韋曉娟，梁曉靜，王 坤，李開祥

（廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 廣西特色經(jīng)濟(jì)林培育與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南寧 530002）

金花茶（Camellia chrysantha）集觀賞、食用與藥用為一體[1]，在園林、茶飲加工及食品添加等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和開發(fā)潛力[2]，是山茶家族中唯一花瓣金黃色的珍稀物種，被喻為“植物界大熊貓”。廣大山茶園藝、育種愛好者和專家學(xué)者針對(duì)金花茶這一珍稀物種在引種、資源收集與保存、苗木繁育與栽培[3-7]以及加工利用[8-10]等方面開展了大量的研究工作，但對(duì)金花茶扦插繁殖過程中插穗生根類型、插穗愈傷組織及不定根發(fā)生和發(fā)育的形態(tài)和解剖觀察尚未見報(bào)道。試驗(yàn)以金花茶充分木質(zhì)化的當(dāng)年生枝條為扦插材料，開展扦插試驗(yàn)，研究插穗的生根類型，并采用石蠟切片制片法，對(duì)扦插前插穗的莖基部和扦插后插穗的生根部位進(jìn)行解剖觀察[11-20]，研究插穗不定根的發(fā)生和發(fā)育過程，探討金花茶扦插生根機(jī)理，為今后開展金花茶苗木扦插繁殖、提高插穗生根率及生根質(zhì)量奠定理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1.1 材料

剪取金花茶充分木質(zhì)化的當(dāng)年生枝條分別制成單葉單芽（L1）和兩葉兩芽（L2）2 種插穗類型，插穗保留全葉，下端剪成斜口或平剪，每節(jié)腋芽上端約0.2～0.3 cm 處平整剪斷。扦插試驗(yàn)的金花茶枝條均采自廣西林科院金花茶繁殖圃，扦插基質(zhì)均為干凈新鮮黃心土。

1.1.2 扦插試驗(yàn)

不同生長調(diào)節(jié)劑扦插：2018年3月29日，用IBA 和NAA 分別配制3 種生長調(diào)節(jié)劑（Q1： IBA 200 mg∕L+NAA 300 mg∕L；Q2：IBA 500 mg∕L+NAA 200 mg∕L；Q3：IBA 800 mg∕L+NAA 100 mg∕L），浸泡插穗的基部，浸泡時(shí)間為1～2 h。插穗類型為L1（單葉單芽）。清水蘸插穗基部為對(duì)照（CK）。每小區(qū)扦插90條，3次重復(fù)。

不同插穗類型扦插：2018年7月3日，用篩選的優(yōu)良生長調(diào)節(jié)劑Q2 分別浸泡單葉單芽插穗與兩葉兩芽插穗的基部，浸泡時(shí)間1～2 h。每小區(qū)扦插90條，3次重復(fù)。

1.1.3 指標(biāo)測定與數(shù)據(jù)分析

扦插90 d 后每小區(qū)隨機(jī)抽取30 條插穗觀察生根情況，同時(shí)每處理隨機(jī)抽取生根的插穗90 條調(diào)查生根類型[11]，采用Excel 2007和SPSS 17.0軟件處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)及方差分析。

1.2 生根解剖學(xué)觀察

分別對(duì)扦插前插穗的莖基部（未經(jīng)任何處理）、扦插后插穗的愈傷生根部位及皮部生根部位進(jìn)行切片觀察。用鋒利小刀將采集的新鮮材料修成邊緣平整、大小合適、形狀規(guī)則并包含生根部位的塊狀，放入FAA 固定液固定。按照石蠟切片制作流程制作切片：脫水→透明→浸蠟→包埋→修蠟→切片→粘片和展片→脫蠟→染色→封片。染色方法采用番紅-固綠染色，中性樹膠封片。切片厚度為4～10 μm，采用奧林巴斯（廣州）有限公司生產(chǎn)的CX 41型顯微鏡觀察及拍照。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種不同生長調(diào)節(jié)劑處理的單葉單芽插穗生根類型的比較

3種生長調(diào)節(jié)劑與清水（CK）處理的插穗生根率差異顯著（P＜0.05），Q2生根率最高（96.89%），對(duì)照（CK）成活率僅為66.67%，生根率由高到低順序?yàn)镼2＞Q3＞Q1＞CK（表1）。3 種生長調(diào)節(jié)劑處理的插穗均有3 種生根類型（皮部生根、愈傷生根、中間生根[21]）出現(xiàn)，而CK處理的插穗僅有愈傷生根出現(xiàn)，表明沒有外源激素處理的插穗僅有愈傷生根產(chǎn)生。方差分析表明，3種生長調(diào)節(jié)劑處理的插穗皮部生根、愈傷生根、中間生根類型與CK均達(dá)到顯著差異水平（P＜0.05）。其中Q1處理的插穗皮部生根類型最多（53.33%），Q3處理愈傷生根類型最多（56.67%），兩者中間生根類型比例均較小，分別為13.33%和16.67%，Q2處理3種生根類型所占百分比在30.00%～36.67%之間，比較均衡。3種激素處理的插穗產(chǎn)生的生根類型所占百分比由高到低順序?yàn)槠げ可愋蚎1＞Q2＞Q3，愈傷生根類型Q3＞Q2＞Q1，中間生根類型Q2＞Q3＞Q1。

表1 3種不同生長調(diào)節(jié)劑處理的單葉單芽插穗生根類型比較Tab.1 Comparison of rooting types of single leaf and single bud cuttings treated with three different growth regulators

2.2 不同插穗類型扦插生根類型的比較

用生根效果較好的生長調(diào)節(jié)劑Q2 開展扦插對(duì)比試驗(yàn)。2種類型插穗生根率差異顯著（P＜0.05），L1生根率較高（95.56%），L2只有67.78%。2種類型插穗均有3種生根類型產(chǎn)生，其中單葉單芽插穗3種生根類型所占比例均為33.33%；兩葉兩芽皮部生根比例較大（46.67%），愈傷生根類型比例較?。?6.67%），中間生根類型所占比例與單葉單芽差別不大（表2）。結(jié)果進(jìn)一步表明，生根類型的出現(xiàn)主要受生長調(diào)節(jié)劑影響，受插穗類型影響較小。

表2 相同生長調(diào)節(jié)劑處理的2種不同插穗的生根類型比較Tab.2 Comparison of rooting types of two different cuttings treated with the same growth regulator

2.3 生根解剖學(xué)觀察

2.3.1 扦插前插穗莖基部

圖1 插穗莖基部橫切面、木質(zhì)部、維管束、皮層結(jié)構(gòu)Fig.1 Transverse section,xylem,vascular bundle and cortex of cutting stem base

從解剖的莖橫切面觀察到，由里向外依次為維管柱（維管束和髓）、皮層、表皮3 大部分（圖1a），皮層由許多長橢圓形不規(guī)則排列的薄壁細(xì)胞組成（圖1d）。維管束由內(nèi)向外為木質(zhì)部、維管形成層、韌皮部，是維管柱的主要部分（圖1c）。木質(zhì)部由導(dǎo)管、管胞、木薄壁細(xì)胞共同組成（圖1b）。韌皮部與維管形成層之間可見大量內(nèi)含物豐富的大型薄壁細(xì)胞。髓的中央是髓心，由大小不同的薄壁細(xì)胞組成，內(nèi)含物豐富，觀察到部分細(xì)胞間隙明顯且較大（圖1a）。通過對(duì)莖條3 段不連續(xù)和3張連續(xù)橫切面切片進(jìn)行觀察，在莖條的木質(zhì)部、韌皮部、皮層、形成層等部位均未發(fā)現(xiàn)潛伏根原基，表明在金花茶的自然生長過程中其莖條內(nèi)沒有根原基存在。

2.3.2 愈傷生根部位

扦插7～10 d 后，觀察到插穗基部切口處逐漸產(chǎn)生一圈白色或黃色的愈傷組織（圖2a）。愈傷組織最初是一團(tuán)近圓形、排列疏松、形狀較大的薄壁細(xì)胞，隨著該薄壁細(xì)胞的不斷分裂和分化，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，其中一些細(xì)胞逐漸分化形成自己的木質(zhì)部和形成層。觀察分化形成的木質(zhì)部外側(cè)，部分細(xì)胞已特化成具有根原始體特征的細(xì)胞，與周圍其他的愈傷薄壁細(xì)胞有明顯的界限和不同。這些具有根原始體特征的細(xì)胞繼續(xù)分化發(fā)展，近圓形的細(xì)胞團(tuán)變成一端較尖的誘發(fā)根原基，這些根原基繼續(xù)伸長，突破愈傷表面伸出體外形成不定根（圖2b）。不定根根原基在發(fā)育的同時(shí)伴隨著內(nèi)部維管系統(tǒng)的發(fā)育，最終與插穗內(nèi)的維管系統(tǒng)相連。但并不是所有的根原基都能突出愈傷組織形成不定根。

圖2 根源基細(xì)胞分化過程Fig.2 Differentiation process of root primordia(Rp)cells

2.3.3 皮部生根部位

插穗扦插1 個(gè)月后，莖基部距切口2～3 cm 處皮孔開裂，有不定根產(chǎn)生（圖3），該不定根起源于木質(zhì)部和韌皮部之間維管形成層的具有強(qiáng)烈分裂能力的薄壁細(xì)胞，薄壁細(xì)胞逐漸分化為一團(tuán)薄壁細(xì)胞團(tuán)，薄壁細(xì)胞團(tuán)與周圍細(xì)胞有明顯區(qū)別，排列緊密，細(xì)胞核較大（圖4a）。薄壁細(xì)胞團(tuán)向著皮層的一端不斷伸展分裂，逐漸構(gòu)成的分生組織團(tuán)塊繼續(xù)進(jìn)行平周和垂周分裂，形成不定根原基，根原基沿著韌皮射線伸展方向發(fā)展，形成不定根維管系統(tǒng)，并與插穗中的維管組織相連，內(nèi)部出現(xiàn)明顯的分層，逐漸形成具有根冠、分生區(qū)及伸長區(qū)結(jié)構(gòu)的不定根，根穿越皮層，最終伸出周皮（圖4b）。

圖3 不定根形成過程Fig.3 Adventitious roots formation

圖4 插穗基部的愈傷組織（a）和生根情況（b）Fig.4 Callus(a)and rooting(b)in cutting bases

3 結(jié)論與討論

3.1 生長調(diào)節(jié)劑與插穗類型對(duì)扦插生根的影響

IBA屬內(nèi)源生長素，NAA是廣譜性的植物生長調(diào)節(jié)劑，兩者均能誘導(dǎo)插穗形成不定根[22-25]。試驗(yàn)中3種生長調(diào)節(jié)劑處理的單葉單芽插穗均有皮部生根和愈傷生根出現(xiàn)，其中Q1（IBA 200 mg∕L+NAA 300 mg∕L）是IBA 的較低濃度（200 mg∕L）與NAA的較高濃度（300 mg∕L）組合，產(chǎn)生的皮部生根類型最多，表明Q1 可以有效促進(jìn)皮部生根；Q3（IBA 800 mg∕L+NAA 100 mg∕L）是IBA的較高濃度（800 mg∕L） 與NAA的較低濃度（100mg∕L）組合，愈傷生根類型最多，表明Q3 可以有效促進(jìn)愈傷生根；Q2（IBA 500 mg∕L+NAA 200 mg∕L）是3種生長調(diào)節(jié)劑配方中IBA 與NAA 的中等濃度組合，皮部生根和愈傷生根出現(xiàn)比較均衡，且其處理的插穗生根快、根數(shù)多、根系長而粗，表明Q2所采用的IBA 和NAA 的配制比例最科學(xué)，最適宜單葉單芽插穗生根。

試驗(yàn)用篩選出的優(yōu)良生長調(diào)節(jié)劑配方Q2 進(jìn)行不同插穗類型扦插對(duì)比，2 種類型插穗均有3 種生根類型產(chǎn)生，其中單葉單芽插穗3種生根類型所占比例均衡，均為33.33%；兩葉兩芽皮部生根比例較大（46.67%），愈傷生根比例較?。?6.67%），中間生根類型所占比例與單葉單芽差別不大。表明不同生根類型的出現(xiàn)主要受生長調(diào)節(jié)劑影響，受插穗類型影響較小。

3.2 插穗生根的誘導(dǎo)發(fā)生

根原基有潛伏根原基和誘生根原基2種類型[26]，本試驗(yàn)進(jìn)行了扦插前金花茶插穗莖條的解剖觀察，未發(fā)現(xiàn)莖條內(nèi)有潛伏根原基存在。不定根是由基質(zhì)、生長調(diào)節(jié)劑等誘導(dǎo)下形成的誘生根原基發(fā)育而成，屬誘導(dǎo)生根，這與白樺（Betula platyphylla）嫩枝[13]、費(fèi)約果（Feijoa sellowiana）[14]、東方杉（×Taxodiomera peizhongii）[27]等的根原基來源相同。本研究表明金花茶插穗的皮部和愈傷均有不定根發(fā)生，其中皮部產(chǎn)生的不定根起源于木質(zhì)部和韌皮部之間維管形成層的薄壁細(xì)胞，愈傷產(chǎn)生的不定根是由愈傷組織形成的木質(zhì)部外側(cè)一些近圓形的細(xì)胞團(tuán)特化而成。

3.3 愈傷組織與不定根發(fā)育的關(guān)系

陳四維等[28]、張鋼民等[20]認(rèn)為植物扦插不定根發(fā)生的先決條件是愈傷組織的形成，而林艷等[13]認(rèn)為，愈傷組織的產(chǎn)生對(duì)插穗的皮部生根有抑制作用。本試驗(yàn)中插穗在無生長調(diào)節(jié)劑處理（CK）的條件下僅有愈傷生根出現(xiàn)，表明在沒有生長調(diào)節(jié)劑的條件下，不定根發(fā)生的先決條件是愈傷組織的出現(xiàn)，這與陳四維等[28]的觀點(diǎn)一致；而用生長調(diào)節(jié)劑（Q1、Q2、Q3）處理的插穗均有皮部生根和愈傷生根出現(xiàn)，表明在適宜的生長調(diào)節(jié)劑處理下，愈傷組織對(duì)皮部生根的影響不明顯，這個(gè)結(jié)論與林艷等[13]觀點(diǎn)不一致。試驗(yàn)過程中還觀察到?jīng)]有產(chǎn)生愈傷組織的插穗基部很容易變黑霉?fàn)€，而產(chǎn)生愈傷組織的插穗基部現(xiàn)象少，表明愈傷組織的產(chǎn)生可以防止外界病菌的侵入，促進(jìn)插穗的扦插成活。