外源激素对苦丁茶冬青扦插生根的影响

张翠玲，王 怡，浦同华，庄辉发，邢诒彰，王 辉*

（1.中国热带农业科学院香料饮料研究所，海南万宁 571533；2.海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室，海南万宁 571533）

苦丁茶冬青为冬青属常绿乔木，其叶芽经加工后可作为饮料，口感独特，具有生津止渴、消食提神、清火解毒、降压减肥等多种药理功效，是华南地区的传统产品和特产，作为茶药两用作物至今已有2 000 多年的生产和饮用历史，被誉为“绿色黄金”，产品在国内外市场上很受欢迎，其产业在推动农业产业调整、促进农民增收和乡村振兴过程中发挥着重要作用［1-2］。

然而，随着苦丁茶产业的快速发展，海南等地区种苗供应不足，一定程度上影响了产业规模，究其原因为无性繁育成活率难以突破，主要表现在种苗扦插繁育的生根率与移栽成活率均较低。外源激素用于苦丁茶冬青扦插繁育有一定研究基础［3］，但大都集中在繁育技术方面，关于外源激素影响其扦插生根的机理尚未见报道。基于此，通过研究分析不同激素处理对插穗生根、物质积累和相关酶活性影响，以期揭示外源激素影响插穗生根的机理，为优化苦丁茶冬青无性繁育技术提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料

用于制作插穗的苦丁茶冬青枝条取自中国热带农业科学院香料饮料研究所试验基地成龄植株，选用当年半木质化的枝条作为插条。

1.2 方法

1.2.1 插条处理

选取直径4 mm 以上的枝条，根据实际将插条剪成长度8～10 cm 的插穗，每个插穗在上端剪口附近保留1～2 片叶，每片叶减去1/2～2/3 的面积并保留叶柄，每30 支插穗扎绑为一小捆待用。

1.2.2 插穗处理

将插穗分别用200 mL·L-1的IAA（T1）、IBA（T2）和NAA（T3）浸泡插穗基部处5 cm 以上，处理时间2 h，以清水为对照（CK）。每个处理1 捆插穗，共设3 次重复，采用单因素完全随机排列［4］。

1.2.3 扦插管理

选择用河砂作为基质的苗床，苗床上方用遮光度为75%的遮阴网遮光，扦插前2～3 d 用50%多菌灵可湿性粉剂800 倍喷淋消毒；扦插株行距6 cm×8 cm，扦插后每个苗床淋水12 L，用薄膜覆盖保水，之后隔天浇等量水，保持苗床湿润。

1.2.4 取样与测定

扦插后每10 d 取插穗基部2 cm 内韧皮部测定营养物质和相关酶活性。可溶性蛋白质含量测定用考马斯亮蓝G-250 比色法，可溶性糖含量测定采用硫酸-蒽酮比色法［5］，SOD 活性测定采用氮蓝四唑法，POD 活性测定采用愈创木酚法。40 d 起，隔天观察记录生根情况；扦插后第65 d 统计各处理插条的生根率、生根数和根长。

1.2.5 数据处理与统计方法

采用Excel 处理实验数据与图表，采用SPSS 20.0 进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同外源激素对苦丁茶冬青插穗生根的影响

3 种外源激素对生根的影响见表1，各激素处理都显著缩短了插穗生根时间，T3 处理平均生根时间可缩短至49.25 d；T1、T2、T3 处理生根时间比对照分别缩短了3.75 d、6.00 d 和8.75 d。扦插后第65 d 的生根率以T3处理为最高，达71.43%，T2 和T3 处理分别比对照提高19.17 和25.14 个百分点；单个插穗的根数以T2 和T3处理为多，高于对照和T1 处理；而此时的平均根长在2.98～3.41 cm，各处理都小于对照，但差异不显著。

表1 扦插65 d 后外源激素对插穗生根的影响

2.2 不同外源激素对插穗营养物质变化的影响

2.2.1 对可溶性蛋白含量的影响

如图1 所示，对照和T1 处理插穗可溶性蛋白含量在扦插后总体呈下降趋势，仅在扦插后50 d 有稍许增加；T2 和T3 处理条件下可溶性蛋白含量呈先下降后上升趋势。在20 d，T1、T3 处理显著高于对照；在第30～40 d，T3 处理又显著低于T1、T2 处理；在生根后期，T2、T3处理显著高于对照和T1 处理。

图1 插穗生根过程中可溶性蛋白含量变化

2.2.2 对可溶性糖含量的影响

在扦插后10～20 d，各插穗可溶性糖含量都保持在9.54～10.54 mg·g-1FW（见图2），各处理之间差异不显著，之后呈上升→下降→上升→下降趋势；在30 d 以后的各个时期，T3 处理都显著高于其他处理和对照；在40 d 和50 d，T1 处理可溶性糖显著低于其他处理和对照。

图2 插穗生根过程中可溶性糖含量变化

2.3 不同外源激素对插穗关键酶活性的影响

2.3.1 对插穗SOD 酶活性的影响

由图3 可知，对照在扦插后40 d 插穗SOD 酶活性最高，而各种激素处理在扦插后30 d 活性最高，之后随扦插时间延长略有下降，但幅度不大，基本保持在183.89个活性单位左右；T3 处理在酶活性高峰期（30 d）显著高于其他处理，比对照最高值（40 d）提高51.51%。除了第10 d、第20 d 和第40 d，T1、T2 处理的SOD 活性都显著高于对照，扦插10 d 以后各时期T3 处理都显著高于对照。

图3 插穗生根过程中SOD 活性变化

2.3.2 对插穗POD 酶活性的影响

如图4 所示，T3 处理条件下POD 酶活性伴随扦插时间的推移呈先上升，后下降，再上升的趋势，其他处理条件下酶活性呈先上升后下降趋势。在扦插20 d 和50 d 以后，T3 处理POD 活性显著高于其他处理；除扦插后第30～40 d，其余时期T1、T2 处理POD 酶活性也显著高于对照。

图4 插穗生根过程中POD 活性变化

3 结论与讨论

本研究采用3 种外源激素浸泡插穗，分析各处理对苦丁茶冬青插穗生根的影响及相关生理机制。结果表明，IAA、IBA 和NAA 处理都显著缩短了生根时间并显著提高了装袋前的生根率，以NAA 处理最优，平均生根时间缩短至49.25 d，生根率高达71.43%；IBA 和NAA 处理单插穗根数也高于对照和T1 处理，说明IBA 和NAA 可用于扦插繁育，结果与前人研究一致［6-9］。

蛋白质和碳水化合物在插穗生根和根系生长过程中不可或缺，他们为插穗提供能源的同时又能显著促进不定根的发生和生长［10］。研究表明，对照和IAA 处理插穗可溶性蛋白含量总体呈下降趋势，仅在扦插后50 d 有稍许增加；IBA 和NAA 处理条件下可溶性蛋白含量呈先下降后上升趋势；蛋白质前期的减少证明生根过程需要大量物质和能量，而IBA 和NAA 处理在生根后期又能提高蛋白质含量，可推测两种处理一定程度上增强了插穗的光合能力，使得光合产物增多进而表现为蛋白质含量增加。NAA 处理可溶性糖在30 d 出现峰值，而且之后显著高于其他对照和处理，说明NAA 处理促进了插穗呼吸作用和淀粉降解。

相关酶也参与插穗生根过程，且作用明显，其中SOD 和POD 是植物插穗形成愈伤组织能力的重要标志［11］，能促进植物组织中的碳水化合物转化，加速其木质化进程［12］。研究发现，IBA 和NAA 处理一定程度上提高了SOD 和POD 活性，表明这两种处理能促进新陈代谢，进而正向影响愈伤组织及根的形成。

综上，一定浓度的NAA 浸穗可促进插穗呼吸作用、淀粉降解和光合能力的恢复，并且能在一定程度上提高SOD 和POD 活性，进而缩短生根时间，提高生根率和单插穗根数，在生产上可应用推广。