漆麗萍,李劍美,湯浩綿
(普洱學(xué)院,云南 普洱 665000)
三角梅(BougainvilleaspectabilisWilld.)是紫茉莉科葉子花屬中的一種木質(zhì)藤木狀灌木,又稱九重葛、寶巾花、葉子花等[1]。在屠峰等[2]的研究中較全面地概括了三角梅在園林中的應(yīng)用,三角梅是一種優(yōu)秀實(shí)用的園林綠化花卉。三角梅的繁殖方法有播種法、扦插法、嫁接法、壓條法、組織培養(yǎng)法等,其中最常用的繁殖方法是扦插繁殖、嫁接繁殖及壓條繁殖[3]。三角梅的花管小,天然授粉難,獲得三角梅種子的機(jī)會(huì)極少,所以三角梅很少用播種繁殖[4]。壓條繁殖和嫁接繁殖的技術(shù)要求高,操作過(guò)程十分繁瑣,不易被掌握,繁殖成活率低[5]。扦插繁殖只需有質(zhì)地疏松、保水性好的栽培基質(zhì),加上合適的濕度、溫度和光照,再適當(dāng)利用生根劑以促進(jìn)根的生長(zhǎng),會(huì)得到較高的扦插成活率,所以扦插繁殖是三角梅最主要和常用的繁殖方法[6],但在自然條件下的該繁殖方式的成活率和生根率較低,操作范圍也受到了各種自然條件的限制[5]。所以許多學(xué)者為了提高三角梅扦插繁殖生根率和成活率,進(jìn)行了不少關(guān)于三角梅扦插繁殖的研究,其中林曉紅[7]的研究結(jié)果表明,三角梅的越冬枝條更易成活長(zhǎng)根,在初夏扦插成活效果最好,生根粉、NAA、IAA這3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)三角梅的插條都有很好的促根作用,效果最好的是用100 mg/L NAA浸泡3 h的處理。楊曉盆等[5]的研究結(jié)果表明,三角梅的當(dāng)年生嫩枝無(wú)論哪種處理都很難生根,用IBA和NAA對(duì)1年生木質(zhì)化枝條進(jìn)行混合處理的試驗(yàn)組生根效果最好。徐永艷等[8]的研究結(jié)果表明,對(duì)三角梅生根效果有促進(jìn)作用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的高低順序是IAA、IBA、ABT1、NAA,其中,濃度為200 mg/L的IBA對(duì)三角梅有較好的促根作用,NAA對(duì)三角梅促根效果最佳的濃度是150 mg/L。為讓三角梅在上盆時(shí)盡少傷根,前人還設(shè)計(jì)并試驗(yàn)了一種新的扦插方法——海綿促根法,該方法適合繁殖一些珍貴的品種[9]。
水培花卉屬于無(wú)土栽培中的一種,是一種新型的、清潔的、環(huán)保的花卉栽培方式,是在“綠色革命”后又興起的一場(chǎng)關(guān)于種植的新革命,栽種培養(yǎng)的植物主要是能在水陸生長(zhǎng)的“兩棲植物”[10],該栽培方式始于國(guó)外,在國(guó)外許多地方已廣泛應(yīng)用水培技術(shù)。我國(guó)在水培研究雖起步稍晚,但現(xiàn)在也已廣泛應(yīng)用到各方面。隨著人民生活水平漸漸提高,水培花卉的商業(yè)前景越來(lái)越好,關(guān)注該方面發(fā)展的人也越來(lái)越多[11]。目前我國(guó)在觀賞植物應(yīng)用水培方面主要研究常集中于草本花卉,對(duì)于木本難生根觀賞植物水培誘導(dǎo)生根研究很少[12]。由于水培技術(shù)便于觀察插條生根情況,在蔬菜和花卉植物的研究繁殖方面得到普遍應(yīng)用后,也逐漸增多了對(duì)木本植物水培生根情況的研究[13]。因水培植物的難點(diǎn)在于如何將植物的土培根系轉(zhuǎn)化為適合水中生長(zhǎng)的根系[14],雖然水培技術(shù)簡(jiǎn)單、易操作,但前提是選擇好適合水培扦插枝條生長(zhǎng)的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、濃度和浸泡處理時(shí)間,否則會(huì)有較高的試驗(yàn)失敗率。目前國(guó)內(nèi)對(duì)三角梅繁殖方式的研究主要是扦插繁殖,鮮見(jiàn)關(guān)于三角梅水培扦插繁殖方式的研究報(bào)道。為此,研究三角梅水培誘導(dǎo)生根技術(shù),找出三角梅水培最適宜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及濃度,以期為高效率大面積生產(chǎn)繁殖三角梅種苗滿足市場(chǎng)需求提供技術(shù)依據(jù)。
1.1.1 試驗(yàn)試劑 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑為NAA和IBA;快速生根液和濃縮營(yíng)養(yǎng)液選購(gòu)自淘寶網(wǎng)德沃多肥料旗艦店。
1.1.2 試驗(yàn)用具 主要試驗(yàn)用具:長(zhǎng)為21.5 cm、寬為14.5 cm的長(zhǎng)方形塑料容器(容器不透明,正好創(chuàng)造了與土壤中相似的光線條件);片狀海綿;剪成20 cm×20 cm的熱鍍鋅鐵絲網(wǎng)等。
1.1.3 試驗(yàn)插條取材 2017年10月23日,陰天無(wú)風(fēng),于15:00在普洱學(xué)院小山坡附近生長(zhǎng)良好的三角梅取材,選取充分木質(zhì)化、生長(zhǎng)健壯、沒(méi)有病蟲(chóng)害、直徑為0.8~1.2 cm的三角梅越冬插條。將選取好的插條剪成含2~3個(gè)芽節(jié)、長(zhǎng)度為10 cm、下端斜削成馬蹄形的待水培插條[7]。
1.2.1 試驗(yàn)處理 試驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理,對(duì)照為清水(處理1),德沃多肥料快速生根液0.5 mL/L(處理2)和參照前人[8]的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度:NAA的濃度為125 mg/L(處理3)、150 mg/L(處理4)和175 mg/L(處理5),IBA的濃度為175 mg/L(處理6)、200 mg/L(處理7)和225 mg/L(處理8)。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)組30根插條,共720根插條。
1.2.2 水培方法
1) 將剪取好的待水培插條用5%的高錳酸鉀溶液對(duì)其基部進(jìn)行 5 min消毒,并用蒸餾水沖洗干凈[15],然后進(jìn)行上述8個(gè)處理。清水處理:直接用清水培養(yǎng),作為對(duì)照組;德沃多肥料快速生根液處理:直接浸泡在調(diào)配好濃度的生根液溶液中,每2~3 d換1次;其余各處理:在不同濃度植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑溶液中浸泡12 h后轉(zhuǎn)入清水培養(yǎng)。由于第1次試驗(yàn)處理生根效果不太明顯,于12月29日將枝條再次用8個(gè)處理進(jìn)行第2次試驗(yàn),所有的枝條再次用1.2.1的8個(gè)處理浸泡24 h后轉(zhuǎn)入清水中。
2) 插條水培方法參照“海綿促根法”[9]方法進(jìn)行水培試驗(yàn):將處理好的插條分別插入各片狀海綿的工字孔中,插入深度為2.5 cm,在容器高3 cm處用熱鍍鋅鐵絲網(wǎng)撐起,將插好枝條的片狀海綿放在撐起的包塑鐵絲網(wǎng)上,在每塊海綿上插滿30根待水培插條;在消過(guò)毒的容器中倒入清水,以淹沒(méi)鐵絲網(wǎng)為準(zhǔn),并剛好讓海綿能吸到水,又不會(huì)浸泡到海綿,容器中水的深度以3 cm為宜。各處理必須按照每3 d的周期交替換水或營(yíng)養(yǎng)液,直至試驗(yàn)結(jié)束。將處理好的所有插條放入溫室(日光溫室,平均溫度 24~27℃)稍遮陰處,之后觀察插條的成活、生根和發(fā)芽情況。
1.2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄 定期對(duì)整個(gè)水培生根過(guò)程進(jìn)行跟蹤觀察記錄,包括愈傷組織出現(xiàn)的時(shí)間、萌發(fā)新芽枝條數(shù)、生根時(shí)間、數(shù)量和根長(zhǎng)等指標(biāo)。
1.2.4 數(shù)據(jù)測(cè)定方法 愈傷組織:用肉眼觀察確定;萌發(fā)新芽枝條數(shù)(即成活數(shù))、生根時(shí)間和生根數(shù)目:3 d觀察1次并記錄。生根根長(zhǎng):尺子測(cè)量,精確到0.1 cm。
成活率=成活數(shù)/總枝條數(shù)×100%
生根率=生根插條/每個(gè)處理的插條總數(shù)×100%
平均每枝生根數(shù)(條)=生根總根數(shù)/生根總枝數(shù)
總根長(zhǎng)=每處理長(zhǎng)出的所有根的總長(zhǎng)度
平均每枝總根長(zhǎng)=總根長(zhǎng)/生根總枝數(shù)(枝)
平均根長(zhǎng)=每組總根長(zhǎng)/生根總根數(shù)
有效成活率=既長(zhǎng)根又長(zhǎng)芽枝數(shù)/總枝條數(shù)×100%
1.2.5 數(shù)據(jù)分析 利用SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,8個(gè)處理間多重比較采用單因素方差分析。
在取材時(shí)出于方便,剪取的枝條并沒(méi)有留下葉片,當(dāng)水培插條萌發(fā)新芽時(shí),即可認(rèn)定其成活了,故表1中的成活數(shù)數(shù)據(jù)亦是萌發(fā)新芽數(shù)。從表1看出,11月10日各不同處理試驗(yàn)組均開(kāi)始萌發(fā)新芽。其中,萌發(fā)新芽最早且成活數(shù)最多的是生根液組。除清水處理外,生根液處理組的成活率與其他處理組差異顯著;在第2次試驗(yàn)中,濃度為225 mg/L的IBA處理只有1個(gè)重復(fù)組有成活數(shù)??梢?jiàn),植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類和濃度影響水培插條的成活和發(fā)芽情況,生根液的處理有利于提高水培三角梅的成活率。
插條水培4 d左右,浸入水中的枝條皮部開(kāi)始長(zhǎng)白色小點(diǎn),后面慢慢變成淡黃色、質(zhì)地疏松的愈傷組織。這些愈傷組織有的一直都是顆粒狀、點(diǎn)狀(圖1A),有的則逐漸伸長(zhǎng),連成一片(圖1B)。經(jīng)過(guò)后期水培試驗(yàn)觀察,參照王海波[16]對(duì)愈傷組織的3種分類(結(jié)構(gòu)致密、生長(zhǎng)較慢的愈傷組織稱為保守分裂型;結(jié)構(gòu)脆生、色澤漂亮、長(zhǎng)勢(shì)良好的愈傷組織稱為亢進(jìn)分裂型;質(zhì)地疏松、色澤暗淡、生長(zhǎng)速度最慢的愈傷組織稱為衰敗型),圖1A和圖1B的三角梅愈傷組織健康、色澤鮮艷、質(zhì)地松軟,屬于較容易生根的愈傷組織,即亢進(jìn)分裂型;圖1C的淡黃色愈傷組織隨著水培時(shí)間的推移,逐漸變色,甚至變成黑色,其愈傷組織結(jié)構(gòu)致密,不易出根,為保守分裂型。
表1 不同處理三角梅水培插條的成活率Table 1 Survival rate of B.spectabilis under different treatment in water culture
注:同列不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05);無(wú)小寫(xiě)字母的表明僅采集到1個(gè)重復(fù)組數(shù)據(jù)(下同)。
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP< 0.05 level.The absence of lowercase leffers indicates that only one group of data was collected.The same below.
圖1 三角梅水培插條產(chǎn)生的愈傷組織類型Fig.1 Callus types produced by B.spectabilis cuttings in water culture
水培培養(yǎng)的第25天,在IBA 200 mg/L處理中最先發(fā)現(xiàn)插條的皮層部分長(zhǎng)出白色小突起物,后期這些小突起物逐漸發(fā)育伸長(zhǎng)變成根(圖2A)。隨著水培時(shí)間的延長(zhǎng),新生根越來(lái)越多,其多生長(zhǎng)于插條下切口四周靠近皮層部位,也有少數(shù)生長(zhǎng)在枝條浸水的皮層部分。但在第1次水培試驗(yàn)中,由于保守分裂型和衰敗型的愈傷組織占比高,所以第1次試驗(yàn)生根效果不太理想(圖2B)。在進(jìn)行第2次試驗(yàn)處理后,生根情況得到很好的改善(圖2C、D)。
水培插條的生根時(shí)間與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類和濃度有著非常密切的關(guān)系。從表2看出,在第1次試驗(yàn)中,只有3個(gè)處理組生根;水培插條最早生根的是IBA 200 mg/L的處理(11月22日開(kāi)始生根)。第2次試驗(yàn)中,全部處理組均能生根,其中,生根最快、最多的是IBA 200 mg/L的處理(表2);僅IBA 200 mg/L處理的平均每枝生根數(shù)與生根液和清水處理間差異顯著,說(shuō)明IBA 200 mg/L對(duì)三角梅水培插條生根有較好的促進(jìn)作用。
圖2 三角梅水培插條的生根表現(xiàn)Fig.2 Rooting performance of B.spectabilis in water culture
表2 不同處理三角梅水培插條的生根情況Table 2 Rooting situation of B.spectabilis cuttings under different treatment in water culture
注:第2次試驗(yàn)的生根時(shí)間由于寒假期間,沒(méi)能及時(shí)觀察到。
Note:The rooting time ofB.spectabiliscuttings in the second test was not observed in time due to the winter vacation.
2.3.1 水培插條的生根率 從表3看出,在第2次試驗(yàn)中,IBA 200 mg/L處理的生根率最高,其與NAA處理組、清水(CK)間差異顯著,表明IBA 200 mg/L對(duì)促進(jìn)三角梅水培插條的促根作用最好。從第2次試驗(yàn)整體數(shù)據(jù)看,NAA處理組的生根率均低于清水(CK),原因可能是濃度設(shè)置不合理而抑制水培插條的生根效果,說(shuō)明濃度的設(shè)置對(duì)水培插條具有極其重要的意義。從2次試驗(yàn)結(jié)果看,IBA 200 mg/L處理的生根枝條數(shù)第2次比第1次少,其原因主要是冬天低溫導(dǎo)致第1次試驗(yàn)中已經(jīng)生根的枝條發(fā)生死亡。
表3 不同處理三角梅水培插條的生根率Table 3 Rooting rate of B.spectabilis cuttings under different treatment in water culture
2.3.2 水培插條生根的根長(zhǎng) 由于第1次試驗(yàn)生根效果不好,根長(zhǎng)數(shù)值過(guò)小,故表4中的數(shù)據(jù)為第2次試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)。從表4看出,各處理間的總根長(zhǎng)差異不明顯;NAA 175 mg/L處理的平均每枝總根長(zhǎng)與NAA 150 mg/L處理、生根液處理間差異顯著;NAA 175 mg/L處理的平均根長(zhǎng)與IBA 200 mg/L處理、NAA 150 mg/L處理間差異顯著。說(shuō)明,不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)三角梅水培插條的生根影響效果不同,NAA 175 mg/L處理對(duì)三角梅水培插條生根長(zhǎng)度有促進(jìn)作用。
從表5看出,各處理間的有效成活率差異均不顯著;第2次試驗(yàn)中有效成活率最大的是生根液處理組,其次是IBA 200 mg/L的處理。結(jié)合上述分析結(jié)果:生根液有助于提高水培三角梅插條的成活率和有效成活率;IBA 200 mg/L處理的成活率雖沒(méi)有生根液處理和清水(CK)的高,但其有效成活率高于清水(CK),表明BA 200 mg/L處理可以促進(jìn)三角梅根芽的生長(zhǎng)發(fā)育,且生根效果比生根液處理的好。
表4 不同處理三角梅水培插條生根的根長(zhǎng)Table 4 Root length of B.spectabilis cuttings under different treatment in water culture
表5 不同處理對(duì)三角梅水培插條的有效成活率Table 5 Effective survival rate of B.spectabilis cuttings under different treatment in water culture
在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),三角梅在水培中出現(xiàn)的2種愈傷組織與鄭蓉等[17]在研究中提到的馬尾松在水培條件下出現(xiàn)的2種愈傷組織類型相似。三角梅水培插條的發(fā)根部位也與馬尾松水培生根一致,生根部位多位于枝條下切口處,但在下切口形成的愈傷組織不一定都能生根。在第1次試驗(yàn)中,許多三角梅水培枝條泡水部分皮部腐爛變黑,然后木質(zhì)部變褐色,接著插條上部表現(xiàn)缺水直至死亡。謝志南等[18]的研究也提到有關(guān)插條變黑腐爛直至死亡的情況,會(huì)發(fā)生這種情況的原因可能是在即將水培前枝條消毒不充分,導(dǎo)致下切口進(jìn)入病原體;或是水培插條泡入水中長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng);也有可能是枝條選擇不當(dāng)。在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)后,第2次試驗(yàn)中并沒(méi)有再次發(fā)生這種情況。
IBA 225 mg/L處理的成活數(shù)越來(lái)越少,用NAA、IBA不同濃度處理的成活率也沒(méi)有清水(CK)的高,分析原因可能是濃度的設(shè)置不利于水培插條的生長(zhǎng)發(fā)育。且三角梅不耐寒,喜歡充足光照的環(huán)境和溫暖濕潤(rùn)的氣候,試驗(yàn)中的成活率第2次試驗(yàn)明顯低于第1次試驗(yàn),其原因可能是第2次水培時(shí)間正值普洱的冬季,溫度大幅度降低,導(dǎo)致水培三角梅中的發(fā)芽枝條不適應(yīng)而被凍死。
第1次試驗(yàn)只有IBA處理的水培插條出根,說(shuō)明在研究中IBA最適宜三角梅插條水培生根;而不同濃度的IBA處理試驗(yàn)組生根有差異,表明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的不同濃度對(duì)三角梅水培生根有很大影響,濃度過(guò)高或過(guò)低都不利于三角梅水培生根。第2次試驗(yàn)生根情況較好,而且每個(gè)處理均能長(zhǎng)根,清水也能生根。究其原因,有可能是三角梅水培生根所需時(shí)間較長(zhǎng),也有可能是再一次的浸泡處理加快了三角梅的生根速度,說(shuō)明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的反復(fù)處理對(duì)水培生根可能也有一定的促進(jìn)作用;另溫度的升高也可能是水培根生長(zhǎng)好轉(zhuǎn)的原因。
氧氣有利于愈傷組織和根系的生長(zhǎng),植物的生長(zhǎng)發(fā)育都需要氧,水中的溶氧量較少,不利于插條根系的生長(zhǎng)。水培扦插的關(guān)鍵是誘導(dǎo)出水生根系,懸空水培法[19]正好能增加水中的溶氧量,幫助加快植物根系的生長(zhǎng),試驗(yàn)生根情況不理想也有可能是水中的溶氧量不足所致。在朱玉球等[20]的研究中提到,植物生長(zhǎng)發(fā)育最適溫度是20~25℃,在此溫度下進(jìn)行水培扦插,其生根時(shí)間不但可以縮短,而且整個(gè)試驗(yàn)也能事半功倍。但是20~25℃也是各種病菌、病原體滋生的適宜溫度,所以要做好消毒工作。試驗(yàn)生根不理想的原因方方面面,這些原因與問(wèn)題有待進(jìn)一步探究與改善,但總體而言,水培扦插育苗具有一定的實(shí)用意義[17],其操作容易,水培不受自然條件因素的限制,水培溫度可以控制,再加上病蟲(chóng)害少,發(fā)根后可直接移栽,中間直接省略了除草開(kāi)墾等許多工作,是較優(yōu)的繁殖方式。但還需進(jìn)一步探討關(guān)于三角梅水培扦插藥劑的種類、濃度和浸泡時(shí)間等。
綜上所述,不同處理對(duì)三角梅水培插條生根情況的影響不同,IBA有利于促進(jìn)三角梅水培插條生根,NAA對(duì)于三角梅水培插條生根的根長(zhǎng)也有促進(jìn)作用。IBA 200 mg/L處理對(duì)三角梅水培插條的促根效果最好,后期三角梅水培生根趨勢(shì)變好,說(shuō)明三角梅適合用水培扦插繁殖。