歐洲鵝耳櫪試管苗生根培養(yǎng)及其生理生化反應(yīng)

祝遵凌, 錢燕萍, 金建邦, 周 琦

(1.南京林業(yè)大學(xué)南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210037；2.南京林業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，江蘇 南京 210037；3.南京林業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院，江蘇 南京 210037；4.江蘇省彩色植物多角度開發(fā)工程技術(shù)研究中心，江蘇 靖江 214500)

歐洲鵝耳櫪試管苗生根培養(yǎng)及其生理生化反應(yīng)

祝遵凌1,2,3,4, 錢燕萍1,3,4, 金建邦1,3,4, 周 琦1,3,4

(1.南京林業(yè)大學(xué)南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210037；2.南京林業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，江蘇 南京 210037；3.南京林業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院，江蘇 南京 210037；4.江蘇省彩色植物多角度開發(fā)工程技術(shù)研究中心，江蘇 靖江 214500)

為了探究歐洲鵝耳櫪試管苗的生根機(jī)理，對其生根過程中內(nèi)源激素含量和酶活性的變化進(jìn)行了研究.采用三因素三水平正交試驗進(jìn)行生根統(tǒng)計，結(jié)果表明，WPM+1.0 mg·L-1IBA+1.0 mg·L-1NAA (G3處理)是最適合歐洲鵝耳櫪試管苗不定芽生根誘導(dǎo)的培養(yǎng)基.測定了G3、G5、G6處理(生根率分別為高、中、低)的試管苗生根過程中內(nèi)源激素(ZR、GA3、IAA、ABA)含量的變化，結(jié)果表明，3個處理組試管苗的IAA、ZR含量呈“上升—下降”趨勢，ABA含量、IAA/ZR呈“下降—上升—下降”趨勢，GA3含量呈“下降—上升”趨勢，IAA/ABA呈“上升—下降—上升”趨勢.測定對照組、G3處理組過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性的變化，結(jié)果表明：兩組試管苗的POD活性呈“上升—下降—上升—下降”趨勢，PPO、IAAO活性呈“上升—下降”趨勢；G3處理組的POD、PPO、IAAO活性均高于對照組.

歐洲鵝耳櫪; 組織培養(yǎng); 生根培養(yǎng); 內(nèi)源激素; 氧化酶活性

歐洲鵝耳櫪(Carpinusbetulus)又名西洋千金榆，為樺木科鵝耳櫪屬落葉闊葉喬木，主要分布在歐洲及西亞.歐洲鵝耳櫪枝葉濃密、株型緊湊、葉型秀麗、秋色葉金黃、果穗奇特，是頗為美觀的景觀樹種；又因其抗寒性強(qiáng)、抗風(fēng)力強(qiáng)、適應(yīng)性廣、病蟲害少，為我國東部沿海城市園林綠化及荒山造林的理想樹種.我國是鵝耳櫪屬植物的分布中心，引進(jìn)歐洲鵝耳櫪對完善鵝耳櫪屬種質(zhì)資源、豐富我國色葉樹種種類、增加園林觀賞植物的多樣性具有重要意義.目前我國對鵝耳櫪屬植物的研究主要集中在系統(tǒng)分類、起源與演化、形態(tài)解剖和群落生態(tài)學(xué)等方面，在對歐洲鵝耳櫪進(jìn)行大范圍推廣應(yīng)用前，首先要解決的是幼苗培育問題.

目前，歐洲鵝耳櫪主要通過種子繁殖，但種胚存在深度休眠而致使發(fā)芽率較低[1].Maynard et al[2-4]研究報道了歐洲鵝耳櫪扦插生根率較低，屬于較難生根的樹種，制約種苗產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程.組織培養(yǎng)能快速繁殖林木，特別是能保持母株優(yōu)良的性狀.然而目前鮮有利用組織培養(yǎng)技術(shù)對鵝耳櫪屬植物進(jìn)行快速繁殖的報道.許多研究表明，外植體內(nèi)源激素含量及過氧化物酶(peroxidase, POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)、吲哚乙酸氧化酶(indoleacetic acid oxidase, IAAO)與不定根的生長和發(fā)育有著密切的關(guān)系[5-7].因此，本試驗通過正交試驗對歐洲鵝耳櫪試管苗進(jìn)行生根培養(yǎng)，研究激素種類及配比對試管苗生根的影響，測定試管苗在生根過程中內(nèi)源激素含量及POD、PPO、IAAO活性的變化，旨在篩選出最適合歐洲鵝耳櫪的最佳培養(yǎng)基，探索歐洲鵝耳櫪試管苗的生根機(jī)理，為歐洲鵝耳櫪組織培養(yǎng)的應(yīng)用提供參考.

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料為高5～8 cm的單株歐洲鵝耳櫪不定芽，由帶腋芽的莖段誘導(dǎo)而來.不定芽繼代增殖培養(yǎng)基為：WPM+1.0 mg·L-1BA+2.0 mg·L-1KT+0.01 mg·L-1IBA，繼代周期28 d，繼代次數(shù)4～5代.

1.2 方法

表1 正交試驗因素水平表Table 1 Factors and levels of the orthogonal design

1.2.1 最佳生根培養(yǎng)基的篩選 將增殖得到的叢生芽切成單芽轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中進(jìn)行生根培養(yǎng)以獲取完整植株，采用三因素三水平的正交試驗(表1).培養(yǎng)基的pH為5.8，置于25～28 ℃，光照12 h·d-1，光照度2 000 lx的環(huán)境中培養(yǎng)，觀察再生不定根的分化和生長情況.每瓶接種2個外植體，每個處理12瓶，3次重復(fù)，60 d后統(tǒng)計生根率.生根率/%=生根株數(shù)/誘導(dǎo)株數(shù)×100.

1.2.2 內(nèi)源激素含量的測定 將生根G3、G5、G6培養(yǎng)基的植株每隔10 d取出進(jìn)行內(nèi)源激素含量的測定，取樣時間分別為0、10、20、30、40、50、60 d.采用酶聯(lián)免疫吸附測定法測定IAA、GA3、ABA、ZR等4種植物內(nèi)源激素的含量，在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)作物化學(xué)控制實驗室進(jìn)行.

1.2.3 氧化酶活性的測定 將空白WPM培養(yǎng)基(對照組)和生根G3培養(yǎng)基(處理組)的植株每隔10 d取出進(jìn)行POD、PPO、IAAO活性的測定，取樣時間分別為0、10、20、30、40、50、60 d.剪取外植體基部2 cm范圍內(nèi)的皮層，剪碎混合均勻后進(jìn)行測定.參照張志良等[8]的方法測定POD、IAAO的活性；參照李煥秀等[9]的方法并進(jìn)行改進(jìn)測定PPO活性.

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件處理，采用SPSS 13.0、DPS 2000軟件進(jìn)行方差分析、Duncan多重對比.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生長調(diào)節(jié)劑配比對試管苗生根的影響

生長素是誘導(dǎo)試管苗生根最重要的影響因子，起到其他植物生長調(diào)節(jié)劑所不能代替的作用.將繼代培養(yǎng)長勢良好的試管苗接種到生根培養(yǎng)基中，20～25 d發(fā)現(xiàn)有白色的根從試管苗的皮部長出，待試管苗生長60 d時統(tǒng)計生根情況.結(jié)果(表2)顯示，G3處理(A1B3C3)對試管苗不定芽的生根效果最好，即WPM+1.0 mg·L-1IBA+1.0 mg·L-1NAA處理的生根率最高，為90.28%，誘導(dǎo)出的不定根多，生長健壯，且試管苗基部的愈傷組織較少，多數(shù)不定芽為皮部生根，移栽容易成活.方差分析表明(表略)，3個因素對試管苗不定芽生根率的影響均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，在一定范圍內(nèi)對試管苗根的誘導(dǎo)率、生根條數(shù)、根的長度有促進(jìn)作用.極差分析表明，3個因素對試管苗不定芽生根率的影響程度大小為：NAA>培養(yǎng)基>IBA.多重比較(表3)顯示：1/4 WPM培養(yǎng)基的生根率為63.43%，顯著高于1/2 WPM培養(yǎng)基，然而與WPM培養(yǎng)基的差異不顯著；1.0 mg·L-1IBA、1.0 mg·L-1NAA的生根率分別為67.59%、75.93%，顯著高于其他水平.

2.2 試管苗生根內(nèi)源激素含量的變化

2.2.1 IAA含量 IAA對植物生長和形態(tài)發(fā)生有著廣泛的影響，IAA的一個重要生理功能就是促進(jìn)不定根的形成.圖1顯示：G3、G5、G6處理的試管苗，其內(nèi)源IAA含量呈“上升—下降”趨勢，40 d時的IAA含量達(dá)到峰值；G3、G5處理的試管苗在整個生根過程中，IAA含量比G6處理高，這可能是G3、G5處理的生根率高于G6處理的原因.

表2 生根培養(yǎng)結(jié)果的極差分析1)Table 2 Range analysis of different rooting medium

1)同列數(shù)據(jù)后附不同大寫字母者表差異極顯著(P<0.01)，附不同小寫字母者表差異顯著(P<0.05)，附相同字母者表差異不顯著(P>0.05).

表3 三因素三水平間的多重比較結(jié)果1)Table 3 Multiple comparison on 3 factors at 3 levels

1)同列數(shù)據(jù)后附不同大寫字母者表示差異極顯著(P<0.01)，附不同小寫字母者表示差異顯著(P<0.05)，附相同字母者表示差異不顯著(P>0.05).

圖1 歐洲鵝耳櫪生根過程中IAA含量的變化Fig.1 Changes in IAA content in C.betulus during rooting

圖2 歐洲鵝耳櫪生根過程中ABA含量的變化Fig.2 Changes in ABA level in C.betulus during rooting

外源生長素作為一種信號物質(zhì)，啟動植物體產(chǎn)生一系列生理生化反應(yīng).但不同植物需要的生長素種類不盡相同.由G3、G5、G6處理添加的激素種類可知，NAA對試管苗內(nèi)源IAA的含量影響較大，促使植物體啟動生理生化反應(yīng)，從而提高生根率.然而，G3處理與G5處理相比，IAA含量相差不大，而G3處理的生根率為90.28%，G5處理的生根率只有61.11%.因此，IAA含量對試管苗生根有很大的影響.

2.2.2 ABA含量 ABA作為植物天然的抑制性激素，對植物的生根起到關(guān)鍵作用.適量的ABA能促進(jìn)試管苗不定根的發(fā)生，高含量的ABA則會抑制不定根的發(fā)生；另外，ABA與GA3產(chǎn)生拮抗作用，從而與GA3共同對試管苗不定根的發(fā)生產(chǎn)生影響.圖2顯示，G3、G5、G6處理的試管苗，其內(nèi)源ABA含量均呈“下降—上升—下降”趨勢.這可能是因為添加外源激素后，試管苗發(fā)生一系列生理生化反應(yīng)致使ABA含量開始較低，20 d時各處理的ABA含量達(dá)到最低值，不定根完成誘導(dǎo)后，試管苗的ABA含量升高.G3處理的生根率高于G5、G6處理，而且生根時間較G5、G6處理短，培養(yǎng)20 d時就有大量試管苗生根，這可能是由于G5、G6處理的高含量ABA抑制了不定根的分化.在試管苗的生根過程中，可通過添加外源激素使植物內(nèi)源激素含量發(fā)生改變，從而提高試管苗的生根率.G3、G5處理的ABA含量在整個生根過程中比G6處理低，這可能是G3、G5處理的生根率高于G6處理的原因.

2.2.3 ZR含量 適量的ZR在根原基形成及根伸長時能提高細(xì)胞數(shù)量及其分裂速度，從而促進(jìn)根的縱向伸長生長和橫向根徑生長.圖3顯示，G3、G5、G6處理的試管苗，其內(nèi)源ZR含量均呈“上升—下降”趨勢，20 d時的ZR含量達(dá)到峰值，分別為9.62、11.62、16.92 ng·g-1.施用外源激素可導(dǎo)致內(nèi)源細(xì)胞分裂素發(fā)生變化，因此，0～20 d時，試管苗的ZR含量較高.一定量的ZR能促進(jìn)試管苗生根，ZR含量較高可能會抑制不定根的產(chǎn)生從而促進(jìn)不定芽的分化.G3處理的ZR含量低于G5、G6處理，因此，G3處理的生根率高于G5、G6處理.

2.2.4 GA3含量 GA3能抑制植株生根培養(yǎng)起始期的細(xì)胞分裂，從而抑制根的分化和形成，在不定根完成分化后，則促進(jìn)不定根的伸長生長；同時，GA3與ABA產(chǎn)生拮抗作用，從而與ABA共同對外植體不定根的發(fā)生產(chǎn)生影響.G3、G5、G6處理的試管苗，其GA3含量大致呈“下降—上升”趨勢，直至最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)(圖4).在生根過程中適量的外源激素可能會使試管苗內(nèi)源GA3含量下降，從而促進(jìn)生根.

圖3 歐洲鵝耳櫪生根過程中ZR含量的變化Fig.3 Changes in ZR level in C.betulus during rooting

2.2.5 IAA/ABA、IAA/ZR 在外植體生根培養(yǎng)的過程中，不僅IAA、ABA、ZR的絕對量會對外植體的生根率產(chǎn)生影響，且IAA、ABA、ZR的相對量也會影響外植體不定根的發(fā)生.由圖5、6可知，試管苗在生根的過程中無論是IAA/ABA還是IAA/ZR，G3處理均高于G5、G6處理.G3、G5、G6處理的IAA/ABA呈“上升—下降—上升”趨勢，0～10 d緩慢上升，10～20 d急劇上升，20～30 d下降，30～60 d緩慢上升后趨于平穩(wěn)狀態(tài).試管苗在生根的過程中，G3、G5、G6處理的IAA/ZR呈“下降—上升—下降”趨勢.這可能是由于試管苗起初吸入大量細(xì)胞分裂素，導(dǎo)致IAA/ZR下降，而后試管苗開始吸入大量生長素類物質(zhì)，從而使IAA/ZR上升.因此，生根培養(yǎng)基中試管苗IAA/ZR、IAA/ABA的提高，會促進(jìn)了不定根的形成和生長.

2.3 試管苗生根酶活性的變化

2.3.1 POD活性 POD在植物的生長中起著重要作用，與插穗不定根的形成和發(fā)育存在著密切聯(lián)系.在有酚類物質(zhì)存在的條件下，POD還能參與生長素的代謝及促使細(xì)胞壁的木質(zhì)化.圖7顯示，對照組試管苗的POD活性低于G3處理組，說明添加外源激素能提高試管苗的POD活性，從而提高生根率.對照組、G3處理組的POD活性均呈“上升—下降—上升—下降”趨勢，第30、50天達(dá)到峰值.說明0～30 d可能是不定根的誘導(dǎo)期，POD活性上升有助于IAA的氧化，適量的內(nèi)源IAA有利于根原基的誘導(dǎo)和發(fā)育.30～40 d，POD活性下降導(dǎo)致試管苗IAA含量升高，從而有利于不定根的誘導(dǎo)生成.POD活性在40～50 d再次呈上升趨勢，50 d達(dá)到第2次峰值，從而促進(jìn)不定根的伸長生長.

2.3.2 PPO活性 在試管苗的生根過程中，PPO能催化酚類物質(zhì)與IAA結(jié)合形成“IAA—酚酸復(fù)合物”，從而促進(jìn)愈傷組織的分化及不定根的形成[10].圖8顯示，對照組試管苗的PPO活性低于G3處理組，說明添加外源激素能提高試管苗的PPO活性，從而提高生根率.對照組、G3處理組的PPO活性均呈“上升—下降”趨勢，30 d時達(dá)到峰值.說明0～30 d，PPO活性的上升促進(jìn)試管苗合成大量的生根輔助因子，有利于根原基的發(fā)育及不定根的誘導(dǎo)，從而促進(jìn)不定根的形成.根原基形成后，30～60 d時，PPO活性下降促進(jìn)了不定根的表達(dá)及伸長.對照組試管苗不定根誘導(dǎo)初期PPO活性較低，可能導(dǎo)致合成的生根輔助因子少，從而使試管苗不定根的誘導(dǎo)率較低.

圖5 歐洲鵝耳櫪生根過程中IAA/ABA的變化Fig.5 Changes in IAA/ABA ratio in C.betulus during rooting

圖7 歐洲鵝耳櫪生根過程中POD活性的變化Fig.7 Changes in POD activity in C.betulus during rooting

圖9 歐洲鵝耳櫪生根過程中IAAO活性的變化Fig.9 Changes in IAAO activity in C.betulus during rooting

2.3.3 IAAO活性 IAAO可以氧化IAA，因此，IAAO活性的高低與根的發(fā)生有重要關(guān)系[11].圖9顯示，對照組試管苗的IAAO活性低于G3處理組，說明添加外源激素能提高試管苗IAAO的活性，有利于不定根的誘導(dǎo)，從而提高生根率.對照組、G3處理組的IAAO活性均呈“上升—下降”趨勢，50 d時達(dá)到峰值，使試管苗的內(nèi)源IAA含量降低，從而有利于根原基的發(fā)育及不定根的誘導(dǎo)，促進(jìn)不定根的形成.此后，IAAO活性下降，促進(jìn)不定根的表達(dá)及伸長.

扈紅軍等[12]認(rèn)為，不定根的形成初期可分為2個階段，即生長素敏感階段、生長素不敏感階段.研究表明，在根的表達(dá)期要求較高濃度的IAA以促進(jìn)根的生長，IAAO活性降低[13-14]；但也有研究表明，根表達(dá)期的IAAO活性較高，使體內(nèi)IAA含量下降，促進(jìn)根的伸長[15].本試驗結(jié)果顯示，無論G3處理組還是對照組，IAAO的活性均只有一個峰值，而后呈下降趨勢.

3 結(jié)論與討論

3.1 試管苗生根

WPM+1.0 mg·L-1IBA+1.0 mg·L-1NAA最適合歐洲鵝耳櫪試管苗不定芽生根誘導(dǎo)培養(yǎng)，試管苗基部的愈傷組織適量，誘導(dǎo)出的不定根數(shù)較多，生長健壯.樊軍鋒等[16]對秦美獼猴桃(Actinidiachinensis)的研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)使用NAA或IBA，誘導(dǎo)生根效果較二者混合使用的差.李毅等[17]研究報道，IBA較適合毛白楊(Populustomentosa)不定芽的生根誘導(dǎo)，而NAA較容易引起試管苗產(chǎn)生愈傷組織，因此不適合作為誘導(dǎo)生根的激素.邱璐等[18]對史密斯桉(Eucalyptussmithii)的研究發(fā)現(xiàn)，與IBA、IAA相比，NAA更適合試管苗不定根的誘導(dǎo).本試驗雖未對外源激素進(jìn)行單因素試驗，但正交試驗表明，NAA比IBA更適合作為歐洲鵝耳櫪不定根的誘導(dǎo)激素，至于二者的配合使用是否比單一使用NAA的效果更好，還需要做進(jìn)一步研究.

在不定芽誘導(dǎo)生根的過程中，外植體一般對生長素類物質(zhì)需求較多，而對細(xì)胞分裂素類物質(zhì)需求較少.生長素類物質(zhì)一般在外植體生根前期起刺激作用，后期反而可能會阻礙外植體不定根的形成.添加外源激素主要是通過改變植物內(nèi)源激素的含量而促使器官分化.不同植物甚至同種植物不同品種外植體不定根的誘導(dǎo)對激素的需求都不盡相同.因此，通過不斷試驗從而掌握生長素的施用種類、濃度、時間對外植體的生根具有至關(guān)重要的作用.劉寶光等[19]研究發(fā)現(xiàn)，添加生長素反而會抑制紅皮云杉(Piceakoraiensis)試管苗生根，而空白培養(yǎng)基卻可大大提高生根率.本試驗中，歐洲鵝耳櫪的生根過程并未出現(xiàn)此類現(xiàn)象，可能是激素并未在試管苗中大量積累或者是歐洲鵝耳櫪不定根的分化需要較高含量的生長素.

3.2 內(nèi)源激素含量

李勝等[20]研究表明，在葡萄(Vtisvinifera)根系啟動階段，內(nèi)源ZRs含量上升，IAA、ABA含量下降.肖關(guān)麗等[21]研究表明：外源激素的添加與內(nèi)源激素的作用緊密相關(guān)，內(nèi)源激素的含量、比例與實踐中外源激素的配比及水平對甘蔗(Saccharumofficinarum)不定根的形成效果相一致；在根系啟動階段，內(nèi)源ZRs含量上升，IAA、ABA含量下降，IAA/CTK高，有利于生根.陳偉等[22]研究表明，添加外源激素使得內(nèi)源激素ZR、ABA、IAA、iPA含量的增加，從而對芽、根的形成、發(fā)育起到促進(jìn)作用.賀丹等[14]研究表明，牡丹(Paeoniasuffruticosa)根原基誘導(dǎo)期的IAA含量下降，而生根后IAA含量升高；同時，ZR含量在根誘導(dǎo)期也大幅下降，而在根原基形成和根伸長期升高；IAA/ABA、IAA/ZR的變化趨勢與IAA含量的基本相近，分別在根原基發(fā)生初期和根伸長生長前期出現(xiàn)峰值.常永健等[23]研究表明，蘋果(Maluspumila)試管苗生根主要取決于IAA/ABA，比值高有利于根數(shù)量的增加及生長.陳凌艷等[24]對西洋杜鵑(Rhododendronhybridum)試管苗進(jìn)行生根培養(yǎng)時發(fā)現(xiàn)，IAA含量、ABA含量、IAA/GA3、IAA/ZR呈“上升—下降”趨勢，而GA3含量、ZR含量、IAA/ABA呈“下降—上升”趨勢，ABA/GA3則保持在一個相對穩(wěn)定的水平.本試驗結(jié)果表明：較高含量的IAA有助于試管苗生根，ABA含量前期呈下降趨勢，說明ABA在根原基的誘導(dǎo)階段可能起抑制作用；ZR含量呈“上升—下降”趨勢，GA3含量呈“下降—上升”趨勢，直至最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，與ABA含量的變化趨勢大致相同，說明GA3、ABA含量可能對生根的影響不大；IAA/ABA呈“上升—下降—上升”趨勢，IAA/ZR呈“下降—上升—下降”趨勢，說明IAA含量可能是影響試管苗生根的主要因素.本試驗結(jié)果與李勝等[20]、肖關(guān)麗等[21]、陳偉等[22]、陳凌艷等[24]的結(jié)果相反，而與賀丹等[14]、常永健等[23]的結(jié)果一致.試管苗外植體不定根的誘導(dǎo)和發(fā)育相當(dāng)復(fù)雜，各種內(nèi)源激素共同作用調(diào)控植物體生根.只有當(dāng)各種激素的含量趨于平衡時才能得到較好的生根效果.

3.3 相關(guān)酶活性

本試驗中，對照組、G3處理組試管苗的POD活性呈“上升—下降—上升—下降”趨勢，而PPO、IAAO活性呈“上升—下降”趨勢，對照組的POD、PPO、IAAO活性均低于G3處理組.Haissig[7]研究發(fā)現(xiàn)，生根素是在POD以及一些其他酶的作用下合成的.辜云杰等[25]研究報道，外源激素影響POD活性從而對內(nèi)源IAA起作用，進(jìn)而影響外植體不定根的分化.另外，POD在酚類物質(zhì)存在時參與生長素的代謝及細(xì)胞壁的木質(zhì)化[26].POD、PPO、IAAO的活性與生根密切相關(guān)，不同生根時期相關(guān)酶的活性不同.賀丹等[14]研究表明，在牡丹根原基誘導(dǎo)期和根突破表皮期，POD活性呈上升趨勢，PPO、IAAO的活性在根原基誘導(dǎo)初期較低，IAA含量相對較高，而后PPO活性開始上升，IAA含量進(jìn)一步下降，此結(jié)果與本試驗結(jié)果一致，即根原基誘導(dǎo)需要較低活性的IAAO及較高活性的POD、PPO；根生長期需要較低活性的POD、IAAO及較高活性的PPO.POD、PPO、IAAO通常相互作用影響試管苗不定根的分化，對生根的影響相當(dāng)復(fù)雜，可能因物種不同而不同，具體作用機(jī)制有待于進(jìn)一步研究.

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(責(zé)任編輯:施曉棠)

Physiology and biochemistry dynamics inCarpinusbetulusduring rooting culture

ZHU Zunling1, 2, 3,4, QIAN Yanping1,3,4, JIN Jianbang1,3,4, ZHOU Qi1,3,4

(1.Collaborative Innovation Center of Sustainable Forestry in Southern China, Nanjing Forestry University, Nanjing, Jiangsu 210037, China; 2.College of Arts & Design, Nanjing Forestry University, Nanjing, Jiangsu 210037, China; 3.College of Landscape Architecture, Nanjing Forestry University, Nanjing, Jiangsu 210037, China; 4.Multi-angle Development Research Center of Colored Plants in Jiangsu Province, Jingjiang, Jiangsu 214500, China)

To investigate the rooting mechanism ofCarpinusbetuluswhen tissue culture seedling, basal medium, IBA, NAA at 3 levels were applied toC.betulusin orthogonal design. Variations in enzyme activities and endogenous hormones were studied during rooting. The result showed that the optimum medium for seed rooting was WPM+1.0 mg·L-1IBA+1.0 mg·L-1NAA. Then 4 endogenous hormones (ZR, GA3, IAA, ABA) from treatments G3, G5, and G6with rooting rates in an descending order were tested. Activities of peroxidase (POD), polyphenol oxidase (PPO), indoleacetic acid oxidase (IAAO) activities were determined in G3and CK. Results showed that IAA and ZR levels firstly increased and then dropped. ABA and IAA/ZR ratio started with a reduction, followed by a climb, and end up with a decrease. GA3level peaked in the middle of the rooting period while IAA/ABA ratio rose generally with a sharp drop in middle of the period. POD activity fluctuated all the period while PPO and IAAO increased first and then decreased. Averagely, activities of POD, PPO and IAAO of G3were higher in treatments than the CK.

Carpinusbetulus; tissue culture; rooting culture; endogenous hormones; oxidase activity

2015-11-09

2016-10-13

江蘇省工程技術(shù)研究中心建設(shè)項目(BM2013478)；江蘇省科技計劃項目(BY2015006-01)；江蘇省六大人才高峰項目(NY-029)；江蘇省“青藍(lán)工程”資助項目(2012).

祝遵凌(1968-)，男，教授，博士.研究方向：園林植物栽培及應(yīng)用.Email:zhuzunling@aliyun.com.

S687.9

A

1671-5470(2017)01-0043-07

10.13323/j.cnki.j.fafu(nat.sci.).2017.01.008