周臻華

(江蘇省前黃高級中學(xué) 213161)

不同濃度的吲哚-3-丁酸都能促進(jìn)植物生長嗎？是否吲哚-3-丁酸濃度越大，促進(jìn)效果越明顯？在學(xué)習(xí)完“人教版必修3的第3章第2節(jié)生長素的生理作用”后，興趣小組的學(xué)生想知道除了燕麥胚芽鞘做實(shí)驗(yàn)效果良好外，按照容易取得、操作簡單、效果明顯的原則進(jìn)行選擇，還可采用哪些材料？筆者和興趣小組一起采用蠶豆芽尖、蠶豆根尖和大蒜根尖，嘗試進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。

1 材料和方法

1.1 儀器準(zhǔn)備 電子天平、100 mL小燒杯、玻璃棒、移液管、洗耳球、100 mL的容量瓶、量筒、250 mL的棕色磨口瓶、直尺、剪刀、繪圖紙、標(biāo)簽紙、蒸餾水、蠶豆和大蒜、1g小瓶裝的吲哚-3-丁酸粉末。

1.2 材料培養(yǎng) 蠶豆的培養(yǎng)：上年生干蠶豆用清水浸泡48h，在此期間換水2～4次。待蠶豆吸水飽滿后，挑除壞豆，倒掉清水，剩余少量在容器底部，上面用濕毛巾覆蓋，每天用清水清洗蠶豆1次，在室溫下培養(yǎng)(10℃～25℃)4～5d，待根長至5 cm左右，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

大蒜的培養(yǎng)：市場上采購的大蒜通常都是用抑芽丹處理過的，處于休眠期，為了打破休眠期可以采用如下方法：用低濃度的赤霉素浸泡大蒜的鱗莖座或?qū)⒋笏饨菰谇逅?4 h，然后將大蒜的形態(tài)學(xué)下端浸沒在清水中進(jìn)行培養(yǎng)。每天添加適量的清水，3～4 d后，根長至5 cm左右，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.3 試劑配制 稱取0.01 g吲哚-3-丁酸，倒入100 mL小燒杯中，加少量的無水乙醇用玻璃棒進(jìn)行攪拌直到完全溶解，加入蒸餾水定容至100 mL，配制成0.1 g/L即(10-1g/L的吲哚-3-丁酸母液。取10 mL母液加蒸餾水定容至100 mL，就配制成0.01 g/L即10-2g/L的吲哚-3-丁酸溶液。再依次配制成10-4、10-6、10-8、10-10、10-12系列濃度梯度的吲哚-3-丁酸溶液。分別裝入不同標(biāo)簽的棕色磨口瓶中待用。進(jìn)行生長長度的判斷還需要有一個(gè)對照，故需要設(shè)置一個(gè)不添加吲哚-3-丁酸的清水作為對照組。

1.4 實(shí)驗(yàn)步驟 ①剪取材料：將長勢良好的蠶豆或大蒜的幼根或幼芽的尖端4 mm切下(產(chǎn)生生長素的部位)，將剩余的10 mm的根或者芽(與尖端接近的一端)剪下待用；②將備用的實(shí)驗(yàn)材料每5個(gè)為一組分別放進(jìn)盛有不同濃度吲哚-3-丁酸溶液的小燒杯中，保持室溫條件下避光培養(yǎng)2 d，間隔12 h進(jìn)行生長長度的測量；③統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和繪制曲線；④分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

2 結(jié)果和分析

2.1 不同濃度吲哚-3-丁酸對蠶豆根生長的影響 分別對一段時(shí)間后不同材料生長長度進(jìn)行測量，計(jì)算生長長度的平均值。

圖1 吲哚-3-丁酸對蠶豆幼根的生長的影響

圖1 為在不同濃度吲哚-3-丁酸溶液中培養(yǎng)2 d后蠶豆幼根生長情況，初始長度為10 mm。從圖1可以看到，在0→10-10g/L濃度范圍內(nèi)，隨著吲哚-3-丁酸溶液濃度繼續(xù)增大，促進(jìn)作用逐漸加強(qiáng)；超過10-10g/L，隨著濃度繼續(xù)增大，促進(jìn)作用逐漸減弱。濃度增大為10-2g/L時(shí)，表現(xiàn)為抑制效應(yīng)。

2.2 不同濃度吲哚-3-丁酸對蠶豆幼芽生長的影響 分析蠶豆芽生長長度柱形圖(圖2)，得出：從0→10-6g/L濃度范圍內(nèi)，隨著吲哚-3-丁酸溶液濃度繼續(xù)增大，促進(jìn)作用逐漸加強(qiáng)；超過10-6g/L，隨著濃度繼續(xù)增大，促進(jìn)作用逐漸減弱。但在實(shí)驗(yàn)中始終未出現(xiàn)抑制效應(yīng)。

圖2 吲哚-3-丁酸對蠶豆幼芽生長的影響

2.3 不同濃度吲哚-3-丁酸對大蒜幼根生長的影響 圖3 顯示了各實(shí)驗(yàn)組大蒜幼根的生長長度，從圖中可以看出，大蒜幼根的生長與吲哚-3-丁酸濃度呈倒U字形關(guān)系。低濃度(<10-12g/L)時(shí)促進(jìn)生長，高濃度(>10-8g/L)時(shí)抑制生長。

圖3 吲哚-3-丁酸對大蒜幼根生長的影響

綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，以蠶豆幼根和大蒜幼根為實(shí)驗(yàn)材料的小組均能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是生長素類似物的生理作用具有兩重性，即在一定范圍內(nèi)，低濃度的生長素類似物促進(jìn)植物生長，高濃度生長素類似物抑制植物生長。以蠶豆幼芽做實(shí)驗(yàn)的小組，能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是一定濃度條件下，隨著生長素類似物濃度改變都促進(jìn)其生長，關(guān)于能否抑制其生長還將進(jìn)一步的探索。將蠶豆的幼根和幼芽實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比得出結(jié)論：同種植物不同器官對生長素類似物的敏感性不同，根較敏感，芽較遲鈍。將蠶豆幼根和大蒜幼根實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比得出結(jié)論：不同的植物生長所需要的生長素類似物的最適宜濃度是不同的。