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瀕危植物顯脈金花茶的扦插繁殖試驗*

0引言

【研究意義】金花茶組(Theaceae，Camellia，Sect.Chrysantha Chang)植物是世界珍稀的觀賞植物和種質資源，具有極高的觀賞價值、科研價值和藥用價值[1-3]。金花茶組植物對生境要求較高，分布范圍極為狹窄。近年來，由于“金花茶”熱的持續(xù)，大部分野生資源都受到極為嚴重地破壞，野外的部分種類幾近滅絕。目前，金花茶組植物的所有種類均已列入《廣西壯族自治區(qū)第一批重點保護野生植物名錄》[4]，金花茶(Camellia petelotii)、顯脈金花茶(C.euphlebia)、東興金花茶(C.tunghinensis)、毛瓣金花茶(C.pubipetala)、平果金花茶(C.pingguoensis)等5種列入了《中國珍稀瀕危保護植物名錄》，其中顯脈金花茶列為二級保護植物[5]。顯脈金花茶天然分布于廣西防城港及越南諒山的部分區(qū)域，在廣西主要集中在防城港那良鎮(zhèn)(107°50′E)以東、那梭鎮(zhèn)(108°07′E)以西約710 hm2范圍內，分布范圍十分狹窄[6]。目前，金花茶和顯脈金花茶是用于保健食品開發(fā)利用的兩種主要金花茶種類，各銷售企業(yè)和部分農戶已建立了規(guī)范化的金花茶種植基地。隨著金花茶產(chǎn)品需求的日益增加，急需進一步擴大金花茶和顯脈金花茶的種植規(guī)模，而種苗是制約其生產(chǎn)規(guī)模進一步擴大的關鍵因素。因此，開展顯脈金花茶扦插繁殖技術研究意義重大?！厩叭搜芯窟M展】目前，關于顯脈金花茶的研究主要集中在生態(tài)學[7]、光合特性[8]、遺傳多樣性[9]、化學成分[10-11]等方面，有關其繁殖特性方面的研究較少[12-13]，還未見有關其扦插繁殖方面的報道?！颈狙芯壳腥朦c】研究顯脈金花茶扦插繁殖的最佳試驗條件，為該物種的保護及其規(guī)?；N植提供技術支持?！緮M解決的關鍵問題】采用四因素三水平正交試驗設計，以生根率、生根數(shù)和平均根長為扦插生根效果的評價指標，并構建生根效果指數(shù)，研究激素種類、激素濃度、插條浸泡時間和扦插基質4個因素對顯脈金花茶扦插生根的影響。

1材料和方法

1.1試驗時間及苗床的準備

試驗于2013年6月至2014年4月在廣西植物研究所溫室大棚內進行。苗床長20 m，寬1 m，高30 cm，用紅磚砌成。苗床底部平鋪5～8 cm的河卵石，上再鋪5 cm的河沙，在河沙上鋪基質20 cm。在苗木扦插前，用500倍的高錳酸鉀溶液對插床進行消毒。

1.2插穗處理

插穗采自廣西植物研究所金花茶種質資源圃內成年的顯脈金花茶植株，選取生長健壯、無病蟲害的1～2年生枝條，采后立即帶回溫室內進行剪枝扦插。將枝條剪成長12 cm左右的插穗，每穗留2～3個芽，保留上端兩片葉子，并剪去葉子的1/2。插穗上切口離腋芽1 cm處平剪，下切口斜剪。用50%(V/V)的多菌靈粉劑配成800倍液后噴施消毒。

1.3試驗設計

以激素種類、激素濃度、插條浸泡時間和扦插基質作為扦插試驗的影響因素，每因素取3個水平，按L9(34)表安排四因素三水平的正交試驗(表1)，試驗共設9個處理，每個處理試驗90個插穗，研究各試驗因素對顯脈金花茶扦插生根的影響程度，以找出顯脈金花茶扦插生根的最優(yōu)條件。

表1L9(34)正交試驗

Table 1The design of L9(34)orthogonal experiment

水平Levels因素FactorsA激素種類TypeofhormonesB激素濃度Concentrationofhormones(mg·L-1)C浸泡時間Treatingtime(h)D扦插基質Substance1萘乙酸1Naphthalene-aceticacid(NAA)1003河沙Riversand2吲哚丁酸3Indolebutyricacid(IBA)3006V(泥炭土)∶V(珍珠巖)=1∶13ABT50012黃土Loess

1.4扦插方法及扦插后管理

采用直插法，株行距為10 cm×10 cm，扦插深度約為插穗長度的1/2。扦插時，先用小木棍在基質中打孔，然后將插穗放入孔中，用手壓實，扦插完成后，澆透水，使插穗基部與基質充分接觸。扦插初期，每天噴霧2～3次，棚內溫度保持在25～30℃，相對濕度控制在90%以上，并加蓋1層遮陰網(wǎng)遮陰，使苗床透光率為20%左右。扦插后，每隔15 d噴施多菌靈進行殺菌，并噴施0.2%(W/V)的尿素和磷酸二氫鉀混合液補充營養(yǎng)。插穗生根后，減少噴霧次數(shù)以及噴水時間，以利于生根。管理期間及時取出腐爛插穗。

1.5結果調查及統(tǒng)計分析

扦插10個月后對所有處理的生根率(x1)、生根數(shù)(x2)和平均根長(x3)進行測定。生根率(%)=(生根插條數(shù)/插條總數(shù))×100%；每處理取10個存活插條，對平均生根數(shù)進行統(tǒng)計；每處理取10個插條，每插條隨機測定10個根長，計算平均根長。采用極差分析、方差分析和多重比較(LSD法)，分析各試驗因素對生根率、生根數(shù)和平均根長的影響。由于單個指標并不能反映總的生根效果，本文構建生根效果指數(shù)對總的生根效果進行綜合評價。以生根率、生根數(shù)和平均根長等3個變量為指標，運用功效系數(shù)法[14]構建生根效果指數(shù)(y)，分析各試驗因素對生根效果指數(shù)的影響，找出顯脈金花茶扦插生根的最優(yōu)組合。為確保各指標方差的一致性，在統(tǒng)計分析前對生根率進行反正弦轉換[15]，對生根數(shù)和平均根長進行(x+1)1/2轉換[16]。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用正交設計助手和SAS8.1軟件。

生根效果指數(shù)(y)的具體計算方法見式(1)和式(2)：

(1)

(2)

式中Mj、mj分別為指標xj的最大值和最小值。

2結果與分析

2.1正交實驗結果

如表2所示，處理7的生根率、生根效果指數(shù)最高，處理2的次之；處理2的生根數(shù)最多，處理7的次之；處理7的平均根長最長，處理6的次之，處理2的排列第3位。

表2正交試驗結果

Table 2The results of orthogonal experiment

處理號TreatmentA激素種類TypeofhormonesB濃度Concentrationofhormones(mg·L-1)C浸泡時間Treatingtime(h)D扦插基質Substance生根率Rootingrate(%)生根數(shù)Rootnumber(Strips)平均根長Rootlength(cm)生根效果指數(shù)Rootingindex1NAA1003河沙Riversand33.370.52.7375.982NAA3006泥炭土+珍珠巖Peatsoilandperlite50.0121.34.2396.363NAA50012黃土Loess40.065.22.7476.774IBA1006黃土Loess6.755.12.0362.115IBA30012河沙Riversand33.383.73.3181.486IBA5003泥炭土+珍珠巖Peatsoilandperlite43.3100.24.3291.757ABT10012泥炭土+珍珠巖Peatsoilandperlite56.7106.34.6097.808ABT3003黃土Loess26.745.52.5268.029ABT5006河沙Riversand23.375.73.0676.03

2.2各因素對生根率的影響

極差的大小反映各因素對生根率影響的大小，由表3可知，各因素對生根率影響的大小排序為D>C>A>B，表明扦插基質對生根率的影響最大，插條浸泡時間次之，激素濃度影響最小。以離差平方和最小項作為誤差項，進行方差分析(表4)，結果表明，只有扦插基質對生根率的影響達到顯著水平(P<0.05)，其中泥炭土+珍珠巖基質的生根率為52.47%(轉換后數(shù)據(jù))，顯著高于河沙和黃土；其余因素對生根率的影響并不顯著(P>0.05)。9個處理中，處理7的生根率最高，為56.7%(表2)。

表3各因素對生根率影響的極差分析

Table 3The range analysis of experimental factors affecting rooting rate

均值Average生根率RootingrateABCDK142.5333.6335.2730.53bK228.5037.8027.5752.47aK336.9336.5345.1324.97b極差Range14.034.1717.5727.50

注：同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)

Note:The different normal letter in the same column indicates significant difference of the parameters

表4各因素對生根率影響的方差分析

Table 4The variance analysis of experimental factors affecting rooting rate

方差來源Variancesource自由度Degreeoffreedom(d.f.)生根率Rootingrate離差平方和Sumofsquares(SS)均方差Meansquareerror(MS)F值FValueA2299.42149.7110.94B227.3813.69C2465.23232.61516.99D21268.31634.1646.33*總和Total82060.34

注：*表示因素的影響達顯著水平(P<0.05)

Note:*indicates significant effects at 0.05 level

2.3各因素對生根數(shù)和平均根長的影響

由極差分析可知(表5)，各因素對顯脈金花茶扦插生根數(shù)影響的大小排序為D>C>A>B，扦插基質影響最大，插條浸泡時間次之，激素濃度影響最?。粚ζ骄L影響的大小排序為D>C>B>A，扦插基質影響最大，插條浸泡時間次之，激素種類最小。方差分析結果表明(表6)，扦插基質對生根數(shù)和平均根長的影響達到極顯著水平(P<0.01)，泥炭土+珍珠巖基質的生根數(shù)和平均根長顯著高于河沙和黃土；其余各因素對生根數(shù)和平均根長的影響均未達到顯著水平(P>0.05)。9個處理中，處理2的生根數(shù)最多，平均每插穗達121.3條，處理7的平均根長最長，為4.60 cm(表2)。

表5各因素對生根數(shù)和平均根長影響的極差分析

Table 5The range analysis of experimental factors affecting root number and root length

均值Average生根數(shù)Rootnumber平均根長RootlengthABCDABCDK19.228.778.458.81b2.052.012.042.01bK28.929.039.1010.49a2.042.082.012.32aK38.658.999.237.48b2.082.082.131.85b極差Range0.570.260.793.010.040.070.120.47

注：同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)

Note:The different normal letter in the same column indicate significant difference of the parameters

表6各因素對生根數(shù)和平均根長影響的方差分析

Table 6The variance analysis of experimental factors affecting root number and root length

方差來源Variancesource自由度Degreeoffreedom(d.f.)生根數(shù)Rootnumber平均根長Rootlength離差平方和Sumofsquares(SS)均方差Meansquareerror(MS)F值FValue離差平方和Sumofsquares(SS)均方差Meansquareerror(MS)F值FValueA20.490.254.330.0030.002B20.110.060.0100.0053.33C21.070.549.360.0210.0117.00D213.666.83119.79**0.3490.175116.33**總和Total815.330.383

注：**表示因素的影響達極顯著水平(P<0.01)

Note:**indicates extremely significant effects at 0.01 level

2.4各因素對生根效果指數(shù)的影響

由極差分析可知(表7)，各因素對顯脈金花茶扦插生根效果指數(shù)的影響按大小排序為D>C>A>B，扦插基質對生根效果指數(shù)的影響最大，插條浸泡時間次之，激素濃度的影響最小。極差分析中，均值Ki反映了該因素水平i對生根效果指數(shù)的影響程度，生根效果指數(shù)越大，生根效果越好，因此，顯脈金花茶扦插生根的最優(yōu)組合為A1B2C3D2，即當激素種類為NAA、激素濃度為300 mg·L-1，浸泡時間為12 h，扦插基質為泥炭土+珍珠巖時，顯脈金花茶的生根效果最好。由方差分析可知，扦插基質對生根效果指數(shù)的影響達到極顯著水平(P<0.01)，其余各因素對生根效果指數(shù)的影響未達顯著水平(P>0.05)(表8)。

表7各因素對生根效果指數(shù)影響的極差分析

Table 7The range analysis of experimental factors affecting rooting index

均值Average生根效果指數(shù)RootingindexABCDK183.0478.6578.5877.83bK278.4581.9578.1795.33aK380.6481.5285.3768.97b極差Range4.593.307.2126.36

注：同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)

Note:The different normal letter in the same column indicates significant difference of the parameters

3討論

影響扦插繁殖成功的因素很多，其中，內部因素有樹種遺傳特性、插穗年齡、穗條長度等， 外部因素包括扦插基質、激素種類、激素濃度、浸泡時間、光照、溫度等。本試驗以外部因素為重點，探討其對顯脈金花茶插穗生根的影響。在激素種類、激素濃度、插條浸泡時間和扦插基質4個因素中，扦插基質對顯脈金花茶扦插生根的影響最大，該因素對生根率、生根數(shù)、平均根長、生根效果指數(shù)等的影響均達到顯著水平(P<0.05)，其余各因素對這些指標的影響均未達到顯著水平(P>0.05)。從總的生根效果來看，顯脈金花茶扦插生根的最優(yōu)組合為A1B2C3D2，即當激素種類為NAA、激素濃度為300 mg·L-1，插條浸泡時間為12 h，扦插基質為泥炭土+珍珠巖時，顯脈金花茶的生根效果最好。

表8各試驗因素對生根效果指數(shù)影響的方差分析

Table 8The variance analysis of experimental factors affecting rooting index

方差來源Variancesource自由度Degreeoffreedom(d.f.)生根效果指數(shù)Rootingindex離差平方和Sumofsquares(SS)均方差Meansquareerror(MS)F值FValueA231.6215.811.64B219.289.64C298.2149.1055.09D21079.54539.7755.99*總和Total81228.65

注：*表示因素的影響達顯著水平(P<0.05)

Note:*Indicates significant effects at 0.05 level

扦插基質是影響插條生根和根系活力的重要因素之一，不同扦插基質的持水力、透氣性、土壤理化性質等有所不同，因此，選擇合適的扦插基質是扦插成功的關鍵[17]。本試驗中，黃土澆水后粘性較大，土壤含水太多，不透氣，易板結，同時易滋生霉菌，常常會引起插穗腐爛，影響扦插成活率；河沙的顆粒細，透氣好，但保水性能較差，且不能給插條生根過程中提供足夠的營養(yǎng)物質，影響扦插成活率；泥炭土+珍珠巖基質的結構疏松，透氣性好，持水能力強，一定時期內能給插穗提供充足的養(yǎng)分，使得扦插后生根效果較好。因此，泥炭土+珍珠巖為顯脈金花茶的最佳扦插基質。對金花茶扦插基質的篩選試驗表明，一般以黃土或黃土混合河沙、苔蘚等基質的生根效果最好[18-20]，毛瓣金花茶在河沙中生根效果最好[21]。本試驗中，顯脈金花茶在泥炭土+珍珠巖基質中生根效果最好，這可能是由于不同種類的金花茶對扦插基質的要求不同。

外源激素對插條生根有一定的促進作用，它能促進插條內部營養(yǎng)物質的重新分配，增加插條基部的糖含量，使下切口成為插條養(yǎng)分的吸收中心，同時還能有效提高酶活性,刺激形成層細胞的分裂，促進細胞伸長[22]。相關研究表明，吲哚丁酸、萘乙酸、ABT等均能提高金花茶的扦插成活率[18,23]，而本實驗中，激素種類、激素濃度、浸泡時間對顯脈金花茶扦插生根的影響均不顯著，其原因有待進一步研究。

扦插繁殖作為一種常規(guī)的繁殖技術，對顯脈金花茶來說是可行的?？紤]到顯脈金花茶野生資源破壞十分嚴重，且結實率低，用種子進行大規(guī)模育苗并不現(xiàn)實，而對金花茶組植物的組織培養(yǎng)目前仍處在實驗室階段，尚不能工廠化育苗。因此，采用扦插繁殖對顯脈金花茶進行規(guī)模化生產(chǎn)，是該物種種質資源保護和可持續(xù)利用的主要途徑。

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(責任編輯：米慧芝)

Cutting Propagation in the Endangered Plant Camellia euphlebia

柴勝豐1，鄧耘2，吳儒華3，何志紅2，劉思2，寧世江1,韋記青1**

CHAI Shengfeng1，DENG Yun2，WU Ruhua3，HE Zhihong2,LIU Si2，NING Shijiang1,WEI Jiqing1

(1.廣西壯族自治區(qū)中國科學院廣西植物研究所，廣西桂林541006；2.柳州市園林科學研究所，廣西柳州545005；廣西防城金花茶國家級自然保護區(qū)管理處，廣西防城港538021)

(1.Guangxi Institute of Botany，Guangxi Zhuangzu Autonomous Region and the Chinese Academy of Sciences，Guilin，Guangxi，541006，China；2.Liuzhou Institute of Gardening， Liuzhou，Guangxi，545005，China；3.Fangcheng Golden Camellia National Nature Reserve Management Office，F(xiàn)angchenggang,Guangxi，538021，China)

摘要：【目的】研究顯脈金花茶(Camellia euphlebia)扦插生根的最佳試驗條件，為該物種的保護及規(guī)?；N植提供技術支持?！痉椒ā坎捎盟囊蛩厝秸辉囼炘O計，以生根率、生根數(shù)和平均根長為扦插生根效果的評價指標，并構建生根效果指數(shù)，研究激素種類、激素濃度、插條浸泡時間和扦插基質4個因素對顯脈金花茶扦插生根的影響?！窘Y果】扦插基質對生根效果指數(shù)的影響最大，插條浸泡時間次之，激素濃度的影響最小，只有扦插基質對生根效果指數(shù)的影響達到顯著水平(P<0.05)，其余3個因素的影響均未達到顯著水平(P>0.05)。當激素種類為萘乙酸1-Naphthaleneacetic acid (NAA)、激素濃度為300 mg·L-1，浸泡時間為12 h，扦插基質為泥炭土+珍珠巖時，顯脈金花茶扦插的生根效果最好?！窘Y論】采用扦插繁殖技術開展顯脈金花茶的大規(guī)模育苗是可行的。

關鍵詞：顯脈金花茶瀕危植物扦插繁殖正交試驗

Abstract:【Objective】In order to provide technical support for protection and large-scale planting of Camellia euphlebia,the experiment was designed to find out the optimum conditions of cuttings rooting in this species.【Methods】By using 1 or 2-year-old branches of C.euphlebia,and taking rooting rate,rooting number,root length,and rooting effect index as evaluation index,the effect of four factors including hormone types and concentration,treating time,substrate types on rooting of cuttings with orthogonal design L9(34) were studied.【Results】The substrate types were the key factor affecting rooting of cuttings. Treatment time was second effect on rooting of cuttings. Hormone concentration was least effect on rooting of cuttings.The substrate types had significant effect on rooting effect index of cuttings,while other 3 factors didn’t show any significant effect. The optimum treatment condition is to treat cuttings with 300 mg·L-1NAA for 12 h and taking peat soil + perlite as substrate.【Concusion】The cutting propagation is feasible to carry out large-scale breeding of C.euphlebia.

Key words:Camellia euphlebia，endangered plant，cutting propagation，orthogonal design

中圖分類號：Q945.5

文獻標識碼：A

文章編號：1002-7378(2016)01-0015-06

作者簡介：柴勝豐(1980-)，男，博士，副研究員，主要從事植物保護生物學研究。** 通訊作者：韋記青(1968-)，女，研究員，主要從事植物營養(yǎng)與栽培研究，E-mail:weijq@gxib.cn。

收稿日期：2015-09-11

網(wǎng)絡優(yōu)先數(shù)字出版時間:2016-01-27

網(wǎng)絡優(yōu)先數(shù)字出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/45.1075.N.20160127.1616.002.html

*國家自然科學基金項目(31160137)，廣西科技成果轉化與推廣計劃項目(桂科轉14125003-2-18)，廣西科學研究與技術開發(fā)計劃項目(桂科重1355001-5-4)，桂林市科技攻關項目(20130414)和廣西自然科學基金項目(2013GXNSFAA019081)資助。