外源植物生長調節劑對水培垂盆草生長效應的影響

黃鑫豫

摘要 為探討外源植物生長調節劑對水培植物生長效應的影響，以垂盆草為材料，用不同濃度的萘乙酸（NAA）和生長素（IAA）處理莖段，測定水培過程中垂盆草生物量的增長速率、生根所需時間、單株生根數、平均根長及根系活力，并進行形態學觀察。結果表明，外源植物生長調節劑NAA和IAA均能促進水培垂盆草的生長，相比之下，IAA的作用效果優于NAA，濃度為100 mg/L的IAA處理效果最佳，用此濃度處理后，水培垂盆草的生物量增長速率加快，根系發生時間約為4 d，單株生根數最多，根長最長，根系活力強，植株挺拔、葉色鮮亮濃綠，生長狀況良好。

關鍵詞 外源植物生長調節劑；垂盆草；水培；生長

中圖分類號 S482.8 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）24-0105-03

Effect of Exogenous Plant Growth Regulator on the Growth of Sedum sarmentosum Bunge Exposed to Water Culture

HUANG Xin-yu

（Xiangyang Fifth Middle School of Hubei Province，Xiangyang Hubei 441057）

Abstract To explore the effect of exogenous plant growth regulator on the growth of hydroponic plants，Sedum sarmentosum stems were exposed to different concentrations of naphthylacetic acid （NAA） and Indole-3-acetic acid（IAA）.The rate of biomass increase，rooting time，rooting number，mean root length，root activity and morphology characteristics were determined.The results showed that both NAA and IAA could promote the growth of Sedum sarmentosum Bunge，and IAA had better effect than NAA.The most suitable concentration of IAA was 100 mg/L.Under the conditions，Sedum sarmentosum Bunge had faster rate of biomass increase and rooting time was about 4 d.The more rooting number of individual plant，the longest root length，increased root activity，bright thick green leaves，were also observed.Thus，the optimal concentration of water cultured Sedum sarmentosum Bunge was 100 mg/L IAA.

Key words exogenous plant growth regulator；Sedum sarmentosum Bunge；hydroponics；growth

垂盆草（Sedum sarmentosum Bunge）為景天科景天屬多年生草本植物，莖平臥葡匐狀延伸，3葉輪生，葉倒披針形至長圓形，先端近急尖，基部急狹，形如鼠牙[1]。垂盆草性狀優良、四季常綠，一般在屋頂綠化、地被、護坡、花壇、吊籃等城市景觀工程中廣泛應用，也可以作為庭院地被植物。花卉水培是以水為介質對花卉進行栽培的現代農業技術，通過水生誘變技術對普通植物進行馴化從而產生類似于水生植物的組織結構，因清潔衛生、管理方便、觀賞價值高、不易感染病蟲害等優點，逐漸受到廣大消費者的青睞[2]。

根系的誘導是水培過程中植物能否成活的關鍵因子，而不定根的發生和發育受激素的調控[3]。研究表明，水培豆瓣綠在植物生長調節劑30 mg/L吲哚丁酸（IBA）的處理下生根效果最好[4]。生根粉ABT和生長素（IAA）對冷杉水培過程中愈傷組織的誘導、生根率及生根數量均有顯著的促進作用[5]。濃度為40 mg/L的萘乙酸（NAA）可誘導水培茉莉的生根量、生根率及根系總長度達到最佳水平[6]。150 mg/L NAA對金錢樹的生根具有最佳的促進作用，表現為插條的根鮮重最重、根數量最多、根系活力最強[7]。不同濃度的NAA和IAA對水培植物的作用效應存在諸多不同[8-12]。垂盆草作為一種匍匐生長的植物，廣泛應用于地被綠化，而用于水培垂吊植物懸掛于室內的研究則鮮見報道。本研究以垂盆草的莖段為供試材料，通過外源植物生長調節劑IAA和NAA誘導水培過程中根系的發生、發育及生長，為垂盆草的規模化水培種植提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料與儀器

1.1.1 材料與試劑。垂盆草：一年生，購于襄陽市商都花鳥市場；NAA、IAA：Ruibio進口分裝，購于合肥博美生物科技有限責任公司；乙醇、高錳酸鉀：購于襄陽市盈達科技有限公司。

1.1.2 儀器。紫外可見分光光度計：UV-2550型，日本島津公司；純水機：WaterPro PS型，美國Labconco公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 莖段的選擇及處理。選取生長狀況良好、無病蟲害、大小基本一致的一年生垂盆草幼苗，沿莖尖向根部數6個節，在第6節的節下約0.5 cm處剪取，莖段長約10 cm。先用自來水對莖段進行沖洗，再用0.01%高錳酸鉀溶液浸泡傷口消毒10 min，取出莖段后用蒸餾水沖洗3次。培養容器為燒杯（容量為100 mL），燒杯用相同濃度的高錳酸鉀浸泡15 min，再用蒸餾水沖洗干凈。植物生長調節劑處理共分5組：NAA 50 mg/L（N1）、100 mg/L（N2）；IAA 50 mg/L（I1）、100 mg/L（I2）；以蒸餾水處理為對照（CK）。莖段下端約1/3浸泡于各處理溶液中，處理3 h后置于100 mL燒杯中水培，5個重復。各處理植物置于散射光處培養，白天溫度為18～20 ℃，夜晚溫度為15～18 ℃。試驗于2017年4月1日開始至4月7日結束。endprint

1.2.2 植物生長及根系發育狀況的測定。試驗前測定各莖段的生物量，1周后再測定1次生物量。同時測定生根時間、單株生根數和根長。試驗結束后采用TTC法測定新生根系的根系活力，并拍照以記錄形態學的變化。

1.3 數據分析

采用Excel軟件分析測得數據的平均值和標準差，用SPASS 17.0軟件做顯著性分析，并用Origin 8.5作圖。

2 結果與分析

2.1 外源植物生長調節劑對水培垂盆草生物量增長速率的影響

生物量是表征植物生長和發育狀況的重要指標。在無外源植物生長調節劑的水培條件下，垂盆草生物量的增長速率最慢（圖1）。與CK相比，垂盆草添加植物生長調節劑后，生物量的增長速率顯著增加。不同的生長調節劑對生物量的影響有所不同，IAA對生物量的促進作用明顯優于 NAA。不同濃度的IAA對生物量的作用效應也存在顯著差異，具體表現為I2優于I1，100 mg/L IAA對生物量的促進作用最優，可能因為低濃度的生長素不能誘導植物細胞的分化，而 100 mg/L IAA對垂盆草水培過程而言能有效地誘導中柱鞘細胞的分裂并逐步形成不定根，從而導致生物量的增長。

2.2 外源植物生長調節劑對水培垂盆草根系發育的影響

對水培植物而言，根系的發生和發育是決定植物水培成活的決定因素。在無植物生長調節劑存在的條件下，垂盆草在試驗期間無根系發生。添加植物生長調節劑后，垂盆草的根系發生和發育良好（表1）。不同的生長調節劑對根系發生、發育的影響有顯著差異，IAA的促進作用優于NAA，具體表現為：生根時間顯著縮短、單株生根數明顯增多、平均根長顯著增加。不同濃度的IAA對根系發育的促進作用也存在明顯不同，I2優于I1。因此，在生產中選擇100 mg/L IAA能顯著促進垂盆草在水培過程中根系的發生和發育，可能因為該濃度的IAA能有效促進根原基的形成，從而促進不定根的分化和發生[13]。

根系是植物活躍的吸收器官和合成器官，根的生長狀況和活力水平直接影響植物地上部分的營養供應進而影響整株植物的生長。在無植物生長調節劑的條件下，水培垂盆草無根系產生，故活力無法檢測。水培過程中添加植物生長調節劑能顯著促進垂盆草根系活力，而IAA的促進作用明顯優于NAA（圖2）。就IAA而言，不同濃度的IAA對根系活力的促進作用也存在顯著差異，I2優于I1。因此，在水培垂盆草的過程中，添加100 mg/LIAA根系活力最強，可能是因為該濃度的IAA能有效刺激并維持中柱鞘細胞的持續分裂和分化，從而保證了根系的活力水平，這對于水分和礦質營養的吸收及運輸具有重要意義。

2.3 外源植物生長調節劑對水培垂盆草形態學的影響

植物形態學是表征植物整體的生長和發育狀況的重要指標。從圖3可以看出，垂盆草在水培過程中不添加植物生長調節劑，葉片萎蔫，切口附近莖和葉片出現腐爛現象。添加植物生長調節劑后，與對照相比，生長狀況良好。而添加IAA的垂盆草生長情況優于NAA，表現為植株挺拔、葉片伸展、葉色鮮亮濃綠，在節處有明顯的根系出現。其中，添加100 mg/L IAA的垂盆草從多個節處分化出根系。因此，從形態學角度觀察，在垂盆草的水培過程中，添加100 mg/L IAA效果最佳。

3 結論

根是植物的營養器官，主要吸收土壤水分及溶解于水中的無機鹽，并通過木質部運輸到地上組織。根系的發生和發育狀況決定著水培過程中植物能否存活，而根系的誘導受激素的調控。以往研究表明，NAA和IAA能促進水培植物根系的發育[14-15]。本試驗中添加外源植物生長調節劑NAA和IAA能有效促進水培垂盆草的生長，而IAA的促進作用明顯優于NAA，100 mg/L IAA處理的效果最佳。具體表現為：垂盆草的生長速率加快，根系發生時間約為4 d，單株生根數最多，根長最長，根系活力強，植株挺拔、葉片伸展、葉色鮮亮濃綠，生長狀況良好。因此，在垂盆草的水培實踐中，可用100 mg/L IAA進行生根誘導處理。

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