蘇鵬飛，王大成，闞文杰，丁雙雙，姚緣圓，侯金艷*，吳麗芳*

(1.安徽大學(xué) 物質(zhì)科學(xué)與信息技術(shù)研究院，安徽 合肥 230039；2.中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 智能機(jī)械研究所，安徽 合肥 230031)

滁菊(

Chrysanthemum

morifolium

cv.Chuju)是菊科菊屬一種多年生的草本植物，以花入藥，屬安徽省四大著名道地藥材，名列全國(guó)四大藥菊之首，具有極高的藥用和保健價(jià)值.滁菊是中國(guó)國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品，也是安徽省特色植物資源之一，在我國(guó)已有幾百年的栽培歷史.許多研究表明，滁菊具有良好的保健作用，對(duì)頭痛、眩暈以及包括癌癥在內(nèi)的各種疾病的預(yù)防有良好的治療和預(yù)防作用.滁菊因富含硒、多糖、黃酮和多酚等物質(zhì)，被國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)批準(zhǔn)為藥食同源性植物資源.滁菊的硒含量明顯高于其他菊花品種，大量研究表明，硒具有抗氧化、延緩衰老以及抗癌等作用.滁菊多糖具有抗癌以及免疫調(diào)節(jié)活性，黃酮提取物具有明顯的清除活性氧自由基的作用，其中的多酚類物質(zhì)對(duì)高血壓引起的心肌肥厚有顯著療效.

隨著氣候變化和各類病害的威脅，優(yōu)良品種的選育和保存成為包括滁菊在內(nèi)的各種經(jīng)濟(jì)作物發(fā)展的重點(diǎn).此外，成功的植物遺傳改良計(jì)劃依賴于大量遺傳資源的保存以及高效的離體再生體系的建立.但目前在生產(chǎn)上，由于滁菊長(zhǎng)期采用扦插和分株等傳統(tǒng)的無(wú)性繁殖手段進(jìn)行繁殖，繁殖過(guò)程均存在繁殖數(shù)量有限、繁殖系數(shù)低及管理不便等問(wèn)題.同時(shí)，由于多年的田間栽培，導(dǎo)致滁菊出現(xiàn)品種退化、病蟲(chóng)害嚴(yán)重以及相關(guān)品種改良和更新速度慢等問(wèn)題，限制了滁菊的大規(guī)模栽培以及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用.由于組織培養(yǎng)技術(shù)可在短期內(nèi)獲得大量的無(wú)菌苗，可在實(shí)現(xiàn)滁菊的優(yōu)良種質(zhì)資源規(guī)模化生產(chǎn)的同時(shí)，使得加速滁菊的品種改良進(jìn)程成為可能，為將來(lái)新品種的改良培育提供一個(gè)可選擇的基因庫(kù).目前關(guān)于滁菊組培再生的研究較少，且存在繁殖系數(shù)低、繁殖過(guò)程繁瑣等問(wèn)題，因此，急需開(kāi)發(fā)一種高效的滁菊再生體系，以滿足對(duì)滁菊優(yōu)良株系的快速繁殖以及品種改良需求.

褪黑素(N-acetyl-5-methoxytryptamine, 簡(jiǎn)稱MLT)又名N-乙酰-5-甲氧基色胺，屬吲哚胺類化合物，是一種高度進(jìn)化保守分子，廣泛存在于生物界.MLT作為一種多功能調(diào)節(jié)分子，在動(dòng)物的生長(zhǎng)、發(fā)育調(diào)控及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著重要作用.在人體中參與晝夜節(jié)律、睡眠、情緒調(diào)節(jié)和免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)等.在動(dòng)物中可用于清除有害的活性分子，如羥自由基、超氧陰離子等活性氧以及脂質(zhì)過(guò)氧自由基等.近年來(lái)，大量研究表明MLT調(diào)控植物的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段，從促進(jìn)種子萌發(fā)到延緩葉片衰老.由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)(吲哚衍生物)和生物前體(色氨酸)與生長(zhǎng)素IAA極為相似，在羽扇豆、水稻和擬南芥等植物的相關(guān)研究表明適宜濃度的MLT能夠誘導(dǎo)根系的形成和生長(zhǎng)，但目前有關(guān)MLT在滁菊根系形成中的功能尚未有研究.此外，除了作為生物刺激劑，MLT還可以作為一種ROS的直接清除劑，能夠減輕植物應(yīng)激引起的氧化損傷，增強(qiáng)細(xì)胞器的整體抗氧化能力，并調(diào)節(jié)脅迫反應(yīng)基因的表達(dá)，在植物應(yīng)對(duì)鹽、干旱、重金屬和病原體攻擊等各種非生物和生物脅迫中發(fā)揮重要的作用.該研究中筆者以野外滁菊脫毒株系的當(dāng)年生莖段為外植體，系統(tǒng)地研究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)滁菊莖段不定芽誘導(dǎo)、不定芽伸長(zhǎng)及不定根誘導(dǎo)的影響，并進(jìn)一步探究外源MLT在滁菊根系發(fā)育及再生株系抗旱能力方面的影響.

1 材料與方法

1.1 供試材料

筆者于2019年5月中旬，以前期課題組在安徽省滁州市所選育的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)滁菊脫毒苗優(yōu)良株系為外植體來(lái)源.選取健壯的當(dāng)年生帶腋芽的滁菊莖段為外植體.

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

在無(wú)特別說(shuō)明的情況下，試驗(yàn)中所選用的基本培養(yǎng)基為MS基本培養(yǎng)基，其中添加6.8 g·L瓊脂和30 g·L蔗糖.在生根過(guò)程所用培養(yǎng)基為1/2 MS基本培養(yǎng)基，其中蔗糖含量為20 g·L.所用培養(yǎng)基皆用1 N NaOH或1 N HCl將pH調(diào)整為5.8，在121 ℃, 105 kPa條件下高壓蒸汽滅菌20 min，培養(yǎng)室溫度為(25±2)℃，光照時(shí)間為14 h，光照強(qiáng)度為150 μmol·m·s.

1.2.1 外植體消毒

將采集的滁菊莖段去除葉片后剪切成4～6 cm大小的切段于流水下沖洗半小時(shí).經(jīng)75%酒精擦拭后，裝于300 mL廣口消毒瓶中置于超凈工作臺(tái)(SW-CJ-2D，蘇州凈化設(shè)備有限公司)內(nèi)用無(wú)菌水沖洗4～6遍，然后用75%的酒精消毒30 s；無(wú)菌水沖洗2～4遍，再用0.1% HgCl，20% NaClO，10% NaClO，10% HO，5% HO溶液分別對(duì)外植體消毒不同時(shí)間(1，3，5，7 min)，無(wú)菌水沖洗4～6遍.濾紙吸干表面殘留水分后，將莖段切成至少帶有一個(gè)腋芽的長(zhǎng)0.5～1.0 cm大小的切段，并接種于添加0.5 mg·L6-BA的MS固體培養(yǎng)基中.每個(gè)處理接種4皿，每皿接種20個(gè)外植體，每個(gè)處理重復(fù)3次，一周后統(tǒng)計(jì)污染率.

1.2.2 滁菊不定芽的誘導(dǎo)和增殖培養(yǎng)

為研究不同濃度6-BA對(duì)滁菊莖段不定芽形成的影響，將上述消毒后的無(wú)菌莖段切成適宜大小的切段(0.5～1.0 cm)，轉(zhuǎn)接于添加有0.2，0.5，1.0 mg·L6-BA的MS培養(yǎng)基中.每瓶接種5個(gè)外植體，每個(gè)處理接種4瓶，重復(fù)3次，培養(yǎng)20 d后統(tǒng)計(jì)不定芽誘導(dǎo)率和平均每個(gè)外植體產(chǎn)生的不定芽數(shù).繼續(xù)培養(yǎng)2周后，將誘導(dǎo)出的不定芽叢，轉(zhuǎn)接于該培養(yǎng)基中進(jìn)行進(jìn)一步的增殖培養(yǎng)并于20 d后統(tǒng)計(jì)不定芽的增殖系數(shù).

1.2.3 滁菊不定芽的伸長(zhǎng)培養(yǎng)

為進(jìn)一步探究不同濃度GA3對(duì)滁菊不定芽伸長(zhǎng)的誘導(dǎo)效果，將增殖后的不定芽叢接種于添加有不同濃度(0.1，0.2，0.5，1.0 mg·L)GA3的培養(yǎng)基中進(jìn)行不定芽的伸長(zhǎng)培養(yǎng).每個(gè)處理接種4瓶，每瓶接種5個(gè)外植體，重復(fù)3次，20 d后統(tǒng)計(jì)不定芽的高度并觀察生長(zhǎng)狀況.

1.2.4 滁菊不定根的誘導(dǎo)培養(yǎng)

為了研究不同種類和濃度的外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)滁菊不定根誘導(dǎo)的影響，將長(zhǎng)度為2～3 cm并伴有至少4片葉子且長(zhǎng)勢(shì)均一的不定芽從不定芽叢上分離下來(lái)，接種于添加有不同濃度(0.1，0.5，0.8 mg·L)的IAA或IBA的1/2 MS生根培養(yǎng)基中進(jìn)行不定根誘導(dǎo)培養(yǎng).每個(gè)處理接種4瓶，每瓶中接種5個(gè)外植體，重復(fù)3次，20 d后統(tǒng)計(jì)不定根誘導(dǎo)率、平均每個(gè)外植體產(chǎn)生的不定根數(shù)、平均不定根長(zhǎng)，并觀察植株的生長(zhǎng)狀況.

1.2.5 褪黑素對(duì)滁菊不定根的誘導(dǎo)培養(yǎng)

為進(jìn)一步探究外源MLT對(duì)滁菊不定根誘導(dǎo)效果的影響.選用添加有10，50，100，150 μmol·LMLT的1/2 MS培養(yǎng)基分別進(jìn)行滁菊莖段不定根誘導(dǎo)預(yù)試驗(yàn).結(jié)果顯示添加50 μmol·LMLT 時(shí)對(duì)滁菊株高以及不定根誘導(dǎo)的效果最好.在此基礎(chǔ)上，將不定芽分別接種于添加有50 μmol·LMLT，0.1 mg·LIBA，50 μmol·LMLT + 0.1 mg·LIBA的1/2 MS培養(yǎng)基中，以不添加任何植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的1/2 MS培養(yǎng)基作為對(duì)照組，探究MLT對(duì)不定根形成以及幼苗生長(zhǎng)狀況的影響.每個(gè)處理接種4瓶，每瓶中接種5個(gè)外植體，重復(fù)3次，20 d后統(tǒng)計(jì)不定根誘導(dǎo)率、平均每個(gè)外植體產(chǎn)生的不定根數(shù)以及觀察植株的生長(zhǎng)狀況.

1.2.6 滁菊再生植株的馴化移栽

將獲得的完整再生植株進(jìn)行移栽試驗(yàn).移栽前，首先選取株高為4～5 cm，并伴有健壯根系的滁菊完整植株進(jìn)行馴化煉苗.流水洗凈附著于根系上的瓊脂，然后移栽于裝有栽培基質(zhì)(

v

(營(yíng)養(yǎng)土)∶

v

(珍珠巖)=3∶1)的育苗盆中進(jìn)行培養(yǎng)，并以野生滁菊幼苗作為對(duì)照.移栽室的培養(yǎng)條件為：溫度為(25±2)℃，光照時(shí)間16 h，光照強(qiáng)度150 μmol·m·s.所用育苗盆為10 cm×10 cm×8.8 cm，每個(gè)處理移栽4盆，每盆移栽3棵，重復(fù)3次，分別在第7，14，21，28 d時(shí)觀察其生長(zhǎng)狀況.一個(gè)月后，將育苗盤(pán)中的再生植株轉(zhuǎn)至大田進(jìn)行移栽培養(yǎng).

1.2.7 再生植株的干旱處理

為進(jìn)一步探究MLT及IBA對(duì)滁菊再生植株幼苗抗旱能力的影響，將50 μmol·LMLT、0.1 mg·LIBA、50 μmol·LMLT + 0.1 mg·LIBA處理組培養(yǎng)的完整再生滁菊植株按照1.2.6中所述方法進(jìn)行移栽，移栽后充分澆水，然后進(jìn)行10 d的干旱處理.以不添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的處理組作為對(duì)照.每個(gè)處理移栽4盆，每盆移栽3棵，重復(fù)3次，20 d后觀察各個(gè)處理組滁菊植株的生長(zhǎng)狀況.

1.2.8 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用Excel 2007及Origin 2019進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，用單因素方差分析每個(gè)實(shí)驗(yàn)的平均值，結(jié)果用平均值(mean)和標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation，簡(jiǎn)稱SD)表示.

2 結(jié)果與分析

2.1 消毒試劑的種類和濃度對(duì)滁菊外植體消毒效果的影響

研究結(jié)果表明接種1周后，外植體的感染率趨于穩(wěn)定，此時(shí)，外植體成活情況如圖1所示.

圖1 消毒試劑的種類和濃度對(duì)外植體成活率的影響

由圖1可知，在所測(cè)試的不同種類和濃度的消毒試劑中，0.1% HgCl溶液在消毒3 min時(shí)莖段的成活率最高，為93.3%，隨著消毒時(shí)間的延長(zhǎng)，莖段成活率逐漸下降.其次，將莖段置于10% NaClO溶液中消毒3 min時(shí)，莖段成活率為76.7%.當(dāng)莖段置于20% NaClO溶液、10% HO溶液和5% HO溶液中消毒不同時(shí)間，得到的成活率均不理想，成活率較低.

2.2 不同濃度6-BA對(duì)滁菊不定芽誘導(dǎo)的影響

以無(wú)菌莖段作為外植體，研究了不同濃度(0.2，0.5，1.0 mg·L)6-BA對(duì)不定芽誘導(dǎo)效率的影響，培養(yǎng)20 d后的不定芽誘導(dǎo)情況如圖2所示.

圖2 不同濃度6-BA對(duì)滁菊莖段不定芽誘導(dǎo)率(a)和不定芽數(shù)(b)的影響

由圖2可以發(fā)現(xiàn)，在添加有0.5，1.0 mg·L6-BA的培養(yǎng)基中，莖段的不定芽誘導(dǎo)率均達(dá)到100%.添加有0.5 mg·L6-BA的處理組平均每個(gè)外植體產(chǎn)生的不定芽數(shù)最多，經(jīng)繼代培養(yǎng)后增殖系數(shù)為7.76，且不定芽的長(zhǎng)勢(shì)最好.當(dāng)添加濃度為0.2 mg·L6-BA時(shí)不定芽誘導(dǎo)率為90%，繼代培養(yǎng)后增殖系數(shù)為5.21，不定芽的長(zhǎng)勢(shì)不均一；添加濃度為1.0 mg·L6-BA時(shí)長(zhǎng)勢(shì)較好，平均每個(gè)外植體產(chǎn)生的不定芽數(shù)最少，繼代培養(yǎng)后增殖系數(shù)為4.32.

2.3 不同濃度GA3對(duì)滁菊不定芽伸長(zhǎng)的影響

在不定芽誘導(dǎo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了不同濃度(0.1，0.2，0.5，1.0 mg·L)的GA3對(duì)滁菊不定芽伸長(zhǎng)的影響，培養(yǎng)20 d后的不定芽生長(zhǎng)情況如圖3所示.

圖3 不同濃度GA3對(duì)不定芽伸長(zhǎng)效果的影響

如圖3顯示，當(dāng)培養(yǎng)基中添加有0.2 mg·LGA3時(shí)，滁菊不定芽長(zhǎng)勢(shì)均一，不定芽高度為4.16 cm，顯著優(yōu)于其他濃度，且不定芽基部伴隨新的不定芽點(diǎn)的形成；當(dāng)GA3濃度為0.5 mg·L時(shí)，株高為3.83 cm，未發(fā)現(xiàn)不定芽點(diǎn)的出現(xiàn)；GA3濃度為1.0 mg·L時(shí)，出現(xiàn)明顯的玻璃化現(xiàn)象以及死亡現(xiàn)象.

2.4 不同種類和濃度植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)滁菊不定根誘導(dǎo)效果的影響

以伸長(zhǎng)的不定芽作為外植體，進(jìn)一步研究了不同濃度的IBA以及IAA對(duì)不定根形成的影響.由圖4可知，光照培養(yǎng)7 d時(shí)，各個(gè)處理組的不定根誘導(dǎo)率皆達(dá)到100%，但不定根的長(zhǎng)度及平均每個(gè)外植體產(chǎn)生的不定根數(shù)存在很大的差異.其中0.1 mg·LIBA處理組中獲得的不定根數(shù)最多，平均每個(gè)外植體產(chǎn)生8.52個(gè)不定根；0.1 mg·LIAA處理組在促進(jìn)根長(zhǎng)方面表現(xiàn)最好，平均根長(zhǎng)為1.67 cm，具體如圖4(a)～(b)所示.在培養(yǎng)至20 d時(shí)，0.1 mg·LIBA處理組在誘導(dǎo)不定根數(shù)以及根長(zhǎng)方面的表現(xiàn)皆優(yōu)于其他處理組，當(dāng)培養(yǎng)基中添加0.5或0.8 mg·LIBA或IAA時(shí)，外植體基部皆有愈傷組織形成，不定根誘導(dǎo)狀況如圖4(c)～(d)所示.

(a)培養(yǎng)7 d時(shí)平均每個(gè)外植體產(chǎn)生的不定根數(shù)；(b)培養(yǎng)7 d時(shí)平均不定根長(zhǎng)；(c)培養(yǎng)20 d時(shí)每個(gè)外植體產(chǎn)生的不定根數(shù)；(d)培養(yǎng)20 d時(shí)平均不定根長(zhǎng).

2.5 褪黑素對(duì)滁菊不定根誘導(dǎo)效果的影響

由以上結(jié)果可知，添加有0.1 mg·LIBA的1/2 MS培養(yǎng)基最有利于滁菊的生根誘導(dǎo)，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了外源MLT與IBA對(duì)不定根的誘導(dǎo)效果的影響，結(jié)果如圖5所示.滁菊離體再生過(guò)程如圖6所示.

圖5 褪黑素對(duì)滁菊誘導(dǎo)不定根數(shù)、不定根長(zhǎng)(a)和株高(b)的影響

(a)無(wú)菌莖段；(b)不定芽的誘導(dǎo)；(c)不定芽的繼代培養(yǎng)；(d)不定芽的增殖；(e)不定芽的伸長(zhǎng)；(f)完整的再生植株.

由圖5發(fā)現(xiàn)，在50 μmol·LMLT、0.1 mg·LIBA、50 μmol·LMLT + 0.1 mg·LIBA以及CK處理組中，除50 μmol·LMLT + 0.1 mg·LIBA的不定根誘導(dǎo)率為80%外，其余3個(gè)條件下的不定根誘導(dǎo)率在培養(yǎng)20 d時(shí)皆達(dá)到100%.在誘導(dǎo)不定根數(shù)方面，50 μmol·LMLT處理組的效果弱于0.1 mg·LIBA處理組，但在不定根長(zhǎng)和株高方面，50 μmol·LMLT處理組促進(jìn)作用最為顯著.50 μmol·LMLT處理后，不定根長(zhǎng)與株高分別為5.67 cm和4.3 cm，而IBA處理組的不定根長(zhǎng)與株高分別為5.33 cm和3.83 cm.此外，在長(zhǎng)勢(shì)方面，研究發(fā)現(xiàn)MLT處理組的葉片更為寬大，整體長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于IBA，且發(fā)黃枯萎的葉片明顯較少.而MLT與IBA同時(shí)添加后，植株發(fā)育遲緩，長(zhǎng)勢(shì)不均一，根細(xì)弱且數(shù)量較少.

2.6 再生植株的馴化移栽

將0.1 mg·LIBA處理組中根系發(fā)達(dá)、長(zhǎng)勢(shì)健壯的組培苗完整植株進(jìn)行馴化移栽，并以長(zhǎng)勢(shì)相同的野生滁菊幼苗作為對(duì)照.隨著滁菊植株在育苗盆中的生長(zhǎng)，在栽培20 d后進(jìn)一步移栽，每1個(gè)育苗盆只保留1棵滁菊幼苗，其生長(zhǎng)狀況如圖7所示.

(a)移栽7 d；(b)移栽14 d；(c)移栽21 d；(d)移栽28 d.(每圖中處理組在左，對(duì)照組在右，比例尺=1 cm)

由圖7可以看出，在生長(zhǎng)速度方面，滁菊組培苗與野生幼苗的株高變化基本一致，但很明顯的一點(diǎn)區(qū)別是野生幼苗在莖粗以及色澤方面都比組培苗表現(xiàn)更好，但在移栽一個(gè)月左右這一差距逐漸縮小，表明再生苗經(jīng)移栽后能正常發(fā)育且性狀未發(fā)生改變.

2.7 再生植株的抗旱性分析

將50 μmol·LMLT、0.1 mg·LIBA、50 μmol·LMLT + 0.1 mg·LIBA以及CK處理組獲得的伴有健壯根系的離體再生幼苗進(jìn)行田間移栽.幼苗移栽后首先充分澆水，隨后進(jìn)行為期10 d的干旱處理，從幼苗的發(fā)育狀況來(lái)看，50 μmol·LMLT處理組無(wú)論是在株高、根長(zhǎng)，還是長(zhǎng)勢(shì)方面，都表現(xiàn)出較好的形態(tài).而添加0.1 mg·LIBA的處理組，除了在根長(zhǎng)方面與對(duì)照組相比具有一定優(yōu)勢(shì)外，在幼苗的地上部分干旱抗性不明顯，幼苗的生長(zhǎng)狀況如圖8所示.單獨(dú)添加MLT對(duì)滁菊長(zhǎng)勢(shì)以及根系發(fā)育的促進(jìn)作用表明MLT在一定程度上能夠提高滁菊的抗旱性.

① CK；② 經(jīng)50 μmol·L-1 MLT處理的幼苗；③ 0.1 mg·L-1 IBA處理過(guò)的幼苗；④ 50 μmol·L-1 MLT+0.1 mg·L-1 IBA處理的幼苗.

3 討 論

外植體消毒是植物再生體系建立需要解決的首要問(wèn)題，消毒效果將影響后續(xù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，對(duì)滁菊來(lái)說(shuō)，在所測(cè)試的不同種類和濃度的消毒劑中，0.1%的HgCl溶液消毒3 min時(shí)可達(dá)到93.3%的成活率，能有效地為后續(xù)再生體系的建立提供大量無(wú)菌材料.這與李洪麗等的研究結(jié)果相似，用0.1% HgCl對(duì)甜菜種球進(jìn)行消毒，效果優(yōu)于NaClO.

不定芽的誘導(dǎo)與伸長(zhǎng)是再生體系建立是否取得成功的關(guān)鍵點(diǎn)，6-BA作為一種人工合成的細(xì)胞分裂素，大量的試驗(yàn)結(jié)果表明它具有促進(jìn)發(fā)芽、花芽分化、果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育，提高植物對(duì)脅迫環(huán)境的抗性等作用.與前人在烏桕中的研究結(jié)果相似，6-BA對(duì)滁菊不定芽的誘導(dǎo)具有顯著影響，且濃度為0.5 mg·L的6-BA在滁菊不定芽的誘導(dǎo)過(guò)程中發(fā)揮顯著效果.滁菊莖段所產(chǎn)生的不定芽數(shù)最多，增殖系數(shù)為4.67，繼代培養(yǎng)后不定芽的增殖系數(shù)為7.76，且不定芽的長(zhǎng)勢(shì)最好.大量研究表明：適宜濃度的細(xì)胞分裂素在細(xì)胞的有絲分裂過(guò)程中，通過(guò)誘導(dǎo)D-細(xì)胞周期蛋白刺激G1/S進(jìn)程，同時(shí)通過(guò)激活細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)活性推進(jìn)G2/M期，從而加速細(xì)胞的有絲分裂進(jìn)程，而高濃度的細(xì)胞分裂素將抑制側(cè)器官的形成.進(jìn)一步的研究表明，在分子水平上，外源添加細(xì)胞分裂素可以激活

WUSCHEL

(

WUS

)基因的表達(dá)，該基因?qū)ηo尖分生組織的發(fā)生和維持具有重要作用.

GA3是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，在促進(jìn)生芽、抽薹、分蘗以及提高果實(shí)結(jié)果率等方面具有顯著效果，在對(duì)其他植物離體再生的相關(guān)研究結(jié)果表明，GA3生物合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)影響細(xì)胞的伸長(zhǎng)和分裂.在筆者的實(shí)驗(yàn)中，也得到了相似的結(jié)果，添加有0.2 mg·L的GA3將顯著增加不定芽高，在培養(yǎng)20 d時(shí)的株高為4.17 cm.在赤霉素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中存在一個(gè)重要的負(fù)調(diào)控蛋白——DELLA蛋白，該蛋白在赤霉素不存在或濃度較低的情況下抑制植物的生長(zhǎng)，而當(dāng)赤霉素存在時(shí)它可以使DELLA蛋白泛素化并使其降解，激活下游基因的表達(dá)，從而促進(jìn)細(xì)胞或組織的伸長(zhǎng).

不定根誘導(dǎo)是再生苗進(jìn)行田間移栽能否成功的關(guān)鍵所在，IBA和IAA被廣泛用于促進(jìn)植物生根，IBA與IAA同屬于生長(zhǎng)素，兩者都能促進(jìn)生根.IBA通常被用來(lái)進(jìn)行不定根的誘導(dǎo)，在許多情況下比IAA更有效，這可能與IBA在溶液以及植物組織中的穩(wěn)定性更強(qiáng)有關(guān).在筆者的實(shí)驗(yàn)中，也得到了相似的結(jié)果，0.1 mg·L的IBA對(duì)滁菊的不定根誘導(dǎo)效果顯著，在培養(yǎng)20 d時(shí)不定根誘導(dǎo)率為100%，平均每個(gè)外植體產(chǎn)生的不定根數(shù)為10，平均根長(zhǎng)為5.0 cm.相關(guān)研究表明，IBA能夠通過(guò)調(diào)節(jié)過(guò)氧化物酶體的活性誘導(dǎo)NO的合成，從而促進(jìn)側(cè)根的形成以及不定根的誘導(dǎo).并且最近的研究表明，抑制根表層、皮層、內(nèi)皮層、中柱鞘以及中柱中的生長(zhǎng)素時(shí)，相關(guān)細(xì)胞周期蛋白以及CDK的表達(dá)量也會(huì)被抑制，這將破壞正常的細(xì)胞周期，影響植物根系的發(fā)育.

將完整的組培苗植株進(jìn)行田間移栽，并以野生滁菊幼苗作為對(duì)照，能夠觀察到野生滁菊幼苗的長(zhǎng)勢(shì)明顯優(yōu)于組培苗，其原因可能是組培苗在繼代過(guò)程中遭受的機(jī)械損傷不斷累積，使長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)?，并且組培苗長(zhǎng)期生長(zhǎng)于含水量較高的組培瓶中，即便進(jìn)行了有效的馴化煉苗，移栽后依然需要一定時(shí)間適應(yīng)土壤環(huán)境.野生幼苗在自然光照環(huán)境下生長(zhǎng)，自身積累了大量的有機(jī)物，具有更強(qiáng)的生長(zhǎng)活性.

MLT在提高植物耐鹽性、抗寒性以及保持果實(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量等方面表現(xiàn)突出.同時(shí)，伴隨著植物中MLT受體的發(fā)現(xiàn)，MLT作為一種新型的植物激素在植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)過(guò)程中的各種作用不斷被發(fā)現(xiàn)，其中包括在水稻體內(nèi)參與MLT合成的基因

SANT

過(guò)表達(dá)時(shí)，不但內(nèi)源性MLT的合成增強(qiáng)，同時(shí)主根和不定根的發(fā)育也得到了促進(jìn)；在擬南芥中異源表達(dá)

MsSNAT

基因可以促進(jìn)側(cè)根的形成，這些研究結(jié)果表明MLT及其合成基因參與植物根部的發(fā)育.筆者的試驗(yàn)結(jié)果也表明，MLT在促進(jìn)滁菊不定根的形成方面比外源施加生長(zhǎng)素IBA具有更好的效果，添加50 μmol·LMLT在培養(yǎng)20 d時(shí)獲得的滁菊平均根長(zhǎng)為5.26 cm，而添加0.1 mg·LIBA在培養(yǎng)20 d時(shí)獲得的根長(zhǎng)為5.0 cm，并且在生根后期能夠明顯減少葉片的發(fā)黃枯萎現(xiàn)象.除此之外，在干旱條件下，MLT處理過(guò)的滁菊幼苗在田間表現(xiàn)出更長(zhǎng)的根系和更佳的長(zhǎng)勢(shì)，能夠明顯提高滁菊幼苗的抗旱性.