探究NAA對植物根和芽生長影響的試驗設計

趙遠勤

摘 ? ?要：本試驗以玉米、小麥、綠豆和豌豆種子為試驗材料，探究不同濃度的NAA對4種植物根和芽生長的影響。結果表明，促進不同植物根和芽生長的NAA最適濃度不同，且根比芽敏感，同時驗證了生長素類似物NAA的生理作用具有兩重性。

關鍵詞： NAA；根和芽的生長；兩重性

文章編號：1005-2690（2023）06-0001-03 ? ? ? 中國圖書分類號：G633.91 ? ? ? 文獻標志碼：B

玉米、小麥、綠豆和豌豆是重要的農作物，玉米和小麥為單子葉植物，綠豆和豌豆為雙子葉植物。本試驗選用玉米、小麥、綠豆和豌豆種子作為試驗材料，探究NAA對4種植物根和芽生長的影響，以供參考。

1 探究不同濃度NAA對4種植物根和芽生長的影響

1.1 試驗材料和方法

準備生長素類似物NAA，玉米、小麥、綠豆和豌豆4種種子，蒸餾水，NaOH，無水乙醇，光照培養箱，電腦，燒杯，量筒，培養皿，容量瓶，滴管，直尺，浸泡種子12 h。

1.2 配制不同濃度NAA溶液

配制NAA母液10-2 mol/L，生長素類似物NAA難溶于水，稱取0.931 g的NAA，將15 mL的乙醇和10 mol/L的NaOH攪拌至充分溶解，加水至500 mL。配制不同濃度的NAA溶液。

1.3 處理試驗

將培養皿沖洗、烘干并貼標簽，從左到右依次為清水和不同濃度的NAA溶液。在每個培養皿中放入一張濾紙，加入10 mL相應濃度的溶液，挑選浸泡過12 h、大小一致的10粒種子擺放到培養皿中。加蓋后置于光照培養箱培養，溫度為25 ℃，培養時長為4 d。每天觀察種子根和芽的生長情況，加入一定量的NAA溶液，保持培養皿中NAA的濃度不變。4 d后測量4種種子的根長和芽長，求其平均值。將測量的數據輸入電腦，繪制根和芽生長的柱形圖。

1.4 試驗結果和分析

觀察不同濃度的NAA對植物根和芽生長的影響，分析4種植物種子根與芽的生長狀況。由于濃度組10-2 mol/L種子均壞死，所以只能記錄其他幾組試驗數據。

1.4.1 探究不同濃度NAA對玉米根和芽生長的影響

根據統計結果顯示，NAA促進玉米種子根生長的最適濃度為10-8 mol/L，10-6 mol/L開始抑制根的生長，濃度越高抑制情況越明顯。NAA促進玉米芽生長的最適濃度為10-6 mol/L，10-4 mol/L開始抑制芽的生長，濃度越高抑制情況越明顯。說明生長素類似物作用與生長素一樣具有兩重性，結果如圖1和表1所示。

1.4.2 探究不同濃度NAA對小麥根和芽生長的影響

根據統計結果顯示，NAA促進小麥種子根生長的最適濃度為10-9 mol/L，10-7 mol/L開始抑制根的生長，濃度越高抑制情況越明顯。NAA促進小麥芽生長的最適濃度為10-6 mol/L，10-5 mol/L開始抑制芽的生長。說明生長素類似物作用與生長素一樣具有兩重性，結果如圖2和表2所示。

1.4.3 探究不同濃度NAA對綠豆根和芽生長的影響

根據統計結果顯示，NAA促進綠豆種子根生長的最適濃度為10-10 mol/L，10-6 mol/L開始抑制根的生長。NAA促進綠豆芽生長的最適濃度為10-9 mol/L，10-7 mol/L開始抑制芽的生長。說明生長素類似物作用與生長素一樣具有兩重性，結果如圖3和表3所示。

1.4.4 探究不同濃度NAA對豌豆根和芽生長的影響

根據統計結果顯示，NAA促進豌豆種子根生長的最適濃度為10-9 mol/L，10-7 mol/L開始抑制根的生長。NAA促進豌豆芽生長的最適濃度為10-10 mol/L，10-6 mol/L開始抑制芽的生長，結果如圖4和表4所示。

2 探究NAA促進玉米和綠豆幼苗生根的最適濃度

查閱相關資料發現，選用樹木和花卉作為試驗材料，插條生根不明顯且時間較長。為此利用清水培養上述4種幼苗作為插條生根的植株。選取株高12 cm左右的幼苗，切去根系，將幼苗下端削成斜面，在不同濃度的NAA中浸泡24 h，取出后用清水漂洗基部，用自來水培養，每天觀察并換水加水。觀察5 d后發現，小麥和豌豆幼苗生根不明顯，玉米和綠豆幼苗生根較明顯。

2.1 試驗材料

玉米、綠豆幼苗，蒸餾水，配制不同濃度的NAA溶液。

2.2 處理試驗

將長勢差不多的玉米和綠豆幼苗切去根系，將幼苗下端削成斜面，分別浸泡在不同濃度的NAA溶液中，每種濃度放置3株幼苗。24 h后取出并用清水漂洗基部，換自來水培養，每天換水并觀察，5 d后測量根長。

2.3 試驗結果

因濃度組10-2 mol/L玉米和綠豆幼苗切段在處理24 h后死亡，所以只能記錄其他幾組試驗數據。

2.3.1 探究NAA促進玉米幼苗生根的最適濃度

根據測量結果顯示，NAA促進玉米幼苗生根最適濃度為10-8 mol/L，10-6 mol/L開始抑制根的生長，結果如圖5和表5所示。

2.3.2 探究NAA促進綠豆幼苗生根的最適濃度

根據測量結果顯示，NAA促進綠豆幼苗生根最適濃度為10-9 mol/L，10-7 mol/L開始抑制根的生長，NAA濃度為10-3 mol/L時幼苗死亡，結果如表6和圖6所示。

3 討論

本試驗的選材很重要，早期選用其他試驗材料均失敗，如水稻，蠶豆等。在探究不同濃度NAA促進幼苗生根的最適濃度試驗中，選用樹木和花卉作為試驗材料，插條生根不明顯且時間較長，因此選用玉米和綠豆幼苗作為試驗材料。

配制不同濃度NAA在本試驗中非常重要，在相關試驗中，直接將NAA加入蒸餾水中，溶解并不充分，會影響試驗結果。本試驗加入助溶劑NaOH使NAA充分溶解，改用容量瓶和電子秤，大大減小試驗誤差。

本試驗以玉米、小麥、綠豆和豌豆4種植物種子為材料，在探究NAA促進根和芽生長的最適濃度的試驗中，促進玉米根生長的最適濃度為10-8 mol/L，促進玉米芽生長的最適濃度為10-6 mol/L，促進小麥根生長的最適濃度為10-9 mol/L，促進小麥芽生長的最適濃度為10-6 mol/L，促進綠豆根生長的最適濃度為10-10 mol/L，促進綠豆芽生長的最適濃度為10-9 mol/L，促進豌豆根生長的最適濃度為10-9 mol/L，促進豌豆芽生長的最適濃度為10-10 mol/L。在探究NAA促進玉米和綠豆幼苗生根的最適濃度中，促進玉米幼苗生根最適濃度為10-8 mol/L，促進綠豆幼苗生根最適濃度為10-9 mol/L。

結果表明，NAA促進不同植物不同器官生長的最適濃度不同，且根比芽敏感。不同濃度NAA對不同植物根和芽均有促進和抑制作用，同時驗證了NAA的生理作用具有兩重性。比較發現，單子葉植物玉米和小麥的根和芽最適濃度均高于雙子葉植物綠豆和豌豆根和芽的最適濃度，得出雙子葉的根和芽比單子葉的根和芽對生長素類似物敏感。