IBA激素對巴戟天扦插條生根的影響

馮鴻耀， 曾令杰， 莫運(yùn)才， 黃 涵, 廖素溪， 郭玉梅

IBA激素對巴戟天扦插條生根的影響

馮鴻耀， 曾令杰*， 莫運(yùn)才， 黃 涵, 廖素溪， 郭玉梅

(廣東藥學(xué)院中藥學(xué)院, 廣東 廣州 510006)

為提高巴戟天的扦插育苗率，對不同年齡巴戟天插條進(jìn)行不同濃度的IBA激素浸泡扦插處理。結(jié)果表明：濃度為50 mg/L、100 mg/L和150 mg/L的IBA溶液均可顯著提高不同年齡巴戟天扦插條的生根率、平均生根數(shù)和最長根平均長以50 mg/L的IBA溶液的處理效果最佳；1～3年生的扦插條以3年生的生根效果最佳，其生根率為88.3%,平均生根數(shù)為20.92條，最長根平均長為2.12 cm。在生根過程中，POD活性呈先上升后下降的變化趨勢，PPO活性呈先升高后下降再升高的變化趨勢，IAAO活性呈先下降后升高的變化趨勢；POD、PPO活性比對照組的高，而IAAO活性比對照組的低，IBA處理改變了POD、PPO及IAAO的活性進(jìn)而影響插條生根。

巴戟天; IBA處理; 扦插； 酶活性; 生根機(jī)理

巴戟天來源于茜草科植物巴戟天(MorindaofficinalisHow)的干燥根，為我國著名的四大南藥之一，具有補(bǔ)腎陽、強(qiáng)筋骨及祛風(fēng)濕功效，主要分布于廣東、福建、廣西、海南等地區(qū)，野生資源較少，多以人工栽培為主[1-2]。近年來，由于中藥巴戟天需求量的急劇增加，種植面積的不斷擴(kuò)大，加之植株的結(jié)實(shí)率低，育苗困難，種苗已無法滿足生產(chǎn)的需求。因此，選育優(yōu)質(zhì)種源是保證巴戟天產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一。目前，對巴戟天選育的研究主要集中在組織培養(yǎng)[3-5]，而扦插育苗的研究僅有少量報(bào)道[6-7]。與組織培養(yǎng)相比，扦插繁殖不僅可以保持品種的優(yōu)良特性，還具有繁殖系數(shù)高，操作簡便和成本低等優(yōu)點(diǎn)[8]。研究巴戟天扦插繁殖技術(shù)具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。

過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和吲哚乙酸氧化酶(IAAO)普遍存在于植物體中，在植物體的生長、發(fā)育以及組織器官分化發(fā)育中起重要的作用，是與植物體不定根形成關(guān)系最為密切的酶類[9-11]。巴戟天扦插條不定根的發(fā)生是否與POD、PPO和IAAO的活性變化有關(guān)，以及IBA處理是否對POD、PPO和IAAO的活性有影響，均尚未有研究報(bào)道。因此，筆者以廣東高要市樂山鎮(zhèn)產(chǎn)的巴戟天扦插條為材料，考察IBA處理對取自不同年齡母本扦插條生根的影響，并在此基礎(chǔ)上對其扦插條誘導(dǎo)生根過程中POD、PPO、IAAO活性的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行測定分析，初步探討巴戟天扦插生根的機(jī)理，為進(jìn)一步研究巴戟天扦插育苗技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

巴戟天扦插條采自廣東高要市樂山鎮(zhèn)的巴戟天1～3年生母本，扦插條的大小規(guī)格均一。扦插條長15～18 cm，保留3個(gè)節(jié)，頂端切平，下端留1斜切口，不留葉。

1.2 不同濃度IBA處理插條的生根測定

試驗(yàn)苗床選在廣東藥學(xué)院中藥藥圃，將育苗地深翻，整平。于試驗(yàn)前3 d用1 000倍液的50%百菌清消毒苗床，暴曬3 d。將不同年齡母本的扦插條分別隨機(jī)等分成4組，將其中3組分別用50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L的IBA浸泡24 h(距離基部5 cm)，另一組以蒸餾水浸泡作對照，每組處理20枝扦插條，重復(fù)3次。將扦插條按一定的株距斜植入試驗(yàn)田里，覆土壓實(shí)，枝條的1/3露出地面，用水澆透后立即搭高約50 cm的白色拱形塑料膜覆蓋，并在上方搭簡易的遮陰棚，以保持空氣和土壤濕度。定期澆水，常規(guī)管理。扦插35 d后進(jìn)行生根統(tǒng)計(jì)，生根率=生根插條數(shù)/插條總數(shù)，平均生根數(shù)=生根總數(shù)/生根插條總數(shù)，最長根平均長=每條插條最長根長總和/生根插條總數(shù)。

1.3 IBA處理插條的酶活性測定

另取3年生扦插條200條，隨機(jī)分成2組，其中一組用1.2扦插試驗(yàn)得到的最佳IBA濃度處理扦插條，另一組用蒸餾水處理作為對照組。于扦插當(dāng)天及5 d、10 d、15 d、20 d、25 d、30 d上午取巴戟天扦插條基部3 cm范圍內(nèi)生根部分，剪碎，并混合均勻，分別用愈創(chuàng)木酚比色法和二氯酚比色法[12]測定過氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO),用鄰苯二酚比色法[13]測定吲哚乙酸氧化酶(IAAO)的活性。各組重復(fù)測定3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析和新復(fù)極差法(LSD)多重比較，顯著水平為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 巴戟天扦插條的生根情況

2.1.1 IBA處理的最佳扦插濃度 從表可知，不同濃度的IBA處理后，扦插苗的生根率、平均生根數(shù)、最長根平均長均高于對照；經(jīng)LSD法比較，不同母齡試驗(yàn)組與各自對照組在生根率、平均生根數(shù)及最長根平均長都存在顯著性差異(P<0.05)，說明，50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L 3種濃度的IBA對不同年齡巴戟天扦插條的生根均有顯著的促進(jìn)作用。1～3年生的扦插條中，50 mg/L IBA處理組的生根率、平均生根數(shù)和最長根平均長均高于100 mg/L IBA處理組及150 mg/L IBA處理組。經(jīng)LSD法多重比較，1年生的扦插條中，50 mg/L IBA處理組與100 mg/L IBA處理組在生根率上不存在顯著性差異(P>0.05)，與150 mg/L處理組有顯著性差異(P<0.05)，在平均生根數(shù)和最長根平均長方面，50 mg/L IBA處理組與100 mg/L IBA處理組、150 mg/L處理組之間均有顯著性差異(P<0.05)。2年生的扦插條中，50 mg/L IBA處理組與100 mg/L IBA處理組、150 mg/L處理組在生根率和最長根平均長上達(dá)到顯著性差異(P<0.05)，而在平均生根數(shù)上不存在顯著性差異(P>0.05)。3年的扦插條中，50 mg/L IBA處理組的生根率與100 mg/L IBA處理組的不存在顯著性差異(P>0.05)，與150 mg/L處理組差異顯著(P<0.05)；但是，50 mg/L IBA處理組的平均生根數(shù)和最長根平均長均與100 mg/L IBA處理組、150 mg/L處理組存在顯著性差異(P<0.05)。因此，扦插條生根誘導(dǎo)效果以50 mg/L IBA最佳。

2.1.2 巴戟天的最佳扦插條年齡 從表看出，3年的扦插條在50 mg/L IBA處理下，其生根率、平均生根數(shù)和最長根平均長分別為88.3%、20.92條、2.12 cm，均高于其他處理。經(jīng)LSD法多重比較，50 mg/L IBA處理的3年生扦插條的生根率與2年生的扦插條無顯著性差異(P>0.05)，與1年生扦插條的差異顯著(P<0.05)；平均生根數(shù)和最長根平均長3年的扦插條與1年的扦插條、2年的扦插條都達(dá)到顯著性差異(P<0.05)。此外，在對照組中，3年生扦插條與1年生扦插條、2年生扦插條在生根率存在顯著性差異(P<0.05)，說明3年生扦插條更利于扦插生根，且經(jīng)50 mg/L IBA處理后，生根效果最佳。

表 IBA處理不同年生的巴戟天扦插條的生根率、生根數(shù)及根長

Table Rooting rate, root number and root length ofM.officinalisbranch cuttings collected from different ages of mother tree of different IBA treatments

編號No．IBA濃度/(mg/L)IBAconcentration母本年齡/年Mothertreeage生根率/%Rootingrate平均生根數(shù)/條Averagerootingnumber最長根平均長/cmAveragelengthofthelongestroots150163．3±2．22c15．07±1．45b1．45±0．13c2100160．0±3．33c11．30±0．86d1．09±0．05de3150148．3±2．22d9．76±1．31d1．01±0．18ef4CK1123．3±4．44f3．33±0．17e0．65±0．03g550283．3±2．22a14．08±2．73b1．85±0．05b6100273．3±2．22b13．27±2．01bcd1．41±0．14c7150261．7±5．56c10．90±1．40bcd1．30±0．19cd8CK2233．3±4．44e3．28±0．74e0．75±0．04fg950388．3±2．22a20．92±1．68a2．12±0．12a10100381．7±2．22a15．51±2．34b1．78±0．09b11150371．7±2．22b16．27±2．37b1．50±0．13c12CK3343．3±4．44d2．52±0．31e0．90±0．07efg

2.2 扦插生根過程中相關(guān)酶活性的動(dòng)態(tài)變化

2.2.1 POD活性 由圖示可知，POD活性在生根過程中呈規(guī)律性變化，IBA處理組插條的POD活性自扦插當(dāng)天到15 d逐漸上升，在第15天達(dá)到峰值，隨后逐漸下降；對照組插條的POD活性的變化趨勢與IBA處理組的一致，在第20天達(dá)到峰值，比IBA處理組遲5 d。在整個(gè)生根過程中，IBA處理組插條的POD酶活性比對照組的高，說明IBA處理能提高插條體內(nèi)POD的活性，而POD活性的提高能催化氧化插條體內(nèi)過多的IAA，降低IAA的含量，有利于根源基的形成。POD活性到達(dá)峰值后開始下降，說明生根后期需要較低活性的POD，插條體內(nèi)的IAA含量上升，利于不定根的伸長生長。

2.2.2 PPO活性 從圖示可看出，IBA處理組和對照組的插條PPO活性均呈先升高后下降再升高的變化趨勢；整個(gè)生根過程，IBA處理組插條的PPO活性比對照高。在生根中期PPO活性出現(xiàn)降低現(xiàn)象，IBA處理組在10～15 d，對照組則在15～20 d，這段時(shí)間是根源基大量發(fā)生的時(shí)期，可能低活性的PPO更有利于根源基的表達(dá)。到生根后期，IBA處理組與對照組插條PPO活性又開始升高。高活性的PPO催化酚類物質(zhì)與IAA形成的IAA-酚酸復(fù)合物的量比較多，而IAA-酚酸復(fù)合物是一種生根因子，其含量的增加有利于不定根的生長。說明，IBA處理能提高PPO的活性進(jìn)而促進(jìn)巴戟天插條生根。

圖示 巴戟天扦插生根過程中的 POD、PPO和IAAO的活性

2.2.3 IAAO活性 由圖示還看出，在整個(gè)生根過程中，IBA處理插條內(nèi)IAAO活性均低于對照組，且兩者的變化規(guī)律均呈先降低后升高的趨勢。IBA處理組插條的IAAO活性在15 d達(dá)到最低值，比對照早5 d，隨后開始緩慢上升。插條不定根伸長前IAAO活性持續(xù)下降的現(xiàn)象可能與IAAO能氧化插條內(nèi)源IAA的重要生理功能有關(guān)，而IAA又是促進(jìn)植物插條的重要物質(zhì)。李明等[14]在桉樹扦插生根的研究中發(fā)現(xiàn)，較低活性的IAAO有助于扦插苗不定根的誘導(dǎo)和生長；付喜玲等[15]研究認(rèn)為，外源IBA進(jìn)入植物組織后,迅速轉(zhuǎn)化為IAA,有利于不定根的形成,IAAO活性表現(xiàn)降低。不定根大量生成后,IAA合成減弱,導(dǎo)致IAAO活性開始緩慢上升。說明，IBA處理降低了IAAO的活性，而低活性的IAAO更有利于巴戟天插條生根。

3 結(jié)論與討論

1) 50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L的IBA對1年生、2年生和3年生的巴戟天扦插條的生根效果均有顯著的促進(jìn)作用，低濃度誘導(dǎo)效果更佳；50 mg/L IBA處理下，3年生的扦插條的生根效果較1年生、2年生的好，插條的生根率、平均生根數(shù)及最長根平均長分別為88.3%、20.92條、2.12 cm,說明IBA誘導(dǎo)巴戟天插條的生根效果與母本年齡密切相關(guān)。

2) IBA處理明顯改變了3種氧化酶的活性，IBA處理組插條的POD和PPO活性比對照高，而IAAO活性低于對照組，說明高活性的POD、PPO與低活性的IAAO比較有利于巴戟天扦插生根。在生根過程中POD、PPO和IAAO的活性都呈規(guī)律性的變化，POD活性呈先升高后下降的變化趨勢，PPO活性變化呈升高一降低一升高的變化趨勢，IAAO活性的變化趨勢與POD的相反，表明3者既相互獨(dú)立又相互作用，共同影響插條的生根能力，這與付喜玲等[15]對芍藥扦插生根過程中相關(guān)酶活性的研究所得到的結(jié)果較為一致。

3)植物不定根的形成是一個(gè)復(fù)雜的過程，受多因素共同調(diào)控，如激素水平、酶活性、營養(yǎng)物質(zhì)等[8]。因此，只有更深入地研究這些生理生化因素對巴戟天扦插條不定根的發(fā)生和生長的影響，才能更全面地闡釋巴戟天扦插生根的生理機(jī)制。

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(責(zé)任編輯： 聶克艷)

Effect of IBA Treatment on Rooting ofMorindaofficinalisBranch Cuttings

FENG Hongyao, ZENG Lingjie*, MO Yuncai, HUANG Han， LIAO Suxi, GUO Yumei

(CollegeofMedicine,GuangdongPharmaceuticalUniversity,Guangzhou,Guangdong510006,China)

In order to improve the propagation rate ofM.officinalisbranch cuttings, the effects of IBA treatment on rooting of branch cuttings were studied.Results:IBA could significantly improve rooting rate, average root number and average length of the longest root of cuttings collected from different years old mother trees in 50 mg/L, 100 mg/L and 150 mg/L. Of which,the best effects on rooting of cuttings collected from 3-year-old mother tree was obtained when treated with 50 mg/L IBA, and rooting rate, average root number and average maximum root length were respectively 88.3%, 20.92 and 2.12. During the rooting process, POD activity showed a tendency to rise after falling. PPO activity showed a trend of decline after the first high rise regeneration. The activity of IAAO showed a tendency to decline after rising. The POD and PPO activity of IBA treatment group cuttings were higher than the control group, while IAAO activity was lower than the control group. Therefore, IBA treatment affects the rooting of cuttings by changing the activity of POD, PPO and IAAO.

Morinda officinalis; IBA treatments; cutting; enzymatic activity; rooting mechanism

2015-03-23； 2016-01-05修回

廣東藥學(xué)院中青年骨干教師培養(yǎng)項(xiàng)目“巴戟天產(chǎn)業(yè)化GAP種植關(guān)鍵技術(shù)與質(zhì)量評價(jià)體系研究”(2012JDX02 )

馮鴻耀(1989-)，男，在讀碩士，研究方向：中藥質(zhì)量評價(jià)。 E-mail: 413179307@qq.com

*通訊作者：曾令杰(1970-)，男，教授，從事中藥材GAP種植與中藥質(zhì)量研究。Email: 598479380@qq.com

1001-3601(2016)01-0012-0040-03

S482.8; S567.1+9

A