余 瀟,趙振寧,平懷磊,鄧?yán)蛱m*
(1.西南林業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院,昆明 650224;2.西南林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,昆明 650224)
千果欖仁(Terminaliamyriocapra)為使君子科(Combretaceae)訶子屬(Terminalia)常綠或半常綠喬木[1],是北亞熱帶野生植物資源的重要組成部分,為我國二級重點保護野生植物,按世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)地方瀕危等級標(biāo)準(zhǔn)評價屬于“瀕危種(EN)”.千果欖仁在我國主要分布于廣西(龍津)、云南(中部至南部)和西藏(墨脫),為產(chǎn)區(qū)的習(xí)見上層樹種之一[2].千果欖仁雖然在熱帶或南亞熱帶分布區(qū)域較廣,但現(xiàn)存野生個體數(shù)量極少,它是云南省南部熱帶雨林和季雨林的代表種和指示種,對研究熱帶雨林和季雨林的更新、演替、生態(tài)評價等具有重要意義[3].另一方面,千果欖仁是云南省南部熱帶地區(qū)的優(yōu)良鄉(xiāng)土闊葉樹種[2],近些年逐漸開始有人工栽培應(yīng)用到園林景觀中,通過觀察近些年在云南省瑞麗市、景洪市等城市園林綠化中的栽培種植效果,其在園林景觀中具有較高的觀賞價值.可見,其開發(fā)利用的前景是廣闊的,在未來可以廣泛地應(yīng)用于城市中作為行道樹和庭蔭樹,是優(yōu)良的園林觀賞樹種和風(fēng)景樹.
目前,我國對千果欖仁各方面的研究還比較少[4-5],在育種研究方面只有盧靖等[6]對千果欖仁種子的研究.扦插繁殖是園林植物廣泛應(yīng)用的快速繁殖方法,且具有成苗快、操作簡單、能夠保持母樹優(yōu)良性狀等優(yōu)點[7-8].千果欖仁在園林景觀中能表現(xiàn)的優(yōu)良觀賞特性與其稀缺的種苗資源之間的矛盾要求我們對其育苗繁殖技術(shù)進一步深入研究,為保持千果欖仁種群優(yōu)良性狀,研究討論出千果欖仁能明顯促進插條生根的外源激素以及濃度范圍,以期研究成果能指導(dǎo)千果欖仁的引種栽培,有利于推動千果欖仁種質(zhì)資源的大規(guī)模繁育,讓其能在園林中得到更加充分的利用,因此具有較大的理論價值及生產(chǎn)意義.
千果欖仁扦插插穗來自云南省瑞麗市南卯湖公園中人工栽植的千果欖仁成年植株母樹,采取當(dāng)年生枝條作為插穗.試驗地在云南省昆明市西南林業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院樹木園溫室大棚內(nèi),地處102°10′~103°40′E,24°23′~26°22′N,海拔1 906 m,該地氣候?qū)賮啛釒Ц咴图撅L(fēng)氣候.
1.2.1 插穗的采集及制作 在清晨溫度較低、濕度較大的時候選取生長強壯、無病蟲害的1年生健壯枝條作為插穗,將采集的枝條放入清水中進行保濕,隨即截成插穗.插穗下部斜切,上部剪成平口,保留2片小葉,將保留的葉片剪去1/3.按照試驗設(shè)計方案將插穗的基部3~5 cm處放入不同濃度外源激素中浸泡20 min.
1.2.2 插床設(shè)計 試驗采用的基質(zhì)為珍珠巖、腐殖土、沙壤土的混合(腐殖土∶珍珠巖=1∶1)基質(zhì),在扦插前2天進行準(zhǔn)備工作,用800倍的多菌靈溶液對插床進行消毒處理,一邊消毒一邊翻耕基質(zhì),整理成畦后澆足水待用.
1.2.3 生長素配制 試驗共使用吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、ABT生根粉1號、ABT生根粉2號5種外源激素,采用單因素隨機試驗設(shè)計.將IAA、IBA、NAA、IAA+NAA、IAA+IBA、IBA+NAA、ABT生根粉1號、ABT生根粉2號按照50、100、200 mg/L 3個不同濃度梯度配置成24個外源激素處理配方,另設(shè)蒸餾水處理作為對照組(CK),每個處理組設(shè)3個重復(fù),將插穗25枝/捆作用于處理組.各濃度梯度外源激素和蒸餾水對枝條的處理時間為2 h.嚴(yán)格按照實驗方案配制好所需的試驗試劑,配制好的試驗試劑轉(zhuǎn)入容器瓶進行密封后貼好標(biāo)簽待用,試驗試劑在配制時間上需現(xiàn)配現(xiàn)用.
1.2.4 試驗指標(biāo) 根據(jù)實驗設(shè)計要求每隔5 d進行觀察記錄1次,對每個處理組的插穗進行觀測并記錄下相應(yīng)的生根情況.對各個處理組的插穗愈傷組織開始形成期、不定根剛形成期和不定根大量形成期進行觀察記錄,直至無大量不定根形成.在插穗的不定根大量形成的時候開始生根性狀指標(biāo)的調(diào)查,主要指標(biāo)包括:愈傷組織形成率(產(chǎn)生愈傷組織插穗數(shù)/總插穗數(shù)×100%,%)、生根率(生根插穗數(shù)/總插穗數(shù)×100%,%)、平均根長(mm)、平均根數(shù)(條)[9].
試驗數(shù)據(jù)的處理分析采用Microsoft Excel,并用SPSS軟件進行多變量方差分析和差異顯著性檢驗[10].
愈傷組織在扦插后25~30 d開始大量形成,到45 d后無大量不定根形成.由表1可知,通過外源激素處理的千果欖仁插穗生根率都高于對照組.在不同濃度外源激素處理下,200 mg/L的IAA生根率最高,達到7.85%;100 mg/L的IBA生根率最高,達到9.16%;100 mg/L的NAA生根率最高,達到8.60%;50 mg/L的ABT生根粉1號生根率最高,達到18.57%;200 mg/L的ABT生根粉2號生根率最高,達到8.94%.在不同的外源激素按照不同濃度混合使用中發(fā)現(xiàn),按照IAA+IBA(50 mg/L)進行混合使用能使千果欖仁插穗的生根率高達10.35%,比單獨使用某一種激素(IAA、IBA、NAA)對插穗生根率的效果明顯.在插穗的平均生根條數(shù)方面,所有的處理組均高于對照組,而平均根長與平均根條數(shù)有著一致的變化趨勢.
表1 不同激素的處理對千果欖仁插穗扦插的影響Tab.1 Effects of different hormones on cuttage of T.myriocarpa
表2 外源激素處理對千果欖仁插穗愈傷率和生根率的影響分析Tab.2 The impact factor of analysis on healing rate and rooting rate of T.myriocarpa cuttings with exogenous hormone treatment
表3 外源激素處理對千果欖仁插穗生根性狀的影響分析Tab.3 The impact factor of analysis on rooting traits of T.myriocarpa cuttings with exogenous hormone treatment
為了確定不同處理因素的最佳組合對千果欖仁插穗愈傷組織形成率、生根率、生根量、根長的影響,對千果欖仁生根做了多因素方差分析.由表2可知,外源激素種類、種類×濃度對千果欖仁插穗愈傷率的影響極顯著(P<0.01),而濃度對千果欖仁插穗的愈傷率的影響顯著(P<0.05).在本試驗條件下,對千果欖仁插穗嫩枝扦插愈傷率影響大小的因素依次為:激素種類>濃度.而就生根率而言,外源激素種類、種類×濃度對千果欖仁插穗生根率的影響極顯著(P<0.01),濃度對千果欖仁插穗生根率的影響不顯著.在本試驗條件下,對千果欖仁插穗嫩枝扦插生根率影響因素的大小分別為:激素種類>濃度.
外源激素種類對千果欖仁插穗生根量的影響極顯著(P<0.01),種類×濃度對千果欖仁插穗的生根量的影響顯著(P<0.05),濃度對其影響不顯著(P=0.090>0.05),如表3所示.在本試驗條件下,對千果欖仁插穗嫩枝扦插生根量影響大小的因素為:外源激素種類>濃度.而對于根長而言,其影響因素與生長量保持一致.
2.3.1 IAA處理對千果欖仁生長形態(tài)指標(biāo)的影響 千果欖仁插穗經(jīng)過IAA處理后,愈傷組織在扦插后30 d已開始出現(xiàn),各濃度處理的愈傷率出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05),與對照組相比其差異值為24.4%,以濃度梯度為200 mg/L的處理愈傷率高于其他處理組及對照組,如表4所示.隨著IAA溶液濃度的升高,千果欖仁的愈傷率也隨之上升,各濃度處理的愈傷率均保持著顯著性差異.扦插后45 d,各濃度間的愈傷率無明顯差異,但均顯著大于對照組.總體而言,IAA溶液可提高千果欖仁插穗的愈傷率,處理后的生根根數(shù)、根長都要顯著大于對照組,在愈傷組織開始形成期及不定根剛形成期各濃度梯度處理的愈傷率差異顯著(P<0.05),以200 mg/L的IAA溶液效果最好,各濃度梯度間的差距為10%,但不同濃度的IAA生根量和根長無顯著差異.
表4 IAA處理對千果欖仁插穗生長形態(tài)指標(biāo)的影響Tab.4 Effects of IAA on index of growth morphology of stem cutting of T.myriocarpa
2.3.2 IBA處理對千果欖仁生長形態(tài)指標(biāo)的影響 經(jīng)過IBA溶液處理后的千果欖仁扦插后的30 d已開始出現(xiàn)愈傷組織,各濃度處理的愈傷率出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05),與對照組相比其差異值為14.5%,以濃度梯度為50 mg/L的處理愈傷率差異顯著高于其他處理組及對照組,如表5所示.插后35~40 d經(jīng)處理后的愈傷率高達44.3%~50.6%,不同濃度梯度處理千果欖仁插穗愈傷率無明顯差異.隨著IBA溶液濃度的上升,其愈傷率也隨之上升,在濃度為100 mg/L時達到峰值;隨著濃度上升到200 mg/L時,其愈傷率開始出現(xiàn)下降.總體而言,IBA溶液對千果欖仁插穗的處理提高了其愈傷率,但各濃度梯度的IBA溶液處理的愈傷率無顯著性差異(P>0.05),千果欖仁經(jīng)過IBA溶液處理后的生根根數(shù)、根長都要顯著大于對照組,其與IBA溶液的濃度升高不成正相關(guān),在IBA溶液為100 mg/L時,其各項生長形態(tài)指標(biāo)達到峰值.
2.3.3 NAA處理對千果欖仁生長形態(tài)指標(biāo)的影響 由表6可知,千果欖仁插穗經(jīng)過NAA溶液處理后,愈傷組織在扦插后30 d已開始出現(xiàn),愈傷率為15.6%~23.3%,各濃度處理對愈傷率的影響具有顯著性差異(P<0.05),以濃度梯度為100 mg/L的處理愈傷率高于其他處理組及對照組.扦插后35~45 d,不同濃度梯度處理千果欖仁插穗愈傷率無明顯差異.隨著NAA溶液濃度的上升,其愈傷率也隨之上升,在濃度為100 mg/L時達到峰值;隨著濃度上升到200 mg/L時,其愈傷率開始出現(xiàn)下降.總體而言,NAA溶液對千果欖仁插穗的處理提高了其愈傷率,各濃度梯度的NAA溶液愈傷率的影響不顯著.千果欖仁經(jīng)過NAA溶液處理后的生根根數(shù)、根長都要顯著大于對照組,但各濃度處理之間顯著性差異較小,其差異值約為0.8條/株、3 mm.
2.3.4 ABT1號、ABT2號處理對千果欖仁生長形態(tài)指標(biāo)的影響 千果欖仁插穗經(jīng)過ABT1號、ABT2號處理后,在扦插后30 d開始出現(xiàn)愈傷,各濃度處理的千果欖仁插穗愈傷率顯著,且ABT1號各濃度梯度的愈傷率明顯高于ABT2號,如表7所示.ABT1號的愈傷率為18.35%~20.54%,以濃度梯度為50 mg/L的處理愈傷率高于其他處理組及對照組;ABT2號的愈傷率為14.65%~16.57%,以濃度梯度為200 mg/L的愈傷率最高且大于對照組.插后35 d,經(jīng)過ABT1號處理的愈傷率增長顯著,增長高達20%,不同濃度梯度處理千果欖仁插穗愈傷率差異明顯;而經(jīng)過ABT2號處理的愈傷率增長較小,僅為5%.ABT1號隨著濃度梯度的上升,其愈傷率隨之下降;ABT2號隨著濃度的上升,其愈傷率也隨之上升.總體而言,ABT1號和ABT2號的處理能夠提高千果欖仁插穗的愈傷率,以ABT1號最為突出,各濃度的愈傷率差異顯著,其差值高達11%.千果欖仁插穗經(jīng)過ABT1號和ABT2號溶液處理過后的生根根數(shù)、根長要顯著高于對照組,ABT1號的增長速度更快,并隨著處理濃度的增加,其生根根數(shù)和根長降低;而ABT2號的增長速度略大于對照,并隨著處理濃度的上升,其生根根數(shù)和根長隨之增加.
表6 NAA處理對千果欖仁插穗生長形態(tài)指標(biāo)的影響Tab.6 Effects of NAA on index of growth morphology of stem cutting of T.myriocarpa
分析可知,兩種不同型號的生根粉溶液處理過的插穗,其愈傷組織誘導(dǎo)率、生根率、平均根長和平均根數(shù)等數(shù)據(jù)都高于對照組,但是各濃度梯度ABT2號的生根率和愈傷組織誘導(dǎo)率等數(shù)據(jù)與對照組相近,差距不大,這主要是因為ABT生根粉2號的處理對象主要為月季、柳樹等一類的易生根樹種,它對較難生根樹種植物體內(nèi)內(nèi)源激素含量和酶活性的影響有限.而各濃度梯度ABT1號的生根率及愈傷組織誘導(dǎo)率等數(shù)據(jù)卻遠遠高于對照組,主要是因為ABT生根粉1號的處理對象主要是難生根樹種,其相較于ABT生根粉2號更加廣譜、高效,能夠顯著地強化、調(diào)控千果欖仁植物體內(nèi)內(nèi)源激素含量及酶活性,促進大分子形成,誘導(dǎo)不定根形態(tài)建成[11-13].
表7 ABT1號、ABT2號處理對千果欖仁插穗生長形態(tài)指標(biāo)的影響Tab.7 Effects of ABT1# and ABT2# on index of growth morphology of stem cutting of T.myriocarpa
2.3.5 外源激素組合處理對千果欖仁生長形態(tài)指標(biāo)的影響 由表8可知,經(jīng)過IAA+NAA(1∶1)、IAA+IBA(1∶1)和IBA+NAA(1∶1)處理后千果欖仁插穗在扦插后30 d已開始出現(xiàn)大量愈傷組織.IAA+NAA(1∶1)的愈傷率為15.82%~25.3%,各濃度梯度的處理對愈傷率的影響具有顯著性差異(P<0.05),以濃度梯度為200 mg/L和50 mg/L的愈傷率顯著高于100 mg/L處理及對照組(3.3%);IAA+IBA(1∶1)的愈傷率為15.6%~20.54%,各濃度梯度的處理對愈傷率的影響具有顯著性差異(P<0.05),以濃度為50 mg/L的愈傷率顯著高于100 mg/L和200 mg/L處理及對照組;IBA+NAA(1∶1)的愈傷率為14.65%~18.90%,以濃度為50 mg/L的愈傷率顯著高于100 mg/L和200 mg/L處理及對照組,各濃度梯度的處理對愈傷率的影響無明顯差異(P>0.05).各外源激素組合以低濃度的愈傷率最高,這主要原因是高濃度的激素組合抑制了愈傷的初步形成.插后30~35 d各處理組愈傷率呈現(xiàn)直線上升,除IBA+NAA(1∶1)以外,IAA+NAA(1∶1)、IAA+IBA(1∶1)各濃度間無顯著差異,但都明顯地高于對照組,都以濃度梯度為50 mg/L的愈傷率最高,且隨著濃度的增加,愈傷率隨之下降.總體而言,IAA+NAA(1∶1)、IAA+IBA(1∶1)和IBA+NAA(1∶1)的處理能夠明顯地提高千果欖仁插穗的愈傷率,IAA+NAA(1∶1)、IAA+IBA(1∶1)以濃度為50 mg/L和200 mg/L的處理相互間并無顯著差異,愈傷率差異值均小于4%,各外源激素組合以低濃度50 mg/L的愈傷率較為顯著.各外源激素組合處理有利于千果欖仁插穗生根根數(shù)及根長的增加,各濃度的IBA+NAA(1∶1)對千果欖仁插穗生根量的影響不顯著.
表8 組合外源激素處理對千果欖仁插穗生長形態(tài)指標(biāo)的影響Tab.8 Effects of hormone mixture on index of growth morphology of stem cutting of T.myriocarpa
在本試驗條件下,不同濃度的外源激素組合處理比某一種外源激素(IAA、IBA、NAA)對千果欖仁的愈傷組織、生根率、生根量和根長等都有極大的促進作用,且以50 mg/L濃度梯度的IAA+IBA(1∶1)效果最好.這與馬生健等[14]對龍船花的扦插研究相似,IAA、IBA單獨處理插穗,其生根能力相對較弱,外源激素IAA和IBA含有硫脲基團,可以作用于插穗使細胞壁松弛從而促進RNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)的合成,促進根原基細胞的生長[14-15],IAA能夠迅速進入植物組織內(nèi)部,使細胞維持高濃度狀態(tài),而IAA也是插穗愈傷組織誘導(dǎo)形成不定根的主要形式,IBA能夠進入植物組織并快速與氨基酸結(jié)合.但是組合外源激素與單種外源激素相反,其不適合高濃度梯度,濃度偏高會誘導(dǎo)產(chǎn)生過多的乙烯,而乙烯對植物的生根具有抑制作用[16-19].
外源激素通過調(diào)節(jié)內(nèi)源激素含量來促進細胞組織的生根率和速率,而對于較難生根的樹種,外源激素能夠作用于根原基的形成來促進插穗生根.本試驗與對照組相比較,無論是相同外源激素不同濃度梯度的處理插穗還是不同外源激素的混合使用都能使生根率較明顯地提升.通過相關(guān)的試驗研究和本試驗可以看出,外源激素的效應(yīng)會因梯度的不同、搭配的不同、類型的不同而對千果欖仁插穗的生根率影響有較大差異.單獨地使用某種單純成分的外源激素(IAA、IBA、NAA)處理千果欖仁插穗,其生根能力相對較弱,尤以IAA溶液最為突出.而IAA+IBA(50 mg/L)的處理相較于IAA溶液和IBA溶液對千果欖仁插穗的處理能顯著地增加不定根的生根率、生根條數(shù)、根長,這與黃雯等對棗樹的扦插研究相似,原因在于千果欖仁插穗不定根的誘導(dǎo)及生長發(fā)育有相互疊加的作用[20-21].
從整體結(jié)果來看,各激素處理能對插穗的愈傷形成率有較為明顯的提高,但生根率、生根的數(shù)量、根長等結(jié)果并不明顯,僅在初期加快了生根進程而已,后期(45 d)時差異并不明顯,外源激素的濃度梯度范圍還不夠細化,只是在設(shè)置的較大梯度范圍內(nèi)確定了其相對的適生范圍,這可能與插穗處理時間、激素濃度等有密切關(guān)系,下一步的研究有必要要精確地定位于其最適合的濃度梯度和插穗處理時間.每種事物都具有兩面性,外源激素對于插穗生根的影響也不例外,根據(jù)相關(guān)研究報道,外源激素對于目的物種的作用具有一個合理的濃度,過高或過低都不利于插穗的生根.在本試驗中,在一定的范圍條件內(nèi),激素IAA、NAA、IBA、ABT1號和ABT2號等都能促進千果欖仁插穗生根,提高了各項生根性狀指標(biāo),但是對于千果欖仁插穗扦插生根的效果,不同濃度梯度的外源激素和外源激素相互之間的不同混合使用,其影響是明顯不同的.在本試驗條件下,通過多重比較發(fā)現(xiàn),用50 mg/L的ABT生根粉1號處理的插穗,其生根率達到18.57%,平均根數(shù)目達到5.3條/株,平均根長達到27.58 mm.
綜合分析可發(fā)現(xiàn),在促進插穗生根方面,利用外源激素處理已經(jīng)成為最必不可少的化學(xué)處理方式,通過比較對照組,利用外源激素處理對于插穗的平均生根率和平均生根長度均有顯著的提高.外源激素作用于插穗的細胞組織需要有一定的濃度范圍,所以要精準(zhǔn)有效地提高插穗的生根率和成活率,必須要確定不同目的物種所適應(yīng)的外源激素種類、濃度梯度以及處理時間.