姜宗慶， 李成忠， 余 樂， 湯庚國，2

(1.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院，江蘇泰州 225300； 2.南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院，江蘇南京 210037)

薄殼山核桃(CaryaillinoensisK. Koch)別稱長山核桃、美國山核桃，為胡桃科山核桃屬落葉喬木，原產(chǎn)美國或墨西哥，我國將其作為一種多用途樹種將其引進種植。扦插是較普遍的一種植物無性繁殖方法，廣泛應(yīng)用于各類苗木的繁殖。薄殼山核桃扦插繁殖較為困難[1-2]，我國在這方面的研究報道相對較少，尚處于試驗摸索階段。有研究發(fā)現(xiàn)，植物插穗經(jīng)植物生長調(diào)節(jié)劑處理，能促進其扦插生根[3-5]，而相關(guān)酶在植物扦插生根過程中會發(fā)揮重要的作用，與不定根關(guān)系密切的酶有超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、吲哚乙酸氧化酶(IAAO)，但是研究結(jié)論不完全一致[6-10]。因此，筆者通過研究外源吲哚丁酸(IBA)對薄殼山核桃嫩枝扦插及其生根過程中相關(guān)酶活性的調(diào)控效應(yīng)，以期為薄殼山核桃扦插繁育技術(shù)的推廣及深入了解薄殼山核桃嫩枝扦插生根的有關(guān)生理調(diào)控機制提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料的準(zhǔn)備

本試驗于2015年6月28日在江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院園林試驗基地進行，選取2年生薄殼山核桃實生苗上長出的生長健壯、無病蟲害、生長基本一致的半木質(zhì)化枝條，剪成長 8～12 cm 的插穗，剪口上平下斜，上切口離頂部芽1～2 cm，下切口離底部芽1 cm以內(nèi)，留1～2張葉，保留頂芽，插穗基部保濕，備用。扦插基質(zhì)選用珍珠巖、蛭石體積比為1 ∶1進行混合，扦插前用0.3%高錳酸鉀溶液對基質(zhì)進行澆灌消毒。

1.2 試驗方法

1.2.1 低濃度IBA浸泡處理 分別配制濃度為50、100、150、200、250、300 mg/L的IBA溶液，以清水處理為對照，將插穗基部插入溶液中浸泡1 h；扦插，采用全自動噴霧裝置補濕，間隔30 min噴霧1次，持續(xù)20 s，后期減少噴霧次數(shù)。每個處理60根，重復(fù)3次。

1.2.2 高濃度IBA速蘸處理 分別配制濃度為1 000、2 000、3 000、4 000、5 000、6 000 mg/L的IBA溶液，以清水處理為對照，將插穗基部在溶液中速蘸10～15 s；扦插，采用全自動噴霧裝置補濕，間隔30 min噴霧1次，持續(xù)20 s，后期減少噴霧次數(shù)。每個處理60根，重復(fù)3次。

1.2.3 扦插生根的生理機制 基于2015年試驗結(jié)果，2016年6月25日開始進行扦插生根相關(guān)生理機制的研究。設(shè)IBA 200 mg/L 、清水(對照)2個處理，將插穗基部浸泡1 h，每個處理60根，重復(fù)3次。扦插前采樣1次，扦插后每隔7 d采樣1次，共計采樣7次，樣品置于-60 ℃冰柜中保存，備用。測定時，將插穗韌皮部和木質(zhì)部分離，取基部2 cm處的韌皮部組織，剪碎，待測。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 生根性狀指標(biāo)的測定 扦插42 d后，調(diào)查統(tǒng)計不同IBA處理的插穗生根率、平均生根數(shù)和平均根長。

1.3.2 相關(guān)酶活性的測定 分別采用氯化硝基四氮唑藍(NBT)光化還原法、二氯酚比色法、愈創(chuàng)木酚比色法測定SOD、IAAO、POD活性[11-12]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2013軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 低濃度IBA浸泡處理對薄殼山核桃插條扦插生根的影響

由表1可見，低濃度IBA浸泡處理薄殼山核桃插穗，其生根率、平均生根數(shù)、平均根長高于清水處理(對照)，具體表現(xiàn)為200 mg/L>250 mg/L>150 mg/L>300 mg/L>100 mg/L>50 mg/L>CK；隨IBA浸泡濃度的升高，薄殼山核桃插穗的生根率、平均生根數(shù)、平均根長呈先上升后下降趨勢，IBA濃度過高會抑制薄殼山核桃插條的生根；200 mg/L IBA浸泡處理的插條生根效果相對較好，其生根率為63.26%，平均生根數(shù)為5.22條，平均根長13.73 cm。

表1低濃度IBA浸泡處理對薄殼山核桃插條扦插生根的影響

2.2 高濃度IBA速蘸處理對薄殼山核桃插條扦插生根的影響

由表2可見，速蘸清水時薄殼山核桃插條的生根率僅為4.65%，平均生根數(shù)為1.04條，平均根長為1.98 cm，均明顯低于高濃度IBA速蘸處理；IBA速蘸處理時薄殼山核桃插條的生根率、平均生根數(shù)排序為3 000 mg/L>4 000 mg/L>5 000 mg/L>6 000 mg/L>2 000 mg/L>1 000 mg/L>CK，其中3 000 mg/L IBA速蘸處理時插條的生根率、平均生根數(shù)相對最高，而平均根長大小依次為4 000 mg/L>5 000 mg/L>3 000 mg/L>6 000 mg/L>2 000 mg/L>1 000 mg/L>CK，其中4 000 mg/L IBA速蘸處理的平均根長相對最長；高濃度IBA速蘸處理對薄殼山核桃插條扦插生根的調(diào)控效應(yīng)較為明顯，隨IBA處理濃度的升高，其生根率、平均生根數(shù)、平均根長呈先上升后下降趨勢，3 000 mg/L IBA速蘸處理的插條，其生根率可達58.36%，平均生根數(shù)為4.35條，平均根長為 11.83 cm，生根效果相對較好。

表2高濃度IBA速蘸處理對薄殼山核桃插條扦插生根的影響

2.3 薄殼山核桃插條扦插生根過程中相關(guān)酶活性的變化

2.3.1 SOD活性 由圖1可見，清水處理的插穗其SOD活性隨扦插后時間的推移呈持續(xù)下降趨勢，而200 mg/L IBA浸泡處理的插穗其SOD活性呈先上升后下降趨勢，扦插后21 d達到峰值，這可能是由于插穗內(nèi)貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)逐步消耗，生成的新不定根還不能從扦插基質(zhì)中吸收養(yǎng)分，從而導(dǎo)致清水處理的插穗抗逆性下降；IBA浸泡處理的插穗SOD活性明顯高于清水處理，且扦插21 d后，SOD活性仍處于較高水平，說明IBA處理可促進插穗SOD的累積，從而減弱自由基對植物細(xì)胞的傷害，延緩插穗老化，為其不定根的形成提供保障，在一定程度上促進了薄殼山核桃嫩枝扦插苗的生根。

2.3.2 POD活性 由圖2可見，清水處理的插穗，其POD活性呈先緩慢下降后逐步上升趨勢，變化幅度相對較小，扦插后21 d POD活性達到谷值；200 mg/L IBA浸泡處理的插穗，其POD活性呈先大幅上升后緩慢下降趨勢，扦插后28 d POD活性達到峰值，POD活性處于較高水平，這表明IBA浸泡處理能夠明顯提高薄殼山核桃插穗的POD活性，插穗基部細(xì)胞活躍，有利于插穗基部愈傷組織的形成，從而促進不定根根系的生長。

2.3.3 IAAO活性 由圖3可見，清水處理的薄殼山核桃插穗，其IAAO活性呈“上升—下降—上升”趨勢；200 mg/mL IBA處理的薄殼山核桃插穗，其IAAO活性在扦插后呈先下降后略有上升趨勢，IAAO活性水平總體相對較低，這可能是由于IBA經(jīng)切口進入插穗組織內(nèi)部快速轉(zhuǎn)化成吲哚乙酸(IAA)，從而抑制了IAAO的活性，這對不定根的生成是有利的，而后期大量不定根形成，IAA合成減弱，致使IAAO活性又略有上升。

3 結(jié)論與討論

扦插是生產(chǎn)上普遍采用的苗木繁殖方法之一，操作方便、育苗速度相對較快、繁殖系數(shù)高[13-15]。本試驗研究外源IBA對薄殼山核桃嫩枝扦插及其生根過程中相關(guān)酶活性的調(diào)控效應(yīng)，結(jié)果表明，低濃度IBA浸泡處理的薄殼山核桃插穗，其生根率、平均生根數(shù)、平均根長都高于清水處理(對照)，具體表現(xiàn)為200 mg/L>250 mg/L>150 mg/L>300 mg/L>100 mg/L>50 mg/L>CK，其中200 mg/L IBA浸泡處理的插條生根效果較好，生根率為63.26%，平均生根數(shù)為5.22條，平均根長為13.73 cm；高濃度IBA速蘸處理對薄殼山核桃扦插生根的調(diào)控效應(yīng)明顯，隨IBA處理濃度的升高，插條的生根率、平均生根數(shù)、平均根長呈先上升后下降趨勢，其中3 000 mg/L IBA速蘸處理的插條生根效果較好，生根率達58.36%，平均生根數(shù)為4.35條，平均根長達11.83 cm。

前人研究表明，植物扦插生根與插穗內(nèi)的相關(guān)酶活性關(guān)系密切[6-10]。本試驗結(jié)果表明，清水處理的插穗，其SOD活性隨扦插后時間的推移呈持續(xù)下降趨勢；200 mg/L IBA浸泡處理的插穗，其SOD活性呈先上升后逐漸下降趨勢，扦插后21 d達到峰值；IBA浸泡處理的插穗，其SOD活性明顯高于對照，且處于較高水平，表明IBA處理可促進插穗中SOD的積累，活性升高，從而減弱自由基對植物細(xì)胞的傷害，延緩插穗老化，可為其不定根的形成提供保障；清水處理的插穗，其POD活性呈先緩慢下降后逐步上升趨勢，而用200 mg/L IBA浸泡處理的插穗其POD活性呈先大幅上升后有所下降趨勢，扦插后28 d達到峰值，表明IBA浸泡處理能夠明顯提高插穗的POD活性，插穗基部細(xì)胞活躍，有利于插穗基部愈傷組織的形成；清水處理的插穗IAAO活性呈“上升—下降—上升”趨勢，IBA處理的薄殼山核桃插穗，其IAAO活性在扦插后呈先下降后略有回升趨勢，總體活性水平相對較低，這可能是IBA經(jīng)切口進入插穗組織內(nèi)部快速轉(zhuǎn)化成IAA，從而抑制了IAAO活性，這對不定根的生成是有利的。

總之，采用濃度200 mg/L IBA浸泡處理薄殼山核桃插條，可以促進薄殼山核桃扦插苗的生根，達到相對較好的生根效果。

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