提 高 洋 蔥 生 根 率 的 探 究

謝美華， 李 霖, 陳莉莉， 郭淑媛， 楊海艷,b

(1. 楚雄師范學(xué)院 a. 化學(xué)與生命科學(xué)系; b. 云南省高校應(yīng)用生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 云南 楚雄 675000; 2. 楚雄醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校信息中心， 云南 楚雄 675000)

0 引 言

洋蔥(Allium cepa)是百合科的草本植物。洋蔥根尖是生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常用的實(shí)驗(yàn)材料。傳統(tǒng)洋蔥根尖培養(yǎng)方法生根率較低，往往得不到數(shù)量較多的洋蔥。如何提高洋蔥生根率方面的研究報(bào)道目前還較少[1-3]。不同種類及其不同濃度植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)扦插枝條生根有促進(jìn)的作用，此方面已有大量的研究報(bào)道[4-14]。為了探究如何提高洋蔥的生根率，本試驗(yàn)利用幾種實(shí)驗(yàn)室常用的3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(吲哚乙酸(IAA), 6-芐氨基腺嘌呤(6-BA),萘乙酸(NAA))、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理時(shí)間和培養(yǎng)溫度3個(gè)因素設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，分別用沙和水兩種培養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)，從而找出提高洋蔥生根率的最佳培養(yǎng)方法。

1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

1.1 洋 蔥

選取當(dāng)年采收，健康飽滿，個(gè)頭大小一致的洋蔥鱗莖。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

恒溫培養(yǎng)箱、分析天平、刀片、游標(biāo)卡尺、培養(yǎng)瓶。

1.3 試驗(yàn)所用試劑

IAA、6-BA、NAA。

1.4 方 法

1.4.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

研究不同的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、處理時(shí)間和培養(yǎng)溫度3個(gè)因素對(duì)洋蔥生根率的影響，采用L9(34)正交設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)，觀察各因素對(duì)洋蔥生根的影響，因素與水平設(shè)計(jì)見表1。因素A、B、C是3個(gè)平行因素，分別與因素D、E組合。

表1 因素與水平

1.4.2洋蔥生根試驗(yàn)

選取當(dāng)年采收飽滿光亮且鱗莖盤大的洋蔥，用刀片將底部鱗片輕輕割去一薄層，注意不要傷害到根芽[15]。按正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理：① 培養(yǎng)在放有水的培養(yǎng)瓶中，每隔2 d換一次煮沸后并冷卻的自來水；② 培養(yǎng)在沙中，定期檢查保證沙子濕潤(rùn)。每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.5 數(shù)據(jù)分析

每隔2 d統(tǒng)計(jì)一次水中培養(yǎng)洋蔥的生根數(shù)，沙中培養(yǎng)的洋蔥第15 d進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。Excel處理數(shù)據(jù)，利用SPSS17.0進(jìn)行方差分析。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 洋蔥在培養(yǎng)基質(zhì)水中的正交試驗(yàn)結(jié)果分析

按正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在培養(yǎng)基質(zhì)水中進(jìn)行培養(yǎng)，每隔2 d對(duì)洋蔥的生根數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，正交試驗(yàn)的結(jié)果如表2所示。根據(jù)極差R的判斷，3個(gè)因素對(duì)洋蔥生根率的影響大小依次為：培養(yǎng)溫度>植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑IAA、6BA和NAA>處理時(shí)間。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀分析，最佳生根方法是試驗(yàn)編號(hào)17(B3D2E1)，即用150 mg/L植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑6-BA處理5 min，室溫下培養(yǎng)。洋蔥的生根數(shù)和培養(yǎng)天數(shù)沒有顯著的關(guān)系，培養(yǎng)時(shí)間的增加對(duì)洋蔥的生根率沒有太大的影響,在30℃條件下，洋蔥根尖會(huì)隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加而腐爛。從表3的方差分析可以看出，在本試驗(yàn)所研究的范圍內(nèi)，溫度對(duì)洋蔥的生根率有顯著性的影響，室溫洋蔥生根數(shù)為10.59±2.94,25℃時(shí)3.96±1.54,30℃時(shí)1.59±0.47。3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和處理時(shí)間因素對(duì)洋蔥的生根率沒有顯著性的影響。

2.2 水中最優(yōu)條件的驗(yàn)證試驗(yàn)

選取表2中篩選出的最適宜條件驗(yàn)證正交試驗(yàn)優(yōu)選的洋蔥最適宜生根條件的穩(wěn)定性，做3組平行實(shí)驗(yàn)，每組3個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，平均生根率為116.67±0.46，試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性較好。

2.3 洋蔥在培養(yǎng)基質(zhì)沙中的正交試驗(yàn)結(jié)果分析

按正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在培養(yǎng)基質(zhì)沙中進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)的第15 d對(duì)洋蔥的生根數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，正交試驗(yàn)的結(jié)果如表4所示。根據(jù)極差R的判斷，3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)洋蔥生根數(shù)量的影響不一樣。① 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑IAA處理洋蔥的正交試驗(yàn)中，3個(gè)因素對(duì)洋蔥生根率的影響大小依次為培養(yǎng)溫度>處理時(shí)間>植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑IAA; ② 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑IAA處理洋蔥的正交試驗(yàn)中， 3個(gè)因素對(duì)洋蔥生根率的影響大小依次為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑6-BA>培養(yǎng)溫度>處理時(shí)間; ③ 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑NAA處理洋蔥的正交試驗(yàn)中， 3個(gè)因素對(duì)洋蔥生根率的影響大小依次為培養(yǎng)溫度>植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑6-BA>處理時(shí)間。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀分析，最佳生根方法是試驗(yàn)編號(hào)24(C2D3E1)，即用100 mg/L植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑NAA處理10 min，室溫下培養(yǎng)。從表5的方差分析可以看出，在本試驗(yàn)所研究的范圍內(nèi)，溫度對(duì)洋蔥的生根率有顯著性的影響，室溫下洋蔥生根數(shù)為10.03±2.45,25℃時(shí)4.15±1.47,30℃時(shí)0.96±0.48。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和處理時(shí)間這兩個(gè)因素對(duì)洋蔥的生根率沒有顯著性的影響。

兩種培養(yǎng)基質(zhì)水和沙進(jìn)行方差分析，F(xiàn)值0.36，顯著性0.851，表明洋蔥的生根數(shù)量在這兩種培養(yǎng)基質(zhì)中沒有顯著性差異。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果(水中)

表3 方差分析表(水中)

注：表2和表3中極差和方差分析的數(shù)據(jù)是15 d洋蔥生根條數(shù)

2.4 沙中最優(yōu)條件的驗(yàn)證試驗(yàn)

選取表4中篩選出的最適宜條件驗(yàn)證正交試驗(yàn)優(yōu)選的洋蔥最適宜生根條件的穩(wěn)定性，做3組平行實(shí)驗(yàn)，每組3個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，平均生根率為31.33±0.72，試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性較好。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果(沙中)

3 討論與結(jié)論

利用洋蔥根尖作為試驗(yàn)材料在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域廣泛使用。正交試驗(yàn)結(jié)果表明，以水為培養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，最佳生根方法是用150 mg/L植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑6-BA處理5 min，室溫下培養(yǎng)；以沙為培養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，最佳生根方法是用100 mg/L植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑NAA處理10 min，室溫下培養(yǎng)；洋蔥的生根數(shù)量在水和沙這兩種培養(yǎng)基質(zhì)中沒有顯著性差異。

表5 方差分析表(沙中)

通過方差分析，在本試驗(yàn)所研究的范圍內(nèi)，溫度對(duì)洋蔥的生根率有顯著性的影響。以水作為培養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)，室溫時(shí)洋蔥生根數(shù)為10.59±2.94,25℃時(shí)3.96±1.54,30℃時(shí)1.59±0.47；以沙作為培養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)，室溫時(shí)洋蔥生根數(shù)為10.03±2.45,25℃時(shí)4.15±1.47,30℃時(shí)0.96±0.48。3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和處理時(shí)間這兩個(gè)因素對(duì)洋蔥的生根率沒有顯著性的影響。室溫有晝夜溫差，試驗(yàn)期間當(dāng)?shù)匕滋鞖鉁丶s22℃，夜晚約12℃，推測(cè)洋蔥培養(yǎng)的過程中有一定的溫差對(duì)洋蔥的生根是有利的，25℃、30℃恒溫培養(yǎng)生根數(shù)都較少。溫度過高，易造成洋蔥的腐爛，生根的數(shù)量也相應(yīng)減少。所以在培養(yǎng)洋蔥根尖時(shí)，應(yīng)有一定的溫差且溫度不能太高，從而省去對(duì)諸如培養(yǎng)箱等設(shè)備的要求。

洋蔥生根的數(shù)量和培養(yǎng)的時(shí)間之間沒有顯著的關(guān)系；沙和水這兩種培養(yǎng)基質(zhì)對(duì)洋蔥生根的培養(yǎng)各有優(yōu)勢(shì)，沙中培養(yǎng)不用隔2 d換水只要保持沙子濕潤(rùn)就可以了，根也較水中培養(yǎng)的洋蔥更粗壯。水中培養(yǎng)的洋蔥生根率較沙中培養(yǎng)的略高，但換水較麻煩且培養(yǎng)的根長(zhǎng)得慢。實(shí)際的洋蔥根尖準(zhǔn)備過程中，可以沙和水兩種基質(zhì)配合使用，因洋蔥根系從沙子中取出再放回去會(huì)傷害到根系，所以取出來后可以取了根尖再繼續(xù)在水中培養(yǎng)，因?yàn)槿×艘淮胃夂?，原先的根上又?huì)長(zhǎng)出側(cè)根，側(cè)根上的根尖可供實(shí)驗(yàn)使用，從而提高了洋蔥的使用效率。

選擇在水中培養(yǎng)盡量勤換水，換的最好是沸騰后冷卻的水，如果是自來水容易使洋蔥腐爛且發(fā)臭，影響到根的生長(zhǎng)。

鱗莖盤大小對(duì)洋蔥的生根數(shù)量也有明顯的影響，鱗莖盤直徑大，生根數(shù)量就多。所以，在培養(yǎng)洋蔥根尖時(shí)盡量挑選鱗莖盤大的洋蔥來進(jìn)行培養(yǎng)生根。

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