汤锡坷童哲(中国科学院植物研究所）
提要
用不同的培养方法,研究稀土元素对大白菜、黄瓜根生长的影响。结果:
1、用种子萌发的方法,观察到一定浓度的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)对大白菜胚根的伸长有促进作用,以镧和铈最显著,镨和钕次之,同样浓度的钇(Y)没有促进作用。浓度过高均抑制胚根的伸长。
2、在营养液中加入一定浓度的氯化铈,培养黄瓜苗,生长三周后,其根、茎、叶的鲜重和干重都比对照增加。
3、用组织培养方法证明,一定浓度的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)能促进黄瓜离体根的生长,其主根长、侧根数及总长度比对照增加。
4、伤流量的测定结果表明,稀土元素可提高根的活力。
稀土元素能促进一些植物的生长,对多种农作物有一定增产效果,但稀土元素影响植物生长的作用机理尚不清楚。据研究,一定浓度的稀土元素对黄瓜、绿豆生根和玉米幼根生长有良好作用;对黄瓜根吸收P有一定促进作用。本工作采用种子萌发、营养液培养、组织培养以及测量伤流液的方法,研究了稀土元素对大白菜和黄瓜根的生长及其活力的影响。
材料与方法
一、种子萌发选用大小一致的大白菜`’种子,放在已加入不同浓度(0.05、0.1、0.5、1.0、10.0、.0mg/L)镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钇(Y)的氯化物溶液的培养皿中,以无离子水为对照,在25℃暗室中萌发,三天后测量胚根和下胚轴的长度。
二、营养液培养本试验在5~6月进行。将黄瓜`津研2号’种子消毒、浸种后,放在培养箱中萌发,萌发后的种子种在石英砂盘内,一周后(第一片真叶开始长出),选用大小一致的苗,移植在含有不同浓度(1、5、10、15、20mg/L)CeCI:的Hoag-ladn营养液中,每个培养缸3株,每处理重复5次,在温室培养三周后取样,分别测定根、茎、叶的鲜重和干重(80℃烘干),并用常规分析方法测定叶片中氮、磷、钾的含量。
三、离体根培养,在White液体培养基中分别加入不同浓度(0.5、5.0、50.0ppm)的La、Ce、Pr、Nd(氯化物,按元素计),以不加稀土元素为对照,从黑暗中萌发生长4天的黄瓜幼苗根切取2.5厘米长的切段，放在上述培养基内，置于黑暗中25度条件下无菌培养。25天后测量主根长、侧根数及根总长。
四、伤流液测定取营养液培养的4叶期黄瓜苗，从子叶以上2cm处切去地上部，收集其伤流液，1小时后速将此根置于含CeCl(15mg/L)的营养液中，收集1小时内的伤流液，并用考马斯兰法,测其可溶蛋白质含量。
结果与分析
表1中的数据表明，La、Ce、Pr和Nd四种稀土元素对大白菜的胚根伸长都有不同程度的促进作用，其中La的浓度为0.05~1.0mg/1时，胚根的长度比对照明显增加，10mg/l时，与对照相似，但mg/1时，则产生抑制作用；Ce为0.1mg/l时，促进胚根的伸长，10mg/1则有一定抑制作用，mg/l抑制严重；Pr为0.05mg/l时，胚根长增加，mg/l严重抑制；Nd的浓度在1mg/1以下有轻度促进作用；Y没有促进作用，0.05mg/l时与对照相似，其余浓度均有抑制作用。总之，这5种稀土元素巾，La、Ce、Pr和Nd在低浓度(0.05~1.0mg/l)条件下，对大白菜胚根的伸长有促进作用，其中又以La、Ce和Pr更显著，Y在所用各处理浓度中均无促进作用，0.1mg/L即产生抑制作用，浓度越高，抑制越严重。无论低或高浓度，对大白菜下胚轴均无明显影响。
表2结果表明，营养液中加入铈后，对黄瓜植株生长有促进作用，根、茎、叶的鲜重和干重都比对照增加，以15mg/LCeC1s处理的增加最多，浓度增至20mg/1时不再增加。CeC1s对根的促进作用是比较明显的，15mg/L处理中，根的鲜重和干重分别比对照增加46%和12%。稀土元素铈不但促进黄瓜根的生长，而且对根系吸收其他营养元素也有一定影响。
表3数据表明，CeCl，处理后，黄瓜叶片中磷和钾的含量比对照有所增加，即促进对磷和钾的吸收。
从表4和图可以看出，当培养基中加入适当浓度(5ppm)的La、Ce、Pr和Nd时，黄瓜离体根的主根长、侧根数或总长度比对照有所增加，以铈的促进作用最明显，但浓度过低(0.5ppm)时影响不大，过高则产生抑制作用。这一结果说明，镧等稀土元素在一定浓度条件下不但能促进根的延长生长，而且对新的侧根发生也有促进作用。
表5中数据表明，黄瓜植株经稀土铈处理后，伤流比对照增加54%，说明稀土元素铈不仅促进植物根系的生长，而且提高了根的活力。可溶蛋白质浓度虽低于对照，但每小时伤流液的总蛋白质含量并没有减少。这一结果表明，稀土元素的主要作用可能是增强根系吸收水分的能力。
综上所述，稀土元素对大白菜胚根的伸长和黄瓜根系的生长都有一定的促进作用。从化学成分分析和伤流液的测定结果看，稀土元素不仅促进根的生长，而且提高根的活力、增强根系吸收水分和营养元素的能力，这一结果与Sharoubeem等)用混合稀土元素处理蚕豆的结果相类似。
根系生长,需要一定的矿质营养,稀土元素能促进植物对一些营养元素的吸收,这可能是稀土元素促进植物生长的原因之一,其作用实质是否与根内呼吸代谢过程以及细胞膜的透性有关,有待进一步研究。
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇