无性繁殖是目前绝大多数园艺植物进行商业化大规模生产最重要的方法。植物的根起着吸收水分、养料、固定植株的功能，对其生存不可或缺，因此不定根的成功诱导是无性繁殖获得成功的一个关键步骤。然而，在木本植物中，由于材料本身生理因素等原因导致不定根形成困难，对这些难生根的植物目前还很难进行工厂化无性繁殖。世界上用于园艺植物工厂化生产的无性繁殖过程超过70％都是通过外植体生根获得再生植株实现的，因此，了解不定根的形成机制将对园艺植物工厂化地发展有所帮助。有关生长素和其它一些因素对不定根形成的影响已经有广泛研究，普遍认为生长素是不定根形成的重要信号，生长素极性运输(PAT)在不定根形成过程中起着重要作用。 本研究通过对影响芒果子叶切段不定根形成的各种因素进行分析，建立一个研究不定根形成的简单易行体系，并探讨不同植物生长调节剂对不定根的影响及其组织学起源，及在此基础上对子叶内的生长素极性运输进行测定，以期得到PAT与芒果子叶切段不定根形成的关系。主要结果如下： 首次报道了长于0.5 cm的紫花芒(Mangifera indica L.)子叶横切或纵切切段在只含0.7％的琼脂培养基上黑暗培养，根据预处理的不同，有两种类型的不定根形成。第一种类型不定根只在芒果子叶切段近轴端切面(PCS)上维管束分布的地方形成，高浓度的IAA(2900μM)和IBA(492.1和2500μM)对胚进行1 h的预处理显著促进这种类型的不定根形成；2700μM NAA预处理1 h则导致了第二种类型不定根的形成，这种类型的不定根在子叶切段背面(abaxialsurfaces)几乎平行分布的维管束上形成。 不同长度(2 cm、1 cm、0.5 cm、0.2 cm)的芒果子叶横切切段之对第一种类型不定根(PCS上的不定根)形成有显著的影响。当横切成不同长度的子叶切段(除去胚轴)，平放到0.7％的琼脂培养基(AM，不含植物生长调节剂和蔗糖，下同)上黑暗培养28 d后，0.2 cm的子叶切段上无不定根形成，另外三个长度的切段都有不定根形成，而且大多数形成于芒果子叶切段近轴端切面(PCS)上维管束分布的地方，并且这种类型的不定根形成能力随着子叶长度的增长而增强。在花后50、60、70、80、90、100、110天(成熟期)分别采取紫花芒果实，研究其发育过程中子叶切段生根能力的变化。研究结果表明花后50、60天的2 cm长子叶切段都无不定根形成，从花后70天开始有不定根形成，此时生根率为28.6％，之后这种生根能力迅速提高，在花后90天生根率达到76.7％，之后生根率不再有显著变化直到110天完全成熟。而且2 cm长的紫花芒横切及纵切子叶切段都是只能在近轴端切面上形成不定根，而远轴端切面(DCS)及纵切面LCS)则无根形成。分别从靠近胚轴1 cm和3 cm处远离胚轴的方向横切，获得两个相同长度的(2 cm)的子叶切段，比较二者生根能力的变化。结果表明二者之间的生根率、不定根数目都没有明显差异，即只要子叶切段的长度相同，横切的部位对其生根没有显著影响。研究还发现紫花芒，红芒，青皮芒几种常见芒果品种的子叶这种切段都能诱导出这种不定根的形成。低温处理则极大地减弱这种生根能力，将胚从紫花芒成熟果实中取出，置于4℃超过1周，则不会有不定根生成；而成熟的紫花芒果实4℃保存1周和2周，然后取其胚的子叶切段，其生根率分别从对照的77.5％下降到了52.8％和16.6％，果实4℃保存3周则其子叶切段不定根的形成被完全抑制。不同浓度的IAA、IBA、NAA、TIBA等对芒果胚进行1 h预处理对子叶切段的生根也有明显的影响。结果表明2900μM IAA，492.1和2500μM IBA能显著提高第一种类型不定根的形成，生根率分别达到了86.7％，85.6％和90％，不定根数目也显著增多，平均每个生根切段上生根数目达到13，11.5和17.7条。而10--200μM TIBA不同程度上抑制这种不定根形成，直到200μM TIBA则完全抑制根的生成。另一方面，这种抑制作用又可以被246.1μM和492.1μM IBA与200μM TIBA共处理所部分逆转恢复。有趣的是，所有激素处理中，只有2700μM NAA对胚预处理1 h，导致了第二种类型不定根的形成，这种类型的不定根在子叶切段背面(abaxial surfaces)几乎平行分布的维管束上形成。实验中的其它任何浓度的生长素处理都无这种不定根产生。第二种类型不定根的生根率达到了94.7％，生根数目更是达到30.2条，并且出根时间也比对照的第一种类型不定根提前了4～5 d。 组织学研究发现，芒果子叶中分泌腔与维管束伴生，分泌腔被一个由数层扁长细胞组成的鞘状结构所包围，最里面一层细胞为分泌细胞(上皮细胞)，外面几层是扁长的薄壁细胞；而鞘外面是子叶韧皮部薄壁细胞。对于第一种类型的不定根，对照(未经预处理)培养6 d，鞘外部的子叶韧皮部薄壁细胞开始观察到分裂，且以分泌腔为圆心进行辐射状重复分裂，在新增数层细胞形成一个年轮状结构(annual structure)后，细胞不再进行径向分裂，而只转向PCS方向。培养10 d，可见根原基形成，培养13 d不定根突破近轴端切面表皮，肉眼可见。第二种类型的不定根组织学起源与第一种类型不定根类似，都是起源与鞘外的韧皮部薄壁细胞，只是最早观察到细胞分裂的时间提前到了第4 d。但二者起源又有所差别，第一种类型的不定根均起源于靠近PCS的维管束韧皮部薄壁细胞，而第二种类型的不定根可以在整条维管束的韧皮部薄壁细胞起始；在年轮状结构形成后，第二种类型的不定根细胞分裂方向主要朝着子叶背面(abaxial surfaces)方向发生，最后根原基在背离木质部的方向形成，培养10 d，不定根突破子叶表皮，与维管束相垂直。 运用[<3>H]IAA对子叶切段内的生长素运输进行了测定，结果表明，子叶切段内存在着生长素极性运输，方向为向基运输，即从DCS流向PCS(朝向胚轴端)，速度为5-7 mm/h，并且这种运输可以被100μM TIBA显著抑制。2700μM NAA和2500μM IBA预处理胚1 h，生长素向基运输从对照的58.8 Bq g<1> FW分别增加到了64.8 Bq g<-1> FW和69.2 Bq g<-1> FW，有所增强，但是差异都不显著。综合上面几点，生长素极性运输在第一种类型不定根的形成过程中起着重要作用，而生长素输入和输出之间的平衡可能与第二种类型不定根形成密切相关。