IBA激素对巴戟天扦插条生根的影响

冯鸿耀， 曾令杰， 莫运才， 黄 涵, 廖素溪， 郭玉梅

IBA激素对巴戟天扦插条生根的影响

冯鸿耀， 曾令杰*， 莫运才， 黄 涵, 廖素溪， 郭玉梅

(广东药学院中药学院, 广东 广州 510006)

为提高巴戟天的扦插育苗率，对不同年龄巴戟天插条进行不同浓度的IBA激素浸泡扦插处理。结果表明：浓度为50 mg/L、100 mg/L和150 mg/L的IBA溶液均可显著提高不同年龄巴戟天扦插条的生根率、平均生根数和最长根平均长以50 mg/L的IBA溶液的处理效果最佳；1～3年生的扦插条以3年生的生根效果最佳，其生根率为88.3%,平均生根数为20.92条，最长根平均长为2.12 cm。在生根过程中，POD活性呈先上升后下降的变化趋势，PPO活性呈先升高后下降再升高的变化趋势，IAAO活性呈先下降后升高的变化趋势；POD、PPO活性比对照组的高，而IAAO活性比对照组的低，IBA处理改变了POD、PPO及IAAO的活性进而影响插条生根。

巴戟天; IBA处理; 扦插； 酶活性; 生根机理

巴戟天来源于茜草科植物巴戟天(MorindaofficinalisHow)的干燥根，为我国著名的四大南药之一，具有补肾阳、强筋骨及祛风湿功效，主要分布于广东、福建、广西、海南等地区，野生资源较少，多以人工栽培为主[1-2]。近年来，由于中药巴戟天需求量的急剧增加，种植面积的不断扩大，加之植株的结实率低，育苗困难，种苗已无法满足生产的需求。因此，选育优质种源是保证巴戟天产业可持续发展的重要措施之一。目前，对巴戟天选育的研究主要集中在组织培养[3-5]，而扦插育苗的研究仅有少量报道[6-7]。与组织培养相比，扦插繁殖不仅可以保持品种的优良特性，还具有繁殖系数高，操作简便和成本低等优点[8]。研究巴戟天扦插繁殖技术具有重要的理论价值和实践意义。

过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和吲哚乙酸氧化酶(IAAO)普遍存在于植物体中，在植物体的生长、发育以及组织器官分化发育中起重要的作用，是与植物体不定根形成关系最为密切的酶类[9-11]。巴戟天扦插条不定根的发生是否与POD、PPO和IAAO的活性变化有关，以及IBA处理是否对POD、PPO和IAAO的活性有影响，均尚未有研究报道。因此，笔者以广东高要市乐山镇产的巴戟天扦插条为材料，考察IBA处理对取自不同年龄母本扦插条生根的影响，并在此基础上对其扦插条诱导生根过程中POD、PPO、IAAO活性的动态变化进行测定分析，初步探讨巴戟天扦插生根的机理，为进一步研究巴戟天扦插育苗技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

巴戟天扦插条采自广东高要市乐山镇的巴戟天1～3年生母本，扦插条的大小规格均一。扦插条长15～18 cm，保留3个节，顶端切平，下端留1斜切口，不留叶。

1.2 不同浓度IBA处理插条的生根测定

试验苗床选在广东药学院中药药圃，将育苗地深翻，整平。于试验前3 d用1 000倍液的50%百菌清消毒苗床，暴晒3 d。将不同年龄母本的扦插条分别随机等分成4组，将其中3组分别用50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L的IBA浸泡24 h(距离基部5 cm)，另一组以蒸馏水浸泡作对照，每组处理20枝扦插条，重复3次。将扦插条按一定的株距斜植入试验田里，覆土压实，枝条的1/3露出地面，用水浇透后立即搭高约50 cm的白色拱形塑料膜覆盖，并在上方搭简易的遮阴棚，以保持空气和土壤湿度。定期浇水，常规管理。扦插35 d后进行生根统计，生根率=生根插条数/插条总数，平均生根数=生根总数/生根插条总数，最长根平均长=每条插条最长根长总和/生根插条总数。

1.3 IBA处理插条的酶活性测定

另取3年生扦插条200条，随机分成2组，其中一组用1.2扦插试验得到的最佳IBA浓度处理扦插条，另一组用蒸馏水处理作为对照组。于扦插当天及5 d、10 d、15 d、20 d、25 d、30 d上午取巴戟天扦插条基部3 cm范围内生根部分，剪碎，并混合均匀，分别用愈创木酚比色法和二氯酚比色法[12]测定过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO),用邻苯二酚比色法[13]测定吲哚乙酸氧化酶(IAAO)的活性。各组重复测定3次。

1.4 数据处理

采用Excel 2003软件对原始数据进行整理，用SPSS 19.0软件进行数据方差分析和新复极差法(LSD)多重比较，显著水平为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 巴戟天扦插条的生根情况

2.1.1 IBA处理的最佳扦插浓度 从表可知，不同浓度的IBA处理后，扦插苗的生根率、平均生根数、最长根平均长均高于对照；经LSD法比较，不同母龄试验组与各自对照组在生根率、平均生根数及最长根平均长都存在显著性差异(P<0.05)，说明，50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L 3种浓度的IBA对不同年龄巴戟天扦插条的生根均有显著的促进作用。1～3年生的扦插条中，50 mg/L IBA处理组的生根率、平均生根数和最长根平均长均高于100 mg/L IBA处理组及150 mg/L IBA处理组。经LSD法多重比较，1年生的扦插条中，50 mg/L IBA处理组与100 mg/L IBA处理组在生根率上不存在显著性差异(P>0.05)，与150 mg/L处理组有显著性差异(P<0.05)，在平均生根数和最长根平均长方面，50 mg/L IBA处理组与100 mg/L IBA处理组、150 mg/L处理组之间均有显著性差异(P<0.05)。2年生的扦插条中，50 mg/L IBA处理组与100 mg/L IBA处理组、150 mg/L处理组在生根率和最长根平均长上达到显著性差异(P<0.05)，而在平均生根数上不存在显著性差异(P>0.05)。3年的扦插条中，50 mg/L IBA处理组的生根率与100 mg/L IBA处理组的不存在显著性差异(P>0.05)，与150 mg/L处理组差异显著(P<0.05)；但是，50 mg/L IBA处理组的平均生根数和最长根平均长均与100 mg/L IBA处理组、150 mg/L处理组存在显著性差异(P<0.05)。因此，扦插条生根诱导效果以50 mg/L IBA最佳。

2.1.2 巴戟天的最佳扦插条年龄 从表看出，3年的扦插条在50 mg/L IBA处理下，其生根率、平均生根数和最长根平均长分别为88.3%、20.92条、2.12 cm，均高于其他处理。经LSD法多重比较，50 mg/L IBA处理的3年生扦插条的生根率与2年生的扦插条无显著性差异(P>0.05)，与1年生扦插条的差异显著(P<0.05)；平均生根数和最长根平均长3年的扦插条与1年的扦插条、2年的扦插条都达到显著性差异(P<0.05)。此外，在对照组中，3年生扦插条与1年生扦插条、2年生扦插条在生根率存在显著性差异(P<0.05)，说明3年生扦插条更利于扦插生根，且经50 mg/L IBA处理后，生根效果最佳。

表 IBA处理不同年生的巴戟天扦插条的生根率、生根数及根长

Table Rooting rate, root number and root length ofM.officinalisbranch cuttings collected from different ages of mother tree of different IBA treatments

编号No．IBA浓度/(mg/L)IBAconcentration母本年龄/年Mothertreeage生根率/%Rootingrate平均生根数/条Averagerootingnumber最长根平均长/cmAveragelengthofthelongestroots150163．3±2．22c15．07±1．45b1．45±0．13c2100160．0±3．33c11．30±0．86d1．09±0．05de3150148．3±2．22d9．76±1．31d1．01±0．18ef4CK1123．3±4．44f3．33±0．17e0．65±0．03g550283．3±2．22a14．08±2．73b1．85±0．05b6100273．3±2．22b13．27±2．01bcd1．41±0．14c7150261．7±5．56c10．90±1．40bcd1．30±0．19cd8CK2233．3±4．44e3．28±0．74e0．75±0．04fg950388．3±2．22a20．92±1．68a2．12±0．12a10100381．7±2．22a15．51±2．34b1．78±0．09b11150371．7±2．22b16．27±2．37b1．50±0．13c12CK3343．3±4．44d2．52±0．31e0．90±0．07efg

2.2 扦插生根过程中相关酶活性的动态变化

2.2.1 POD活性 由图示可知，POD活性在生根过程中呈规律性变化，IBA处理组插条的POD活性自扦插当天到15 d逐渐上升，在第15天达到峰值，随后逐渐下降；对照组插条的POD活性的变化趋势与IBA处理组的一致，在第20天达到峰值，比IBA处理组迟5 d。在整个生根过程中，IBA处理组插条的POD酶活性比对照组的高，说明IBA处理能提高插条体内POD的活性，而POD活性的提高能催化氧化插条体内过多的IAA，降低IAA的含量，有利于根源基的形成。POD活性到达峰值后开始下降，说明生根后期需要较低活性的POD，插条体内的IAA含量上升，利于不定根的伸长生长。

2.2.2 PPO活性 从图示可看出，IBA处理组和对照组的插条PPO活性均呈先升高后下降再升高的变化趋势；整个生根过程，IBA处理组插条的PPO活性比对照高。在生根中期PPO活性出现降低现象，IBA处理组在10～15 d，对照组则在15～20 d，这段时间是根源基大量发生的时期，可能低活性的PPO更有利于根源基的表达。到生根后期，IBA处理组与对照组插条PPO活性又开始升高。高活性的PPO催化酚类物质与IAA形成的IAA-酚酸复合物的量比较多，而IAA-酚酸复合物是一种生根因子，其含量的增加有利于不定根的生长。说明，IBA处理能提高PPO的活性进而促进巴戟天插条生根。

图示 巴戟天扦插生根过程中的 POD、PPO和IAAO的活性

2.2.3 IAAO活性 由图示还看出，在整个生根过程中，IBA处理插条内IAAO活性均低于对照组，且两者的变化规律均呈先降低后升高的趋势。IBA处理组插条的IAAO活性在15 d达到最低值，比对照早5 d，随后开始缓慢上升。插条不定根伸长前IAAO活性持续下降的现象可能与IAAO能氧化插条内源IAA的重要生理功能有关，而IAA又是促进植物插条的重要物质。李明等[14]在桉树扦插生根的研究中发现，较低活性的IAAO有助于扦插苗不定根的诱导和生长；付喜玲等[15]研究认为，外源IBA进入植物组织后,迅速转化为IAA,有利于不定根的形成,IAAO活性表现降低。不定根大量生成后,IAA合成减弱,导致IAAO活性开始缓慢上升。说明，IBA处理降低了IAAO的活性，而低活性的IAAO更有利于巴戟天插条生根。

3 结论与讨论

1) 50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L的IBA对1年生、2年生和3年生的巴戟天扦插条的生根效果均有显著的促进作用，低浓度诱导效果更佳；50 mg/L IBA处理下，3年生的扦插条的生根效果较1年生、2年生的好，插条的生根率、平均生根数及最长根平均长分别为88.3%、20.92条、2.12 cm,说明IBA诱导巴戟天插条的生根效果与母本年龄密切相关。

2) IBA处理明显改变了3种氧化酶的活性，IBA处理组插条的POD和PPO活性比对照高，而IAAO活性低于对照组，说明高活性的POD、PPO与低活性的IAAO比较有利于巴戟天扦插生根。在生根过程中POD、PPO和IAAO的活性都呈规律性的变化，POD活性呈先升高后下降的变化趋势，PPO活性变化呈升高一降低一升高的变化趋势，IAAO活性的变化趋势与POD的相反，表明3者既相互独立又相互作用，共同影响插条的生根能力，这与付喜玲等[15]对芍药扦插生根过程中相关酶活性的研究所得到的结果较为一致。

3)植物不定根的形成是一个复杂的过程，受多因素共同调控，如激素水平、酶活性、营养物质等[8]。因此，只有更深入地研究这些生理生化因素对巴戟天扦插条不定根的发生和生长的影响，才能更全面地阐释巴戟天扦插生根的生理机制。

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(责任编辑： 聂克艳)

Effect of IBA Treatment on Rooting ofMorindaofficinalisBranch Cuttings

FENG Hongyao, ZENG Lingjie*, MO Yuncai, HUANG Han， LIAO Suxi, GUO Yumei

(CollegeofMedicine,GuangdongPharmaceuticalUniversity,Guangzhou,Guangdong510006,China)

In order to improve the propagation rate ofM.officinalisbranch cuttings, the effects of IBA treatment on rooting of branch cuttings were studied.Results:IBA could significantly improve rooting rate, average root number and average length of the longest root of cuttings collected from different years old mother trees in 50 mg/L, 100 mg/L and 150 mg/L. Of which,the best effects on rooting of cuttings collected from 3-year-old mother tree was obtained when treated with 50 mg/L IBA, and rooting rate, average root number and average maximum root length were respectively 88.3%, 20.92 and 2.12. During the rooting process, POD activity showed a tendency to rise after falling. PPO activity showed a trend of decline after the first high rise regeneration. The activity of IAAO showed a tendency to decline after rising. The POD and PPO activity of IBA treatment group cuttings were higher than the control group, while IAAO activity was lower than the control group. Therefore, IBA treatment affects the rooting of cuttings by changing the activity of POD, PPO and IAAO.

Morinda officinalis; IBA treatments; cutting; enzymatic activity; rooting mechanism

2015-03-23； 2016-01-05修回

广东药学院中青年骨干教师培养项目“巴戟天产业化GAP种植关键技术与质量评价体系研究”(2012JDX02 )

冯鸿耀(1989-)，男，在读硕士，研究方向：中药质量评价。 E-mail: 413179307@qq.com

*通讯作者：曾令杰(1970-)，男，教授，从事中药材GAP种植与中药质量研究。Email: 598479380@qq.com

1001-3601(2016)01-0012-0040-03

S482.8; S567.1+9

A