胡國宇，王 丹，張 猛，劉 亮，何 毅

（西南科技大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院，四川 綿陽 621010）

費(fèi)約果Feijoa sellowiana屬桃金娘科南美棯屬常綠灌木果樹。樹型外觀與橄欖相似，果實(shí)具有綠色果皮和柔軟多汁的白色果肉，果肉富含維生素C，熱量低，礦物質(zhì)和纖維含量高[1]。費(fèi)約果原產(chǎn)于巴西，在新西蘭做商業(yè)品種廣泛種植[2]。自2004年來，從新西蘭向四川省綿陽市引入16 個費(fèi)約果變種，包括‘Unique’‘Coolidge’‘Opal Star’等。為廣泛推廣繁殖費(fèi)約果，急需完善費(fèi)約果規(guī)模繁殖配套技術(shù)。前人對其擴(kuò)繁研究表明，種子繁殖容易，但種子難以收集保存且后代性狀變異大，嫁接繁殖愈傷組織形成困難，成活率低，組織培養(yǎng)褐化率高，技術(shù)復(fù)雜[3-4]。扦插繁殖能保持母本優(yōu)良性狀，節(jié)約時間成本，是常用繁殖方法之一。目前，關(guān)于費(fèi)約果扦插繁殖的報道較多，主要集中于扦插技術(shù)和形態(tài)解剖等方面。如鐘亞麗等[5]、鄧文韜等[6]采用植物生長調(diào)節(jié)劑處理費(fèi)約果嫩枝，生根率分別達(dá)到70.0%與88.6%。Ana等[7]進(jìn)行費(fèi)約果微繁殖試驗(yàn)，在含20 mM AIB 培養(yǎng)基中，生根率最高達(dá)68.9%。王迅等[8]通過全光照定時噴霧裝置控制溫濕度，將費(fèi)約果扦插成苗率提高至81.0%。張猛等[9]解剖發(fā)現(xiàn)費(fèi)約果莖部環(huán)狀厚壁組織結(jié)構(gòu)緊密且多呈環(huán)狀連續(xù)排列，這是導(dǎo)致費(fèi)約果扦插生根困難的主要原因之一。但對費(fèi)約果不定根形成的生理機(jī)制深入報道較少，亟需研究其扦插生根機(jī)理來為該樹種無性繁殖提供理論依據(jù)。

前人對扦插不定根形成的生理機(jī)制做了大量研究，主要集中在內(nèi)源激素含量及其比例動態(tài)變化、相關(guān)生根氧化酶消長、營養(yǎng)物質(zhì)含量變化等方面[10-12]。生長素IAA 是促進(jìn)不定根發(fā)生的主要激素，IAA 能激活細(xì)胞內(nèi)磷酸激酶活性，加快細(xì)胞呼吸效率。張錦春等[13]對沙生怪柳Tamarix taklamakanensis研究發(fā)現(xiàn)高水平IAA 利于插穗生根，IAA 能夠通過促進(jìn)插穗IAAO、POD、PPO 活性變化來影響生根。徐繼忠等[14]研究發(fā)現(xiàn)ABA對桃Amygdalus persica根系生長有抑制作用，低水平ABA 促進(jìn)淀粉水解為葡萄糖，將營養(yǎng)物質(zhì)集中在插穗下切口，進(jìn)而影響根原基的發(fā)端與發(fā)育。IAAO 與POD 均具有降解IAA 的作用，反向調(diào)節(jié)植物體內(nèi)IAA 水平，PPO 與IAA 合成生根輔助因子，促進(jìn)細(xì)胞分裂分化。付錦雪等[15]認(rèn)為刺槐Robinia pseudoacacia Linn的IAAO 活性是影響扦插生根效果主要因素，POD 與PPO 起輔助作用。整個生根過程細(xì)胞分裂分化消耗大量糖類與蛋白質(zhì)，插穗自身營養(yǎng)物質(zhì)代謝則是內(nèi)源激素與氧化酶協(xié)調(diào)作用的基礎(chǔ)。曾炳山等[16]認(rèn)為柚Tectona grandis扦插生根與可溶性糖含量、全氮含量、碳氮比都具有正相關(guān)關(guān)系，碳氮比高有利于生根。

通過對費(fèi)約果不定根形成過程中幾種主要內(nèi)源激素［生長素（IAA）、脫落酸（ABA）、玉米素核苷（ZR）］、相關(guān)氧化酶［吲哚乙酸氧化酶（IAAO）、過氧化物氧化酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）］以及營養(yǎng)物質(zhì)（可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、淀粉）含量進(jìn)行動態(tài)測定，分析其含量以及比例與費(fèi)約果生根進(jìn)程的關(guān)系，探究IBA 對費(fèi)約果扦插生根的影響及不定根形成的生理機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在四川綿陽西南科技大學(xué)設(shè)施農(nóng)業(yè)基地進(jìn)行，年平均氣溫16.3℃，年日照1 298.1 h，年平均降水量963.2 mm，年無霜期272 d。試驗(yàn)插床為紅磚砌成高 60 cm、寬200 cm、長400 cm 的池子，扦插基質(zhì)為草炭∶椰糠=1∶1，厚約30 cm，扦插一月前用多菌靈粉 2.5 g·m-2對育苗基質(zhì)進(jìn)行消毒。池子外部罩約2 m 高的小拱棚。棚外覆蓋50%的遮陽網(wǎng)進(jìn)行遮陰處理，采用自動間歇噴霧裝置進(jìn)行插后水分管理。

1.2 材料扦插與管理

試驗(yàn)開展于2019年9月，以5年生費(fèi)約果品種‘Unique’為試驗(yàn)材料，剪取植株中下部當(dāng)年生半木質(zhì)化枝條，保留 2～3 個節(jié)位，下切口在插穗形態(tài)學(xué)下端葉下1 cm 處斜剪，上切口距離上端葉片0.5 cm 處平剪，插穗長度 10～12 cm，保留形態(tài)學(xué)上端兩片全葉，插穗采集、運(yùn)輸以及制穗過程中注意保濕。以500、1 000、1 500、2 000 mg/L IBA 蘸根1 min 為試驗(yàn)處理，清水處理作為對照（CK）。用木棍將基質(zhì)插孔后，插穗插入基質(zhì)5 cm 左右，插穗扦插株行距10 cm×10 cm。每處理插穗180 枝，3 次重復(fù)。

插后壓實(shí)基質(zhì)并澆透水，安裝溫濕計(jì)，實(shí)時監(jiān)測試驗(yàn)地溫濕度。在愈傷組織形成前，將濕度保持在90%以上，愈傷組織形成后降低濕度至80%，監(jiān)測到高溫及時通風(fēng)降溫。插后每隔10 d使用多菌靈1 000 倍液噴施消毒，及時清理落葉。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 生根指標(biāo)測定

插后每2 天進(jìn)行生根觀測，每次隨機(jī)選擇5株進(jìn)行，記錄插穗插后根系形態(tài)變化，統(tǒng)計(jì)各處理不定根出現(xiàn)時間。插后90 d，每重復(fù)隨機(jī)挖取插穗30 枝，對插穗主根數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，計(jì)算生根率，直尺測量插穗主根長，游標(biāo)卡尺測量主根粗。

1.3.2 生理指標(biāo)測定

在扦插后0、10、20、30、40、50、60、70 d分別從1 000 mg/L IBA 與對照處理插穗中取樣一次，其中0 d 取樣時插穗未經(jīng)過生長調(diào)節(jié)劑處理。取樣時從每重復(fù)中取6 根插穗（取樣插穗生理狀態(tài)符合該階段特征，死亡萎蔫的不取樣），立即用清水將插穗洗凈，放入冰盒中帶回實(shí)驗(yàn)室，用刀片刮掉樹皮后，刮取插穗基部3 cm 內(nèi)韌皮部，剪碎混勻用液氮冷凍后置于-80℃冰箱中保存。

采用高效液相色譜法測定插穗韌皮部內(nèi)源激素IAA、ABA、ZR 含量。提取濃縮與測定方法參照陳建華等[17]的方法。采用二氯酚比色法測定IAAO，活性愈創(chuàng)木酚比色法測定POD，鄰苯二酚比色法測定PPO。3 種酶活測定參照張志良[18]的方法。采用硫酸-蒽酮比色法測定可溶性糖與淀粉，G-250 考馬斯亮藍(lán)染色法[19]測定可溶性蛋白。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，SPSS 19.0 軟件進(jìn)行差異性顯著分析（Duncan 法），Origin 9.0 軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 IBA 處理對費(fèi)約果插穗生根的影響

從表1看出，費(fèi)約果經(jīng)過IBA 處理后，生根時間提前，生根率提高。其中1 000 mg/L IBA 處理下插穗生根率、主根數(shù)、主根長、主根粗均達(dá)最高水平，且生根率提高至CK 的2.26 倍。500 與2 000 mg/L IBA 處理下插穗生根率與對照無明顯差異，證明IBA 濃度不宜過高與過低。1 000 mg/L IBA 蘸根處理能明顯提高費(fèi)約果插穗生根率，改善根系質(zhì)量，為適宜的生根調(diào)節(jié)劑處理。

觀察生根過程發(fā)現(xiàn)，插后0～10 d，插穗保持鮮活狀態(tài)，切口處未發(fā)生明顯變化，葉片少量脫落。10～20 d，切口處皮層開裂，微管形成層與皮層間出現(xiàn)晶瑩透明狀愈傷組織凸起，并逐漸形成環(huán)狀，少數(shù)插穗莖干腐爛。20～40 d，插穗切口附近腫脹變粗，插穗基部皮孔凸起，形成白色米粒狀顆粒。40～60 d，多數(shù)未腐爛插穗皮層萌生出幼嫩白色不定根，此階段根長不超過3 cm，大部分不定根由插穗切口上端皮層萌出，少量由愈傷組織團(tuán)長出。60 d 后，插穗不定根數(shù)量增多，根系進(jìn)一步生長，出現(xiàn)明顯分層結(jié)構(gòu)，插穗的生根數(shù)量和形態(tài)基本穩(wěn)定。

根據(jù)形態(tài)觀察，費(fèi)約果不定根是由插后形成誘生根原基發(fā)育而來，因此費(fèi)約果插穗生根類型屬于誘導(dǎo)生根型。費(fèi)約果生根過程可分為4個階段，0～20 d 為愈傷組織期（圖2A）、20～40 d 為根原基誘導(dǎo)期（圖2B）、40～60 d 為不定根表達(dá)期（圖2C）、60 d 后為不定根伸長期（圖2D）。

2.2 費(fèi)約果插穗生根過程中內(nèi)源激素含量及其比值變化

2.2.1 IAA 含量變化

對費(fèi)約果插穗進(jìn)行內(nèi)源激素含量測定，結(jié)果見圖2，從圖2A 與表2中可看出，IAA 含量呈現(xiàn)“上升—下降—上升”變化趨勢，CK 與IBA 處理下插穗皮層IAA 含量分別在20、30 d 達(dá)峰值，IBA處理峰值比CK 提高32.15%。在30～50 d 細(xì)胞分裂旺盛，消耗IAA 較多，且此時插穗IAAO 活性達(dá)到最高峰，氧化分解IAA 較多，導(dǎo)致IAA 在插穗基部皮層積累變少，含量下降。50 d 后，由于IAAO 活性下降氧化IAA 量少，插穗新梢合成IAA 能供應(yīng)根系伸長使用，IAA 含量逐漸上升。觀察整個生根過程發(fā)現(xiàn)，施用IBA 刺激插穗合成更多的內(nèi)源IAA，高水平的IAA 有利于細(xì)胞分裂，進(jìn)而促進(jìn)不定根的誘導(dǎo)發(fā)生。

2.2.2 ABA 含量變化

插穗ABA 含量大致呈現(xiàn)下降趨勢（圖2B）。0～10 d，ABA 含量小幅度上升，插穗切口受到感染從而刺激ABA 合成，細(xì)胞迅速積累ABA 抵抗脅迫。10～40 d（愈傷組織期與根原基誘導(dǎo)期），ABA 含量下降幅度較大，IBA 處理谷值比CK同期值降低44.29%，有利于細(xì)胞快速分裂。40～60 d（不定根表達(dá)期），ABA 含量穩(wěn)定保持較低水平，說明低濃度的ABA 有利于根系發(fā)生與伸長。60 d 后根系不斷伸長，植物體內(nèi)分解ABA較少，插穗ABA 含量緩慢上升。整個生根過程中，IBA 處理使得插穗保持更低的ABA 含量，消除或降低阻礙生根的因素，這是外源激素處理提高費(fèi)約果插穗生根率的原因之一。

2.2.3 ZR 含量變化

觀察圖2C 發(fā)現(xiàn)IBA 處理下插穗ZR 含量升降明顯，呈現(xiàn)短暫“上升—下降—上升”的變化趨勢，但對照組ZR 含量變化平緩。0～10 d，對照與處理組ZR 含量均保持較高水平，利于保持插穗離體鮮活狀態(tài)，防止葉片脫落。處理組ZR 含量30～40 d（根原基誘導(dǎo)期）保持較低水平，因?yàn)閆R 參與蛋白質(zhì)與核酸合成，此階段消耗ZR 量增加，加快插穗皮層薄壁細(xì)胞分化速度。IBA 處理谷值比CK 同期值降低69.49%，證明CK 插穗細(xì)胞分裂活動不如IBA 處理組旺盛，ZR 消耗較少。50 d 后插穗根系突破表皮，根尖不斷合成ZR，足夠插穗生長發(fā)育所需，致使植物體內(nèi)ZR 含量回升。

2.2.4 激素比值變化

將IAA、ABA、ZR 三種激素進(jìn)行比值，結(jié)果見圖2D—E。發(fā)現(xiàn)處理組插穗IAA/ABA 值升降變化明顯，出現(xiàn)兩個高峰。在根原基誘導(dǎo)期前比值迅速上升，在40 d 達(dá)第一個高峰，此階段對照組插穗比值上升幅度小，處理組峰值比CK 提高138.10%。說明較高IAA/ABA 值有利于費(fèi)約果根原基的誘導(dǎo)與發(fā)生。處理組插穗在60 d 出現(xiàn)第二個高峰，此時插穗根系從皮層發(fā)出，高比值利于根系分裂伸長。整個生根過程中，IBA 處理下插穗IAA/ABA 值明顯高于CK。說明IBA 能刺激植物合成IAA、降解ABA，保持較高IAA/ABA 值，促進(jìn)植物不定根發(fā)生與伸長。

圖2E 中，對照組插穗IAA/ZR 值波動上升下降且保持較低水平，處理組插穗比值先上升后下降，在30 d 達(dá)到頂峰，處理組峰值比CK 同期值高164.33%。30 d 后，由于IAA 不斷消耗，ZR 有所積累，IBA 處理下插穗IAA/ZR 值下降迅速，但其比值始終高于CK，說明高比值的IAA/ZR 利于插穗的生根活動。觀察圖2D—E 可知，施用IBA能顯著提高插穗IAA/ABA、IAA/ZR 值，從而調(diào)控促進(jìn)生根。

2.3 費(fèi)約果插穗生根過程中相關(guān)氧化酶活性變化

2.3.1 IAAO 活性變化

對費(fèi)約果插穗皮層氧化酶活性進(jìn)行測定，結(jié)果見圖3。從圖3A 中看出IAAO 活性變化與生根形態(tài)變化聯(lián)系緊密，IBA 與CK 處理IAAO 活性分別在40、50 d 達(dá)最高水平，CK 比IBA 處理峰值提高了19.08%，處理組插穗IAAO 活性上升緩慢，內(nèi)源IAA 分解較少，生根時間與生根率均比對照組優(yōu)異。50 d 不定根形成后，IAAO 活性降低，降解氧化IAA 較少，與插穗IAA 變化趨勢相吻合。整個生根過程，對照組IAAO 活性同期值均高于IBA 處理，IAAO 活性與生根率呈負(fù)相關(guān)。

圖3 費(fèi)約果扦插生根過程中氧化酶活性變化Fig.3 Change of oxidase activity in Feijoa cuttings during adventitious root formation

表3 IBA 處理對生根進(jìn)程中插穗氧化酶活性的特征值（峰值、谷值和同期值）影響Table 3 Effects of IBA treatment on characteristic values (Peak,valley and synchronous value) of oxidase activity in cuttings during rooting

2.3.2 POD 活性變化

POD 活性在扦插生根過程中變化明顯（圖3B），扦插初期插穗POD 活性上升，有利于細(xì)胞內(nèi)H2O2分子的產(chǎn)生，幫助插穗抵抗切口感染。20～40 d，處理組POD 活性跳躍性增加，增長幅度達(dá)317.62%，峰值比CK 同期值高196.38%。陽離子POD 可以催化IAA 氧化脫羧，根原基誘導(dǎo)期POD 活性上升消除體內(nèi)較多IAA，有利于誘導(dǎo)根原基發(fā)育。40 d 后，IBA 處理組插穗POD 活性急劇下降，對照組POD 活性在50～70 d 內(nèi)先下降后緩慢上升，均處于較低水平，后期POD活性降低，避免細(xì)胞壁強(qiáng)度過大而不利于細(xì)胞擴(kuò)張生長。

2.3.3 PPO 活性變化

觀察發(fā)現(xiàn)，PPO 活性先上升后下降，變化與POD 類似（圖3C）。整個生根過程PPO 活性出現(xiàn)一個高峰，IBA 與CK 處理PPO 活性分別在40、50 d 達(dá)峰值，處理組峰值比CK 同期值高25.57%，證明IBA 處理可以提高植物體內(nèi)PPO 代謝強(qiáng)度與速度。高PPO 活性能夠催化植物體內(nèi)酚類物質(zhì)不斷合成IAA-酚酸復(fù)合物，降低酚類抑制生根作用，向有利于不定根發(fā)育的方向轉(zhuǎn)變[20]。不定根形成后，插穗對PPO 的需求降低，插穗PPO 活性不斷降低。插穗PPO 與POD 活性表現(xiàn)出相似特征變化，表明PPO與POD具有協(xié)同作用，共同調(diào)節(jié)插穗生根發(fā)育。

2.4 費(fèi)約果插穗生根過程中營養(yǎng)物質(zhì)變化

2.4.1 可溶性糖變化

對費(fèi)約果插穗營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行測試分析，結(jié)果見圖4。圖4A 中可溶性糖含量呈現(xiàn)“下降—上升—下降”的變化趨勢。IBA 與CK 處理插穗可溶性糖含量分別在20、40 d 下降至最低值，此階段消耗大量可溶性糖用以產(chǎn)生愈傷組織與啟動根原基，致使可溶性糖含量降低。處理組插穗可溶性糖含量在20～50 d 上升，CK 在40～60 d 上升，此時大量淀粉在淀粉酶作用下分解為可溶性糖，使得可溶性糖含量有所增加。50 d 后插穗大多已萌發(fā)不定根，可溶性糖大多以淀粉形式儲存，糖含量下降。整個生根過程中CK 插穗可溶性糖代謝明顯滯后于IBA 處理，可見IBA 處理刺激了插穗細(xì)胞代謝與分化，加快可溶性糖合成與代謝過程。

圖4 費(fèi)約果扦插生根過程中營養(yǎng)物質(zhì)含量及比值變化Fig.4 Changes of nutrient content and ratio in Feijoa cuttings during adventitious root formation

表4 IBA 處理對生根進(jìn)程中插穗營養(yǎng)物質(zhì)含量及其比例的特征值（峰值、谷值和同期值）影響Table 4 Effects of IBA treatment on characteristic values (peak,valley and synchronous value) of nutrient content and ratio in cuttings during rooting

2.4.2 淀粉含量變化

費(fèi)約果插穗淀粉含量先下降后上升（圖4B）。0～20 d，處理組淀粉含量下降趨勢比CK平緩，此階段插穗修補(bǔ)傷口耗費(fèi)大量營養(yǎng)物質(zhì)，外源IBA 處理有利于插穗抵抗脅迫，降低應(yīng)激。20～40 d（根原基誘導(dǎo)期），淀粉在淀粉酶作用下分解為可溶性糖參與細(xì)胞分化代謝。處理組與對照組淀粉含量分別在40、50 d 降低到谷值，處理組峰值比CK 高126.36%，說明IBA 處理加快了淀粉消耗速度但降低了淀粉消耗強(qiáng)度。在不定根伸長期（60 d 后），根系不斷形成，插穗發(fā)芽后光合作用增強(qiáng)，糖類以淀粉形式儲存，淀粉含量回升。

2.4.3 可溶性蛋白質(zhì)含量變化

可溶性蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)上升后下降趨勢（圖4C），不定根形成前，薄壁組織細(xì)胞分裂旺盛，酶蛋白不斷合成并參與代謝，使得可溶性蛋白質(zhì)含量上升。IBA 處理插穗蛋白質(zhì)含量在30 d 出現(xiàn)峰值，上升梯度大，CK 插穗蛋白質(zhì)含量比處理組推遲10 d 出現(xiàn)峰值，且兩峰值之間相差24.73%。證明IBA 處理能提高插穗可溶蛋白含量，使得可溶蛋白在生根區(qū)快速積累，有利于根原基誘導(dǎo)，在生根關(guān)鍵時期保證足夠氮源來促進(jìn)插穗生根抽穗?？扇艿鞍缀窟_(dá)峰值后不斷下降，根系不斷伸長，抵抗環(huán)境脅迫能力增強(qiáng)，對可溶性蛋白質(zhì)含量需求降低，蛋白質(zhì)合成減少。

2.4.4 （可溶性糖+淀粉）/可溶性蛋白質(zhì)變化

從圖4D 中可看出，插穗（可溶糖+淀粉）/可溶蛋白值呈現(xiàn)下降-上升的趨勢，處理組在30 d出現(xiàn)谷值，CK 推遲10 d 出現(xiàn)谷值，證明外源IBA 處理加速了碳/氮指標(biāo)的變化，加快了細(xì)胞代謝。30 d 前，IBA 處理與CK 同期值差異不大，在40～60 d（不定根表達(dá)期），比值回升且IBA 處理明顯高于CK 同期值，說明高水平的碳/氮為插穗根系伸長提供基礎(chǔ)，IBA 刺激插穗合成更多糖類為細(xì)胞分裂提供能量。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

IBA 對費(fèi)約果扦插生根有促進(jìn)作用，最佳處理方式為1 000 mg/L IBA，將生根率提高至69.13%。費(fèi)約果生根類型為誘導(dǎo)生根型，其生根階段為愈傷組織期（0～20 d）、根原基誘導(dǎo)期（20～40 d）、不定根表達(dá)期（40～60 d）、不定根伸長期（60 d后）。在費(fèi)約果生根過程中，內(nèi)源激素含量、抗氧化酶活性以及營養(yǎng)物質(zhì)含量始終處于動態(tài)變化過程中，相互協(xié)同促進(jìn)不定根產(chǎn)生。不定根誘導(dǎo)階段是生根關(guān)鍵時期，是愈傷組織向不定根轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在生根關(guān)鍵時期需要高水平IAA、IAA/ABA、IAA/ZR，低水平的ABA、ZR，高的POD、PPO 活性，低的IAAO 活性，高的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量。IBA 處理能調(diào)控內(nèi)源激素的合成與消耗，打破激素間比例關(guān)系，提高PPO 與POD 活性與代謝速度，抑制IAAO 活性升高。加快營養(yǎng)物質(zhì)代謝速度與強(qiáng)度，促進(jìn)淀粉及時水解為可溶性糖提供能量。生產(chǎn)中應(yīng)選擇生長旺盛的枝條用于扦插，以保證營養(yǎng)供應(yīng)。

3.2 討 論

3.2.1 內(nèi)源激素變化與費(fèi)約果插穗生根的關(guān)系

已有研究從不同角度論證內(nèi)源激素在不定根發(fā)生過程中的作用，認(rèn)為內(nèi)源激素促進(jìn)根系伸長是基于多種激素之間的比例與動態(tài)變化[13]。IAA和插穗生根潛力密切相關(guān)，有研究認(rèn)為扦插生根的難易主要取決于IAA 含量[20-21]。本研究發(fā)現(xiàn)，費(fèi)約果插穗皮層IAA 活性峰值在根原基誘導(dǎo)期出現(xiàn)，高水平的IAA 有利于插穗根原基誘導(dǎo)，這與北美香柏Thuja occidental[22]插后根原基誘導(dǎo)高峰期出現(xiàn)IAA 活性峰值的結(jié)論一致。不定根表達(dá)期，IAAO 活性達(dá)到最高峰，氧化分解IAA 較多，IAA不斷消耗并達(dá)最低水平；不定根伸長期，IAAO 活性降低，IAA 消耗減少，含量上升。說明IAA 變化與費(fèi)約果插穗生根各階段密切聯(lián)系，IAAO 參與調(diào)節(jié)IAA 來促進(jìn)植物生根。

脫落酸ABA 作為天然植物抑制性激素，對植物扦插生根有抑制作用。費(fèi)約果插穗整個生根過程ABA 含量不斷下降，在不定根表達(dá)期變化平緩且保持較低水平，利于IAA 受體形成，促進(jìn)了淀粉水解為可溶性糖供細(xì)胞利用[23]。IBA 處理插穗ABA 含量低于對照，說明低濃度的ABA 有利于不定根的發(fā)生與生長，這與牡丹Paeonia suffruticosa Andr[24]扦插過程中ABA 的作用一致。從IAA/ABA 的值來看，IBA 處理插穗IAA/ABA 值在根原基誘導(dǎo)期與不定根表達(dá)期分別出現(xiàn)兩個高峰，可見費(fèi)約果生根關(guān)鍵時期，需要較高的IAA/ABA值來誘導(dǎo)根原基與促進(jìn)根系突破表皮。相同的，董寧光等[25]認(rèn)為IAA/ABA 值是衡量榛子Corylus chinensis嫩枝生根能力的一個重要指標(biāo)，高水平的IAA/ABA 值有利于根原基分化與生根。

ZR 是最活躍與普遍的以天然形式存在的細(xì)胞分裂素，莖端合成后促進(jìn)核酸與蛋白質(zhì)合成，引起細(xì)胞分裂，研究證明細(xì)胞分裂素對不定根形成有抑制作用[26]。本研究發(fā)現(xiàn)，IBA 處理下插穗皮層內(nèi)源ZR 含量升降明顯，在根原基誘導(dǎo)期保持較低水平，在不定根伸長期含量回升，對照組ZR 變化幅度整體較小。說明根原基誘導(dǎo)要求ZR 含量低，根系伸長則要求ZR 含量高。無患子Sapindus mukorossi Gaertn[27]等植物扦插后ZR 變化規(guī)律也支持這一結(jié)果。從IAA/ZR 值來看，IBA 處理在30 d 出現(xiàn)峰值，在根原基誘導(dǎo)期，IBA 處理插穗IAA/ZR 值高于CK。說明IBA 處理能提高IAA 與ZR 的比值，高比值IAA/ZR 有利于不定根的誘發(fā)。

3.2.2 氧化酶活性與費(fèi)約果插穗生根的關(guān)系

不定根形成伴隨著新器官的產(chǎn)生，相應(yīng)酶參與代謝過程基礎(chǔ)上產(chǎn)生新器官，IAAO、PPO、POD 這三種酶與植物不定根的產(chǎn)生與伸長有著密切聯(lián)系。吲哚乙酸氧化酶（IAAO）能氧化植物體內(nèi)IAA，通過調(diào)節(jié)IAA 變化來影響植物根系發(fā)生。IAAO 活性變化與生根形態(tài)變化聯(lián)系緊密，IAAO 活性在不定根表達(dá)期前明顯增加，在不定根伸長期有所下降，且IBA 處理的IAAO 活性在各時期均低于對照，說明IBA 處理能明顯降低插穗IAAO 活性。有觀點(diǎn)認(rèn)為易生根插穗內(nèi)的IAAO 較低，向下輸送的 IAA 含量多，高濃度IAA 對誘導(dǎo)生根不利[28]，本研究結(jié)果與此一致。

過氧化物酶（POD）參與生長素代謝、酚類物質(zhì)合成以及細(xì)胞壁木質(zhì)化，在根原基誘導(dǎo)期觀察到插穗POD 活性增加可以作為衡量生根能力的一個良好指標(biāo)[29]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，費(fèi)約果插穗POD 活性呈現(xiàn)“∧”的變化趨勢，僅出現(xiàn)一個高峰。這與青榨槭Acer davidii Franch[30]、刺槐tetraploid Robinia pseudoacacia[12]等植物插穗POD 活性變化相類似。也有研究發(fā)現(xiàn)POD 在扦插過程中出現(xiàn)兩個高峰，分別在根原基誘導(dǎo)期與不定根表達(dá)期[31]。IBA 處理后POD 活性在根原基誘導(dǎo)期跳躍性增加，POD 可能為費(fèi)約果扦插生根關(guān)鍵酶，IBA 處理能明顯增加POD 代謝的速度與強(qiáng)度。

多酚氧化酶（PPO）是一種含銅的酶，有利于催化酚類物質(zhì)與 IAA 縮合而形成一種“IAA-酚酸復(fù)合物”的生根輔助因子，能較大幅度提高扦插生根率[29]。本實(shí)驗(yàn)中PPO 活性變化趨勢與POD類似，根原基誘導(dǎo)期，PPO 活性保持較高水平，持續(xù)產(chǎn)生生根輔助因子，保持較高生根代謝活動，有利于根系突破表皮。油茶Camellia oleifera[32]、沙生檉柳Tamarix taklamakanensis[13]的PPO 活性變化支持上述結(jié)論。此外，IBA 處理插穗PPO 活性在生根關(guān)鍵期明顯高于對照組插穗，IBA 處理刺激皮層細(xì)胞合成PPO 從而促進(jìn)生根活動。

3.2.3 營養(yǎng)物質(zhì)含量與費(fèi)約果插穗生根的關(guān)系

碳水化合物和氮素化合物作為蛋白質(zhì)和核酸合成及其他生物合成的底物，對根原始體分化有重要意義。王新建等[33]對豫楸Catalpa bungei扦插結(jié)果表明充足的營養(yǎng)物質(zhì)為插穗的生根提供有力的物質(zhì)保障。王政等[34]研究牡丹Paeonia suffruticosa Andr扦插苗后發(fā)現(xiàn)易生根植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)含量較高，且在生根過程中營養(yǎng)物質(zhì)有更大幅度的變化。楊雪萌等[35]對兩種菊花Dendranthema morifolium扦插過程中碳氮營養(yǎng)變化進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)易生根菊花品種有較高的碳/氮。

本研究發(fā)現(xiàn)，扦插初期費(fèi)約果插穗剛脫離母體，需要消耗自身可溶性糖與淀粉來維持自身代謝，致使碳水化合物含量出現(xiàn)一個下降過程。插后20～40 d（根原基誘導(dǎo)期），是決定插穗是否生根的關(guān)鍵時期，細(xì)胞分裂需要消耗大量營養(yǎng)。Altman 等[36]研究表明生長調(diào)節(jié)劑能刺激糖轉(zhuǎn)運(yùn)到根原基發(fā)育區(qū)域以供發(fā)育消耗，同時在淀粉分解補(bǔ)充情況下，費(fèi)約果插穗可溶性糖含量在此階段有所上升，為根原基發(fā)育提供足夠營養(yǎng)。這與細(xì)柄阿丁楓Altingia gracilipes[37]經(jīng)生長調(diào)節(jié)劑處理后可溶性糖含量變化類似。不定根伸長期（60 d后），根系突破表皮，扦插苗具有了吸收外界營養(yǎng)的能力，糖類以淀粉的形式儲存，可溶性糖含量下降，淀粉含量回升。整個生根過程可溶性糖含量變化迅速且幅度大，淀粉變化稍緩慢，證明可溶性糖是費(fèi)約果插穗生根的主要能量來源。生產(chǎn)中需選擇低齡化樹體中下部生長旺盛的插穗，保證插穗營養(yǎng)物質(zhì)豐富以支持生根?？蓪⒅仓昴副静扇∑讲绱胧?，促使母本基部萌發(fā)復(fù)壯，提高插穗質(zhì)量。

植物體內(nèi)可溶性蛋白一般為組織中的功能性蛋白，可溶性蛋白含量的高低可間接反映代謝活動的強(qiáng)弱。紅錐Castanopsis hystrix[38]等扦插后可溶性蛋白呈現(xiàn)上升后下降的變化趨勢，費(fèi)約果可溶性蛋白含量變化趨勢與之一致。在愈傷組織期與根原基誘導(dǎo)期，插穗皮層代謝旺盛，可溶性蛋白含量不斷上升，為激活薄壁細(xì)胞分裂起了一定作用。且經(jīng)IBA 處理后插穗生根代謝活動比對照處理旺盛，刺激氮素化合物在植物體內(nèi)積累。不定根伸長期，根系生長消耗大量可溶性蛋白質(zhì)，可溶性蛋白質(zhì)消耗轉(zhuǎn)化后參與細(xì)胞調(diào)節(jié)與分化。從碳氮比值來看，（可溶性糖+淀粉）/可溶性蛋白質(zhì)值在不定根形成前不斷下降，谷值在根原基誘導(dǎo)期出現(xiàn)，說明此時插穗皮層代謝旺盛。IBA處理下（可溶性糖+淀粉）/可溶性蛋白質(zhì)谷值比CK 處理提前10 d 出現(xiàn)，IBA 同期值高于CK。說明了IBA 加快費(fèi)約果插穗體內(nèi)各營養(yǎng)物質(zhì)的代謝進(jìn)程，利于刺激細(xì)胞合成糖類從而提高碳氮比，增加生根可能性。

本研究對費(fèi)約果生根形態(tài)變化以及生根類型進(jìn)行描述，根據(jù)形態(tài)劃分生根不同階段。對生根過程中內(nèi)源激素水平及比例、氧化酶活性、營養(yǎng)物質(zhì)含量及比例進(jìn)行了測定分析，重點(diǎn)分析生根關(guān)鍵階段各項(xiàng)生理指標(biāo)的動態(tài)變化，從根系形態(tài)變化分析生理變化原因，初步探清費(fèi)約果的生根機(jī)制。但根據(jù)形態(tài)劃分生根階段較為粗放，未結(jié)合根系發(fā)生過程中內(nèi)部細(xì)胞分化過程，插穗生理指標(biāo)變化與解剖結(jié)構(gòu)間的關(guān)系有待進(jìn)一步探究。