胡桃楸嫩枝扦插技术及营养物质含量变化研究

葛文志，刘建明，李业娟，秦希波，张海峰，刘红民，张建瑛*

(1.黑龙江林业科学研究所，哈尔滨 150080；2.延寿县林业局实验林场，黑龙江 延寿 150700；3.辽宁省林业科学研究院，沈阳 110000)



胡桃楸嫩枝扦插技术及营养物质含量变化研究

葛文志1，刘建明1，李业娟2，秦希波2，张海峰1，刘红民3，张建瑛1*

(1.黑龙江林业科学研究所，哈尔滨 150080；2.延寿县林业局实验林场，黑龙江 延寿 150700；3.辽宁省林业科学研究院，沈阳 110000)

本文对胡桃楸嫩枝扦插过程中激素处理插穗对生根效果的影响及生根过程中相关营养物质含量的动态变化进行了观察。结果表明：用NAA500 ppm +IBA500 ppm混合激素处理插穗能显著提高其生根率和根系质量；在嫩枝扦插生根过程中，可溶性糖含量、全氮含量表现为先上升再下降最后又上升的变化趋势。可溶性蛋白含量呈先上升后下降趋势。研究结果为胡桃楸嫩枝扦插技术建立奠定了基础。

胡桃楸；嫩枝扦插；激素；营养物质含量

0　引　言

胡桃楸(JuglansmandshuricaMaxim.)又称核桃楸、山核桃、核桃楸子，与黄菠萝、水曲柳并称为东北地区的“三大硬阔”，其用途非常广泛，可以作为优质原材料加工生产，还可以进行药用加工，中药显示抗癌消毒效果显著，其树形、叶片具有一定观赏性，能够吸收工业、汽车尾气等，尤其在现在雾霾天气日益严重的情况下，道路两旁可以种植胡桃楸改善外界环境[1]。为此，胡桃楸具有非常高的经济效益，许多学者也越来关注研究该树种，具有非常好的市场前景。

由于胡桃楸早期开发比较早，分布范围及种群数量都变得非常狭窄，在一些林区内，很难见到适龄砍伐的径材。胡桃楸多处于针阔混交林或落叶阔叶混交，能够天然杂交形成许多复杂群体，个体差别很大[2-3]。其种子具有休眠性质，用种子繁殖出苗率低、优良性状稳定性差。针对前期学者发现的优良种源，为了使胡桃楸优良基因保存下来，需要进行这种优良种质资源的扩大繁殖。扦插繁殖技术具有操作简单，繁殖速度快且不受树种限制，能很好地保存亲本优良性状的特点。因此，本文采用扦插繁殖方法，对胡桃楸扦插技术及插穗过程中营养物质的变化进行研究，以期为胡桃楸的良种繁育和推广奠定技术和理论基础。

1　材料与方法

1.1试验材料

试验材料采自黑龙江省兴隆林业局元宝山苗圃胡桃楸实生苗。2014年7月初，选自2年生实生苗上的当年嫩枝，剪成长度为8～12 cm茎段作为插穗，每个茎段保留2～3片叶子，下端剪口为30度斜剪，将插穗用外源激素(NAA 500 ppm、IBA 500 ppm、IAA 500 ppm、生根粉(ABT)500 ppm、NAA 500 ppm +IBA 500 ppm)浸泡2 h后，扦插于带有自动间歇喷雾装置的扦插槽内。扦插之后每隔7 d取材1次，进行营养物质含量测定。

测定时随机采取用激素NAA 500 ppm +IBA 500 ppm处理后的插穗基部1～1.5 cm处茎段，然后用水清洗干净后，存于-30℃的超低温冰箱内保存，备用。

1.2试验方法

可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定[4]；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；全氮含量采用凯氏定氮法[5]测定，试验重复3次。

1.3数据分析

数据采用Excel 和SPSS软件进行差异显著性分析。

2　结果与分析

2.1激素对胡桃楸扦插生根的影响

由表1可知，生根粉处理下平均生根率和不定根数显著低于其他处理，没有不定根发生，这说明生根粉处理对胡桃楸不适合。在3种不同激素单独处理下，NAA和IBA差异不显著，生根率达35.1%、32.7%，IAA效果不明显，生根率低。当将两种激素混合后，NAA500 ppm +IBA500 ppm处理的胡桃楸平均生根率达82.2%，显著高于NAA和IBA单独处理的47.1%、49.5%，不定根数量显著多于其他激素处理，这说明混合处理对胡桃楸扦插生根效果明显。

表1　激素处理对胡桃楸嫩枝扦插生根的影响

注：同一列数据后不同字母代表处理间差异显著(p<0.05)。

2.2胡桃楸嫩枝扦插过程中可溶性蛋白含量的变化

从图 1可知，从扦插开始到生根过程中，可溶性蛋白含量的变化为先上升后下降趋势。从扦插0 d开始至14 d，可溶性蛋白含量一直上升，这个时期正好是胡桃楸扦插逐渐形成愈伤组织的时期，在扦插14 d左右上升到最高，达20.78%，之后开始下降，在生根后降到最低。这说明胡桃楸扦插过程中，在外源激素的处理下，插穗内部前期贮存了一定含量的蛋白质，为愈伤组织和生根的细胞提供物质基础，当愈伤组织和不定根形成后，吸收、消耗了体内的蛋白质，致使可溶性蛋白含量下降[6]。

图1　胡桃楸嫩枝扦插过程中可溶性蛋白含量的变化Fig.1 Changes of soluble protein contents during rooting process for softwood cuttings of Juglans mandshurica

2.3胡桃楸嫩枝扦插过程中可溶性糖含量的变化

胡桃楸扦插生根过程中，可溶性糖含量变化为先上升再下降再上升的一种趋势(如图2所示)。在扦插0～7 d 情况下，插穗可溶性糖含量达到最高，在扦插7～14 d时，当不定根或者愈伤组织形成，消耗大量的营养物质，这表明核桃楸插穗中的细胞代谢和分裂非常旺盛，呼吸强度加强，代谢作用加剧，进而可溶性糖含量开始急剧下降；之后插穗产生大量不定根、形成一个完整独立的植株，可以进行一定程度的光合作用，可溶性糖的合成和转化逐渐加快，其含量又体现出上升的情况[7]。

图2　胡桃楸嫩枝扦插过程中可溶性糖含量的变化Fig.2 Changes of soluble sugar contents during rooting process for softwood cutting of Juglans mandshurica

2.4胡桃楸扦插过程中全氮含量的变化

从图3可知，扦插生根过程中总氮含量变化与可溶性糖含量的变化相近，基本呈现了“升高→降低→升高”的变化趋势，但变化幅度较小，不明显。在扦插0～7d过程中全氮含量上升，之后下降，最后当大量不定根发生时全氮含量再次上升。说明插穗在生根过程中氮素含量的降低有利于胡桃楸插穗不定根的形成，高浓度的氮素不利干胡桃楸生根。

图3　胡桃楸扦插过程中全氮含量的变化Fig.3 Change of total nitrogen during rooting process for softwood cutting of Juglans mandshurica

3　结论及讨论

(1)胡桃楸为难生根树种，常规扦插生根率极低，不同激素处理胡桃楸嫩枝扦插发现，单一的添加一种生长素效果不明显，用NAA500 ppm+IBA500 ppm处理能显著提高其生根率和不定根数等指标。这与很多学者认为生长素对根原基的发生起着重要作用相一致[8-10]。

(2)在生根率高的处理(NAA500 ppm+IBA500 ppm)下进行不同生根期内可溶性糖、可溶性蛋白和全氮的含量测定，发现了胡桃楸在嫩枝扦插过程中的营养物质含量随着扦插时间的变化而不断变化，随着愈伤组织和不定根的出现，一些营养物质被贮存或者被消耗，这与敖红等[11-12]在扦插生理生化研究中结果相似。

在胡桃楸嫩枝扦插生根过程中可溶性糖、全氮含量的变化几乎都为 “上升→下降→上升”的变化趋势。在不添加激素的情况下，胡桃楸嫩枝扦插不成活，而添加外源激素的处理则会提高胡桃楸的嫩枝扦插成活率和生根率。这说明在NAA和IBA激素的处理下，激活了胡桃楸插穗细胞内各营养物质的代谢进程，促进了嫩枝扦插过程中生根的生理生化代谢，形成了不定根，提高了生根情况。这与高柱[13]、徐丽萍[14]等研究相同。

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[3]张丽鹏，杨雨春，赵珊珊.环境因子对长白山区天然核桃楸林生长的影响[J].中国农学通报，2014，30(4)：34-41.

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[5]孔祥生，易现峰.植物生理学实验技术[M].北京：中国农业出版社，2008.

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[7]詹亚光，杨传平，金贞福，等.白桦插穗生根的内源激素和营养物质[J].东北林业大学学报，2001，29(4)：1-4.

[8]刘玉民，刘亚敏，马明，等.马尾松扦插生根过程相关生理生化分析[J].林业科学，2010，46(9)：28-33.

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[11]敖红，王昆，陈一凌，等.长白落叶松插穗内的营养物质及其对扦插生根的影响[J].植物研究，2002，22(3)：301-304.

[12]刘玉民，刘亚敏，马明，等.马尾松扦插生根过程相关生理生化分析[J].林业科学，2010，46(9)：28-31.

[13]高柱，王小玲，余发新，等.金边瑞香插穗形态、POD与可溶性蛋白含量变化研究[J].东北农业大学学报，2010，41(4)：33-37.

[14]徐丽萍，上官新晨，喻方圆.秤锤树嫩枝扦插过程中营养物质含量的变化[J].江西农业大学学报，2012，34(1)：50-53.

Cutting Technique for Juglans mandshurica.Softwood and theDynamic Changes of Nutrient Contents during Rooting Process

Ge Wenzhi1，Liu Jianming1，Li Yejuan2，Qin Xibo2，Zhang Haifeng1，Liu Hongmin3，Zhang Jianying1*

(1.Forestry Research Institute of Heilongjiang Province，Harbin 150080；2.Experimental Forest Farm of Yanshou County Forestry Bureau，Yanshou 150700，Heilongjiang Province；3.Forestry Science Research Institute of Liaoning Province,Shenyang,110000)

In this study，the effects of hormone on the rooting and the dynamic changes of the nutrient content during rooting of softwood cutting ofJuglansmandshurica.were studied.The results showed that the rooting rate and root quality were improved significantly when treated the softwood by NAA500 ppm +IBA500 ppm.The soluble sugar and total nitrogen content all increased first，then decreased，and finally increased.The soluble protein content increased first and then decreased during rooting process.These results provided a basis for softwood cutting ofJuglansmandshurica.

Juglansmandshurica；softwood cutting；hormone；nutrient content

2016-01-26

黑龙江省森工总局基金项目(sgzjQ2013003)；省属科研院所基本科研业务费专项(2014)；辽宁省农业攻关及成果产业项目(2014207011)；黑龙江省森工总局应用重点项目(sgzjy2012002)；中央财政林业科技推广示范推广(HZT[2014]03 号)

葛文志，硕士，副研究员。研究方向：森林培育。

张建瑛，硕士，副研究员。研究方向：植物生物技术。E-mail:zhangjianying1124@126.com

葛文志，刘建明，李业娟，等.胡桃楸嫩枝扦插技术及营养物质含量变化研究[J].森林工程，2016，32(5)：13-15.

S 792.132

A

1001-005X(2016)05-0013-03