ABT生根粉对杂交鹅掌楸嫩枝扦插生根的影响

2017-07-03 01:22张广峰姜仟坤
山东林业科技 2017年2期
关键词:鹅掌楸不定根嫩枝

李 磊 ,张广峰 ,姜仟坤

(1.贵州省林业调查规划院,贵州 贵阳 550000;2.莱芜市林业局;3.山东农业大学林学院)

杂交鹅掌楸是北美鹅掌楸 (Liriodendron tulipifera)和鹅掌楸(Liriodendron chinense)的杂交种。树体高大,叶如“马褂”,花似郁金香,秋叶金黄,病虫害极少,抗性强,材质好,是优良的绿化、园林观赏和用材树种,具有重要的经济价值和生态价值[1-4]。杂交鹅掌楸结籽率较低,种子萌发率低,严重影响了杂交鹅掌楸的繁殖。无性繁殖能够很好地解决种子不足的问题,同时可以将亲本的优异性状遗传给后代,其中,扦插是无性繁殖中最简便的方法之一。据报道,鹅掌楸属树种属于扦插难生根树种[5-6],针对这一问题,本文利用ABT生根粉处理杂交鹅掌楸嫩枝插穗,探讨激素对杂交鹅掌楸扦插生根的影响,为提高杂交鹅掌楸扦插生根奠定理论基础,为生产实际及下一步研究提供理论基础和技术支持。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

实验材料为当年生半木质化的杂交鹅掌楸嫩枝,插穗长15 cm,下切口斜剪,上切口平剪。扦插前使用50%多菌灵500倍液进行消毒,浸泡20min处理。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

选用ABT生根粉,以清水为对照,设置3个不同处理:处理 1:100mg·L-1;处理 2:300mg·L-1;处理3:500mg·L-1。每个处理选用 20 根插穗,3 次重复,浸泡 1h。 扦插于珍珠岩+蛭石+草炭(1∶1∶1)的基质中,扦插深度2~3 cm,采用全光间歇喷雾装置,用50%多菌灵500倍液消毒1次。

1.2.2 指标与测定方法

生根指标:扦插后,每隔5d观察1次生根形态特征,到60d全面统计,统计调查愈伤出现期、不定根出现期、不定根长、不定根数和生根率。

酶活性测定:分别取插穗基部2 cm范围内的皮层测定酶活性。参照郭鑫[7]的方法测定POD、PPO、SOD活性和MDA含量。

1.2.3 数据处理

采用SPSS16.0进行方差分析和LSD多重比较;采用Excel2010绘制趋势图。

2 结果与分析

2.1 不同ABT浓度对插穗生根性状影响

从表1可以看到,不同激素浓度影响杂交鹅掌楸嫩枝扦插的愈伤期和生根期,方差分析表明,激素浓度对愈伤出现和不定根形成影响极显著。多重比较发现,100mg·L-1和 300mg·L-1与 500mg·L-1在愈伤出现期上差异显著,100mg·L-1与 300mg·L-1和500mg·L-1在不定根形成期上差异显著。不同激素浓度处理对不定根长和生根率影响显著,以500mg·L-1性状最好; 在不定根数上,500mg·L-1>300mg·L-1>100mg·L-1,但方差分析显示对不定根数影响不显著,多重比较发现,100mg·L-1与 500mgL-1间差异显著。

2.2 生根相关氧化酶活性变化

2.2.1 POD活性变化

POD在植物体内普遍存在,参与多种生理生化过程,对细胞的发育以及器官形态建成过程起着非常重要的作用。从图1可以看到,ABT生根粉处理后的杂交鹅掌楸嫩枝插穗,在扦插过程中,体内的POD活性呈现先上升后下降的变化,POD的活性在扦插后的第20天达到峰值,且ABT生根粉处理后的插穗体内的POD的活性大于对照处理。ABT生根粉处理可提高POD的活性,从而有利于插穗生根。

2.2.2 MDA含量变化

MDA的含量是反映植物遭受逆境伤害程度的一个重要指标。扦插生根过程中出现的逆境胁迫,使得插穗体内 MDA的含量发生与之相应的变化。从图2可以看出,杂交鹅掌楸嫩枝扦插插穗基部MDA含量的变化规律呈现出先升高后降低的趋势。生根过程前期 ABT生根粉处理的插穗的MDA含量与对照的MDA含量增加比较大,可能是因为ABT生根粉处理后的杂交鹅掌楸嫩枝插穗生根能力与抗逆性增强,使得插穗体内的MDA含量的增幅较大。

图1 杂交鹅掌楸嫩枝扦插生根过程中POD活性变化Fig.1 POD activity in softwood cuttings during rooting process

图2 杂交鹅掌楸嫩枝扦插生根过程中MDA含量变化Fig.2 MDA content insoftwood cuttings during rooting process

2.2.3 SOD活性变化

SOD能够有效清除生物体内的超氧阴离子自由基,从而有效地抑制其对生物体的伤害。从图3可以看出,杂交鹅掌楸嫩枝扦插生根过程中,SOD活性的变化呈现先上升后下降趋势,经ABT生根粉处理后的杂交鹅掌楸嫩枝插穗体内的中 SOD的活性大于对照处理的活性,且插穗体内SOD活性峰值出现的时间也早于对照,这与其MDA含量的变化相对应。杂交鹅掌楸嫩枝插穗体内的SOD活性增加可能因其体内MDA含量的增加而造成的,可见,杂交鹅掌楸嫩枝插穗经ABT生根粉处理后,生根能力增强,加速了SOD的代谢。

表1 不同浓度处理的嫩枝插穗生根性状的方差分析和多重比较Tab.1 TheVarianceanalysis and Muti-comparision of rooting traits among cuttings treatedwith different hormone concentration treatments

图3 杂交鹅掌楸嫩枝扦插生根过程中SOD活性变化Fig.3 SOD activity insoftwood cuttings during rooting process

2.2.4 PPO活性变化

PPO能够催化形成一种生根的辅助因子,具有促进分化愈伤组织、促进形成不定根形成,是影响扦插生根的一个重要生化指标。从图4可以看出,ABT处理和对照处理的杂交鹅掌楸嫩枝扦插插穗生根过程中,PPO活性表现出一致的规律,均为先升高后降低的趋势,在 0~20d,两个处理的PPO活性均逐渐上升,在20d达到最高峰,然后逐渐下降。ABT处理的PPO活性要高于清水处理,可能是经过处理的插穗参与催化了更多的辅助因子以促进诱导根源基和形成不定根,因此不定根出现较早,扦插生根率较高。

3 结论与讨论

研究表明,不同浓度的ABT生根粉处理显著影响着对杂交鹅掌楸嫩枝扦插的生根能力。试验条件下,500mg·L-1浓度的ABT生根粉处理杂交鹅掌楸生根效果最好,不定根出现期最早,不定根长最长,不定根数对多,生根率最高达68.16%。

图4 杂交鹅掌楸嫩枝扦插生根过程中PPO活性变化Fig.4 POD activity insoftwood cuttings during rooting process

杂交鹅掌楸嫩枝扦插生根与POD、PPO、IAAO3种氧化酶的活性和MDA的含量密切相关。在扦插生根的初始阶段,3种酶活性和MDA的含量均大幅上升,且ABT生根粉处理插穗的变化大于对照处理的,表明POD、PPO、IAAO活性的提高和MDA含量的增加能够促进杂交鹅掌楸嫩枝扦插生根,ABT生根粉处理通过改变了生根过程中氧化酶的活性和MDA含量促进了杂交鹅掌楸嫩枝扦插的生根。

[1]黄志辉,孙超,姜磊.杂种鹅掌楸在园林中的应用及其繁殖技术[J].园林绿化,2002,(10):46-50.

[2]季孔庶.杂交鹅掌楸的无性繁殖[J].南京林业大学学报,2005,(1):48-52.

[3]陈华.极具开发潜力观赏树种—杂交鹅掌楸[J].农家致富,2006,(18):25-28.

[4]梁凤.杂交鹅掌楸嫁接苗培育及造林技术[J].安徽林业,2008,(3):31-33.

[5]杨志成.杂交鹅掌楸扦插试验初报[J].林业科学研究,1994,7(6):697-700.

[6]郭继善.关于杂交鹅掌楸的扦插繁殖[J].林业科技开发,1995,(2):2-3.

[7]郭鑫.杂交鹅掌楸硬枝扦插繁殖技术与生根机理研究[D].硕士论文,南京林业大学,2011.

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