黃 梅, 陳振夏, 于福來(lái)* , 陳曉鷺, 龐玉新, 陳鴻發(fā)
(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 熱帶作物品種資源研究所/海南省艾納香工程技術(shù)研究中心,海南 海口 571101; 2.廣東藥科大學(xué) 中藥資源學(xué)院, 廣東 云浮 527500; 3.海南艾納香生物科技發(fā)展股份有限公司, 海南 ???570208)
艾納香〔Blumeabalsamifera(L.) DC.〕又名大風(fēng)艾,為菊科艾納香屬植物,在我國(guó)廣泛分布于海南、貴州、廣西、云南等省區(qū)[1],是貴州紅水河地區(qū)農(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源。艾納香葉片主要含揮發(fā)油(主要為左旋龍腦,l-borneol)和黃酮類等多種活性成分,具有抑菌、殺蟲、抗氧化、抗酪氨酸酶及抗腫瘤等多種藥理活性[2-4]。艾納香揮發(fā)油已被成功應(yīng)用于“金喉健噴霧劑”、“咽立爽滴丸”等中成藥品中。長(zhǎng)期以來(lái),艾納香種植技術(shù)相對(duì)落后,優(yōu)良種質(zhì)擴(kuò)繁是難點(diǎn)。艾納香生產(chǎn)上以種子繁殖和分根繁殖為主,有性繁殖出苗率低[5],且后代無(wú)法保持親本的優(yōu)良遺傳特性,分根繁殖繁殖系數(shù)較低,不易規(guī)?;茝V[6]。而扦插繁殖由于其具有操作簡(jiǎn)單,在短時(shí)間內(nèi)可繁殖大量?jī)?yōu)質(zhì)苗木等特點(diǎn),使其能在一定程度上避免以上問題。因此,為了加快艾納香優(yōu)良品種選育進(jìn)程,保證優(yōu)良性狀的穩(wěn)定遺傳,開展艾納香扦插繁殖研究勢(shì)在必行。
扦插繁殖中插穗成活率及生根質(zhì)量與基質(zhì)、扦插部位、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、扦插季節(jié)、扦插方式等緊密相關(guān)。ZHANG等[7]的研究表明,不同植物的最佳扦插基質(zhì)也存在一定差異。駱暢等[8]的研究表明,插穗存在較為明顯的位置效應(yīng)。陳加利等[9]的研究表明,生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類、濃度和浸泡時(shí)間都對(duì)生根率影響顯著。對(duì)于艾納香繁殖方式的研究,目前只有種子繁殖、分根繁殖及組織培養(yǎng)[10]。目前,鮮見在艾納香扦插繁殖方面的研究報(bào)道。對(duì)艾納香進(jìn)行系統(tǒng)的扦插繁殖研究,構(gòu)建艾納香扦插繁殖體系,對(duì)艾納香產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有極大的推動(dòng)作用。為此,以4年生艾納香插條為扦插材料,探討不同基質(zhì)、扦插部位及生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)艾納香扦插生根的影響,以期為艾納香的扦插繁殖提供參考。
插穗:扦插材料均來(lái)自農(nóng)業(yè)部儋州熱帶藥用植物種質(zhì)資源圃中的艾納香種植區(qū)。采集4年生艾納香植株的生長(zhǎng)健壯的營(yíng)養(yǎng)枝制備插穗。插穗長(zhǎng)度為12 cm左右,上端平剪,下端斜剪。將剪好的枝條放在1 000倍多菌靈溶液中消毒15 min后進(jìn)行后續(xù)處理。
扦插基質(zhì):試驗(yàn)有4種基質(zhì),基質(zhì)1,河沙;基質(zhì)2,河沙∶蛭石為1∶1;基質(zhì)3,泥炭土∶河沙為1∶1;基質(zhì)4,河沙∶泥炭土∶蛭石為1∶1∶1,基質(zhì)2~4均為體積比。扦插前3 d對(duì)基質(zhì)進(jìn)行翻曬,裝入穴盤中,并用1 000倍多菌靈對(duì)基質(zhì)進(jìn)行消毒處理。
生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑:萘乙酸(NAA,四川國(guó)光農(nóng)化股份有限公司)、吲哚丁酸鉀鹽(K-IBA,廣州市林國(guó)化肥有限公司)、生根粉(ABT,北京艾比蒂生物科技有限公司)、吲哚-3-乙酸(IAA,廣州市林國(guó)化肥有限公司)。
1.2.1 不同基質(zhì)對(duì)插條生根的影響 選用4年生實(shí)生苗當(dāng)年萌發(fā)的中等木質(zhì)化的枝條,以500 mg/L的NAA速蘸10 s,于4種基質(zhì)中扦插,每個(gè)處理35支插穗,3次重復(fù)。
1.2.2 不同扦插部位對(duì)插條生根的影響 分別選取4年生實(shí)生苗當(dāng)年萌發(fā)的木質(zhì)化程度較高、較硬的枝條(下部),木質(zhì)化程度中等、略微硬的枝條(中部),半木質(zhì)化程度、較軟的枝條(上部)做插條,以500 mg/L的NAA速蘸10 s,以河沙∶泥炭土∶蛭石(1∶1∶1)為基質(zhì)進(jìn)行扦插,每個(gè)處理35支插穗,3次重復(fù)。
1.2.3 不同生長(zhǎng)調(diào)劑對(duì)插條生根的影響 選用4年生實(shí)生苗當(dāng)年萌發(fā)的中等木質(zhì)化的枝條,以河沙∶泥炭土∶蛭石(1∶1∶1)為基質(zhì),將插穗基部在濃度為500 mg/L的NAA、K-IBA、ABT、IAA植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中分別速蘸10 s后扦插,同時(shí)以清水為對(duì)照(CK),每個(gè)處理35支插穗,3次重復(fù)。
1.2.4 數(shù)據(jù)采集及統(tǒng)計(jì)分析 扦插75 d后,調(diào)查不同處理下插條的生根率、平均生根數(shù)量、平均根長(zhǎng)、最長(zhǎng)根長(zhǎng)及根系效果指數(shù)(根系效果指數(shù)=平均根長(zhǎng)×平均生根數(shù)量/總插條數(shù))。采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,采用SPSS 21.0進(jìn)行方差分析。
從表1可知,生根率以基質(zhì)3最高,為40.28%,與基質(zhì)1和基質(zhì)2差異顯著?;|(zhì)4次之,為26.39%?;|(zhì)2的生根率最低,為12.50%。平均生根數(shù)以基質(zhì)2最多,為36.13條;基質(zhì)4次之,為34.5條;基質(zhì)3最少,為27.68條;4種基質(zhì)間差異均不顯著。平均根長(zhǎng)以基質(zhì)4最長(zhǎng),為4.99 cm;基質(zhì)3次之,為4.47 cm,兩者間差異不顯著,但均與基質(zhì)1(2.04 cm)差異顯著。最長(zhǎng)根長(zhǎng)以基質(zhì)4最長(zhǎng),為15.16 cm;基質(zhì)1最短,為5.53 cm,兩者間差異顯著。根系效果指數(shù)以基質(zhì)4最高,為7.02;基質(zhì)1最低,為2.45,兩者間差異顯著。綜合考慮各指標(biāo)情況,基質(zhì)3的生根率最高,雖生根數(shù)量、根長(zhǎng)、最長(zhǎng)根長(zhǎng)及根系效果稍低于基質(zhì)4,但兩者間無(wú)顯著差異。
表1 不同基質(zhì)種類的艾納香扦插生根情況
注∶同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),下同。
Note∶Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level. The same below.
從表2可知,下部枝條扦插的生根率最高,為47.62%;中部插穗次之,為20.00%;上部枝條最低,僅為5.72%;三者間差異顯著。生根數(shù)以下部枝條最多,為58.76條,且與中部和上部枝條差異顯著。平均根長(zhǎng)以中部枝條最長(zhǎng),為4.88 cm;上部次之,三者間差異均不顯著。最長(zhǎng)根長(zhǎng)及根系效果指數(shù)均以下部枝條最大,分別為12.64 cm和7.16。綜合各指標(biāo)情況,以下部枝條扦插最好。
表2 不同部位插條的艾納香扦插生根情況
從表3可知,在生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度均為500 mg/L時(shí),生根率以NAA處理最高,為43.81%,且與其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及對(duì)照差異顯著,其他處理間均無(wú)顯著差異。平均生根數(shù)以ABT處理最高,為22.00條;NAA處理次之,為21.52條,兩者間無(wú)顯著差異,但與其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及對(duì)照間差異顯著。平均根長(zhǎng)以K-IBA處理最長(zhǎng),為5.85 cm,與其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及對(duì)照間差異顯著;NAA處理次之,為4.45 cm,且與IAA處理差異顯著,與ABT處理和對(duì)照無(wú)顯著差異。最長(zhǎng)根長(zhǎng)以ABT處理最長(zhǎng),為17.80 cm,與其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及對(duì)照間差異顯著;K-IBA處理次之,為13.13 cm,與NAA處理無(wú)顯著差異,與其他處理及空白差異顯著。根系效果指數(shù)以NAA處理最高,為2.68;ABT處理次之,為2.67,二者間無(wú)顯著差異,均顯著高于K-IBA處理、IAA處理和對(duì)照。綜合各因素,以NAA處理組的扦插效果最好。
表3 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的艾納香扦插生根情況
研究結(jié)果表明,扦插時(shí),需選取木質(zhì)化程度最高的下部枝條,以泥炭土∶河沙為1∶1的生根效果較好;在生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度均為500 mg/L時(shí),NAA處理的插條生根效果較好。
基質(zhì)是影響植物扦插生根效果的重要因素。河沙疏松透氣,但保水保肥能力差,泥炭土具有較為豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),保水性及透氣性良好,蛭石則保水性較好[11]。研究發(fā)現(xiàn),混合基質(zhì)(泥炭土∶河沙為 1∶1)的生根效果最好,生根率最高,為40.28%。原因可能是該基質(zhì)較為疏松,具有良好的透氣性和保水性,同時(shí)又有足夠的營(yíng)養(yǎng)成分,能較好地刺激插穗形成愈傷組織及形成根系,同時(shí)又有利于根系伸長(zhǎng)。河沙的生根率雖高于混合基質(zhì)(河沙∶蛭石為1∶1),但是由于其較緊實(shí),不利于根系伸展,因此其平均根長(zhǎng)、最長(zhǎng)根長(zhǎng)及根系效果均顯著低于其他3種混合基質(zhì)。
駱暢等[8]研究表明,扦插繁殖時(shí)存在一定的位置效應(yīng)現(xiàn)象,同一枝條不同部位木質(zhì)化程度對(duì)扦插成活率具有顯著影響。試驗(yàn)表明,下部枝條的生根率(47.62%)和生根數(shù)(58.76條)顯著高于中部及上部枝條??赡苁怯捎谙虏恐l木質(zhì)化程度高,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較多,可維持插穗存活,更好的促進(jìn)生根及在扦插后期可以為根系生長(zhǎng)提供一定營(yíng)養(yǎng)[12]。另外,由于艾納香為亞灌木,木質(zhì)部松軟,髓部木質(zhì)化程度越低,髓部越大,因此導(dǎo)致扦插時(shí)中、上部插穗易缺水,生根較為困難,成活率較低。
除植物本身的遺傳特性外,生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)植物插穗生根有很大調(diào)控作用,外源施加生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是提高植物扦插生根率和扦插成活率最直接有效的方法[13]。試驗(yàn)采用速蘸方式對(duì)插穗進(jìn)行生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理,生根率除NAA較高外(42.81%),其他幾個(gè)生長(zhǎng)激素的生根率均不高,可能是由于速蘸并不適用。因此,可進(jìn)一步考察高濃度速蘸及低濃度浸泡方式。另外,由于試驗(yàn)僅考慮了一個(gè)濃度下的4種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的影響,而在實(shí)際生產(chǎn)中,生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類、濃度及浸泡時(shí)間對(duì)扦插生根均有顯著影響[14]。因此,需進(jìn)一步通過試驗(yàn)考察生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)艾納香扦插生根的影響。