祝遵凌, 錢燕萍, 金建邦, 周 琦

(1.南京林業(yè)大學南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210037；2.南京林業(yè)大學藝術設計學院，江蘇 南京 210037；3.南京林業(yè)大學風景園林學院，江蘇 南京 210037；4.江蘇省彩色植物多角度開發(fā)工程技術研究中心，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

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)大學藝術設計學院，江蘇 南京 210037；3.南京林業(yè)大學風景園林學院，江蘇 南京 210037；4.江蘇省彩色植物多角度開發(fā)工程技術研究中心，江蘇 靖江 214500)

為了探究歐洲鵝耳櫪試管苗的生根機理，對其生根過程中內源激素含量和酶活性的變化進行了研究.采用三因素三水平正交試驗進行生根統(tǒng)計，結果表明，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源激素(ZR、GA3、IAA、ABA)含量的變化，結果表明，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、抗風力強、適應性廣、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，引進歐洲鵝耳櫪對完善鵝耳櫪屬種質資源、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)學等方面，在對歐洲鵝耳櫪進行大范圍推廣應用前，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，制約種苗產業(yè)化進程.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)技術對鵝耳櫪屬植物進行快速繁殖的報道.許多研究表明，外植體內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)育有著密切的關系[5-7].因此，本試驗通過正交試驗對歐洲鵝耳櫪試管苗進行生根培養(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理，為歐洲鵝耳櫪組織培養(yǎng)的應用提供參考.

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入生根培養(yǎng)基中進行生根培養(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，60 d后統(tǒng)計生根率.生根率/%=生根株數(shù)/誘導株數(shù)×100.

1.2.2 內源激素含量的測定 將生根G3、G5、G6培養(yǎng)基的植株每隔10 d取出進行內源激素含量的測定，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種植物內源激素的含量，在中國農業(yè)大學作物化學控制實驗室進行.

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范圍內的皮層，剪碎混合均勻后進行測定.參照張志良等[8]的方法測定POD、IAAO的活性；參照李煥秀等[9]的方法并進行改進測定PPO活性.

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

2 結果與分析

2.1 不同生長調節(jié)劑配比對試管苗生根的影響

生長素是誘導試管苗生根最重要的影響因子，起到其他植物生長調節(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到極顯著水平(P<0.01)，在一定范圍內對試管苗根的誘導率、生根條數(shù)、根的長度有促進作用.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不定根的形成.圖1顯示：G3、G5、G6處理的試管苗，其內源IAA含量呈“上升—下降”趨勢，40 d時的IAA含量達到峰值；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)結果的極差分析1)Table 2 Range analysis of different rooting medium

1)同列數(shù)據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果1)Table 3 Multiple comparison on 3 factors at 3 levels

1)同列數(shù)據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，啟動植物體產生一系列生理生化反應.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對試管苗內源IAA的含量影響較大，促使植物體啟動生理生化反應，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鍵作用.適量的ABA能促進試管苗不定根的發(fā)生，高含量的ABA則會抑制不定根的發(fā)生；另外，ABA與GA3產生拮抗作用，從而與GA3共同對試管苗不定根的發(fā)生產生影響.圖2顯示，G3、G5、G6處理的試管苗，其內源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致使ABA含量開始較低，20 d時各處理的ABA含量達到最低值，不定根完成誘導后，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胞數(shù)量及其分裂速度，從而促進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，其內源ZR含量均呈“上升—下降”趨勢，20 d時的ZR含量達到峰值，分別為9.62、11.62、16.92 ng·g-1.施用外源激素可導致內源細胞分裂素發(fā)生變化，因此，0～20 d時，試管苗的ZR含量較高.一定量的ZR能促進試管苗生根，ZR含量較高可能會抑制不定根的產生從而促進不定芽的分化.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，則促進不定根的伸長生長；同時，GA3與ABA產生拮抗作用，從而與ABA共同對外植體不定根的發(fā)生產生影響.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源GA3含量下降，從而促進生根.

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胞分裂素，導致IAA/ZR下降，而后試管苗開始吸入大量生長素類物質，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.在有酚類物質存在的條件下，POD還能參與生長素的代謝及促使細胞壁的木質化.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天達到峰值.說明0～30 d可能是不定根的誘導期，POD活性上升有助于IAA的氧化，適量的內源IAA有利于根原基的誘導和發(fā)育.30～40 d，POD活性下降導致試管苗IAA含量升高，從而有利于不定根的誘導生成.POD活性在40～50 d再次呈上升趨勢，50 d達到第2次峰值，從而促進不定根的伸長生長.

2.3.2 PPO活性 在試管苗的生根過程中，PPO能催化酚類物質與IAA結合形成“IAA—酚酸復合物”，從而促進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時達到峰值.說明0～30 d，PPO活性的上升促進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，從而促進不定根的形成.根原基形成后，30～60 d時，PPO活性下降促進了不定根的表達及伸長.對照組試管苗不定根誘導初期PPO活性較低，可能導致合成的生根輔助因子少，從而使試管苗不定根的誘導率較低.

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，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時達到峰值，使試管苗的內源IAA含量降低，從而有利于根原基的發(fā)育及不定根的誘導，促進不定根的形成.此后，IAAO活性下降，促進不定根的表達及伸長.

扈紅軍等[12]認為，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，在根的表達期要求較高濃度的IAA以促進根的生長，IAAO活性降低[13-14]；但也有研究表明，根表達期的IAAO活性較高，使體內IAA含量下降，促進根的伸長[15].本試驗結果顯示，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培養(yǎng)，試管苗基部的愈傷組織適量，誘導出的不定根數(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)，單獨使用NAA或IBA，誘導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，而NAA較容易引起試管苗產生愈傷組織，因此不適合作為誘導生根的激素.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.本試驗雖未對外源激素進行單因素試驗，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，還需要做進一步研究.

在不定芽誘導生根的過程中，外植體一般對生長素類物質需求較多，而對細胞分裂素類物質需求較少.生長素類物質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 內源激素含量

李勝等[20]研究表明，在葡萄(Vtisvinifera)根系啟動階段，內源ZRs含量上升，IAA、ABA含量下降.肖關麗等[21]研究表明：外源激素的添加與內源激素的作用緊密相關，內源激素的含量、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)育起到促進作用.賀丹等[14]研究表明，牡丹(Paeoniasuffruticosa)根原基誘導期的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.本試驗結果與李勝等[20]、肖關麗等[21]、陳偉等[22]、陳凌艷等[24]的結果相反，而與賀丹等[14]、常永健等[23]的結果一致.試管苗外植體不定根的誘導和發(fā)育相當復雜，各種內源激素共同作用調控植物體生根.只有當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活性從而對內源IAA起作用，進而影響外植體不定根的分化.另外，POD在酚類物質存在時參與生長素的代謝及細胞壁的木質化[26].POD、PPO、IAAO的活性與生根密切相關，不同生根時期相關酶的活性不同.賀丹等[14]研究表明，在牡丹根原基誘導期和根突破表皮期，POD活性呈上升趨勢，PPO、IAAO的活性在根原基誘導初期較低，IAA含量相對較高，而后PPO活性開始上升，IAA含量進一步下降，此結果與本試驗結果一致，即根原基誘導需要較低活性的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，對生根的影響相當復雜，可能因物種不同而不同，具體作用機制有待于進一步研究.

[1] 祝遵凌,許園園,王颯.歐洲鵝耳櫪種子變溫層積過程中結構的變化[J].東北林業(yè)大學學報,2013,41(7):1-5.

[2] MAYNARD B K, BASSUK N L. Stock plant etiolation and stem banding effect on the auxin dose-response of rooting in stem cuttings ofCarpinusbetulusL. ‘Fastigiata’ [J]. Plant Growth Regulation, 1991,10(4):305-311.

[3] MAYNARD B K, BUSSUK N L. Stock plant etiolation, shading, and banding effects on cutting propagation ofCarpinusbetulus[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science, 1992,117(5):740-744.

[4] MAYNARD B K, BUSSUK N L. Effects of stock plant etiolation, shading, banding, and shoot development on histology and cutting propagation ofCarpinusbetulusL. ‘Fastigiata’ [J]. Journal of the American Society for Horticultural Science, 1996,121(5):853-860.

[5] 肖尊安,熊紅.不定根發(fā)生機理的研究進展[J].生物技術通報,2002(3):31-34.

[6] 黃烈健,王鴻.林木植物組織培養(yǎng)及存在問題的研究進展[J].林業(yè)科學研究,2016,29(3):464-470.

[7] HAISSIG B E. Influence of auxins and auxin synergists on adventitious root primordia initiation and development [J]. New Zealand Journal of Forestry Science, 1973(4):311-323.

[8] 張志良,瞿偉菁.植物生理學實驗指導[M].3版.北京:高等教育出版社,2003:123-124,188-189.

[9] 李煥秀,王喬春,李春秀.梨芽和莖尖多酚氧化酶活性和總酚含量的初步研究[J].四川農業(yè)大學學報,1994,12(2):218-222.

[10] 宋麗紅,曹幫華.光葉楮扦插生根的吲哚乙酸氧化酶、多酚氧化酶、過氧化物酶活性變化研究[J].武漢植物學研究,2005,23(4):347-350.

[11] WIESMANN Z, RIOV J, EPSTEIN E. Comparison of movement and metabolism of indole-3-acetic acid and indole-3-butyric in mung bean cuttings [J]. Physiologia Plantarum, 1988,74(3):556-560.

[12] 扈紅軍,曹幫華,尹偉倫,等.不同處理對歐榛硬枝扦插生根的影響及生根過程中相關氧化酶活性的變化[J].林業(yè)科學,2007,43(12):70-75.

[13] MONCOUSIN C H, GASPAR T H. Peroxidase as a marker for rooting improvement ofCynarascolymusL. culturedinvitro1 [J]. Biochemie Und Physiologie Der Pflanzen, 1983,178(4):263-271.

[14] 賀丹,王政,何松林.牡丹試管苗生根過程解剖結構觀察及相關激素與酶變化的研究[J].園藝學報,2011,38(4):770-776.

[15] NAG S, SAHA K, CHOUDHURI M A. Role of auxin and polyamines in adventitious root formation in relation to changes in compounds involved in rooting [J]. Journal of Plant Growth Regulation, 2001,20(2):182-194.

[16] 樊軍鋒,李玲,韓一凡,等.秦美獼猴桃葉片最佳再生系統(tǒng)的建立[J].西北植物學報,2002,22(4):907-912.

[17] 李毅,何明珠,馬海蕓.三倍體毛白楊組織脫分化培養(yǎng)與植株體再生[J].植物研究,2002,22(3):288-291.

[18] 邱璐,王波,蘇開美,等.史密斯桉愈傷組織誘導與分化的進一步研究[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2007,35(9):103-109.

[19] 劉寶光,李成浩,張含國.紅皮云杉的不定芽誘導和植株再生[J].東北林業(yè)大學學報,2010,38(8):4-7.

[20] 李勝,武季玲,李唯,等.初代和繼代培養(yǎng)葡萄試管苗的內源IAA、ZRs和ABA含量變化及其與生根的關系[J].植物生理學通訊,2005,41(3):286-288.

[21] 肖關麗,楊清輝,李富生,等.甘蔗組培苗繼代培養(yǎng)中內源激素與綠苗生根率關系研究[J].云南農業(yè)大學學報,2001,16(4):271-273.

[22] 陳偉,施季森,龍偉,等.光皮樺離體培養(yǎng)形態(tài)建成過程中內源激素含量的變化[J].南京林業(yè)大學學報(自然科學版),2006,30(3):67-70.

[23] 常永健,陳四維,馬寶焜,等.蘋果莖尖培養(yǎng)中植物激素與不定根形成關系的研究[J].河北農業(yè)大學學報,1991,14(4):1-4.

[24] 陳凌艷,鄭宇,陳禮光,等.西洋杜鵑組培苗生根培養(yǎng)及其內源激素含量變化的研究[J].福建林學院學報,2011,31(2):131-135.

[25] 辜云杰,鄧小敏,張建康,等.IBA及NAA對山杜英組培苗生根過程中POD、PPO活性的影響[J].亞熱帶植物科學,2004,33(2):8-9.

[26] ROUT G R. Effect of auxins on adventitious root development from single node cuttings ofCamelliasinensisL. Kuntze and associated biochemical changes [J]. Plant Growth Regulation, 2006,48(2):111-117.

(責任編輯: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

江蘇省工程技術研究中心建設項目(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