周 朝 王友保

(安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 蕪湖 241000)

生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度探究實(shí)驗(yàn)是高中生物必修三的第一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘箤W(xué)生在該探究的過(guò)程中能夠直觀的了解生長(zhǎng)素作用的“兩重性”，認(rèn)同生長(zhǎng)素及其類(lèi)似物在生產(chǎn)上的重要作用。

選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)受體是本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵因素之一。在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，該實(shí)驗(yàn)多采用迎春花等材料作為實(shí)驗(yàn)受體。迎春花(Jasminumnudiflorum)，隸屬于木犀科，素馨屬，由于其經(jīng)濟(jì)易獲得，常被作為植物扦插實(shí)驗(yàn)的材料[1，2]。但此類(lèi)實(shí)驗(yàn)受體生根較慢甚至很難生根，同時(shí)主根上須根的生長(zhǎng)也為實(shí)驗(yàn)記錄帶來(lái)困擾；在生長(zhǎng)素類(lèi)似物濃度較為接近時(shí)，生根的數(shù)目一般比較接近，僅以生根數(shù)目為指標(biāo)很難形成客觀的分析效果。這些因素往往導(dǎo)致不能觀察到顯著的生長(zhǎng)素“高抑低促”的作用結(jié)果，無(wú)法達(dá)到理想的教學(xué)效果。大蒜(Alliumsativum)屬百合科，蔥屬，半年生草本植物，喜濕怕旱，在干燥情況下保存時(shí)不會(huì)出現(xiàn)生根現(xiàn)象。大蒜鱗莖中含有豐富的供其自身生長(zhǎng)的有機(jī)物，其在受生長(zhǎng)素類(lèi)似物作用時(shí)，生根顯著，易于觀察，也有不少人將其作為該實(shí)驗(yàn)的材料[3]。但大蒜由于本身易于生根，而常會(huì)導(dǎo)致外源激素作用效果不明顯。吊蘭(Chlorophytumcomosum)屬百合科，吊蘭屬，多年生常綠草本植物，是常見(jiàn)的室內(nèi)觀賞性植物，成熟的吊蘭植株會(huì)不時(shí)生出走莖，走莖上的簇生莖葉實(shí)際上就是一棵新植株幼體，吊蘭對(duì)栽培基質(zhì)的適應(yīng)能力強(qiáng)，清水水培時(shí)生根快，根系根毛多退化，根系清晰，但生根情況一般。如果利用不同的營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)可產(chǎn)生顯著的生根促進(jìn)效果[4]。鑒于吊蘭生命力強(qiáng)，植株便宜易得，易于栽培管理，本文將其作為一種新的“探索生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)受體，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，將其與迎春花、大蒜等傳統(tǒng)材料的實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行比較，并引入一個(gè)新的評(píng)價(jià)指標(biāo)(效應(yīng)指數(shù))，來(lái)探討利用吊蘭在“探索生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)中的可行性，為該實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 選取吊蘭走莖的簇生莖葉、迎春花插條、大蒜蒜瓣為實(shí)驗(yàn)受體。吊蘭走莖的簇生莖葉剪去根須，通過(guò)剪裁使葉片大小大致相同；迎春花枝條由上端到下剪成長(zhǎng)約15 cm的插條，保留1～2片葉，剪去其他葉片及芽，下端用刀削成斜面[5]；大蒜蒜瓣選取體積、重量大致相同的作為受體。

1.2 實(shí)驗(yàn)受體的處理與觀察 以蒸餾水作為培養(yǎng)基液，以NAA為生長(zhǎng)素類(lèi)似物，進(jìn)行濃度對(duì)比試驗(yàn)。采用浸泡法，分別以50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L 3個(gè)濃度的NAA對(duì)上述3種植物材料基部進(jìn)行浸泡，以蒸餾水處理為對(duì)照(CK)。處理60 min后，取出晾干，放入一次性塑料杯中，分別加入蒸餾水浸沒(méi)材料被NNA 浸泡的部位，每個(gè)處理中放3株植物材料，置于22℃/20℃，7200～9600 lx下培養(yǎng)，每天光照12 h，每天換水。每5 d記錄一次生根數(shù)目及平均根長(zhǎng)，連續(xù)培養(yǎng)觀察20 d。

1.3 生長(zhǎng)素類(lèi)似物最適濃度的確定 根據(jù)濃度對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)定NNA濃度，以蒸餾水處理為對(duì)照(CK)，經(jīng)浸泡處理后，在22℃/20℃，7200～9600 lx下培養(yǎng)，每天光照12 h，各處理組每天換水，探究扦插實(shí)驗(yàn)最適濃度。

1.4 數(shù)據(jù)處理 效應(yīng)指數(shù)=平均根長(zhǎng)×根系數(shù)量 采用Microsoft Excel 2003和 SPSS 17.0軟件進(jìn)行平均值、方差分析，同時(shí)使用SPSS 17.0進(jìn)行不同處理之間的差異性比較。

2 結(jié)果分析

2.1 NAA濃度對(duì)3種植物生根的影響 迎春花枝條、大蒜蒜瓣和吊蘭走莖的簇生莖葉3種實(shí)驗(yàn)受體在不同生長(zhǎng)素濃度處理下的生根情況如表1所示。經(jīng)過(guò)3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)間的單因素方差分析發(fā)現(xiàn)，迎春花在普通實(shí)驗(yàn)條件下較難生根，其生根數(shù)和根長(zhǎng)與生長(zhǎng)素類(lèi)似物濃度并無(wú)顯著相關(guān)(P>0.05)；大蒜蒜瓣生根數(shù)目組間差異較大，與處理的生長(zhǎng)素類(lèi)似物濃度無(wú)顯著相關(guān)性(P>0.05)；吊蘭走莖的簇生莖葉在室溫的實(shí)驗(yàn)條件下易生根，在50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L的NAA濃度下，生長(zhǎng)素類(lèi)似物濃度對(duì)生根數(shù)目具有顯著影響(P<0.01)，說(shuō)明吊蘭作為實(shí)驗(yàn)受體的優(yōu)越性。

表1 不同濃度NAA對(duì)3種植物生根的影響

以吊蘭的數(shù)據(jù)分析為例，若僅以平均根長(zhǎng)為指標(biāo)，培養(yǎng)10d后，各濃度處理均有根系生出，但根長(zhǎng)較短，難以確認(rèn)統(tǒng)計(jì)。在培養(yǎng)到20 d時(shí)，100 mg/L與200 mg/L NAA處理的實(shí)驗(yàn)組的平均根長(zhǎng)也只在1 cm左右，不利于觀察和統(tǒng)計(jì)。而培養(yǎng)20 d時(shí)，對(duì)照組(CK)不加入NAA的平均根長(zhǎng)反而最長(zhǎng)，但是50 mg/L與100 mg/L的生根數(shù)目卻是其的2～3倍。因此，僅以平均根長(zhǎng)為指標(biāo)，并不能很說(shuō)明生長(zhǎng)素類(lèi)似物的作用。若僅以生根數(shù)目為指標(biāo)，在培養(yǎng)20 d后，100 mg/L的試驗(yàn)組的生根數(shù)最多，但其是同時(shí)期50 mg/L的平均根長(zhǎng)卻是100 mg/L的將近3倍，如此，也不能反映生長(zhǎng)素類(lèi)似物的促進(jìn)效果。而采用效應(yīng)指數(shù)(平均根長(zhǎng)與生根數(shù)目的乘積)為指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)組生長(zhǎng)20 d后的效應(yīng)指數(shù)結(jié)果呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，并在50 mg/L時(shí)達(dá)到最高，符合“高抑低促”的生長(zhǎng)素作用規(guī)律，且與對(duì)照組和其他各處理組差異極顯著(P<0.01)。

2.2 NAA濃度對(duì)吊蘭生根數(shù)和效應(yīng)指數(shù)的影響 根據(jù)對(duì)比試驗(yàn)濃度效應(yīng)指數(shù)的曲線回歸分析，設(shè)置濃度25、30、35、45、50、55 mg/L的NAA濃度(蒸餾水為對(duì)照)，來(lái)探究吊蘭生根最適生長(zhǎng)素類(lèi)似物濃度。在最適濃度的實(shí)驗(yàn)中，隨生長(zhǎng)素類(lèi)似物處理濃度的升高，吊蘭生根效應(yīng)指數(shù)先升高后降低(表2)，呈顯著性曲線關(guān)系(表3)，達(dá)到較理想的實(shí)驗(yàn)效果，顯示出使用效應(yīng)指數(shù)能夠很好地反應(yīng)生長(zhǎng)素類(lèi)似物“高抑低促”的作用效果。

表2 不同濃度NAA對(duì)吊蘭生根數(shù)和效應(yīng)指數(shù)的影響

表3 NAA處理濃度和吊蘭生根效應(yīng)指數(shù)的相關(guān)性分析

3 小結(jié)

相對(duì)于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)材料，將吊蘭作為實(shí)驗(yàn)材料生根較快，主根上沒(méi)有須根，根系清晰易數(shù)，實(shí)驗(yàn)效果較傳統(tǒng)材料有顯著提高。

應(yīng)用效應(yīng)指數(shù)比根長(zhǎng)和生根數(shù)目能更好地反映生長(zhǎng)素類(lèi)似物“高抑低促”的作用效果，能到達(dá)理想的實(shí)驗(yàn)和教學(xué)效果。