外源植物生长调节剂对水培垂盆草生长效应的影响

黄鑫豫

摘要 为探讨外源植物生长调节剂对水培植物生长效应的影响，以垂盆草为材料，用不同浓度的萘乙酸（NAA）和生长素（IAA）处理茎段，测定水培过程中垂盆草生物量的增长速率、生根所需时间、单株生根数、平均根长及根系活力，并进行形态学观察。结果表明，外源植物生长调节剂NAA和IAA均能促进水培垂盆草的生长，相比之下，IAA的作用效果优于NAA，浓度为100 mg/L的IAA处理效果最佳，用此浓度处理后，水培垂盆草的生物量增长速率加快，根系发生时间约为4 d，单株生根数最多，根长最长，根系活力强，植株挺拔、叶色鲜亮浓绿，生长状况良好。

关键词 外源植物生长调节剂；垂盆草；水培；生长

中图分类号 S482.8 文献标识码 A 文章编号 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）为景天科景天属多年生草本植物，茎平卧葡匐状延伸，3叶轮生，叶倒披针形至长圆形，先端近急尖，基部急狭，形如鼠牙[1]。垂盆草性状优良、四季常绿，一般在屋顶绿化、地被、护坡、花坛、吊篮等城市景观工程中广泛应用，也可以作为庭院地被植物。花卉水培是以水为介质对花卉进行栽培的现代农业技术，通过水生诱变技术对普通植物进行驯化从而产生类似于水生植物的组织结构，因清洁卫生、管理方便、观赏价值高、不易感染病虫害等优点，逐渐受到广大消费者的青睐[2]。

根系的诱导是水培过程中植物能否成活的关键因子，而不定根的发生和发育受激素的调控[3]。研究表明，水培豆瓣绿在植物生长调节剂30 mg/L吲哚丁酸（IBA）的处理下生根效果最好[4]。生根粉ABT和生长素（IAA）对冷杉水培过程中愈伤组织的诱导、生根率及生根数量均有显著的促进作用[5]。浓度为40 mg/L的萘乙酸（NAA）可诱导水培茉莉的生根量、生根率及根系总长度达到最佳水平[6]。150 mg/L NAA对金钱树的生根具有最佳的促进作用，表现为插条的根鲜重最重、根数量最多、根系活力最强[7]。不同浓度的NAA和IAA对水培植物的作用效应存在诸多不同[8-12]。垂盆草作为一种匍匐生长的植物，广泛应用于地被绿化，而用于水培垂吊植物悬挂于室内的研究则鲜见报道。本研究以垂盆草的茎段为供试材料，通过外源植物生长调节剂IAA和NAA诱导水培过程中根系的发生、发育及生长，为垂盆草的规模化水培种植提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料与仪器

1.1.1 材料與试剂。垂盆草：一年生，购于襄阳市商都花鸟市场；NAA、IAA：Ruibio进口分装，购于合肥博美生物科技有限责任公司；乙醇、高锰酸钾：购于襄阳市盈达科技有限公司。

1.1.2 仪器。紫外可见分光光度计：UV-2550型，日本岛津公司；纯水机：WaterPro PS型，美国Labconco公司。

1.2 试验方法

1.2.1 茎段的选择及处理。选取生长状况良好、无病虫害、大小基本一致的一年生垂盆草幼苗，沿茎尖向根部数6个节，在第6节的节下约0.5 cm处剪取，茎段长约10 cm。先用自来水对茎段进行冲洗，再用0.01%高锰酸钾溶液浸泡伤口消毒10 min，取出茎段后用蒸馏水冲洗3次。培养容器为烧杯（容量为100 mL），烧杯用相同浓度的高锰酸钾浸泡15 min，再用蒸馏水冲洗干净。植物生长调节剂处理共分5组：NAA 50 mg/L（N1）、100 mg/L（N2）；IAA 50 mg/L（I1）、100 mg/L（I2）；以蒸馏水处理为对照（CK）。茎段下端约1/3浸泡于各处理溶液中，处理3 h后置于100 mL烧杯中水培，5个重复。各处理植物置于散射光处培养，白天温度为18～20 ℃，夜晚温度为15～18 ℃。试验于2017年4月1日开始至4月7日结束。endprint

1.2.2 植物生长及根系发育状况的测定。试验前测定各茎段的生物量，1周后再测定1次生物量。同时测定生根时间、单株生根数和根长。试验结束后采用TTC法测定新生根系的根系活力，并拍照以记录形态学的变化。

1.3 数据分析

采用Excel软件分析测得数据的平均值和标准差，用SPASS 17.0软件做显著性分析，并用Origin 8.5作图。

2 结果与分析

2.1 外源植物生长调节剂对水培垂盆草生物量增长速率的影响

生物量是表征植物生长和发育状况的重要指标。在无外源植物生长调节剂的水培条件下，垂盆草生物量的增长速率最慢（图1）。与CK相比，垂盆草添加植物生长调节剂后，生物量的增长速率显著增加。不同的生长调节剂对生物量的影响有所不同，IAA对生物量的促进作用明显优于 NAA。不同浓度的IAA对生物量的作用效应也存在显著差异，具体表现为I2优于I1，100 mg/L IAA对生物量的促進作用最优，可能因为低浓度的生长素不能诱导植物细胞的分化，而 100 mg/L IAA对垂盆草水培过程而言能有效地诱导中柱鞘细胞的分裂并逐步形成不定根，从而导致生物量的增长。

2.2 外源植物生长调节剂对水培垂盆草根系发育的影响

对水培植物而言，根系的发生和发育是决定植物水培成活的决定因素。在无植物生长调节剂存在的条件下，垂盆草在试验期间无根系发生。添加植物生长调节剂后，垂盆草的根系发生和发育良好（表1）。不同的生长调节剂对根系发生、发育的影响有显著差异，IAA的促进作用优于NAA，具体表现为：生根时间显著缩短、单株生根数明显增多、平均根长显著增加。不同浓度的IAA对根系发育的促进作用也存在明显不同，I2优于I1。因此，在生产中选择100 mg/L IAA能显著促进垂盆草在水培过程中根系的发生和发育，可能因为该浓度的IAA能有效促进根原基的形成，从而促进不定根的分化和发生[13]。

根系是植物活跃的吸收器官和合成器官，根的生长状况和活力水平直接影响植物地上部分的营养供应进而影响整株植物的生长。在无植物生长调节剂的条件下，水培垂盆草无根系产生，故活力无法检测。水培过程中添加植物生长调节剂能显著促进垂盆草根系活力，而IAA的促进作用明显优于NAA（图2）。就IAA而言，不同浓度的IAA对根系活力的促进作用也存在显著差异，I2优于I1。因此，在水培垂盆草的过程中，添加100 mg/LIAA根系活力最强，可能是因为该浓度的IAA能有效刺激并维持中柱鞘细胞的持续分裂和分化，从而保证了根系的活力水平，这对于水分和矿质营养的吸收及运输具有重要意义。

2.3 外源植物生长调节剂对水培垂盆草形态学的影响

植物形态学是表征植物整体的生长和发育状况的重要指标。从图3可以看出，垂盆草在水培过程中不添加植物生长调节剂，叶片萎蔫，切口附近茎和叶片出现腐烂现象。添加植物生长调节剂后，与对照相比，生长状况良好。而添加IAA的垂盆草生长情况优于NAA，表现为植株挺拔、叶片伸展、叶色鲜亮浓绿，在节处有明显的根系出现。其中，添加100 mg/L IAA的垂盆草从多个节处分化出根系。因此，从形态学角度观察，在垂盆草的水培过程中，添加100 mg/L IAA效果最佳。

3 结论

根是植物的营养器官，主要吸收土壤水分及溶解于水中的无机盐，并通过木质部运输到地上组织。根系的发生和发育状况决定着水培过程中植物能否存活，而根系的诱导受激素的调控。以往研究表明，NAA和IAA能促进水培植物根系的发育[14-15]。本试验中添加外源植物生长调节剂NAA和IAA能有效促进水培垂盆草的生长，而IAA的促进作用明显优于NAA，100 mg/L IAA处理的效果最佳。具体表现为：垂盆草的生长速率加快，根系发生时间约为4 d，单株生根数最多，根长最长，根系活力强，植株挺拔、叶片伸展、叶色鲜亮浓绿，生长状况良好。因此，在垂盆草的水培实践中，可用100 mg/L IAA进行生根诱导处理。

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