如何提高洋蔥根部生長速度的研究

謝美華，李 霖，楊海艷，郭淑媛陳莉莉，宋信信，胡永濤，范樹國

(1.楚雄師范學院化學與生命科學系，云南 楚雄 675000;2.云南省高校應用生物學重點實驗室，云南 楚雄 675000;3.楚雄醫藥高等專科學校信息中心，云南 楚雄 675000)

洋蔥 (Allium cepa)是百合科的草本植物。洋蔥根尖是生物實驗課程教學中常用的實驗材料，生物實驗教學中需要大量的洋蔥根尖以滿足實驗教學的需要。在培養洋蔥根尖的過程中，常遇到洋蔥根尖的生長速度太慢的情況，如何提高洋蔥根尖的生長速度方面的研究報道也相對較少［1—3］。

植物生長調節劑是能刺激細胞分裂和伸長的一類化合物的總稱，其濃度過低不能起到促進的效果，濃度過高會抑制細胞的生長。為了能在短時間內使洋蔥根部長到適合長度，本文利用吲哚乙酸 (IAA)、6－芐氨基腺嘌呤 (6－BA)、萘乙酸 (NAA)這三種實驗室常用的植物生長調節劑，以不同濃度、不同處理時間和不同培養溫度三個因素設計正交實驗，分別在沙和水兩種培養基質進行培養，來探究如何提高洋蔥根部的生長速度，從而為需用洋蔥根尖的實驗準備提供一定的參考。

1 實驗材料和方法

1.1 試驗材料、試劑與設備

洋蔥;IAA溶液;6－BA溶液;NAA溶液;恒溫培養箱、分析天平、游標卡尺、培養瓶。

1.2 方法

1.2.1 正交試驗設計

研究不同的植物生長調節劑、處理時間和培養溫度三個因素對洋蔥生根率的影響，采用L9(34)正交設計進行試驗，觀察各因素對洋蔥生根的影響，因素與水平設計見表1。因素A、B、C是三個平行因素，分別與因素D、E組合。

表1 因素與水平Table 1 factors and levels

1.2.2 洋蔥生根試驗

選取當年采收飽滿光亮且鱗莖盤大的洋蔥，用刀片將底部鱗片輕輕割去一薄層，且避免傷害根芽［4］。按正交試驗設計處理兩個大組:一組培養在放有水的培養瓶中，每隔兩天換一次煮沸后并冷卻的自來水;一組培養在沙中，定期檢查保證沙子濕潤。每個處理重復三次。

1.3 數據分析

每隔兩天統計一次水中培養洋蔥的生根數，沙中培養的洋蔥第15天進行統計。Excel處理數據，利用SPSS 17.0軟件進行方差分析。

表2 正交試驗結果 (水中)Table 2 The result of orthogonal test(in water)

2 試驗結果與分析

2.1 洋蔥在培養基質水中的正交試驗結果分析

按正交試驗設計組合進行，在培養基質水中進行培養，第15天對洋蔥所生的根長進行測量，正交試驗的結果如表2所示。根據極差R的判斷，ADE因素組合中，3個因素對洋蔥根長的影響大小依次為培養溫度＞處理時間＞植物生長調節劑IAA。BDE、CDE因素組合中，3個因素對洋蔥根長的影響大小依次都為培養溫度＞植物生長調節劑6－BA和NAA＞處理時間。

通過試驗數據進行直觀分析，根長得最快的方法是試驗編號26(C3D2E1)，即用150mg/L植物生長調節劑NAA處理5分鐘，20℃培養。從表3的方差分析可以看出，在本試驗所研究的范圍內，溫度對洋蔥的根長在1%差異水平有極顯著的影響，室溫下洋蔥根長 (Mean±SE)為2.54±0.44cm，25℃時1.57±1.27cm，30℃時1.33±0.26cm。三種植物生長調節劑和處理時間這兩個因素對洋蔥根的生長速度沒有顯著性的影響。

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

表4 正交試驗結果 (沙中)Table 4 The result of orthogonal test(in sand)

2.2 水中最優條件的驗證試驗

選取表2中篩選出的最適宜條件驗證正交試驗優選的洋蔥根部生長較快條件的穩定性，做3組平行實驗，每組3個重復。試驗結果表明，平均生根率為2.31±0.66，試驗結果的重復性較好。

2.3 洋蔥在培養基質沙中的正交試驗結果分析

按正交試驗設計組合進行處理，在培養基質沙中進行培養，培養的第15天對洋蔥的根長進行統計，正交試驗的結果如表4所示，根據極差R的判斷，三種植物生長調節劑對洋蔥根長的影響不一樣。在ADE因素組合中，3個因素對洋蔥根長的影響大小依次為培養溫度＞處理時間＞植物生長調節劑IAA。BDE、CDE因素組合中，3個因素對洋蔥根長的影響大小依次都為培養溫度＞植物生長調節劑6－BA和NAA＞處理時間。

通過試驗數據進行直觀分析，根長得最快的方法是試驗編號24(B1D2E2)，即用50mg/L植物生長調節劑6－BA處理5分鐘，25℃培養。從表5的方差分析可以看出，在本試驗所研究的范圍內，溫度在1%差異水平對洋蔥的根長有極顯著地影響，室溫下洋蔥根長 (Mean±SE)為6.65±0.82cm，25℃時4.91±1.06cm，30℃時1.13±1.73cm。植物生長調節劑處理時間對洋蔥的根長在2.8%差異水平對洋蔥的根長有顯著地影響，植物生長調節劑速蘸根長 (Mean±SE)為6.06±1.08cm，處理5分鐘時3.91±0.91cm，處理10分鐘時2.73±0.73cm。植物生長調節劑的種類對洋蔥的生根速度沒有顯著的影響。

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 (水中和沙中比較)Table 6 The table of variance analysis(in sand and water)

2.4 沙中最優條件的驗證試驗

選取表4中篩選出的最適宜條件驗證正交試驗優選的洋蔥根部生長較快條件的穩定性，做3組平行實驗，每組3個重復。試驗結果表明，平均生根率為12.46±0.97，試驗結果的重復性較好。

2.5 洋蔥在培養基質水和沙中生根速度的方差分析結果

兩種培養基質水和沙中培養的洋蔥第15天的根長進行統計并方差分析，結果表明培養基質沙對洋蔥的生根速度在1%差異水平達到極顯著差異 (見表6)。

3 討論

利用洋蔥根尖作為試驗材料在生物學實驗教學領域廣泛使用，正交試驗結果表明:以水為培養基質進行培養時，使洋蔥根部快速生長的最佳方法是用150 mg/L植物生長調節劑NAA處理5分鐘，室溫下培養;以沙為培養基質進行培養時，使洋蔥根部快速生長的最佳方法是用50mg/L植物生長調節劑6－BA處理5分鐘，25℃培養;培養基質沙對洋蔥的生根速度與培養基質水在1%差異水平達到極顯著差異。

通過方差分析，在本試驗所研究的范圍內，溫度對洋蔥根部的生長有顯著性的影響。以水作為培養基質進行培養，室溫洋蔥根長 (Mean±SE)為2.54±0.44cm，25℃時1.57±1.27cm，30℃時1.33±0.26cm。三種植物生長調節劑和處理時間這兩個因素對洋蔥根的生長速度沒有顯著性的影響。

室溫有晝夜溫差，試驗期間當地白天氣溫約22℃，夜晚約12℃，推測洋蔥培養的過程中有一定的溫差對洋蔥的根部的生長是有利的，25℃、30℃恒溫培養生根部相對生長得慢。溫度過高也容易造成洋蔥根部的腐爛。所以在培養洋蔥根尖時，應有一定的溫差且溫度不能太高，從而省去對諸如培養箱等設備的要求。

為了使洋蔥根部生長較快，可以選取沙作為培養基質，培養期間要保證沙子保持濕潤，沙子培養還省去了水中培養隔天換水的麻煩。鱗莖盤大小對洋蔥的生根數量也有明顯的影響，鱗莖盤直徑大，生根數量就多。所以，在培養洋蔥根尖時盡量挑選鱗莖盤大的洋蔥來進行培養生根。

［1］楊義，蔣美瓊.不同沼液濃度對洋蔥生根的影響 ［J］.中學生物學，2007，23(6):29—31.

［2］韓金云.提高洋蔥生根率的研究 ［J］.生物學通報，1993，28(12):33—34.

［3］張健.洋蔥的選擇、培養、處理和實驗技巧 ［J］.實驗教學與儀器，2008(5):35.

［4］岳虹.快速培養洋蔥根尖 ［J］.太原師范專科學校學報，2000，(4):15.