探究NAA对植物根和芽生长影响的试验设计

赵远勤

摘    要：本试验以玉米、小麦、绿豆和豌豆种子为试验材料，探究不同浓度的NAA对4种植物根和芽生长的影响。结果表明，促进不同植物根和芽生长的NAA最适浓度不同，且根比芽敏感，同时验证了生长素类似物NAA的生理作用具有两重性。

关键词： NAA；根和芽的生长；两重性

文章编号：1005-2690（2023）06-0001-03       中国图书分类号：G633.91       文献标志码：B

玉米、小麦、绿豆和豌豆是重要的农作物，玉米和小麦为单子叶植物，绿豆和豌豆为双子叶植物。本试验选用玉米、小麦、绿豆和豌豆种子作为试验材料，探究NAA对4种植物根和芽生长的影响，以供参考。

1 探究不同浓度NAA对4种植物根和芽生长的影响

1.1 试验材料和方法

准备生长素类似物NAA，玉米、小麦、绿豆和豌豆4种种子，蒸馏水，NaOH，无水乙醇，光照培养箱，电脑，烧杯，量筒，培养皿，容量瓶，滴管，直尺，浸泡种子12 h。

1.2 配制不同浓度NAA溶液

配制NAA母液10-2 mol/L，生长素类似物NAA难溶于水，称取0.931 g的NAA，将15 mL的乙醇和10 mol/L的NaOH搅拌至充分溶解，加水至500 mL。配制不同浓度的NAA溶液。

1.3 处理试验

将培养皿冲洗、烘干并贴标签，从左到右依次为清水和不同浓度的NAA溶液。在每个培养皿中放入一张滤纸，加入10 mL相应浓度的溶液，挑选浸泡过12 h、大小一致的10粒种子摆放到培养皿中。加盖后置于光照培养箱培养，温度为25 ℃，培养时长为4 d。每天观察种子根和芽的生长情况，加入一定量的NAA溶液，保持培养皿中NAA的浓度不变。4 d后测量4种种子的根长和芽长，求其平均值。将测量的数据输入电脑，绘制根和芽生长的柱形图。

1.4 试验结果和分析

观察不同浓度的NAA对植物根和芽生长的影响，分析4种植物种子根與芽的生长状况。由于浓度组10-2 mol/L种子均坏死，所以只能记录其他几组试验数据。

1.4.1 探究不同浓度NAA对玉米根和芽生长的影响

根据统计结果显示，NAA促进玉米种子根生长的最适浓度为10-8 mol/L，10-6 mol/L开始抑制根的生长，浓度越高抑制情况越明显。NAA促进玉米芽生长的最适浓度为10-6 mol/L，10-4 mol/L开始抑制芽的生长，浓度越高抑制情况越明显。说明生长素类似物作用与生长素一样具有两重性，结果如图1和表1所示。

1.4.2 探究不同浓度NAA对小麦根和芽生长的影响

根据统计结果显示，NAA促进小麦种子根生长的最适浓度为10-9 mol/L，10-7 mol/L开始抑制根的生长，浓度越高抑制情况越明显。NAA促进小麦芽生长的最适浓度为10-6 mol/L，10-5 mol/L开始抑制芽的生长。说明生长素类似物作用与生长素一样具有两重性，结果如图2和表2所示。

1.4.3 探究不同浓度NAA对绿豆根和芽生长的影响

根据统计结果显示，NAA促进绿豆种子根生长的最适浓度为10-10 mol/L，10-6 mol/L开始抑制根的生长。NAA促进绿豆芽生长的最适浓度为10-9 mol/L，10-7 mol/L开始抑制芽的生长。说明生长素类似物作用与生长素一样具有两重性，结果如图3和表3所示。

1.4.4 探究不同浓度NAA对豌豆根和芽生长的影响

根据统计结果显示，NAA促进豌豆种子根生长的最适浓度为10-9 mol/L，10-7 mol/L开始抑制根的生长。NAA促进豌豆芽生长的最适浓度为10-10 mol/L，10-6 mol/L开始抑制芽的生长，结果如图4和表4所示。

2 探究NAA促进玉米和绿豆幼苗生根的最适浓度

查阅相关资料发现，选用树木和花卉作为试验材料，插条生根不明显且时间较长。为此利用清水培养上述4种幼苗作为插条生根的植株。选取株高12 cm左右的幼苗，切去根系，将幼苗下端削成斜面，在不同浓度的NAA中浸泡24 h，取出后用清水漂洗基部，用自来水培养，每天观察并换水加水。观察5 d后发现，小麦和豌豆幼苗生根不明显，玉米和绿豆幼苗生根较明显。

2.1 试验材料

玉米、绿豆幼苗，蒸馏水，配制不同浓度的NAA溶液。

2.2 处理试验

将长势差不多的玉米和绿豆幼苗切去根系，将幼苗下端削成斜面，分别浸泡在不同浓度的NAA溶液中，每种浓度放置3株幼苗。24 h后取出并用清水漂洗基部，换自来水培养，每天换水并观察，5 d后测量根长。

2.3 试验结果

因浓度组10-2 mol/L玉米和绿豆幼苗切段在处理24 h后死亡，所以只能记录其他几组试验数据。

2.3.1 探究NAA促进玉米幼苗生根的最适浓度

根据测量结果显示，NAA促进玉米幼苗生根最适浓度为10-8 mol/L，10-6 mol/L开始抑制根的生长，结果如图5和表5所示。

2.3.2 探究NAA促进绿豆幼苗生根的最适浓度

根据测量结果显示，NAA促进绿豆幼苗生根最适浓度为10-9 mol/L，10-7 mol/L开始抑制根的生长，NAA浓度为10-3 mol/L时幼苗死亡，结果如表6和图6所示。

3 讨论

本试验的选材很重要，早期选用其他试验材料均失败，如水稻，蚕豆等。在探究不同浓度NAA促进幼苗生根的最适浓度试验中，选用树木和花卉作为试验材料，插条生根不明显且时间较长，因此选用玉米和绿豆幼苗作为试验材料。

配制不同浓度NAA在本试验中非常重要，在相关试验中，直接将NAA加入蒸馏水中，溶解并不充分，会影响试验结果。本试验加入助溶剂NaOH使NAA充分溶解，改用容量瓶和电子秤，大大减小试验误差。

本试验以玉米、小麦、绿豆和豌豆4种植物种子为材料，在探究NAA促进根和芽生长的最适浓度的试验中，促进玉米根生长的最适浓度为10-8 mol/L，促进玉米芽生长的最适浓度为10-6 mol/L，促进小麦根生长的最适浓度为10-9 mol/L，促进小麦芽生长的最适浓度为10-6 mol/L，促进绿豆根生长的最适浓度为10-10 mol/L，促进绿豆芽生长的最适浓度为10-9 mol/L，促进豌豆根生长的最适浓度为10-9 mol/L，促进豌豆芽生长的最适浓度为10-10 mol/L。在探究NAA促进玉米和绿豆幼苗生根的最适浓度中，促进玉米幼苗生根最适浓度为10-8 mol/L，促进绿豆幼苗生根最适浓度为10-9 mol/L。

结果表明，NAA促进不同植物不同器官生长的最适浓度不同，且根比芽敏感。不同浓度NAA对不同植物根和芽均有促进和抑制作用，同时验证了NAA的生理作用具有两重性。比较发现，单子叶植物玉米和小麦的根和芽最适浓度均高于双子叶植物绿豆和豌豆根和芽的最适浓度，得出双子叶的根和芽比单子叶的根和芽对生长素类似物敏感。