鄧 濤,何永艷,周太久,盤 波,唐文秀,仇 碩,鄒玲俐
(廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院廣西植物研究所,廣西 桂林 541006)
我國有苦苣苔科 Gesneriaceae植物 58屬463余種,主要分布在長江以南地區(qū),而以西南和華南地區(qū)居多[1]??嘬奶浦参锏姆N質(zhì)資源豐富,多數(shù)花色艷麗,葉形葉色美觀,體態(tài)多姿,具有較高的觀賞價值。部分種因具有活血散瘀、消腫止痛、祛痰、止咳、平喘及除濕等功效而常用作民間藥物,可治療咳喘、跌打、瘡癤、風(fēng)濕、燙傷、蛇蟲咬傷等疾病[2-3]。由于人類活動和自然因素的影響,苦苣苔科植物的一些種類已處于瀕危狀態(tài)。鑒于該科植物具有較高的經(jīng)濟和科研價值,對其進(jìn)行保護(hù)和合理開發(fā)利用具有重要意義。
扦插繁殖是高等植物繁殖的重要方法之一,能保持母本的優(yōu)良性狀,且操作簡單、成本較低,繁殖效率相對較高,在一些高等植物繁殖中應(yīng)用較為廣泛[4-5]。扦插也是苦苣苔科植物繁殖的有效方法之一,其中葉插繁殖較為實用,但在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)一些種類葉插繁殖的效率較低。在植物扦插繁殖中應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑是行之有效的技術(shù)措施之一,其中吲哚丁酸(IBA)是一種使用安全的高效植物生長調(diào)節(jié)劑,主要用于促進(jìn)插條生根和根系發(fā)育[6-8],植物種類、處理時間、IBA濃度等因素會對扦插生根效果產(chǎn)生一定的影響[9],因此選擇適宜的IBA配比有利于植物的扦插繁殖。目前,國內(nèi)對苦苣苔科植物繁育的研究主要集中于其組織培養(yǎng)方面[10-11],而涉及扦插繁殖技術(shù)的研究報道卻較少[12-13],一些學(xué)者僅對部分生根率較高的苦苣苔科植物進(jìn)行了扦插繁殖研究。潘春柳等人[14]認(rèn)為,廣西特有弄崗唇柱苣苔用全葉扦插成活率最高,此外,用濃度為100 mg·L-1的IAA或用濃度為100~150 mg·L-1的NAA處理后的全葉扦插,其繁殖效果較好。唐文秀等人[15]認(rèn)為,桂林唇柱苣苔葉片扦插,以石灰?guī)r土+珍珠巖+細(xì)園土為基質(zhì),在3月用葉片直插,插穗大小為2.0 cm×2.0 cm的繁殖效果較好。文中用不同濃度的外源IBA對生根率低、不定芽產(chǎn)生少的5種苦苣苔科植物進(jìn)行了處理,通過葉插試驗以探尋適宜5種苦苣苔科植物扦插的IBA濃度,旨在提高5種苦苣苔科植物的繁殖效率,為苦苣苔科植物的保護(hù)和合理利用提供參考依據(jù)。
供試材料為尖萼唇柱苣苔Chirita pungentisepala、微斑唇柱苣苔Chirita minutimaculata、硬葉唇柱苣苔Chirita sclerophylla、紅苞半蒴苣苔Hemiboea rubribracteata和粉綠異裂苣苔Pseudochirita guangxiensis。
試驗于2012年3月1日至2012年6月1日在廣西植物研究所物種保育圃進(jìn)行,采用2因素試驗設(shè)計,隨機區(qū)組排列。試驗因素分別為種(分別為尖萼唇柱苣苔、微斑唇柱苣苔、硬葉唇柱苣苔、紅苞半蒴苣苔和粉綠異裂苣苔)和IBA濃度(分別為100、300、500 mg·L-1),以清水作對照(CK)。3次重復(fù),每次重復(fù)20片葉。選擇健康成熟的葉片,用0.05%的高錳酸鉀溶液對其消毒5 min,之后將葉片剪成3.0 cm×2.0 cm的長方形插穗,經(jīng)IBA處理5 min后扦插到已消毒的沙床上,種植株行距為5.0 cm×10.0 cm,統(tǒng)一田間肥水管理。扦插后每隔3 d觀察插穗根系的發(fā)育情況。不定芽發(fā)生10 d后,統(tǒng)計5種苦苣苔科植物的生根數(shù)、最大根長和不定芽數(shù)。
采用Excel2003和SPSS18.0對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計與分析。
2012年3月1日將經(jīng)不同濃度IBA處理后的5種苦苣苔科植物插穗扦插到插床中,其后對插穗生根時間進(jìn)行了觀察記錄,結(jié)果如表1所示。由表1可知,隨著IBA濃度的逐漸升高,尖萼唇柱苣苔、紅苞半蒴苣苔和粉綠異裂苣苔的愈傷組織發(fā)生時間、不定根發(fā)生時間、不定根大量發(fā)生時間均提前于CK;100 mg·L-1IBA處理的微斑唇柱苣苔,其不定根發(fā)生時間、不定根大量發(fā)生時間均提前于CK,之后隨著處理濃度的升高,不同生根階段的生根時間比CK略有延遲;100和300 mg·L-1IBA處理的硬葉唇柱苣苔,其在不同生根階段的生根時間均提前于CK,之后隨著處理濃度的升高,其生根時間比CK略有延遲。這說明,外源IBA對5種苦苣苔科植物生根時間的影響略有不同,但基本上低濃度的IBA能促進(jìn)苦苣苔科植物提前生根。
表1 不同濃度的IBA處理對5種苦苣苔科植物插穗生根時間的影響Table 1 Effect of different concentrations of IBA on rooting time of five plants in Gesneriaceae
不同濃度IBA處理對苦苣苔科植物插穗的生根率、最大根長和不定芽數(shù)的影響情況如表2所示。由表2可知,隨著IBA濃度的升高,插穗生根率先升高后下降,300 mg·L-1IBA處理的生根率最高,為94.3%,與CK相比,各處理的生根率差異顯著(P<0.05),分別比CK增加了32.5%、45.3%、31.4%;而各處理的最大根長與CK的差異不顯著(P>0.05);各處理的不定芽數(shù)與CK相比有所差異,100、300 mg·L-1IBA處理的不定芽數(shù)與CK間的差異顯著(P<0.05),都為1.6個,而500 mg·L-1IBA處理與CK的差異不顯著(P>0.05),僅為1.3個。這說明,低濃度的IBA對于苦苣苔科植物的根發(fā)生和不定芽發(fā)生具有顯著的促進(jìn)作用,其中IBA濃度為300 mg·L-1左右對插穗生根的效果較好。
表2 IBA濃度對插穗生根的影響?Table 2 Effect of IBA concentrations on cutting slips rooting
苦苣苔科不同種植物插穗的生根率、最大根長和不定芽數(shù)如表3所示。由表3可知,不同種的生根率有所不同,硬葉唇柱苣苔和粉綠異裂苣苔的生根率較高,分別為82.0%和80.8%,它們分別與微斑唇柱苣苔相比,差異顯著(P<0.05),而尖萼唇柱苣苔和紅苞半蒴苣苔分別與其余種相比,差異不顯著(P>0.05);5種插穗的最大根長有所不同,紅苞半蒴苣苔的最大根長最大,達(dá)56.38 mm,它與尖萼唇柱苣苔、硬葉唇柱苣苔、粉綠異裂苣苔的差異顯著(P<0.05),而與微斑唇柱苣苔的差異不顯著(P>0.05),其余種間的差異不顯著(P>0.05);微斑唇柱苣苔的不定芽數(shù)最大為1.8個,它與尖萼唇柱苣苔、硬葉唇柱苣苔、紅苞半蒴苣苔、粉綠異裂苣苔的差異顯著(P<0.05),其余種間的差異不顯著(P>0.05),不定芽數(shù)基本上在1.2~1.5個之間。這說明五種苦苣苔植物的生根特性有所不同。
為了探尋適用于5種苦苣苔科植物扦插繁殖的IBA濃度,對經(jīng)IBA處理后的5種插穗的生根率、最大根長和不定芽數(shù)進(jìn)行了觀測,結(jié)果如表4所示。由表4可知,經(jīng)過不同濃度IBA處理的五種插穗生根特性不同。尖萼唇柱苣苔不同IBA濃度處理的生根率與CK相比差異顯著(P<0.05),但三個處理間差異不顯著(P>0.05),不同IBA濃度處理的最大根長與CK均差異不顯著(P>0.05),不同IBA濃度處理的不定芽數(shù)與CK均差異不顯著(P>0.05);微斑唇柱苣苔經(jīng)IBA 300 mg·L-1處理的生根率最高為86.6%,它與100 mg·L-1處理相比差異不顯著(P>0.05),但與500 mg·L-1、CK相比差異顯著(P<0.05),不同IBA濃度處理的最大根長與CK均差異不顯著(P>0.05),不定芽數(shù)300 mg·L-1時最大為2.5個,它與100 mg·L-1、500 mg·L-1、CK相比差異顯著(P<0.05);硬葉唇柱苣苔經(jīng)不同IBA濃度處理后的生根率,100 mg·L-1與500 mg·L-1差異顯著(P<0.05),兩者分別與300 mg·L-1、CK差異不顯著(P>0.05),不同IBA濃度處理的最大根長與CK均差異不顯著(P>0.05),100 mg·L-1的不定芽數(shù)與CK差異顯著(P<0.05),但其與300 mg·L-1、500 mg·L-1差異不顯著(P>0.05);紅苞半蒴苣苔經(jīng)不同IBA濃度處理后的生根率,300 mg·L-1與 500 mg·L-1差異不顯著(P>0.05),但300 mg·L-1分別與100 mg·L-1、CK差異顯著(P<0.05),300 mg·L-1與500 mg·L-1的最大根長差異不顯著(P>0.05),但它們分別與100 mg·L-1、CK差異顯著(P<0.05),100 mg·L-1的不定芽數(shù)與300 mg·L-1、500 mg·L-1差異不顯著(P>0.05),但它與CK差異顯著(P<0.05);粉綠異裂苣苔經(jīng)不同IBA濃度處理的生根率與CK差異顯著(P<0.05),但處理間差異不顯著(P>0.05),其中300 mg·L-1和500 mg·L-1生根率最大,為100.0%,不同IBA濃度處理的最大根長與CK均差異不顯著(P>0.05),其中100 mg·L-1的最大根長達(dá)到最大,為56.54 mm,不同IBA濃度處理的不定芽數(shù)與CK均差異不顯著(P>0.05),其中CK不定芽數(shù)最大為1.5個。
表3 不同種的生根特性比較?Table 3 Comparison of rooting characteristics of different species
表4 不同種和IBA濃度二因素對插穗生根的影響Table 4 Effect of species and IBA concentration on cutting slips rooting
綜合生根率、最大根長、不定芽數(shù)和經(jīng)濟等方面考慮,認(rèn)為較適合尖萼唇柱苣苔扦插的IBA濃度為100 mg·L-1,微斑唇柱苣苔的IBA濃度為300 mg·L-1,硬葉唇柱苣苔的IBA濃度為100 mg·L-1,紅苞半蒴苣苔的IBA濃度為300 mg·L-1,粉綠異裂苣苔的IBA濃度為100 mg·L-1。
試驗中發(fā)現(xiàn),尖萼唇柱苣苔、微斑唇柱苣苔、硬葉唇柱苣苔、紅苞半蒴苣苔和粉綠異裂苣苔等5種苦苣苔科植物生根率和最大根長的差異較大,而不定芽數(shù)的差異較小。低濃度的IBA對5種苦苣苔科植物的根發(fā)生、不定芽發(fā)生和提前生根具有促進(jìn)作用,IBA濃度為300 mg·L-1左右對插穗生根的效果較好。綜合生根率、最大根長、不定芽數(shù)和經(jīng)濟等因素考慮,適用于尖萼唇柱苣苔扦插的IBA濃度為100 mg·L-1,適用于微斑唇柱苣苔扦插的IBA濃度為300 mg·L-1,適用于硬葉唇柱苣苔扦插的IBA濃度為100 mg·L-1,適用于紅苞半蒴苣苔扦插的IBA濃度為300 mg·L-1,適用于粉綠異裂苣苔扦插的IBA濃度為100 mg·L-1。
對于多數(shù)苦苣苔科植物而言,扦插繁殖特別是葉插繁殖是保證其種群數(shù)量和基因純度的重要措施,文中試驗研究了不同質(zhì)量濃度的IBA處理對5種苦苣苔科植物生根特性的影響,而有關(guān)IBA對苦苣苔科植物扦插繁殖生理方面的影響還有待于進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn):
[1]王文采,潘開玉,張志耘.中國植物志[M].69卷.北京:科學(xué)出版社,1990:271-273.
[2]劉因華,趙 遠(yuǎn),郭世民.淺談我國民族醫(yī)藥的發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J].中國民族醫(yī)藥雜志,2007,(6):13-15.
[3]呂惠珍,余麗瑩,黃寶優(yōu),等.廣西苦苣苔科藥用植物資源[J].中國民族民間醫(yī)藥,2010, (2):6-10.
[4]付喜玲,郭先鋒,康曉飛,等.IBA對芍藥扦插生根的影響及生根過程中相關(guān)酶活性的變化[J].園藝學(xué)報, 2009, 36(6):849-854.
[5]王 瑞,陳永忠,羅 健,等.油茶扦插育苗試驗影響因素分析[J].經(jīng)濟林研究,2012,30(2):78-82.
[6]王小玲,趙 忠,權(quán)金娥,等.外源激素對四倍體刺槐硬枝扦插生根及其關(guān)聯(lián)酶活性的影響[J].西北植物學(xué)報,2011,31(1):116-122.
[7]王海南,沈海龍,楊立學(xué).紫椴嫩枝扦插繁殖技術(shù)研究[J].經(jīng)濟林研究,2012,30(3):106-109.
[8]Christensen M V, Erinksen E N, Andesen A S. Interaction of stock plant irradiance and auxin in the propagation of apple rootstocks by cuttings[J].Scientia Horticulturae,1980,12(1):11-17.
[9]鄧文韜,張日清,袁德義.植物生長調(diào)節(jié)劑對菲油果嫩枝扦插生根的影響[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,2011,31(3):160-163.
[10]黃寧珍,趙志國,石云平,等.多齒吊石苣苔的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J].植物生理學(xué)通訊,2010,46(9):956-966.
[11]劉 偉,黃 勇.吊石苣苔的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J].植物生理學(xué)通訊,2010,46(2): 159-160.
[12]周太久,黃仕訓(xùn),鄧 濤,等.6種唇柱苣苔屬植物葉插繁殖試驗[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報,2012,43(3):356-359.
[13]溫 放,張啟翔.5種唇柱苣苔屬植物葉插繁殖方式研究[J].北方園藝,2007,(12):103-105.
[14]潘春柳,彭玉德,呂惠珍.廣西特有藥用植物弄崗唇柱苣苔葉插繁殖研究[J].北方園藝,2011,(1):205-207.
[15]唐文秀,黃仕訓(xùn),隗紅燕,等.石灰?guī)r植物桂林唇柱苣苔葉插繁殖研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2009,22(5):1395-1399.