劉慶云 朱臻榮 劉 悅 唐紅燕 段海龍 許麗萍 李 江 裴艷輝
(1.普洱市林業(yè)科學(xué)研究所,云南普洱665000;2.云南省林業(yè)科學(xué)院,云南昆明650204)
不同處理對七葉蓮嫩枝扦插生根影響的研究
劉慶云1朱臻榮1劉悅1唐紅燕1段海龍1許麗萍1李江2裴艷輝2
(1.普洱市林業(yè)科學(xué)研究所,云南普洱665000;2.云南省林業(yè)科學(xué)院,云南昆明650204)
以1年生七葉蓮嫩枝為插穗,在云南省普洱市林科所苗圃的塑料小拱棚內(nèi),采用插穗長度、外源激素種類和濃度3因素3水平L9(33)正交試驗,探討不同插穗長度和外源激素對七葉蓮嫩枝生根率的影響。結(jié)果表明:不同穗條長度對七葉蓮生根率、平均根長和最大根長影響顯著;激素種類對七葉蓮生根影響較顯著,七葉蓮扦插適宜的激素為IBA;激素濃度對七葉蓮生根影響差異不顯著。生根率、生根數(shù)量、平均根長的最優(yōu)組合為插穗長10 cm、300 mg/L吲哚丁酸,生根率達到89.3%,具有較好的生根效果,可在生產(chǎn)中推廣使用。
外源激素;七葉蓮;嫩枝;扦插;生根
七葉蓮 (Schefflera venulosa)也稱為密脈鵝掌柴,是五加科鵝掌柴屬植物,廣泛分布在云南的熱帶亞熱帶區(qū)域,具有治療跌打損傷、風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、消腫止痛和舒經(jīng)活絡(luò)的功效,是云南省彝族、傣族等多民族的常用藥材,也是云南生物醫(yī)藥重點培育的10大品牌之一[1]。近年來,七葉蓮作為新型止痛藥,用量呈上升趨勢,僅云南省年均使用量已超過50 t,且呈不斷增加趨勢,七葉蓮除了具有極高的藥用價值外,還兼有較高的觀賞價值,因而長期以來遭到無節(jié)制的掠奪性采挖,造成野生資源日趨枯竭,已成為制藥企業(yè)可持續(xù)發(fā)展、做大做強的瓶頸問題。
七葉蓮的研究主要集中在有效成分、藥用機理、臨床效果[2-4]等方面的研究,而有關(guān)其育苗、造林方面的的研究目前尚未展開。無性繁殖具有遺傳變異性小,能夠保持親本優(yōu)良性狀的特性,是良種繁育最有效的途徑之一, 在林業(yè)生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用[5-8]。目前,以無性繁殖為目標的桉樹(Eucalyptus sPP.)[9-10]、柚木 (Tectona grandis)[11-13]、杉木(Cunninghamia lanceolata)[14-15]、西南樺(Betula alnoides)[16]等樹種的組織培養(yǎng)日趨成熟,正在獲得較好的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。本研究在對普洱市不同采收地七葉蓮總皂甙進行分析的基礎(chǔ)上,使用總皂甙含量高的七葉蓮種源,通過選取不同激素種類、不同插穗長度、不同激素濃度作為試驗因素,探討其無性繁殖技術(shù),為七葉蓮良種選擇、種群恢復(fù)及人工藥源林建設(shè)等繁殖方面提供科學(xué)依據(jù)。
試驗地設(shè)在普洱市林業(yè)科學(xué)研究所苗圃地內(nèi),地處云南省普洱市思茅區(qū)的西北部,位于北緯22°47′20″,東經(jīng)100°59′04″,海拔高度為1 300 m,為典型的南亞熱帶北緣季風(fēng)氣候類型。1年中受潮濕的西南季風(fēng)和干暖的西北風(fēng)南支急流交替控制,干濕季明顯,11月至翌年4月為干季,5—10月為雨季;年均溫為15.3~20.2℃,10℃積溫6 000~7 500℃,最熱月(7月)均溫為23.9℃,最冷月(1月)均溫為13.9℃,極端最高氣溫38.6℃,極端最低氣溫-3.4℃ (1974年1月);年降雨量1 700 mm,年日照時數(shù)1 900~2 200 h。土壤屬于泥質(zhì)巖風(fēng)化物發(fā)育的紅色赤紅壤,土體深厚,在0.8~1.0 m以上,土壤肥力中等[5]。土樣分析化驗結(jié)果為:表層 (0~30 cm)PH為4.99,有機質(zhì)4.11%,堿解氮107 mg/kg,速效磷2.2 mg/kg,速效鉀121 mg/kg,交換鈣200 mg/kg,交換鎂25.4 mg/kg,速效硼0.14 mg/kg,速效鋅0.5 mg/kg,速效鉬0.04 mg/kg(極缺)。
2.1供試材料
七葉蓮現(xiàn)有化學(xué)成分研究表明,七葉蓮含有苯丙素類、黃酮類、三萜皂苷類等成分,其中以三萜皂苷類成分含量較高,本研究以總皂苷含量來評價不同分布點七葉蓮的質(zhì)量。因此,從獲得總皂甙含量最高的思茅區(qū)龍?zhí)多l(xiāng)采集七葉蓮枝條作為試驗材料,采穗樹齡為15 a以上,扦插嫩枝為1.5 a木質(zhì)化、無病蟲害枝條。
2.2試驗設(shè)計
七葉蓮扦插試驗采用不同插穗長度 (A):A1為10 cm、A2為15 cm、A3為20 cm;不同外源激素種類(B):B1為IAA、B2為IBA、B3為NNA;不同激素濃度 (C):C1為200 mg/L、C2為300 mg/L、C3為500 mg/L。每個因素包括3個水平,用L9(33)正交試驗設(shè)計,每個處理20株,共3次重復(fù)。探討插穗長度、外源激素種類、激素濃度對七葉蓮嫩枝生根率的影響。
土壤使用沒進行生產(chǎn)經(jīng)營的森林紅土,整地后作高床,用0.3%的高錳酸鉀溶液消毒后備用。七葉蓮插穗斜剪切口,拔除切口上方4 cm范圍的葉柄,放入配好的不同外源激素、在不同激素濃度溶液中速蘸10 s。處理組合隨機安排于試驗區(qū)內(nèi),用竹子或木棒分開各試驗小區(qū)。扦插時用粗細和枝條相當?shù)闹褡踊蚰景舸閭€小洞,以免七葉蓮切口受傷,再把七葉蓮插入洞中后用手按緊土壤,使插穗和土壤充分接觸。扦插完成后,澆透水后搭設(shè)50 cm高的塑料拱棚,上面遮蓋70%透光度遮陰網(wǎng)。以后隨時觀察土壤濕度,根據(jù)情況適時澆水。扦插時間為2013年10月20日。
經(jīng)常規(guī)管理180 d后,七葉蓮普遍萌芽后,結(jié)合扦插苗移苗工作,每個處理組合隨機取有代表性的20株苗木,測定生根率、生根數(shù)量、平均根長和最大值生根長度,重復(fù)3次。
2.3分析方法
對不同穗條長度、不同激素和不同激素濃度的生根率、生根數(shù)量、平均根長和最大值根長進行單因素方差分析,同時進行LSD兩兩比較。數(shù)據(jù)分析均在Exce1 2007和SPSS 17.0中完成,顯著度P<0.05[17]。
3.1各處理組合對七葉蓮生根的影響
七葉蓮不同穗條長度、不同激素種類及濃度生根情況見表1。
3.1.1各處理組合對七葉蓮生根率的影響
從表1可知,9個處理的平均生根率為12%~89.3%,七葉蓮平均生根率最高的組合為A1B2C2,平均生根率達到89.3%,為平均生根率最低A3B3C2(6%)的7.4倍;A1生根率比A2、A3分別高出16% 和42%。說明穗條長短對七葉蓮生根有顯著作用,穗條長度是影響七葉蓮生根的主要因素之一,插穗中貯存的營養(yǎng)物質(zhì)的多少,對形成愈傷組織和生根的影響很大,穗條過短,插穗內(nèi)部的根原始體數(shù)量少,插穗內(nèi)貯存的營養(yǎng)物質(zhì)和水分也少,生根的機會和數(shù)量都少,而長插穗雖然內(nèi)根原始體多,但蒸騰作用也強,消耗的能量較大,如果溫度和濕度控制不好,更容易造成死亡。激素對七葉蓮生根影響也較顯著,不同的激素對七葉蓮生根刺激不同,B2比 B1、B3分別高出15.3%和26%。試驗結(jié)果表明,七葉蓮扦插適宜的激素為IBA。適宜濃度的激素可使一些不容易生根的植物插枝順利生根,細胞恢復(fù)分裂的機能后產(chǎn)生愈傷組織,然后產(chǎn)生大量不定根。
表1 不同穗條長度、激素種類及濃度的生根情況Tab1e 1 Resu1ts of orthogona1 test with different cutting 1ength,exogenous hormones and hormone concentrations
3.1.2各處理組合對七葉蓮生根數(shù)量的影響
9個處理的平均生根數(shù)量為5~25條,最高的組合為A1B2C2,為平均生根數(shù)量最低處理組合A1B3C3(5條)的5倍。試驗結(jié)果表明,穗條長度A1生根數(shù)量平均比A2和A3分別高4條和7條;不同激素對七葉蓮生根數(shù)量影響也較為顯著,B2平均生根數(shù)量比B1和B3,分別高出6條和18條,是B3平均生根數(shù)量的5.6倍,激素是影響七葉蓮生根主要因素之一;而不同激素濃度對七葉蓮生根數(shù)量有影響但不顯著,C2平均生根數(shù)量為13.3條,C1和C3分別為10條。從試驗結(jié)果可知,穗條長度為10 cm、激素濃度為300 mg/L的IBA為最理想組合,生根數(shù)量最多,適宜七葉蓮嫩枝扦插。從激素特性來觀察,IBA作用強烈,持續(xù)時間長,誘發(fā)的根多而長,而NAA誘發(fā)的根少而粗壯。本試驗激素濃度梯度不大,差異不明顯。
3.1.3各處理組合對七葉蓮根長的影響
9個處理的平均根長為10.2~20.1 cm,平均根長最長的組合是A1B2C2,是平均根長最低A2B3C1(10.2 cm)的2倍。試驗結(jié)果表明,不同穗條長度對七葉蓮生根長度影響不明顯,A1為14.6 cm,A2為15.2 cm,A3為17.2 cm;激素對七葉蓮平均根長影響顯著,B2為21.7 cm,B1為16.9 cm,B3為6.7 cm,B2為B3的3.2倍;不同激素濃度對七葉蓮平均根長的影響也不明顯。
9個處理的最大值根長為20~66 cm,最大值根長的因素水平組合是A1B1C1為66 cm,是平均根長最低A3B3C1(20 cm)的3.3倍。試驗結(jié)果表明:不同穗條長度對七葉蓮根長影響顯著,A1為57 cm,A2為29.3 cm,A3為25.7 cm,A1是A3的2.2倍,說明穗條長度是影響七葉蓮根長的主要因子之一;不同激素對七葉蓮根長影響也顯著,B2為50 cm,B1為41 cm,B3為16.6 cm,B2為B3的3倍;不同激素濃度對七葉蓮最大根長的影響不明顯。
3.2各處理組合間七葉蓮生根的差異顯著性檢驗
七葉蓮生根率、生根數(shù)量、平均根長、最大值根長的方差分析結(jié)果見表2。
由表2可知,9個處理的生根率、生根數(shù)量、平均根長、最大值根長均存在顯著的差異,說明試驗的因素組合影響到七葉蓮生根率、生根數(shù)量、平均根長、最大值根長的生長,較優(yōu)組合為A1B2C2。通過多重比較可知 (表3),處理2的生根率極顯著高于其他處理,是處理9的7.6倍,處理5和1次于處理2,處理4、6、7和8的生根率居中;處理2的生根數(shù)量極顯著高于處理3、9、6,處理4、7、8間無顯著差異;處理2平均根長極顯著高于處理處理3、6,處理1、4、5、7、8無顯著差異;處理2最大值根長是處理9的3.3倍。
表2 七葉蓮不同處理組合間的生根性狀的方差分析Tab1e 2 Variance ana1ysis of Schefflera venulosa rooting traits among different treatments
表3 七葉蓮穗條扦插生根各性狀的多重比較Tab1e 3 Mu1tiP1e comParison of cuttings rooting traits of Schefflera venulosa
激素種類對七葉蓮生根影響較顯著,不同的激素對七葉蓮生根刺激不同。試驗結(jié)果表明,七葉蓮扦插適宜的激素為IBA。適宜濃度的激素可使一些不容易生根的植物插枝順利生根,細胞恢復(fù)分裂的機能后產(chǎn)生愈傷組織,然后產(chǎn)生大量不定根。穗條長度為10 cm、激素濃度為300 mg/L的IBA為最理想組合,生根數(shù)量最多,適宜七葉蓮嫩枝扦插。IBA作用強烈,持續(xù)時間長,誘發(fā)的根多而長,而NAA誘發(fā)的根少而粗壯。本試驗激素濃度梯度不大,差異不顯著。不同穗條長度對七葉蓮根長影響顯著,說明穗條長度是影響七葉蓮根長的主要因子之一;不同激素種類對七葉蓮根長影響也顯著,不同激素濃度對七葉蓮最大根長的影響不明顯。
影響插穗成活的內(nèi)因除自身的生物學(xué)特性、母樹年齡、枝條的著生部位及發(fā)育狀況、插穗年齡、插穗直徑、插穗的水分外,插穗長度對其成活率和苗木生長量亦有明顯影響。本試驗結(jié)果為:生長素影響細胞分裂、伸長和分化,也影響營養(yǎng)器官和生殖器官的生長、成熟和衰老;激素在低濃度時促進植物生長,濃度較高則抑制植物生長。嫩枝扦插成活率由內(nèi)因(樹種生物學(xué)特性、母樹年齡、枝條的著生部位及發(fā)育狀況、插穗年齡、插穗長度、插穗直徑、插穗的水分)和外因(外源激素、溫度、濕度、光照)共同影響[18],在很多植物的扦插研究中都有報道[19]。本試驗不同穗條長度、不同類型和濃度的激素對七葉蓮扦插成活的影響的試驗結(jié)果表明:9個不同的處理間生根率、生根數(shù)量、平均根長、最大值根長有極顯著的差異;生根率、生根數(shù)量、平均根長最優(yōu)的組合為A1B2C2,生根率達到89.3%,可在生產(chǎn)上推廣使用。
根據(jù)插穗生根部位的不同,將插穗生根類型分為皮部生根、愈傷組織生根以及皮部與愈傷組織均生根3種類型。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn),七葉蓮生根部位集中在插穗下切口愈傷組織形成部位,極少皮部有根系生長,因此可斷定七葉蓮屬于愈傷組織生根的類型。
通過對七葉蓮插穗整個生根過程外因的觀察,適宜的插穗長度、外源激素、溫度(23~28℃)和濕度(90%)是促進生根的關(guān)鍵因素。對七葉蓮生根分析得出,3種外源激素IAA、IBA、NAA均能促進七葉蓮生根,IBA誘發(fā)根多而長,NAA誘發(fā)根少而粗,如能將兩者混合使用可能會有更好的效果,有待于進一步研究;適宜的溫度是促進七葉蓮生根的主要因素之一,溫度過高,七葉蓮地上部分蒸騰加強,枝條中營養(yǎng)的供給會造成萌發(fā)嫩葉,而地下部分卻不長根的現(xiàn)象,出現(xiàn)假活現(xiàn)象,同時溫度過高插穗容易腐爛,溫度過低,七葉蓮生長停滯,沒有長根跡象;而濕度是保證七葉蓮插穗生存的關(guān)鍵因素,濕度過大,插穗不易生根,容易感染病菌而腐爛;濕度過小,插穗由于失去正常養(yǎng)分和水分供應(yīng),難以抵御干燥和病菌感染而枯死。
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(責(zé)任編輯韓明躍)
Inf1uence of Exogenous Hormone on Rooting of Shoot Cuttings of Schefflera venulosa
Liu Qinyun1,Zhu Zhenrong1,Liu Yue1,Tang Hongyan1,Duan Hai1ong1,Xu LiPing1,Li Jiang2,Pei Yanhui2
(1.Forestry Research Institute of Pu′er MuniciPa1ity,Pu′er Yunnan 665000,China;2.Yunnan Academy of Forestry,Kunming Yunnan 650201,China)
Taken annua1 Schefflera venulosa shoots as cuttings,the L9(34)orthogona1 test was carried out in the nursery of Forestry Research Institute of Pu′er MuniciPa1ity.The cutting exPeriment has been done with 3 factors and 3 1eve1s of different cutting 1ength,exogenous hormones,hormone concentrations to find out the inf1uence of exogenous hormones on rooting rate of Schefflera venulosa.The resu1ts showed that different cutting 1engths had significant effects on the rooting rate,average root 1ength and maximum root 1ength of Schefflera venulosa.The effect of different exogenous hormones on the rooting of Schefflera venulosa was significant,the suitab1e exogenous hormones for the cuttage of Schefflera venulosa was IBA.The effect of exogenous hormones concentration on the rooting of Schefflera venulosa was not significant.The best combination of rooting rate,number and average root 1ength was 10 cm cutting 1ength,300 mg/L IBA,and 89.3%rooting rate which cou1d be used in the Production.
exogenous hormone,Schefflera venulosa,shoot,cuttage,rooting
S723.1
A
2095-1914(2016)04-0065-05
10.11929/j.issn.2095-1914.2016.04.011
2016-02-05
云南省科技廳中藥現(xiàn)代化科技產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)項目(2013CG001);APFNet項目“東南半島中老緬山地跨境生態(tài)安全森林可持續(xù)恢復(fù)與管理”。
第1作者:劉慶云(1966—),女,高級工程師。研究方向:森林培育與林木遺傳育種。Emai1:1qy0818@sina.com。
裴艷輝(1975—),女,工程師。研究方向:森林生態(tài)。Emai1:10825473@qq.com。