而当6－BA的浓度上升到2．5mg/L后，愈伤

根的愈伤组织，用滤纸吸净其表面水分，称重即得鲜重（g∕瓶）。1．3．2

愈伤组织的增殖系数计算公式为：愈伤组织的

增殖系数=（收获鲜重－接种鲜重）/接种鲜重。

收稿日期：2011－10－25

基金项目：国家科技支撑计划项目（2007BAD07B03）；福建省重大科技平台建设项目（2008N2001）。作者简介：何雪娇（1984─），女，湖北十堰人，研究实习员，硕士，主要从事生物技术研究。*通讯作者：赖钟雄。

6

江西农业学报24卷

组织的生长迟缓，基本处于停滞状态。当6－BA浓度在0．1～1．0mg/L范围内上升时，会加剧愈伤组织的褐化且当6－BA浓度达到1．0mg/L时，褐化最严重。程度，

6－BA浓度达到1．0因此，从愈伤组织的褐化程度来看，4－D和6－mg/L时是一个转折点。这可能是因为2，

BA这两种植物生长调节剂在相互作用时，当它们的比例达到1∶2时，它们之间的一种相互作用力达到了一种平衡状态，当6－BA浓度继续增加时，这两种激素的作用力将逐渐降低。

表1

6－BA浓度/（mg/L）00．10．51．02．55．0

为0mg/L时的增殖系数次之。当NAA浓度在0．1mg/L以上继续加大时，不仅愈伤组织的增殖系数逐渐下降，而且褐化程度会加深。这表明激素对愈伤组织生长的影响关键在于浓度的配比，合适的浓度配比就能够提高愈伤组织的增殖系数。但总体而言，在6－BA和NAA的共同作用下，朱砂根愈伤组织的生长量都较低，这就表明6－BA和NAA不太适合共同作用于朱砂根愈伤组织的生长，这两种激素的组合会抑制朱砂根愈伤组织的生长，且愈伤组织都有不同程度的褐化。2．4

不同激素组合对朱砂根愈伤组织增殖系数的影响

不同浓度的6－BA对朱砂根愈伤组织

增殖系数的影响

增殖系数

褐变

等级

愈伤组织的状况

白色松散，水分含量大，生长旺盛白砂状紧实，且有白色的小突起，生长较旺盛

白色紧实，生长一般白色紧实和松散相间，生长一般白色松软，生长迟缓白色松软，生长迟缓

研究了不同激素组合对朱砂根愈伤组织增殖系数的影响，结果见表4。由表4可见：总体而言，这8个激素组合且愈伤组织的增殖系数影响下的愈伤组织都生长旺盛，

4－D0．5mg/L组都保持了较高的水平，其中以MS+2，MS+2，4－D0．45mg/L+KT0．05mg/L合的效果最佳，

4－D0．5mg/L+NAA0．5mg/L组合的组合和MS+2，

4－D与KT（或NAA）的共同作用能效果次之。说明2，

4－D0．5mg/L的基促进朱砂根愈伤组织的生长。在2，

础上添加6－BA0．1mg/L反而会大幅度降低愈伤组织的增殖系数。

表2

NAA、IAA和IBA对朱砂根愈伤组织增殖系数的影响

增殖

系数6．39aA3．58bA3．46bA

褐变等级111

愈伤组织的状况白色，非常紧实，硬度大，生长较旺

白砂状紧实，生长迟缓白色松软，生长迟缓

激素浓度/（mg/L）

NAAIAAIBA0．500

00．50

000．5

24．66aA112．24bB26．976．362．171．17

cCcCdDdD

3320

2．2NAA、IAA和IBA对朱砂根愈伤组织增殖系数的

影响选取生长势强、无褐变的白色冰砂状松散的朱砂根愈伤组织，接种到MS+0．1mg/L6－BA+0．5mg/LIAA或IBA对朱NAA（或IAA，或IBA）中，研究了NAA、砂根愈伤组织增殖系数的影响，结果见表2。由表2中添加可看出：当6－BA的浓度保持在0．1mg/L不变时，0．5mg/L的NAA、IAA或IBA对朱砂根愈伤组织的增殖的影响均不明显，对愈伤组织的生长并没有很大的促进且增殖系数均相对较小，相比表1中的MS+6－作用，

BA0．1mg/L+2，4－D0．5mg/L对朱砂根愈伤组织增IAA和IBA之间殖系数的影响有显著性差异。对NAA、

进行比较，可以发现：NAA处理的增殖系数显著高于IAA或IBA处理，且其愈伤组织的生长状况最好，有利于进一步对体胚的诱导。2．3

不同浓度的NAA对朱砂根愈伤组织增殖系数的影响在6－BA浓度维持在0．5mg/L不变的前提下，研究了不同浓度的NAA对朱砂根愈伤组织生长和增殖系结果见表3。由表3可知：当NAA浓度为0．1数的影响，

mg/L时，愈伤组织的增殖系数最高，达6．59；NAA浓度

表4

2，4－D0．50．50．50．50．50．50．450．0

6－BA0．00．10．00．00．00．00．00．0

激素浓度/（mg/L）

NAAKT0．00．00．50．01．00．00．03．0

0．00．00．00．050．050．050．050．1

表3不同浓度的NAA对朱砂根愈伤组织增殖系数的影响

增殖

系数6．01abAB3．88cB4．01cB4．77bcAB6．59aA5．40abcAB4．99abcAB3．74cB

褐变等级11111122

愈伤组织的状况白色松软，生长迟缓白色紧实，生长迟缓白色紧实，生长迟缓白色松软，生长迟缓白色松软，生长迟缓白色松软，生长迟缓白色松软，生长迟缓白色紧实，生长迟缓

NAA浓度

/（mg/L）00．0250．050．0750．10．20．30．4

不同激素组合对朱砂根愈伤组织增殖系数的影响

GA30．00．00．00．00．00．50．00．0

增殖系数24．93aA13．72eE22．51bBC17．44dD16．87dD20．71cC23．78abAB17．08dD

褐变等级01111222

愈伤组织的状况白色湿软，生长旺盛白砂状紧实，生长较盛白色紧实，生长旺盛白色紧实，生长旺盛白色松散，生长旺盛淡黄色紧实，生长旺盛白色湿软，生长旺盛白色松散，生长旺盛

1期何雪娇等：植物激素对朱砂根愈伤组织生长的影响

7

2．5植物激素的正交组合对愈伤组织增殖系数的影响4－D0．1mg/L+NAA0．1mg/L+KT0．01基MS+2，

mg/L次之，其它3种培养基都大概相当。从节省药品和4－D0．5mg/L作为最优的便捷方面考虑，选择MS+2，继代培养基。增殖、

表6

2，4－D1111222233334444

4－D、6－BA、NAA、KT采用正交试验设计分析比较2，

这4种生长调节物质浓度及其组合对朱砂根愈伤组织增正交试验方殖系数的影响。各因素的水平设置见表5，

案与试验结果见表6，直观分析结果见表7。从表7可以看出：4个因素的极差大小顺序为RA＞RD＞RB＞RC，因4此影响朱砂根愈伤组织增殖系数的因素主次顺序为：2，－D＞KT＞6－BA＞NAA；根据4个因素各水平的增殖系数均值，可得出4种植物生长调节剂对朱砂根愈伤组B1、C4、D2，4－D2即2，织增殖最有利的水平分别为A2、

mg/L、6－BA0mg/L、NAA1．5mg/L、KT0．5mg/L。由方差分析结果（表8）可看出：这4种生长调节剂对朱砂根愈伤组织增殖系数的影响次序跟直观分析得出的结果一样，但并没有达到显著的水平，这可能跟选择的各因素的浓度水平有很大关系。

结合表7直观分析得出的因素影响主次顺序和最优浓度水平，重新设置各因素的水平，并进行正交设计，设直观分析结果见表10。根据计方案和试验结果见表9，

表10中极差R的大小顺序排出影响朱砂根愈伤组织增4－D＞KT＞NAA，各因素的最优殖的因素主次顺序为2，

4－D0．1mg/L、NAA0．1mg/L、KT0．01mg/水平为：2，

L。由方差分析结果（表11）可看出：2，4－D促进朱砂根愈伤组织生长的能力最强，达到极显著水平；随着NAA浓度在一定范围内提高，其促进作用有所下降；随着KT浓度在一定范围内提高，其作用有所增强，达到显著水4平。故正交试验筛选出的最优的培养基配方为MS+2，－D0．1mg/L+NAA0．1mg/L+KT0．01mg/L。

表5

水平1234

正交试验1的方案及试验结果

KT00．51．01．51．01．500．51．51．00．500．501．51．0

增殖系数17．912316．975013．580013．847619．852615．016616．497614．39565．15466．716310．896614．733321．15933．52862．80702．2793

激素浓度/（mg/L）6－BANAA00．51．01．500．51．01．500．51．01．500．51．01．5

00．51．01．50．501．51．01．01．500．51．51．00．50

表7

因素ABCD

水平115．578816．019711．526313．1680

正交试验1的直观分析结果

增殖系数均值

水平2水平316．440710．559213．592015．8567

9．375310．94539．164810．6071

水平47．443611．314014．55539．2065

极差R8．99715．46065．39056．6502

正交试验1的因素及其水平设置

因素

B（6－BA）C（NAA）00．51．01．5

00．51．01．5

mg/L

表8

D（KT）00．51．01．5

变异

来源ABCD误差总和

平方和240．006478．566568．6047103．225189．3677579．7705

正交试验1的方差分析结果

自由度3333315

均方80．002126．188822．868234．408429．7892

F值2．68560．87910．76771．1551

显著水平0．21930．54090．58340．4542

A（2，4－D）1234

2．6优化后的激素组合对朱砂根愈伤组织增殖系数的

4影响由正交试验筛选出的最优培养基配方为MS+2，－D0．1mg/L+NAA0．1mg/L+KT0．01mg/L，而表44－D0．5mg/L、MS+2，4中的激素组合培养基MS+2，

－D0．45mg/L+KT0．05mg/L、MS+2，4－D0．5mg/L+NAA0．5mg/L、MS+2，4－D0．5mg/L+KT0．05mg/L+GA30．5mg/L对朱砂根愈伤组织的增殖也有很好的促进作用，故将生长势强且无褐化的白砂状的朱砂根愈伤组织接种到这5种培养基中，比较其对朱砂根愈伤组织生长的影响，以确定最优的增殖培养基和继代保持培养基。试验结果（见表12）表明：这5种培养基都能很好地促进朱砂根愈伤组织的生长，且愈伤组织的增殖系数4－D0．5mg/L培养基中的都无显著差异。但MS+2，

愈伤组织的增殖系数达到最高，正交试验筛选出的培养

表9

2，4－D0．10．10．10．30．30．30．50．50．5

正交试验2的方案与试验结果

激素浓度/（mg/L）

NAA0．10．30．50．10．30．50．10．30．5

KT0．0250．050．010．010．0250．050．050．010．025

增殖系数20．044621．009322．948618．801614．256017．036316．070016．833312．1880

8

表10

因素2，4－DNAAKT

水平1

21．334218．305415．4962

江

正交试验2的直观分析结果

增殖系数均值水平2水平316．698017．366219．5279

15．030417．391018．0386

西农业学报24卷

4－D配合使用，殖；KT的影响次之，它需要与生长素2，

极差R6．30380．93924．0317

4－D浓度的变化而变化，随着2，维持在10∶1～5∶1时，

［3］

会促进朱砂根愈伤组织的生长。潘增光认为低浓度

4－D（0．05mg/L）有利于愈伤组织的生长。王海波的2，等

［4－5］

则认为可在继代过程中根据愈伤组织的状态和生

4－D。李明军长情况在一定的浓度范围内变换使用2，

3讨论

生长调节物质的种类和浓度，尤其是生长素与细胞

等

［6］

2，4在对怀地黄愈伤组织诱导及生长的研究中发现，

－D有利于愈伤组织的诱导，但不利于愈伤组织的继代4－D与6－BA配合使用时，培养；当2，对愈伤组织的增

［7］

殖具有良好的促进作用。而杜亚填等认为有利于红

分裂素的配比对植物愈伤组织的生长增殖有重大影响。4－D如在黄芪愈伤组织的诱导及增殖研究中发现，当2，6－BA浓度为0．3mg/L时，浓度为0．5mg/L、诱导率最4－D浓度为0mg/L、6－BA浓度为0．3mg/L高；当2，

［2］

时，芽的分化率最高。不同植物类型对生长调节物质

豆杉愈伤组织生长的植物生长调节剂的优化组合没有唯4－D最适于朱砂根愈伤一性。本试验认为0．5mg/L2，

同样的植物激素对不同的植物有不组织的生长。可见，

同的影响，这与物种本身的特性有关。

表11

变异

来源NAAKT误差总和

平方和

的依赖程度不同，有的植物属于不需要生长调节物质也能够生长良好的激素自给型，但绝大多数植物的生长和代谢都需要生长调节物质，如朱砂根愈伤组织的生长就4－D、6－BA、需要植物生长调节物质。本试验选取2，

NAA和KT这4种生长调节物质，采用单因素试验和正交试验的方法，分析比较了其对朱砂根愈伤组织生长的影响，仅用较少的试验组合，优化筛选了最优培养基。试4－D对朱砂根愈伤组织生长的影响最验结果表明：2，

4－D也不适于愈伤组织的生长和增大，且高浓度的2，

表12

2，4－D0．10．50．450．50．5

NAA0．10000

正交试验2的方差分析结果

自由度22228

均方32．00650．859512．46800．3169

F值100．98472．711839．3381

显著水平0．00980．26940．0248

2，4－D64．0130

1．719024．93590．633991．3017

优化后的激素组合对朱砂根愈伤组织增殖系数的影响

GA300000．5

增殖系数21．72aA22．52aA21．62aA21．34aA20．98aA

褐化等级00122

愈伤组织的状况白色松散，生长旺盛

白色湿软，生长旺盛白色湿软，生长旺盛白色紧实，生长旺盛淡黄色紧实，生长旺盛

激素浓度/（mg/L）

KT

0．0100．050．050．05

4－D浓度为0．5mg/在本试验过程中还发现，当2，L、KT浓度为1．0mg/L时，朱砂根的愈伤组织处于不生长状态，但也不褐化，放置1年后仍可保持当时接入的状态。因此，该激素组合可作为朱砂根材料种质保存培养基的一个参考。参考文献：

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