黃淑丹,史文君,魯 藝
(1.青海大學(xué),青海 西寧 810016;2.青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院,青海 西寧 810016;3.青海高原林木遺傳育種實驗室,青海 西寧 810016)
苦水玫瑰(Rosasetate×Rosarugosa),屬薔薇科(Rosaceae)薔薇屬(Rosa)落葉灌木,是鈍齒薔薇和中國傳統(tǒng)玫瑰的自然雜交種,是我國四大玫瑰品系之一,在甘肅省永登縣苦水鎮(zhèn)已有兩百多年的栽培歷史[1],具有抗旱、耐寒、抗病蟲、根系發(fā)達(dá)、花朵產(chǎn)量高等特點,并且苦水玫瑰對土壤質(zhì)量要求較低,在酸性或堿性土壤中都能夠正常生長,抗逆性和根蘗性強(qiáng),產(chǎn)油量高,香味獨特、濃郁,因此被人們稱之為“天下第一香”[2]。
苦水玫瑰在其產(chǎn)地主要采用壓條和分株繁殖,存在繁殖系數(shù)低、苗木質(zhì)量參差不齊、根系不發(fā)達(dá)、有許多人為造成的傷口、移栽成活率較低、大田長勢不一致等諸多缺點[3]。扦插繁殖有成苗速度較快、繁殖系數(shù)較高、操作容易、成本低、應(yīng)用廣泛、能夠保持親本的優(yōu)良性狀等特點,是快速高效繁殖植物體的一種常用方法,應(yīng)用前景廣闊,推廣價值高[4]。但以往對苦水玫瑰扦插研究的報道較少,崔興林[3]和劉瑋[5]等都得出苦水玫瑰最適合采用的生長素處理方法為500mg·ml-1ABT浸泡20min;周蘭勝[6]得出苦水玫瑰扦插生根的最適處理條件為150μg·ml-1IBA處理60min。
本研究以苦水玫瑰半木質(zhì)化枝條為試驗材料,研究了植物生長調(diào)節(jié)劑濃度和處理時間對插穗生根的影響,觀察了插穗生根進(jìn)程,從而找到適宜的處理組合,建立系統(tǒng)的苦水玫瑰嫩枝扦插繁殖體系,為扦插苗生產(chǎn)提供理論指導(dǎo),以期快速獲得大量高品質(zhì)苗木,保證園林綠化和苦水玫瑰產(chǎn)業(yè)等的種苗供應(yīng)。
以栽植于青海省互助縣秀美農(nóng)林科技有限公司種植基地3-5a生優(yōu)良苦水玫瑰植株為母株,剪取其上生長健壯、無病蟲害的當(dāng)年生半木質(zhì)化枝條作為試驗材料。
1.2.1 試驗設(shè)計
于2020年8月20日上午采集嫩枝插條并扦插。插穗用不同濃度(50、100、200mg·L-1)的ABT、NAA、IBA浸泡不同時間(0.5、1.0、2.0h)進(jìn)行處理,采用L9(34)正交試驗,清水做對照(CK)。試驗設(shè)計見表1:
1.2.2 扦插前準(zhǔn)備與插穗準(zhǔn)備
在青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院的溫室內(nèi)進(jìn)行扦插試驗。搭建小型拱棚,準(zhǔn)備好穴盤。將基質(zhì)(蛭石∶泥炭∶珍珠巖=1∶1∶1)按比例拌勻后用0.3%的高錳酸鉀進(jìn)行消毒,消毒后裝入高腳林木50孔穴盤(上口徑4.8cm,下口徑2.0cm,深度8.5cm),澆透水,靜置24h后扦插。上午采集半木質(zhì)化的枝條,立即放入冰盒帶回實驗室。將枝條剪成約10cm的插穗,其上端平剪,下端須呈45°角進(jìn)行斜剪,保留插穗上部復(fù)葉2-3片,每片復(fù)葉保留2-4個小葉(基部葉片摘除)。將修剪好的插穗浸泡在800倍多菌靈溶液中3min,進(jìn)行消毒。
1.2.3 扦插方法和扦插后管理
首先用比插穗稍粗的木棍在穴盤中打孔,然后將不同種類的生長調(diào)節(jié)劑(ABT、NAA、IBA),50、100、200mg·L-1的3種濃度處理時間分別為0.5、1.0、2.0h及清水對照處理的插穗分組插入穴盤內(nèi),扦插深度約為3.0cm,用手壓實,使插穗與基質(zhì)充分接觸,澆透水,做好標(biāo)記,用800倍多菌靈溶液消毒。隨后,溫室內(nèi)濕度保持在80%左右,溫度25±2℃。每7d噴1次多菌靈溶液進(jìn)行消毒,插穗生根后每15d噴一次。保持穴盤整潔,不留雜草。
扦插后每隔3d觀測插穗生根情況,并記錄愈傷產(chǎn)生時間,生根時間,扦插43d后統(tǒng)計各處理的愈傷率(%)、生根數(shù)(個),生根率(%),平均根長(cm)。愈傷率(%)=生成愈傷組織株數(shù)/總株數(shù),生根率(%)=生根株數(shù)/總株數(shù)。
1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
數(shù)據(jù)使用Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計分析,用SPSS 22.0軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。
定期觀察發(fā)現(xiàn)扦插18d后,插穗切口處形成白色環(huán)狀愈傷組織,不同處理的插穗扦插18d后產(chǎn)生的愈傷組織見圖1。不同的生長調(diào)節(jié)劑處理插穗產(chǎn)生的愈傷組織略有差異,有些插穗形成連續(xù)的環(huán)狀愈傷組織,且愈傷組織顏色較白,如處理1-3、2-1等;有些插穗的愈傷組織較小,且不連續(xù),顏色較黃,如處理1-1、1-2等。
1.處理1-1;B.處理1-2;C.處理1-3;D.處理2-1;E.處理2-2;6.處理2-3;G.處理3-1;H.處理3-2;I.處理3-3;J.對照;K.對照圖1 不同處理的插穗愈傷組織形態(tài)Fig.1 The callus morphology of the cuttings in different treatments
扦插后31d,觀察到插穗愈傷組織處形成不定根,這表明在插穗形成愈傷組織的18-31d為不定根形成期。不同處理的插穗產(chǎn)生的不定根存在差異見圖2。
A.處理1-1;B.處理1-2;C.處理1-3;D.處理2-1;E.處理2-2;F.處理2-3;G.處理3-1;H.處理3-2;I.處理3-3;J.對照;K.對照圖2 不同處理的插穗生根形態(tài)Fig.2 Rooting morphology of the cuttings in different treatments
扦插43d后,對所有插穗的生根情況進(jìn)行統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)所有產(chǎn)生不定根的插穗均有愈傷組織,愈傷組織與苦水玫瑰插穗生根密切相關(guān)。不同處理的插穗生根存在差異,生根率最高可達(dá)到81.94%,根數(shù)最多達(dá)到26條,根長最長可達(dá)14.08cm,說明插穗形成不定根的31-43d為插穗不定根的伸長期。不同處理的插穗長勢及生根情況見圖3。
A.處理1-1;B.處理1-2;C.處理1-3;D.處理2-1;E.處理2-2;F.處理2-3;G.處理3-1;H.處理3-2;I.處理3-3;J.對照;K.對照圖3 不同處理的插穗長勢及生根情況Fig.3 Growth and rooting of the cuttings in different treatments
由表2可以看出,不同處理組合的苦水玫瑰扦插生根有差異,其中生根率和愈傷率最高的處理是1-1(ABT,50mg·L-1,0.5h),分別為81.94%和88.19%。平均根數(shù)最多的處理是2-3(NAA,200mg·L-1,0.5h),達(dá)到了5.1條,而處理1-1的平均根數(shù)與處理2-3的無顯著性差異。因此,從生根率、平均根數(shù)和平均根長的總體情況來看,處理1-1(ABT,50mg·L-1,0.5h)最適于苦水玫瑰扦插生根。
表2 苦水玫瑰嫩枝扦插生根試驗情況Table.2 Rooting test of softwoodcuttings of Kushui Rose
通過研究發(fā)現(xiàn),扦插18d后產(chǎn)生愈傷組織,在扦插中,愈傷組織的形成是產(chǎn)生不定根的前提,它的出現(xiàn)為根系的發(fā)育創(chuàng)造了穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。插穗扦插后的1-18d為愈傷組織和不定根原基誘導(dǎo)期。產(chǎn)生不定根的苦水玫瑰插穗均有愈傷組織,說明苦水玫瑰的生根與愈傷組織密切相關(guān),而愈傷組織過多的插穗往往生根較少,甚至不生根,這與王新剛[7]和張雨[8]對其他玫瑰品種研究得出的研究結(jié)果一致,與林艷[9]、黃燕文[10]和馬英[11]等得出的結(jié)果相似。
本研究中觀察到有些插穗的愈傷組織很大,幾乎覆蓋整個切口,顏色變成褐色,呈現(xiàn)老化狀態(tài),這些扦插苗既不生根也不死亡。郭素娟關(guān)于林木扦插生根的研究發(fā)現(xiàn),老化的愈傷組織中細(xì)胞分裂素含量高,生長素含量低[12]。因此,實際生產(chǎn)中,用植物激素處理玫瑰插穗時,嚴(yán)格控制激素的配比和用量,從而控制愈傷的生長量。
植物激素是植物體內(nèi)的微量有機(jī)物質(zhì),對植物的生長和發(fā)育有顯著影響。而植物生長調(diào)節(jié)劑是人工合成或從生物體內(nèi)提取的,與植物激素作用相似的物質(zhì),能夠調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育,在不定根形成過程中起到了關(guān)鍵作用。ABT生根粉是一種復(fù)合型植物生根促進(jìn)劑,具有高效性和廣譜性,效果也很好[7]。由于生長調(diào)節(jié)劑和激素的理化性質(zhì)和生理功能各異,導(dǎo)致插穗生根情況不同。楊芷秋等[13]對大馬士革玫瑰的扦插結(jié)果表明,扦插成活率最高的處理組合為濃度10mg·kg-1的IBA。Marta Joanna Monde[14]研究發(fā)現(xiàn),IBA和Tytanit在玫瑰扦插生根的質(zhì)量和數(shù)量上表現(xiàn)出不同的活性,其中用0.02%的Tytanit處理插穗能顯著提高玫瑰生根率。莫小鋒等[15]用ABT+H2O2復(fù)合激素處理的玫瑰插穗成活率最高,能顯著促進(jìn)生根。文佳君等[16]研究表明,用吲哚丁酸和萘乙酸處理玫瑰插穗的生根效果優(yōu)于用生根粉處理的生根效果,其中以1000mg·L-1NAA處理的插穗生長效果最好。
不同的植物生長調(diào)節(jié)劑濃度高低、處理時間長短均會影響插穗生根效果。通常情況下,高濃度短時間浸泡促進(jìn)生根,長時間浸泡會抑制生根,甚至導(dǎo)致插穗死亡;低濃度長時間浸泡促進(jìn)生根,短時間浸泡不能促進(jìn)生根,所以只有適宜的濃度和處理時間才能促進(jìn)生長[7]。本試驗結(jié)果表明,ABT濃度為50mg·L-1,處理時間為0.5h效果最佳;NAA濃度為100mg·L-1,處理時間為1.0h效果最佳;IBA濃度為50mg·L-1,處理時間為2.0h效果最佳。
本文研究了不同濃度的ABT、NAA、IBA處理不同時間(0.5、1.0、2.0h)對插穗生根的影響,得出處理1-1(ABT,50mg·L-1,0.5h)的插穗生根情況最好,生根率為81.9%,愈傷率為88.19%,平均根數(shù)為4.3條,平均根長為3.38cm。除了本試驗所設(shè)的處理組合外,還可將其它激素、濃度和處理時間對苦水玫瑰扦插生根的影響作進(jìn)一步探究。