植物激素研究新思路论文

1．首次成功地应用α－萘乙酸延长花椰菜和甘蓝的保鲜期。李曙轩在美国留学时，美国在应用植物生长调节剂延长鳞茎类和薯芋类蔬菜贮藏期方面已获得成功，但在延长甘蓝类蔬菜保鲜期方面刚刚开始探索。李曙轩意识到，甘蓝和花椰菜是全世界普遍食用的蔬菜，若能用激素处理的方法代替冷藏法延长保鲜期，将有广阔的发展前景。在阅读了大量科技文献，并在认真总结前人经验的基础上，他用各种植物生长调节剂，进行多种方法处理，终于获得成功。他把α－萘乙酸甲脂先喷在纸屑上，然后与产品一起混装在包装箱里，明显地抑制了采后脱叶，延长了保鲜期。1947年，他在《美国园艺学报》上发表了《α－萘乙酸甲脂对花椰菜保鲜作用的研究》论文，1948年，完成了博士论文《植物生长调节剂对花椰菜和结球甘蓝采后脱叶的影响》。李曙轩率先研究了用植物生长调节剂延长甘蓝类蔬菜保鲜期。2．开发出应用生长素类物质刺激茄果类单性结实技术。李曙轩认识到用生长素类物质促进单性结实，防止茄果类落花落果，提高产量，是一项极其有效而易于在中国推广的技术，因此在回国时，有意识地带回了2，4－D，β－萘氧乙酸（βNOA）等生长素类物质。50年代初期，他就在国内开始用2，4－D防止番茄、茄子的落花落果，促进单性结实获得成功，明显地增加了产量。在以后30多年里，他一方面推广这项技术，另一方面则不断地加以改进和完善。70年代，他研究使用对－氯苯氧乙酸（PCPA）代替2，4－D，提高了工效，减轻了药害。现在用2，4－D和PCPA防止落花已成为各地普遍使用的生产措施。他发表的代表性论文有《植物生长刺激素对于番茄落花及结实的影响》、《植物生长刺激物对于茄子落花及结实的影响》、《应用苯酚类生长调节剂防止番茄落花增加产量的效果》等。国际园艺界的调查报告记载：“中国是应用植物生长调节剂增加番茄产量最多的国家。”这项举世公认的成就凝聚了李曙轩近40年的心血。3．最先在世界上用激素控制瓠瓜的性别表现。瓜类是雌雄同株异花植物，其性别调控机理和技术一直是遗传学、园艺学和植物生理学研究的重点。到80年代，已经可以用植物激素调节黄瓜的性别表现，但还没有人在瓠瓜上作过试验。李曙轩经过多次试验，1978年终于成功地用植物激素控制了瓠瓜的性别表现。他用乙烯利在苗期处理瓠瓜植株，使原来很少开雌花的主蔓开出了大量雌花，大幅度地提高了产量。1979年，李曙轩在《植物生理学报》上发表了题为《黄瓜及瓠瓜的性别表现与激素控制》论文，这一发现，提出了激素可以改变植物遗传中的雌性或雄性表现，1980年，李曙轩在美国科罗拉多大学召开的美国园艺学会第77届年会上宣读了题为《瓠瓜性别表现的激素控制》的论文，为各国科学家所重视。1986年，他主持的“蔬菜作物化学控制技术”研究课题，由于在瓠瓜性别调控方面取得的研究成果，获国家教委颁发的科技进步二等奖。李曙轩在植物激素应用领域内的研究很广泛，在使用2，4－D防止大白菜脱叶，用顺丁烯二酸联氨（MH）控制洋葱及大蒜在贮藏期间发芽，用乙烯利对番茄进行催熟等方面，都取得了明显的效果。1988年以后，李曙轩相继出版了《植物生长调节剂与农业生产》、《植物生长调节剂与蔬菜生产》2本专著，全面总结了他的研究成果，系统地介绍了国内外的研究进展和应用技术。

植物激素对附子多糖含量的影响

植物在生长的过程中受到内源激素(或外源激素)的调节作用，因此在植物的栽培过程中激素对其生长发育、生理生化、产量、品质、次生代谢产物等都可能会产生作用。

【摘要】 目的研究植物激素对附子多糖含量的影响。方法在附子的苗期和子根膨大期喷施不同的激素，采用蒽酮-硫酸比色法测定多糖含量。结果不同的激素间差异明显，赤霉素(GA)、α-萘乙酸(NAA)对多糖含量的增加也有作用;6-苄氨基嘌呤(6-BA)和6-糠氨基嘌呤(KT)对多糖含量的增加也有作用;吲哚乙酸(IAA)有抑制影响。结论植物激素对附子多糖的含量有显著的影响。

【关键词】 植物激素; 附子; 多糖

Abstract：ObjectiveTo study the effects of plant hormones on the determination of polysaccharide of Aconitum plant hormones were sprayed on the Aconitum carmichaili at the seedling growing period and tubers expanding anthrone-sulfuric acid colorimetry was used to determine the results showed that there was significant difference between the effect on the increment of the content of polysaccharide with the treatments of GA and NAA were and KT also improved the content of polysaccharide,but IAA had inhibitory effect on effects of plant hormones on the determination of polysaccharide of Aconitum carmichaili are singificant.

Key words：Plant hormones; Aconitum carmichaili; Polysaccharide

附子是我国常用的中药，为毛茛科乌头Aconitum carmichaeli Deb.的子根，附子的主要有效成分为乌头类生物碱:乌头碱(aconitine)、中乌头碱(mesaconitine) 与次乌头碱(hypaconitine)等，具有抗炎、镇痛、强心、抗心律失常、降血糖等药理作用, 有回阳救逆、补火助阳、散寒除湿的功效 [1，2]。中草药多糖在增强机体免疫功能及抗肿瘤、抗肝炎、抗溃疡、调血脂、降血糖、抗衰老方面都有作用[3]。附子多糖提取液还具有抗癌、抗衰老和增强免疫机能等作用[4]。附子多糖高效低毒的生物学特性,近年来逐渐受到了人们的关注，是人们新药研发方向之一。植物激素作为化控技术在农业上发挥了重要的作用,对药用植物次生代谢产物也有影响，但在附子上的研究尚未开展。因此，研究激素对多糖含量的影响，对附子的栽培管理、标准化生产和药用价值的利用都有重要的意义。

1 材料与仪器

材料试验材料来自四川江油附子GAP基地的主要栽培种，由侯大斌教授鉴定。随机区组设计，重复3次，种植在西南科技大学校内实验田。试验田土壤特性：全氮含量为，速效氮含量为 mg/kg，速效磷含量为 mg/kg，速效钾含量为 mg/ kg,有机质 mg/kg。底肥：农家肥30 000 kg/ha，油枯3 000 kg/ha，高效磷肥750 kg/ha，按附子生产要求进行田间管理，每月除1次草。激素选用：GA(60 mg/L)，6-BA(40 mg/L)，NAA (30 mg/L)，IAA(20 mg/L)，KT (25 mg/L)，对照(清水)，分别在苗期和子根膨大期喷施，06-27收获。

收获附子先用自来水清洗干净，在用蒸馏水漂洗两次，装入牛皮纸袋放入烘箱，在105℃下烘30 min，再在60～70℃下烘干至恒重，粉碎过60目筛，4℃冰箱保存，备用。

仪器设备、试剂旋转蒸发仪(Buchi公司)，BP211D电子分析天平(Storis公司)，T6普析通用新世纪紫外分光光度计(北京普析)，高速冷冻离心机(Backman公司)，中药切片机(长沙中南制药机械厂)、中草药粉碎机(天津泰斯特仪器有限公司)。

无水乙醇，丙酮，乙醚，氯仿，正丁醇，浓硫酸，蒽酮，葡萄糖等，以上试剂均为分析纯。

2 方法

附子多糖的提取[5，6]称取干燥的附子粉200 g,加入适量80%乙醇,回流提取3 h,抽滤，药渣挥尽乙醇后,沸水提取2次,1 h/次,合并提取液,浓缩至200 ml,加95% 乙醇使醇含量达到80% ,于4℃冰箱中醇沉过夜，离心(5 000 r/min，10 min)，沉淀依次用无水乙醇、丙酮洗涤,得到粗多糖。用热水将粗多糖溶于水,用Sevage法(氯仿∶正丁醇=5∶1)除蛋白,重复3次(用考马斯亮蓝法测得无蛋白为止)。流水透析后, 蒸发浓缩至200 ml, 加95%乙醇使醇含量达到80% ,于4℃冰箱中醇沉过夜。离心,沉淀依次用无水乙醇、丙酮洗涤,真空干燥，称重计算得率。

多糖含量的测定采用蒽酮-硫酸法[7]。以糖浓度(C，μg /L)为横坐标，吸光度(A)为纵坐标，绘制标准曲线，得回归方程A= 7,r= 2，葡萄糖在20～100 μg/L与吸光度呈良好的线性关系。

换算因子的测定精密称取附子多糖100 mg,溶于1L容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。精密吸取1 ml于具塞试管中,按照蒽酮-硫酸法方法测定吸光度,根据回归方程计算多糖浓度中葡萄糖的浓度C,按下式计算出换算因子f。f= C·D/W。式中W为多糖质量(mg) , C为葡萄糖浓度(μg /ml) ,D为稀释倍数。测得换算因子f= ( n= 5,RSD=)。

样品溶液的制备精密称取不同处理的附子样品 g(n=3)，加入150 ml 80 %乙醇回流提取3 h,抽滤，残渣挥尽乙醇后,用100 ml水提取1 h, 2次,离心，定容至250 ml的容量瓶中,为样品液。

精确度实验精密称取附子粉5份，每份1 g，按照“”项下的方法同时制取5份样品溶液。精密移取各样品溶液各1 ml分别置于具塞试管中，按照“”项下的方法测定吸光度，计算附子多糖含量。测得RSD=(n=5),说明该分析方法精密度良好。

稳定性实验按“”项下样品溶液制备方法制备，吸取1 ml试液于具塞试管中，按照“”下的方法测定吸光度，每隔1 h测定1次，连续6 h，考察其稳定性。测得吸光度在6 h内无明显变化，稳定性较好(RSD=)。

数据处理数据用SAS软件进行方差分析和最小显著差数法(LSD)分析。

3 结果

精制多糖的得率干燥的附子粉200 g,得到精制多糖 g,得率为(n=3)。

回收率的测定精密称取5份附子样品液各 g,分别加入30 mg左右的附子多糖,按照“”项下样品溶液的制备和“”项下的测定方法操作,测得吸光度,计算回收率(R)。回收率R=，RSD=(n=5)表1 回收实验结果

植物激素对附子多糖含量的影响精密吸取“”项下样品液1 ml于具塞试管中，按照蒽酮-硫酸法测定吸光度，按回归方程计算样品液中葡萄糖的浓度，按照下面公式计算附子粉中多糖的含量。样品中含量(% ) = (CD /W Rf) ×100%。式中: C为样品液中葡萄糖的浓度, D为稀释倍数, f为换算因子, W为样品质量,R为回收率。各处理样品中多糖含量和方差分析表见表2。表2 方差分析表

激素对附子多糖的含量的影响见表3。区组间的方差分析可知，F=,说明不同的激素间差异具有明显的差异性，多糖对不同激素的敏感性存在差异。GA，NAA对多糖含量的提高最为显著，平均含量分别是 ， mg/g，比对照增加了，，与其它激素和对照的差异达到极显著;两种细胞分裂素对多糖含量的影响也有显著的增加，但作用低于GA,NAA，含量分别为 mg/g和 mg/g，增加量分别是，和对照的差异也达到极显著。IAA对多糖含量有明显的抑制作用，多糖含量仅为 mg/g。几种激素的作用效果GA，NAA>KT，6-BA>CK>IAA。表3 激素对附子多糖含量影响分析

字母表示处理间的差异显著水平，相同的字母表示两处理间没有差异，不同的字母表示两处理间差异显著，大写字母表示差异极显著(1%)，小写字母表示差异显著(5%)

4 讨论

植物在生长的'过程中受到内源激素(或外源激素)的调节作用，因此在植物的栽培过程中激素对其生长发育、生理生化、产量、品质、次生代谢产物等都可能会产生作用。多糖作为附子有效成分之一，是评价附子药用价值的主要标准之一。目前对多糖含量的测定使用的方法还主要是经典的紫外比色法，通过验证，该方法具有较好精密度和稳定性，回收率也较高，是检测多糖含量的优良的方法之一。通过实验可以发现，激素对多糖的含量有调节作用。除IAA外其它几种激素对多糖含量都有明显的增加作用，说明IAA的作用具有不稳定性，这与前人研究的激素IAA的调节作用具有不稳定性比较相似[8]。IAA在植物生长的不同时期易受到吲哚乙酸氧化酶的破坏而失去作用，对植物的生长发育产生有影响，可能是抑制多糖含量的原因之一。由于激素对植物生长调节机理目前还不是很清楚，激素对多糖含量的影响还有待进一步研究。

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收稿日期：2007-10-25基金项目：深圳市科技和信息局基金资助项目作者简介：王丹（1982-），女，辽宁本溪人，硕士研究生，从事植物生物技术研究。注：雷江丽为通讯作者。大花美人蕉茎尖组织培养技术研究王 丹1,2，雷江丽2，吴燕民3，吕 慧2，郁继华1(1.甘肃农业大学 农学院，甘肃 兰州 730070；2.深圳市园林科学研究所，广东 深圳 518003；3.中国农业科学院 生物技术研究所，北京 100081)摘 要：以大花美人蕉（Canna×generalis）根茎茎尖为外植体进行组织培养技术研究，筛选出芽诱导适宜的培养基为MS + 6-BA （单位下同）+ TDZ ；MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基能较好地诱导分化出丛生芽, 继代增殖培养中与MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基交替使用可减少畸形芽，增殖系数达；适宜的生根培养基为MS + 6-BA + NAA ，生根率达，且植株生长健壮，移栽易成活。关键词：大花美人蕉；茎尖；组织培养中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2008)01-0033-04Research on Shoot-tip Culture of Canna×generalisWANG Dan1,2, LEI Jiang-li2, WU Yan-min3, LÜ Hui2, YU Ji-hua1( of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu China; Institute of LandscapeGardening, Shenzhen 518003, Guangdong China; Research Institute, Chinese Academy of AgriculturalSciences, Beijing 100081, China)Abstract: The paper mainly studied on tissue culture of Canna×generalis with the stem tips asexplants. The results showed that the bud inoculation medium was MS + 6-BA ; the best of clump shoot induction and differentiation medium was MS + 6-BA +TDZ + NAA ; using MS + 6-BA + TDZ + NAA asproliferation medium, an optimal proliferation rate was obtained. When the two kinds of mediumused alternatively, the effect was better. The optimum rooting medium was MS + 6-BA +NAA , the rate of rooting could reach , and cultured in this medium, the plant grewwell and easy to words: Canna×generalis; shoot-tip; tissue culture大花美人蕉(Canna×generalis)属美人蕉科(Cannaceae)美人蕉属(Canna)的园艺杂交种[1]，是多年生喜光宿根草本花卉，原产美洲热带和非洲等地。其枝叶茂盛、花朵艳丽、姿态优美、花期长，在深圳地区几乎全年开花，是配置大型花坛的优良品种。大花美人蕉不仅观赏价值高，而且能吸收硫、氯、氟、汞等有害物质，具有净化空气、保护环境的作用，因此，世界许多城市的园林绿化中都广泛应用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切地下根茎的方法，繁殖速度慢、增殖效率低，而且连续营养繁殖造成病毒积累致使病毒病在各地相当普遍，严重影响其观赏价值。利用茎尖组织培养进行脱毒试管苗快繁，是目前大力繁殖与推广美人蕉的主要手段。关于美人蕉组织培养的研究报道较少[2,3]，本研究探索其组织培养高效的再生体系，以期为品种提纯复壮及遗传转化、性状改良奠定基础。2008,37(1): Plant Science第·34· 37 卷1 材料与方法 材料供试材料为目前城市绿化中普遍应用的大花美人蕉‘President’品种。 外植体选择与处理选择生长健壮、无病虫害的优良母株，挖取带芽胞的根茎，去除表面老皮并用肥皂水清洗。用75%乙醇棉擦拭，然后采用不同的消毒剂及处理时间（升汞10min、2%次氯酸钠10min、2%次氯酸钠20min、2%次氯酸钠 + 升汞5min、2%次氯酸钠 + 升汞10min），封闭式振摇灭菌。无菌水冲洗5 次，置于超净工作台上备用。接种前，剥去外部叶片，露出生长点，立即切取茎尖进行接种。 培养方法及培养条件试验于2006 年10 月在深圳市园林科学研究所组培室进行。诱导、增殖和生根培养基均选用MS为基本培养基，在不同培养阶段附加不同种类、不同浓度配比的植物生长调节剂（表2～表4），蔗糖3%，pH 。培养温度(28±2)℃，光照强度2 500 lx，光照周期为14h/d，相对湿度70%～80%。每处理接种30 瓶。定期观察试管苗生长与分化情况。2 结果与分析 不同消毒处理方式对外植体无菌化的影响因供试外植体取自美人蕉地下根茎，表面污染物较多，不易消毒，且不同植物及外植体的成熟度对消毒剂的反应不同，故本试验选用升汞和次氯酸钠进行灭菌效果比较，以筛选合适的消毒剂及消毒处理时间。由表1 可知，2%次氯酸钠20min 处理的无菌化效果较好，但茎尖褐化较严重，说明灭菌时间过长对去老皮后的幼嫩根茎影响较大。升汞10min 处理与2%次氯酸钠 + 升汞 10min处理，无菌化效果差异不大，但2%次氯酸钠 + 升汞 10min 处理有轻微药害。因此，后续实验选用升汞处理10min 进行外植体消毒。 不同生长调节剂配比对芽诱导的影响以MS 为基本培养基，附加不同浓度6-BA、NAA、2,4-D、KT、TDZ 等（表2），以筛选出较适宜美人蕉茎尖诱导分化的配方。因美人蕉根茎具有休眠特性，芽诱导分化较难。TDZ 具有很强的促进细胞分裂活性，～μmol/L 即可有效促进分化[4]，因此，本实验对TDZ 的诱导效果进行初步探索。试验表明，在不添加任何生长调节剂的MS 基本培养基（1 号）上，茎尖接种10d 后开始生长，叶片展开后，生长停止；15d 后转接到新的MS 培养基上无明显生长，随后叶片逐渐变黄、萎蔫，说明基本培养基中添加生长调节剂是美人蕉离体培养的必要条件。在仅添加6-BA 的2、3、4 号培养基中，高浓度的2 号培养基分化率为，明显好于3、4号培养基，说明美人蕉启动芽诱导分化需要高浓度的细胞分裂素（表2）。11～16 号培养基添加物为不同生长调节剂与TDZ 组合（表2）。仅添加TDZ 的培养基分化率为0，而多种生长调节剂配合使用分化效果更好[5]。其中15 号培养基的侧芽分化率最高，达，且每个茎尖可增殖2～3 个侧芽，但个别茎尖经多次转接后有畸形芽；与2 号培养基相比，分化率明显提高，说明添加低浓度TDZ 可促进芽诱导分化（表2）（图版-a）。5、6、7 号培养基为生根培养基，探讨NAA 对美人蕉茎尖生长和生根的影响。试验结果初步说明美人蕉在6-BA/NAA 小于2/ 时生根率可达50%以上（表2）。8、9、10 号培养基，探讨美人蕉脱分化，诱导愈伤组织，但结果均不理想。因此，建立高效的美表1 不同消毒剂及处理时间对外植体无菌化的影响处 理 接种数污染数污染率(%) 药害情况升汞10min 30 5 基本无药害2%次氯酸钠10min 30 12 无药害2%次氯酸钠20min 30 4 20%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞5min 30 10 3%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞10min 30 5 7%有药害第1 期 王丹,等：大花美人蕉茎尖组织培养技术研究 ·35·人蕉遗传转化再生体系还需进一步探索愈伤组织诱导途径。 芽继代增殖为了探讨优化的芽继代增殖培养基配方，按表3 设计6-BA、NAA、TDZ 的正交实验，以15 号培养基上分化出的丛生芽为接种材料，进行继代增殖培养（图版-b）。由表3 可见，除17、18 号培养基外，低浓度TDZ（）的分化促进作用较高浓度（）的效果好，说明高活性的TDZ 浓度过高反而抑制分化。当 时, NAA 促分化作用显著优于。在TDZ、NAA 浓度相同的情况下，随着6-BA 浓度的升高，分化率提高。但随着继代次数的增多，含高浓度6-BA的27 号培养基分化率略有下降，甚至有个别畸形芽产生，说明高浓度细胞分裂素对短期的分化有促进作用[9]，但继代数次后，芽已经萌动，自身具有分化能力，需适当降低6-BA 浓度进行壮苗，以避免畸形芽产生。因此，在增殖过程中交替使用分化增殖系数较高的19 号培养基和27 号培养基，既可保证较高的芽分化率，又可使继代苗生长健壮，减少畸形芽。 生根诱导增殖芽3～5cm 长时，转接到生根培养基上培养约10d 后，可见到根生成（图版-c）。接种20d 后统计生根结果（表4）。从表4可见，所用培养基上都有根生成，说明美人蕉生根较容易；结合生根率和生长势，我们认为MS + 6-BA + NAA 培养基较适宜美人蕉生根。表2 不同植物生长调节剂组合的比较植物生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA 2,4-D KT TDZ分化率(%) 生根率(%) 备注1 0 0 0 0 02 9 0 0 0 0 参考[2]3 5 0 0 0 0 参考[3]4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 08 0 0 4 0 09 0 0 2 1 0 参考[6]10 0 0 2 0 参考[7]11 0 0 0 0 012 0 0 0 参考[8]13 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 0 5 0 0 表3 不同生长调节剂配比对芽继代繁殖的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA TDZ接种数分化率(%)增值系数 生长势17 30 ++18 30 ++19 30 ++20 30 ++21 30 ++22 30 ++23 30 ++24 30 +25 30 ++26 30 +27 30 ++28 30 +注：++ 表示生长势强；+表示生长势弱。同列中不同字母表示差异显著(P＜＝，表4 同。表4 不同的生长调节剂配比对组培苗生根的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA接种数生根苗数生根率(%)植株生长势29 0 30 19 +30 0 30 21 ++31 30 20 +++32 30 16 ++注：+++ 表示生长势强；++表示生长势中等；+表示生长势弱。第·36· 37 卷3 结 论美人蕉根茎生长在土壤中，无菌化操作较困难。灭菌试验表明，升汞震荡灭菌10min 效果较好，采回的外植体应尽快处理接种，放置时间过长伤口处易染菌，导致接种后褐化较严重。MS + 6-BA + ZDT + NAA 培养基能较好地诱导分化丛生芽，MS + 6-BA + TDZ NAA 为较好的增殖培养基，在增殖培养过程中这两种配方交替使用效果更好；短时间使用高浓度生长调节剂对增殖有促进作用，但长时间使用高浓度生长调节剂会使组培苗质量下降。在试验中还发现，转接次数多的茎尖较转接次数少的分化率大，建议在接种后的10～20d 内及时转接。选用MS + 6-BA + NAA 为生根培养基，生根率较高，根系粗壮、根毛密集，植株生长健壮（图版-d），且移栽成活率较高。参考文献:[1] Segeren W, et al. 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