“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”實驗方法比較研究

周 朝 王友保

(安徽師范大學生命科學學院 蕪湖 241000)

生長素類似物促進插條生根的最適濃度探究實驗是高中生物必修三的第一個探究實驗。實驗目的是使學生在該探究的過程中能夠直觀的了解生長素作用的“兩重性”，認同生長素及其類似物在生產上的重要作用。

選擇適當的實驗受體是本實驗能否成功的關鍵因素之一。在傳統的教學過程中，該實驗多采用迎春花等材料作為實驗受體。迎春花(Jasminumnudiflorum)，隸屬于木犀科，素馨屬，由于其經濟易獲得，常被作為植物扦插實驗的材料[1，2]。但此類實驗受體生根較慢甚至很難生根，同時主根上須根的生長也為實驗記錄帶來困擾；在生長素類似物濃度較為接近時，生根的數目一般比較接近，僅以生根數目為指標很難形成客觀的分析效果。這些因素往往導致不能觀察到顯著的生長素“高抑低促”的作用結果，無法達到理想的教學效果。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不會出現生根現象。大蒜鱗莖中含有豐富的供其自身生長的有機物，其在受生長素類似物作用時，生根顯著，易于觀察，也有不少人將其作為該實驗的材料[3]。但大蒜由于本身易于生根，而常會導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，是常見的室內觀賞性植物，成熟的吊蘭植株會不時生出走莖，走莖上的簇生莖葉實際上就是一棵新植株幼體，吊蘭對栽培基質的適應能力強，清水水培時生根快，根系根毛多退化，根系清晰，但生根情況一般。如果利用不同的營養液培養可產生顯著的生根促進效果[4]。鑒于吊蘭生命力強，植株便宜易得，易于栽培管理，本文將其作為一種新的“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”實驗的實驗受體，通過實驗研究，將其與迎春花、大蒜等傳統材料的實驗效果進行比較，并引入一個新的評價指標(效應指數)，來探討利用吊蘭在“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”實驗中的可行性，為該實驗方法的改進提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料 選取吊蘭走莖的簇生莖葉、迎春花插條、大蒜蒜瓣為實驗受體。吊蘭走莖的簇生莖葉剪去根須，通過剪裁使葉片大小大致相同；迎春花枝條由上端到下剪成長約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 實驗受體的處理與觀察 以蒸餾水作為培養基液，以NAA為生長素類似物，進行濃度對比試驗。采用浸泡法，分別以50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L 3個濃度的NAA對上述3種植物材料基部進行浸泡，以蒸餾水處理為對照(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材料被NNA 浸泡的部位，每個處理中放3株植物材料，置于22℃/20℃，7200～9600 lx下培養，每天光照12 h，每天換水。每5 d記錄一次生根數目及平均根長，連續培養觀察20 d。

1.3 生長素類似物最適濃度的確定 根據濃度對比試驗結果，設定NNA濃度，以蒸餾水處理為對照(CK)，經浸泡處理后，在22℃/20℃，7200～9600 lx下培養，每天光照12 h，各處理組每天換水，探究扦插實驗最適濃度。

1.4 數據處理 效應指數=平均根長×根系數量 采用Microsoft Excel 2003和 SPSS 17.0軟件進行平均值、方差分析，同時使用SPSS 17.0進行不同處理之間的差異性比較。

2 結果分析

2.1 NAA濃度對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種實驗受體在不同生長素濃度處理下的生根情況如表1所示。經過3組實驗數據間的單因素方差分析發現，迎春花在普通實驗條件下較難生根，其生根數和根長與生長素類似物濃度并無顯著相關(P>0.05)；大蒜蒜瓣生根數目組間差異較大，與處理的生長素類似物濃度無顯著相關性(P>0.05)；吊蘭走莖的簇生莖葉在室溫的實驗條件下易生根，在50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L的NAA濃度下，生長素類似物濃度對生根數目具有顯著影響(P<0.01)，說明吊蘭作為實驗受體的優越性。

表1 不同濃度NAA對3種植物生根的影響

以吊蘭的數據分析為例，若僅以平均根長為指標，培養10d后，各濃度處理均有根系生出，但根長較短，難以確認統計。在培養到20 d時，100 mg/L與200 mg/L NAA處理的實驗組的平均根長也只在1 cm左右，不利于觀察和統計。而培養20 d時，對照組(CK)不加入NAA的平均根長反而最長，但是50 mg/L與100 mg/L的生根數目卻是其的2～3倍。因此，僅以平均根長為指標，并不能很說明生長素類似物的作用。若僅以生根數目為指標，在培養20 d后，100 mg/L的試驗組的生根數最多，但其是同時期50 mg/L的平均根長卻是100 mg/L的將近3倍，如此，也不能反映生長素類似物的促進效果。而采用效應指數(平均根長與生根數目的乘積)為指標，實驗組生長20 d后的效應指數結果呈現先上升后下降的趨勢，并在50 mg/L時達到最高，符合“高抑低促”的生長素作用規律，且與對照組和其他各處理組差異極顯著(P<0.01)。

2.2 NAA濃度對吊蘭生根數和效應指數的影響 根據對比試驗濃度效應指數的曲線回歸分析，設置濃度25、30、35、45、50、55 mg/L的NAA濃度(蒸餾水為對照)，來探究吊蘭生根最適生長素類似物濃度。在最適濃度的實驗中，隨生長素類似物處理濃度的升高，吊蘭生根效應指數先升高后降低(表2)，呈顯著性曲線關系(表3)，達到較理想的實驗效果，顯示出使用效應指數能夠很好地反應生長素類似物“高抑低促”的作用效果。

表2 不同濃度NAA對吊蘭生根數和效應指數的影響

表3 NAA處理濃度和吊蘭生根效應指數的相關性分析

3 小結

相對于傳統的實驗材料，將吊蘭作為實驗材料生根較快，主根上沒有須根，根系清晰易數，實驗效果較傳統材料有顯著提高。

應用效應指數比根長和生根數目能更好地反映生長素類似物“高抑低促”的作用效果，能到達理想的實驗和教學效果。