如何提高洋葱根部生长速度的研究

谢美华，李 霖，杨海艳，郭淑媛陈莉莉，宋信信，胡永涛，范树国

(1.楚雄师范学院化学与生命科学系，云南 楚雄 675000;2.云南省高校应用生物学重点实验室，云南 楚雄 675000;3.楚雄医药高等专科学校信息中心，云南 楚雄 675000)

洋葱 (Allium cepa)是百合科的草本植物。洋葱根尖是生物实验课程教学中常用的实验材料，生物实验教学中需要大量的洋葱根尖以满足实验教学的需要。在培养洋葱根尖的过程中，常遇到洋葱根尖的生长速度太慢的情况，如何提高洋葱根尖的生长速度方面的研究报道也相对较少［1—3］。

植物生长调节剂是能刺激细胞分裂和伸长的一类化合物的总称，其浓度过低不能起到促进的效果，浓度过高会抑制细胞的生长。为了能在短时间内使洋葱根部长到适合长度，本文利用吲哚乙酸 (IAA)、6－苄氨基腺嘌呤 (6－BA)、萘乙酸 (NAA)这三种实验室常用的植物生长调节剂，以不同浓度、不同处理时间和不同培养温度三个因素设计正交实验，分别在沙和水两种培养基质进行培养，来探究如何提高洋葱根部的生长速度，从而为需用洋葱根尖的实验准备提供一定的参考。

1 实验材料和方法

1.1 试验材料、试剂与设备

洋葱;IAA溶液;6－BA溶液;NAA溶液;恒温培养箱、分析天平、游标卡尺、培养瓶。

1.2 方法

1.2.1 正交试验设计

研究不同的植物生长调节剂、处理时间和培养温度三个因素对洋葱生根率的影响，采用L9(34)正交设计进行试验，观察各因素对洋葱生根的影响，因素与水平设计见表1。因素A、B、C是三个平行因素，分别与因素D、E组合。

表1 因素与水平Table 1 factors and levels

1.2.2 洋葱生根试验

选取当年采收饱满光亮且鳞茎盘大的洋葱，用刀片将底部鳞片轻轻割去一薄层，且避免伤害根芽［4］。按正交试验设计处理两个大组:一组培养在放有水的培养瓶中，每隔两天换一次煮沸后并冷却的自来水;一组培养在沙中，定期检查保证沙子湿润。每个处理重复三次。

1.3 数据分析

每隔两天统计一次水中培养洋葱的生根数，沙中培养的洋葱第15天进行统计。Excel处理数据，利用SPSS 17.0软件进行方差分析。

表2 正交试验结果 (水中)Table 2 The result of orthogonal test(in water)

2 试验结果与分析

2.1 洋葱在培养基质水中的正交试验结果分析

按正交试验设计组合进行，在培养基质水中进行培养，第15天对洋葱所生的根长进行测量，正交试验的结果如表2所示。根据极差R的判断，ADE因素组合中，3个因素对洋葱根长的影响大小依次为培养温度＞处理时间＞植物生长调节剂IAA。BDE、CDE因素组合中，3个因素对洋葱根长的影响大小依次都为培养温度＞植物生长调节剂6－BA和NAA＞处理时间。

通过试验数据进行直观分析，根长得最快的方法是试验编号26(C3D2E1)，即用150mg/L植物生长调节剂NAA处理5分钟，20℃培养。从表3的方差分析可以看出，在本试验所研究的范围内，温度对洋葱的根长在1%差异水平有极显著的影响，室温下洋葱根长 (Mean±SE)为2.54±0.44cm，25℃时1.57±1.27cm，30℃时1.33±0.26cm。三种植物生长调节剂和处理时间这两个因素对洋葱根的生长速度没有显著性的影响。

表3 方差分析表 (水中)Table 3 The table of variance analysis(in water)

表4 正交试验结果 (沙中)Table 4 The result of orthogonal test(in sand)

2.2 水中最优条件的验证试验

选取表2中筛选出的最适宜条件验证正交试验优选的洋葱根部生长较快条件的稳定性，做3组平行实验，每组3个重复。试验结果表明，平均生根率为2.31±0.66，试验结果的重复性较好。

2.3 洋葱在培养基质沙中的正交试验结果分析

按正交试验设计组合进行处理，在培养基质沙中进行培养，培养的第15天对洋葱的根长进行统计，正交试验的结果如表4所示，根据极差R的判断，三种植物生长调节剂对洋葱根长的影响不一样。在ADE因素组合中，3个因素对洋葱根长的影响大小依次为培养温度＞处理时间＞植物生长调节剂IAA。BDE、CDE因素组合中，3个因素对洋葱根长的影响大小依次都为培养温度＞植物生长调节剂6－BA和NAA＞处理时间。

通过试验数据进行直观分析，根长得最快的方法是试验编号24(B1D2E2)，即用50mg/L植物生长调节剂6－BA处理5分钟，25℃培养。从表5的方差分析可以看出，在本试验所研究的范围内，温度在1%差异水平对洋葱的根长有极显著地影响，室温下洋葱根长 (Mean±SE)为6.65±0.82cm，25℃时4.91±1.06cm，30℃时1.13±1.73cm。植物生长调节剂处理时间对洋葱的根长在2.8%差异水平对洋葱的根长有显著地影响，植物生长调节剂速蘸根长 (Mean±SE)为6.06±1.08cm，处理5分钟时3.91±0.91cm，处理10分钟时2.73±0.73cm。植物生长调节剂的种类对洋葱的生根速度没有显著的影响。

表5 方差分析表 (水中)Table 5 The table of variance analysis(in water)

表6 方差分析表 (水中和沙中比较)Table 6 The table of variance analysis(in sand and water)

2.4 沙中最优条件的验证试验

选取表4中筛选出的最适宜条件验证正交试验优选的洋葱根部生长较快条件的稳定性，做3组平行实验，每组3个重复。试验结果表明，平均生根率为12.46±0.97，试验结果的重复性较好。

2.5 洋葱在培养基质水和沙中生根速度的方差分析结果

两种培养基质水和沙中培养的洋葱第15天的根长进行统计并方差分析，结果表明培养基质沙对洋葱的生根速度在1%差异水平达到极显著差异 (见表6)。

3 讨论

利用洋葱根尖作为试验材料在生物学实验教学领域广泛使用，正交试验结果表明:以水为培养基质进行培养时，使洋葱根部快速生长的最佳方法是用150 mg/L植物生长调节剂NAA处理5分钟，室温下培养;以沙为培养基质进行培养时，使洋葱根部快速生长的最佳方法是用50mg/L植物生长调节剂6－BA处理5分钟，25℃培养;培养基质沙对洋葱的生根速度与培养基质水在1%差异水平达到极显著差异。

通过方差分析，在本试验所研究的范围内，温度对洋葱根部的生长有显著性的影响。以水作为培养基质进行培养，室温洋葱根长 (Mean±SE)为2.54±0.44cm，25℃时1.57±1.27cm，30℃时1.33±0.26cm。三种植物生长调节剂和处理时间这两个因素对洋葱根的生长速度没有显著性的影响。

室温有昼夜温差，试验期间当地白天气温约22℃，夜晚约12℃，推测洋葱培养的过程中有一定的温差对洋葱的根部的生长是有利的，25℃、30℃恒温培养生根部相对生长得慢。温度过高也容易造成洋葱根部的腐烂。所以在培养洋葱根尖时，应有一定的温差且温度不能太高，从而省去对诸如培养箱等设备的要求。

为了使洋葱根部生长较快，可以选取沙作为培养基质，培养期间要保证沙子保持湿润，沙子培养还省去了水中培养隔天换水的麻烦。鳞茎盘大小对洋葱的生根数量也有明显的影响，鳞茎盘直径大，生根数量就多。所以，在培养洋葱根尖时尽量挑选鳞茎盘大的洋葱来进行培养生根。

［1］杨义，蒋美琼.不同沼液浓度对洋葱生根的影响 ［J］.中学生物学，2007，23(6):29—31.

［2］韩金云.提高洋葱生根率的研究 ［J］.生物学通报，1993，28(12):33—34.

［3］张健.洋葱的选择、培养、处理和实验技巧 ［J］.实验教学与仪器，2008(5):35.

［4］岳虹.快速培养洋葱根尖 ［J］.太原师范专科学校学报，2000，(4):15.