不同处理对七叶莲嫩枝扦插生根影响的研究

2016-08-03 06:28刘庆云朱臻荣唐红燕段海龙许丽萍裴艳辉
西南林业大学学报 2016年4期
关键词:嫩枝根长生根

刘庆云 朱臻荣 刘 悦 唐红燕 段海龙 许丽萍 李 江 裴艳辉

(1.普洱市林业科学研究所,云南普洱665000;2.云南省林业科学院,云南昆明650204)

不同处理对七叶莲嫩枝扦插生根影响的研究

刘庆云1朱臻荣1刘悦1唐红燕1段海龙1许丽萍1李江2裴艳辉2

(1.普洱市林业科学研究所,云南普洱665000;2.云南省林业科学院,云南昆明650204)

以1年生七叶莲嫩枝为插穗,在云南省普洱市林科所苗圃的塑料小拱棚内,采用插穗长度、外源激素种类和浓度3因素3水平L9(33)正交试验,探讨不同插穗长度和外源激素对七叶莲嫩枝生根率的影响。结果表明:不同穗条长度对七叶莲生根率、平均根长和最大根长影响显著;激素种类对七叶莲生根影响较显著,七叶莲扦插适宜的激素为IBA;激素浓度对七叶莲生根影响差异不显著。生根率、生根数量、平均根长的最优组合为插穗长10 cm、300 mg/L吲哚丁酸,生根率达到89.3%,具有较好的生根效果,可在生产中推广使用。

外源激素;七叶莲;嫩枝;扦插;生根

七叶莲 (Schefflera venulosa)也称为密脉鹅掌柴,是五加科鹅掌柴属植物,广泛分布在云南的热带亚热带区域,具有治疗跌打损伤、风湿关节炎、消肿止痛和舒经活络的功效,是云南省彝族、傣族等多民族的常用药材,也是云南生物医药重点培育的10大品牌之一[1]。近年来,七叶莲作为新型止痛药,用量呈上升趋势,仅云南省年均使用量已超过50 t,且呈不断增加趋势,七叶莲除了具有极高的药用价值外,还兼有较高的观赏价值,因而长期以来遭到无节制的掠夺性采挖,造成野生资源日趋枯竭,已成为制药企业可持续发展、做大做强的瓶颈问题。

七叶莲的研究主要集中在有效成分、药用机理、临床效果[2-4]等方面的研究,而有关其育苗、造林方面的的研究目前尚未展开。无性繁殖具有遗传变异性小,能够保持亲本优良性状的特性,是良种繁育最有效的途径之一, 在林业生产上广泛应用[5-8]。目前,以无性繁殖为目标的桉树(Eucalyptus sPP.)[9-10]、柚木 (Tectona grandis)[11-13]、杉木(Cunninghamia lanceolata)[14-15]、西南桦(Betula alnoides)[16]等树种的组织培养日趋成熟,正在获得较好的经济、生态和社会效益。本研究在对普洱市不同采收地七叶莲总皂甙进行分析的基础上,使用总皂甙含量高的七叶莲种源,通过选取不同激素种类、不同插穗长度、不同激素浓度作为试验因素,探讨其无性繁殖技术,为七叶莲良种选择、种群恢复及人工药源林建设等繁殖方面提供科学依据。

1 试验地自然概况

试验地设在普洱市林业科学研究所苗圃地内,地处云南省普洱市思茅区的西北部,位于北纬22°47′20″,东经100°59′04″,海拔高度为1 300 m,为典型的南亚热带北缘季风气候类型。1年中受潮湿的西南季风和干暖的西北风南支急流交替控制,干湿季明显,11月至翌年4月为干季,5—10月为雨季;年均温为15.3~20.2℃,10℃积温6 000~7 500℃,最热月(7月)均温为23.9℃,最冷月(1月)均温为13.9℃,极端最高气温38.6℃,极端最低气温-3.4℃ (1974年1月);年降雨量1 700 mm,年日照时数1 900~2 200 h。土壤属于泥质岩风化物发育的红色赤红壤,土体深厚,在0.8~1.0 m以上,土壤肥力中等[5]。土样分析化验结果为:表层 (0~30 cm)PH为4.99,有机质4.11%,碱解氮107 mg/kg,速效磷2.2 mg/kg,速效钾121 mg/kg,交换钙200 mg/kg,交换镁25.4 mg/kg,速效硼0.14 mg/kg,速效锌0.5 mg/kg,速效钼0.04 mg/kg(极缺)。

2 材料和方法

2.1供试材料

七叶莲现有化学成分研究表明,七叶莲含有苯丙素类、黄酮类、三萜皂苷类等成分,其中以三萜皂苷类成分含量较高,本研究以总皂苷含量来评价不同分布点七叶莲的质量。因此,从获得总皂甙含量最高的思茅区龙潭乡采集七叶莲枝条作为试验材料,采穗树龄为15 a以上,扦插嫩枝为1.5 a木质化、无病虫害枝条。

2.2试验设计

七叶莲扦插试验采用不同插穗长度 (A):A1为10 cm、A2为15 cm、A3为20 cm;不同外源激素种类(B):B1为IAA、B2为IBA、B3为NNA;不同激素浓度 (C):C1为200 mg/L、C2为300 mg/L、C3为500 mg/L。每个因素包括3个水平,用L9(33)正交试验设计,每个处理20株,共3次重复。探讨插穗长度、外源激素种类、激素浓度对七叶莲嫩枝生根率的影响。

土壤使用没进行生产经营的森林红土,整地后作高床,用0.3%的高锰酸钾溶液消毒后备用。七叶莲插穗斜剪切口,拔除切口上方4 cm范围的叶柄,放入配好的不同外源激素、在不同激素浓度溶液中速蘸10 s。处理组合随机安排于试验区内,用竹子或木棒分开各试验小区。扦插时用粗细和枝条相当的竹子或木棒撮个小洞,以免七叶莲切口受伤,再把七叶莲插入洞中后用手按紧土壤,使插穗和土壤充分接触。扦插完成后,浇透水后搭设50 cm高的塑料拱棚,上面遮盖70%透光度遮阴网。以后随时观察土壤湿度,根据情况适时浇水。扦插时间为2013年10月20日。

经常规管理180 d后,七叶莲普遍萌芽后,结合扦插苗移苗工作,每个处理组合随机取有代表性的20株苗木,测定生根率、生根数量、平均根长和最大值生根长度,重复3次。

2.3分析方法

对不同穗条长度、不同激素和不同激素浓度的生根率、生根数量、平均根长和最大值根长进行单因素方差分析,同时进行LSD两两比较。数据分析均在Exce1 2007和SPSS 17.0中完成,显著度P<0.05[17]。

3 结果与分析

3.1各处理组合对七叶莲生根的影响

七叶莲不同穗条长度、不同激素种类及浓度生根情况见表1。

3.1.1各处理组合对七叶莲生根率的影响

从表1可知,9个处理的平均生根率为12%~89.3%,七叶莲平均生根率最高的组合为A1B2C2,平均生根率达到89.3%,为平均生根率最低A3B3C2(6%)的7.4倍;A1生根率比A2、A3分别高出16% 和42%。说明穗条长短对七叶莲生根有显著作用,穗条长度是影响七叶莲生根的主要因素之一,插穗中贮存的营养物质的多少,对形成愈伤组织和生根的影响很大,穗条过短,插穗内部的根原始体数量少,插穗内贮存的营养物质和水分也少,生根的机会和数量都少,而长插穗虽然内根原始体多,但蒸腾作用也强,消耗的能量较大,如果温度和湿度控制不好,更容易造成死亡。激素对七叶莲生根影响也较显著,不同的激素对七叶莲生根刺激不同,B2比 B1、B3分别高出15.3%和26%。试验结果表明,七叶莲扦插适宜的激素为IBA。适宜浓度的激素可使一些不容易生根的植物插枝顺利生根,细胞恢复分裂的机能后产生愈伤组织,然后产生大量不定根。

表1 不同穗条长度、激素种类及浓度的生根情况Tab1e 1 Resu1ts of orthogona1 test with different cutting 1ength,exogenous hormones and hormone concentrations

3.1.2各处理组合对七叶莲生根数量的影响

9个处理的平均生根数量为5~25条,最高的组合为A1B2C2,为平均生根数量最低处理组合A1B3C3(5条)的5倍。试验结果表明,穗条长度A1生根数量平均比A2和A3分别高4条和7条;不同激素对七叶莲生根数量影响也较为显著,B2平均生根数量比B1和B3,分别高出6条和18条,是B3平均生根数量的5.6倍,激素是影响七叶莲生根主要因素之一;而不同激素浓度对七叶莲生根数量有影响但不显著,C2平均生根数量为13.3条,C1和C3分别为10条。从试验结果可知,穗条长度为10 cm、激素浓度为300 mg/L的IBA为最理想组合,生根数量最多,适宜七叶莲嫩枝扦插。从激素特性来观察,IBA作用强烈,持续时间长,诱发的根多而长,而NAA诱发的根少而粗壮。本试验激素浓度梯度不大,差异不明显。

3.1.3各处理组合对七叶莲根长的影响

9个处理的平均根长为10.2~20.1 cm,平均根长最长的组合是A1B2C2,是平均根长最低A2B3C1(10.2 cm)的2倍。试验结果表明,不同穗条长度对七叶莲生根长度影响不明显,A1为14.6 cm,A2为15.2 cm,A3为17.2 cm;激素对七叶莲平均根长影响显著,B2为21.7 cm,B1为16.9 cm,B3为6.7 cm,B2为B3的3.2倍;不同激素浓度对七叶莲平均根长的影响也不明显。

9个处理的最大值根长为20~66 cm,最大值根长的因素水平组合是A1B1C1为66 cm,是平均根长最低A3B3C1(20 cm)的3.3倍。试验结果表明:不同穗条长度对七叶莲根长影响显著,A1为57 cm,A2为29.3 cm,A3为25.7 cm,A1是A3的2.2倍,说明穗条长度是影响七叶莲根长的主要因子之一;不同激素对七叶莲根长影响也显著,B2为50 cm,B1为41 cm,B3为16.6 cm,B2为B3的3倍;不同激素浓度对七叶莲最大根长的影响不明显。

3.2各处理组合间七叶莲生根的差异显著性检验

七叶莲生根率、生根数量、平均根长、最大值根长的方差分析结果见表2。

由表2可知,9个处理的生根率、生根数量、平均根长、最大值根长均存在显著的差异,说明试验的因素组合影响到七叶莲生根率、生根数量、平均根长、最大值根长的生长,较优组合为A1B2C2。通过多重比较可知 (表3),处理2的生根率极显著高于其他处理,是处理9的7.6倍,处理5和1次于处理2,处理4、6、7和8的生根率居中;处理2的生根数量极显著高于处理3、9、6,处理4、7、8间无显著差异;处理2平均根长极显著高于处理处理3、6,处理1、4、5、7、8无显著差异;处理2最大值根长是处理9的3.3倍。

表2 七叶莲不同处理组合间的生根性状的方差分析Tab1e 2 Variance ana1ysis of Schefflera venulosa rooting traits among different treatments

表3 七叶莲穗条扦插生根各性状的多重比较Tab1e 3 Mu1tiP1e comParison of cuttings rooting traits of Schefflera venulosa

4 结论与讨论

激素种类对七叶莲生根影响较显著,不同的激素对七叶莲生根刺激不同。试验结果表明,七叶莲扦插适宜的激素为IBA。适宜浓度的激素可使一些不容易生根的植物插枝顺利生根,细胞恢复分裂的机能后产生愈伤组织,然后产生大量不定根。穗条长度为10 cm、激素浓度为300 mg/L的IBA为最理想组合,生根数量最多,适宜七叶莲嫩枝扦插。IBA作用强烈,持续时间长,诱发的根多而长,而NAA诱发的根少而粗壮。本试验激素浓度梯度不大,差异不显著。不同穗条长度对七叶莲根长影响显著,说明穗条长度是影响七叶莲根长的主要因子之一;不同激素种类对七叶莲根长影响也显著,不同激素浓度对七叶莲最大根长的影响不明显。

影响插穗成活的内因除自身的生物学特性、母树年龄、枝条的着生部位及发育状况、插穗年龄、插穗直径、插穗的水分外,插穗长度对其成活率和苗木生长量亦有明显影响。本试验结果为:生长素影响细胞分裂、伸长和分化,也影响营养器官和生殖器官的生长、成熟和衰老;激素在低浓度时促进植物生长,浓度较高则抑制植物生长。嫩枝扦插成活率由内因(树种生物学特性、母树年龄、枝条的着生部位及发育状况、插穗年龄、插穗长度、插穗直径、插穗的水分)和外因(外源激素、温度、湿度、光照)共同影响[18],在很多植物的扦插研究中都有报道[19]。本试验不同穗条长度、不同类型和浓度的激素对七叶莲扦插成活的影响的试验结果表明:9个不同的处理间生根率、生根数量、平均根长、最大值根长有极显著的差异;生根率、生根数量、平均根长最优的组合为A1B2C2,生根率达到89.3%,可在生产上推广使用。

根据插穗生根部位的不同,将插穗生根类型分为皮部生根、愈伤组织生根以及皮部与愈伤组织均生根3种类型。经试验发现,七叶莲生根部位集中在插穗下切口愈伤组织形成部位,极少皮部有根系生长,因此可断定七叶莲属于愈伤组织生根的类型。

通过对七叶莲插穗整个生根过程外因的观察,适宜的插穗长度、外源激素、温度(23~28℃)和湿度(90%)是促进生根的关键因素。对七叶莲生根分析得出,3种外源激素IAA、IBA、NAA均能促进七叶莲生根,IBA诱发根多而长,NAA诱发根少而粗,如能将两者混合使用可能会有更好的效果,有待于进一步研究;适宜的温度是促进七叶莲生根的主要因素之一,温度过高,七叶莲地上部分蒸腾加强,枝条中营养的供给会造成萌发嫩叶,而地下部分却不长根的现象,出现假活现象,同时温度过高插穗容易腐烂,温度过低,七叶莲生长停滞,没有长根迹象;而湿度是保证七叶莲插穗生存的关键因素,湿度过大,插穗不易生根,容易感染病菌而腐烂;湿度过小,插穗由于失去正常养分和水分供应,难以抵御干燥和病菌感染而枯死。

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(责任编辑韩明跃)

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

云南省科技厅中药现代化科技产业基地建设项目(2013CG001);APFNet项目“东南半岛中老缅山地跨境生态安全森林可持续恢复与管理”。
第1作者:刘庆云(1966—),女,高级工程师。研究方向:森林培育与林木遗传育种。Emai1:1qy0818@sina.com。

裴艳辉(1975—),女,工程师。研究方向:森林生态。Emai1:10825473@qq.com。

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