不同植物生長調節劑組合對潮州獲繼代增殖的影響

中圖分類號：S482.8 文獻標識碼：A文章編號：1005-7897（2025）11-0193-03

0引言

在植物組織培養技術革新的背景下，潮州獲的高效繁殖對其種質資源保護與開發意義重大，植物生長調節劑經過激素平衡、基因表達和信號傳導網絡，精準調控植物生長發育進程。潮州獲繼代增殖時，調節劑如何協同發揮作用尚未有系統解析，深入探究其中的分子機制，能夠填補理論空白，還能為優化繁殖技術、推動珍稀植物產業化發展提供關鍵路徑。

1調節劑原理

1.1分裂素機制

細胞分裂素中6-芐基腺嘌呤（6-BA）是典型代表，它激活組氨酸激酶信號通路，對潮州獲細胞周期蛋白依賴性激酶（CDK的活性進行調控，促使細胞從G1期進入S期，在繼代增殖過程里，6-BA和受體AHK4特異性結合，將下游反應調控因子（ARRs激活，進而促進CYCD3；1基因的表達，讓細胞分裂速度加快。6-BA還能抑制衰老相關基因SAG12的表達，使芽體的活力得以延長，它具有雙信號傳導途徑，一方面激活A-ARRs來抑制細胞伸長，另一方面借助B-ARRs促進細胞分裂相關基因的轉錄，精準地調控芽的分化與增殖之間的平衡，為潮州獲的高效擴繁提供了技術方面的支撐。

1.2生長素調控

萘乙酸（NAA）作為人工合成生長素類似物，借助極性運輸載體PIN蛋白家族，在潮州獲組織內形成濃度梯度分布，它作用于TIR1/AFB受體復合體，引發Aux/IAA蛋白降解，釋放生長素響應因子（ARF）轉錄因子，激活W0X11等根發育相關基因表達，在繼代培養中與6-BA協同調控不定根發生。 0.1mg/L NAA與0.5mg/L6-BA的組合，能使潮州獲形成發育完整的根系維管束，NAA還可調節細胞內活性氧（ROS）代謝，增強超氧化物歧化酶（SOD）活性，維持細胞分裂微環境穩定，保障繼代苗健壯生長，實現芽分化到植株再生的過渡。

1.3赤霉素功能

赤霉素（GA）經降解DELLA蛋白解除生長抑制，激活PIF轉錄因子來調控潮州獲細胞伸長相關基因表達，在繼代培養體系里，GA3和受體GID1結合成復合物，促使DELLA蛋白泛素化降解，釋放PIF4因子以激活XTH基因表達，增強細胞壁延展性，進而加快莖段伸長。GA與細胞分裂素協同對碳氮代謝進行調控，提升淀粉水解酶 （α-Δmy） 活性，把儲存的碳水化合物轉化為可利用糖源，為細胞分裂提供能量， 1.5mg/L GA3和0.5mg/L6-BA 組合時，潮州獲繼代苗株高增長，葉片葉綠素含量提高，苗體質量得到顯著改善，為后續移栽馴化打下基礎。

2基礎組合效應

2.16-BA與NAA

6-BA與NAA的組合在潮州獲繼代增殖中構建雙效調控體系，6-BA激活細胞分裂相關基因表達，推動芽原基起始與分化，NAA則調控ARFs，引導細胞極性生長與根原基形成。繼代培養時，0.5mg/L6-BA與0.1mg/LNAA的配比較佳，能優化細胞分裂與伸長的平衡，既保證芽體高頻誘導，又可避免6-BA濃度過高引發的玻璃化現象，該組合調節WOX家族基因表達，促進側芽分生組織維持，抑制愈傷組織過度增殖，讓叢生芽發育健壯且形態規整，為潮州獲無性系快速繁殖提供穩定的激素調控方案。

2.26-BA與GA

6-BA與GA協同重塑潮州獲繼代苗生長格局，6-BA主導細胞分裂和芽分化，GA則解除DELLA蛋白的生長抑制，激活PIF4等轉錄因子來促進細胞伸長與莖稈發育。 1.0mg/L6-BA 與1.5mg/LGA3組合能顯著提高苗株縱向生長速率，維持芽的高增殖效率，該組合調節細胞壁擴展蛋白（EXPA）和木葡聚糖內轉糖基酶/水解酶（XTH）基因表達，增強細胞壁可塑性，在促進莖段伸長時保持葉片葉綠素合成與光合作用效率，讓繼代苗株高增加、葉色濃綠，有效改善苗體商品性狀。

2.3NAA與GA

NAA與GA組合聚焦潮州獲繼代苗根系發育與地上部生長協同，NAA誘導WOX11基因表達啟動根原基發生，GA則調節碳代謝相關酶活性，為根系發育提供充足能量。0.2mg/LNAA與 1.0mg/LGA3 配比可促進不定根數量增加及根長增長，維持莖尖分生組織活性，該組合調控蔗糖轉運蛋白（SUT）和己糖激酶（HXK）基因表達，優化光合產物向根系分配，使根系發達且側根數量增多，地上部莖稈粗壯，增強繼代苗對環境脅迫的耐受性，為后續移栽成活奠定生理基礎。

3其他劑影響

3.1吲哚丁酸效

作為生長素類似物，IBA經激活ARF7/19誘導側根原基起始，且協同細胞分裂素增強芽的再生能力，繼代培養時， 0.05mg/L IBA與 0.5mg/Lδ-BA 組合可促進愈傷組織向芽器官定向分化，抑制愈傷組織過度增殖。IBA調控PIN家族蛋白極性分布，優化生長素運輸梯度，促進維管束系統發育，讓再生芽木質部與韌皮部連接更完善，IBA能調節抗氧化酶系統，減少活性氧積累，維持細胞分裂微環境穩定，有效提升潮州獲繼代苗生根質量與移栽成活率。

3.2激動素作用

相較6-BA，激動素（KT）與細胞分裂素受體AHK3親和力更高，能更高效激活A-ARR與B-ARR信號通路，促進細胞周期蛋白CYCD4；1表達，加速細胞分裂進程。 0.3mg/LKT 與 0.1mg/L NAA組合下，潮州側芽誘導率顯著提升，且芽體緊湊健壯。KT抑制衰老相關基因SAG11表達提升芽體活力，調節碳氮代謝關鍵酶活性，促進可溶性糖與氨基酸積累，為芽持續分化與生長提供物質基礎，在潮州獲繼代增殖的芽質量優化中發揮關鍵作用。

3.3新型劑影響

蕓苔素內酯借助激活油菜素內酯不敏感1（BRI1）受體，調節BES1/BZR1轉錄因子活性，增強抗氧化酶的催化活性，提升繼代苗在逆境下的抗性水平， 0.01mg/L 蕓苔素內酯與0.5mg/L6-BA相組合，可顯著增強潮州獲繼代苗中超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）的活性，使玻璃化現象出現的概率降低。多效唑以抑制赤霉素合成關鍵酶貝殼杉烯氧化酶活性的方式，掌控細胞伸長與激素之間的平衡， 0.2mg/L 多效唑處理可使潮州獲莖節間的長度縮短、莖粗變大，培養出矮壯樣式的優質繼代苗，優化幼苗形態的結構組成，為后續大規模生產供給技術方面支撐。

4外植體效應

4.1莖段的作用

莖段外植體借由自身富有的分生組織存量，在潮州獲繼代增殖過程中凸顯高效啟動的明顯優勢，其腋芽區域的原分生組織跟初生分生組織，處于6-BA與NAA組合作用期間，可以迅速讓CYCD3；1基因表達得以激活，直接引發側芽萌動以形成叢生芽形態。憑借完整的莖段維管束系統，新生組織有了穩定的物質運輸通道，讓 0.5mg/Lδ-BA 和 0.1mg/L NAA 構成的調節劑組合，可精準把控細胞分裂與伸長間的平衡，防止愈傷組織過度生長，莖段細胞的生長素極性運輸體系跟植物生長調節劑協同起效，引發不定根原基的起始活動，借助調控W0X11基因的表達，達成芽到根發育的有序連貫，為潮州獲高效無性繁殖篩選優質外植體。

4.2葉片的影響

葉片柵欄及海綿組織的葉肉細胞在2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）與6-BA的協同作用之下進行脫分化，帶動LBD16等愈傷組織相關基因的活化，生成有分化潛能的愈傷組織塊。后續借助調整KT與NAA的比例，能促使愈傷組織向芽器官產生分化。葉片細胞全能性表達，得借助精準的激素調控模式，0.3mg/LKT跟 0.1mg/L NAA組合起來，可顯著提高芽再生效率，培養過程中，葉片外植體借助調節抗氧化酶系統行事，如增強SOD的催化活性，降低褐化現象出現的比率，維持繼代增殖不間斷地進行。

4.3兩者的差異

莖段外植體靠著預存的分生組織這一基礎，以快速的反應應對植物生長調節劑，6-BA占據主導的芽直接再生途徑效率較高，但它針對消毒處理的敏感度偏高；葉片外植體依賴的是脫分化-再分化進程，4-D讓愈傷組織開始生成，其芽再生的情況被細胞分裂素與生長素的比例嚴格管控。就維管束的發育情況而言，莖段外植體可以直接形成跟母本相似的輸導組織，而葉片再生的芽，必須經歷維管束重新分化構建，葉片外植體初代芽誘導周期長，莖段的則縮短近一半，但就多代繼代培養而言，葉片外植體展現出更強的遺傳穩定性，兩者相互配合，為潮州獲繁殖體系的優化供給多元方案。

5培養件影響

5.1溫度的協同

在潮州獲繼代增殖中， $（ 2 5 ＼pm 2 ） ＼textcircled { ＼cdot }$ 的溫度環境可維持細胞內糖代謝與激素代謝動態平衡。此溫度區間內，細胞分裂素氧化酶（CKX活性適中，既避免6-BA過度降解，又防止其積累引發玻璃化現象；ARF與GA信號通路中關鍵酶活性達峰值，確保NAA與GA3對細胞伸長和根芽分化的精準調控。低溫環境 （lt;20^°C） 降低細胞膜流動性，抑制植物生長調節劑跨膜運輸載體活性，致使6-BA難以與受體AHK4有效結合，芽分化相關基因CYCD3；1表達量顯著下降，高溫 （gt;30^°C） 加速GA降解，破壞其與6-BA協同促進莖伸長的平衡關系，激活熱激蛋白（HSP）表達，消耗細胞內能量，削弱植物生長調節劑對細胞分裂的促進作用。

5.2光強的作用

2000＼～3000Ix適宜光照強度下，光合系統I（PSII）效率達最優，蔗糖合成酶（SS與腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）活性顯著增強，為細胞分裂提供充足碳源，提升6-BA誘導芽分化的效率，光強調控光受體介導的信號通路，藍光受體CRY1與紅光受體phyB協同作用，調節植物生長調節劑信號轉導關鍵因子，強光 （gt;40001×） 激活phyB信號通路，抑制DELLA蛋白降解，減弱GA促進莖伸長的效應；且強光誘導活性氧積累，激活茉莉酸（A）信號通路，拮抗細胞分裂素對芽增殖的促進作用。弱光 （lt;10001x） 顯著降低生長素極性運輸載體PIN1與PIN2的表達，致使NAA無法有效誘導不定根發生；弱光下碳代謝受阻，淀粉合成減少，影響細胞分裂的能量供應，適宜光強還能調控類黃酮合成關鍵基因CHS與F3H的表達，增強抗氧化能力，緩解植物生長調節劑使用導致的氧化脅迫，維持繼代苗正常的形態建成與生理代謝。

5.3光時的影響

16h光照/8h黑暗的光周期能激活核心生物鐘基因CCA1與LHY表達，調控下游PRR家族基因，影響細胞周期蛋白CYCD3；1表達節律，增強6-BA誘導芽增殖的效果。光照階段，光信號借助ELF3蛋白與生物鐘互作，促進GA生物合成關鍵基因GA20ox表達，協同GA3促進莖伸長；黑暗階段，生物鐘調控ABA合成關鍵基因NCED表達，維持激素平衡，避免細胞分裂素過度作用引發生長紊亂，長光周期 （gt;18h） 延長GA信號傳導，雖促進莖節伸長，但持續光照抑制側芽分生組織活性，致使芽分化數量減少；長光周期擾亂碳氮代謝節律，降低硝酸還原酶（NR）與谷氨酰胺合成酶（GS）活性，影響氮素利用效率。短光周期 激活ABA合成途徑，抑制ARF轉錄因子活性，抵消NAA對不定根發生的誘導作用；短光周期下植物生長調節劑運輸載體表達量下降，削弱其在組織內的有效分布，合適光周期調節生物鐘與激素信號互作，優化潮州獲碳氮代謝平衡，協同植物生長調節劑促進繼代苗蛋白質合成與器官發育，顯著提升整體增殖質量。

6結語

植物生長調節劑的合理組合通過調控激素平衡、基因表達及信號傳導通路，對潮州獲的繼代增殖過程產生了顯著影響。在本研究中，6-BA、NAA等基礎調節劑與新型調節劑協同作用時，在不同外植體類型中表現出差異化效應，并受到溫度、光照等培養條件的顯著調控。結果表明，特定的調節劑組合能夠有效促進芽的分化、根系的形成以及苗體質量的提升，為深入解析細胞分裂與器官分化的分子機制提供了重要依據。這些研究成果不僅為構建潮州獲高效離體繁殖體系提供了堅實的理論支撐和技術支持，也為廣東省重點保護的極小種群野生植物的快速擴繁、種群恢復和生態保育提供了科學可行的技術路徑。對于珍稀瀕危植物的保護與生物多樣性的持續維系具有重要的現實意義和應用價值。

參考文獻

[1]羅義，馬愷，趙丙昊，等.沉水植物生長影響因子研究進展[J].花卉，2020（12）：292-293.

[2]陳譚星，孫慧軍，曹力凡，等.不同植物生長調節劑對構樹營養品質的影響[J].飼料研究，2022，45（11）：97-101.

[3]潤云龍，程萬強.不同植物生長調節劑組合在陽光玫瑰葡萄上的應用[J].安徽農學通報，2024，30（19）：37-41.

[4]劉銀萍，阮贊譽.不同植物生長調節劑與葉面肥組合對冬小麥的影響研究[J].安徽農學通報，2024，30（11）：19-23.

[5]孫月麗，李飛，張立樹，等.不同植物生長調節劑組合對‘黃冠梨'果實生長和品質的影響[J].北方果樹，2024（3）：18-20.

[6]張首偉.不同植物生長調節劑組合對‘陽光玫瑰'葡萄果實品質的影響[D].咸陽：西北農林科技大學，2023.

作者簡介：張建生（1976一），男，漢族，廣東潮州人，本科，高級工程師，研究方向為生物多樣性保護研究、森林經營和病蟲害防控。