大馬士革Ⅲ玫瑰嫩枝扦插及其生根機(jī)制初步研究

漆冬梅胡進(jìn)耀

(1.綿陽(yáng)師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 綿陽(yáng) 621000；2.綿陽(yáng)師范學(xué)院森林與草原防災(zāi)減災(zāi)工程研究中心，四川 綿陽(yáng) 621000；3.綿陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院中藥材研究所，四川 綿陽(yáng) 621000)

大馬士革玫瑰(RosadamasceneMiller)屬薔薇科、薔薇屬的植物，所產(chǎn)玫瑰精油純正、香氣濃郁、質(zhì)量穩(wěn)定, 符合ISO 9842國(guó)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是世界上最好的玫瑰精油生產(chǎn)品種之一，精油價(jià)格高于黃金數(shù)倍，被譽(yù)為“液體黃金”，在化妝品、食品、藥品及保健品等領(lǐng)域具有廣泛用途[1-2]。大馬士革Ⅲ玫瑰(Rosadamascenetyigintipetala)是從大馬士革玫瑰中分離、篩選所得優(yōu)良專用油用玫瑰品種，既具有大馬士革玫瑰的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具有抗病力強(qiáng)，適應(yīng)性廣，產(chǎn)花量和出油率高的特點(diǎn)，廣泛用于栽培生產(chǎn)[3-4]。

大馬士革Ⅲ玫瑰無(wú)種子進(jìn)行實(shí)生繁殖，采用壓條和嫁接繁殖速度較慢，繁殖系數(shù)低，與國(guó)內(nèi)另外2個(gè)主要油用玫瑰栽培品種紫枝玫瑰(Rosarugosa)和苦水玫瑰(Rosastertata×Rosarugosa)相比，扦插生根成活較難。在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中，優(yōu)良種苗本地化供應(yīng)不足，導(dǎo)致現(xiàn)有的栽培面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求，已成為當(dāng)前制約大馬士革Ⅲ玫瑰產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。嫩枝扦插穗條比較幼嫩，內(nèi)源生長(zhǎng)促進(jìn)物質(zhì)較多，抑制物質(zhì)較少，細(xì)胞分生能力強(qiáng)，較硬枝扦插生根容易且迅速，同時(shí)與壓條、嫁接等相比，它具有簡(jiǎn)單易行、不受植物種類限制、繁殖速度快、系數(shù)高、成本低的優(yōu)點(diǎn)[5]。隨著植物生長(zhǎng)素的運(yùn)用，對(duì)插穗生根機(jī)理的認(rèn)識(shí)，以及人工智能溫室大棚的應(yīng)用和推廣，嫩枝扦插在許多難生根樹種的扦插繁殖中獲得很大成功[6-8]。研究還表明，POD、PPO和IAAO在植物的生長(zhǎng)發(fā)育中起重要作用，在植物不定根形成期間呈現(xiàn)一定規(guī)律性變化，與不定根的發(fā)生和發(fā)展有著密切的關(guān)系[9-11]。

由此，本研究采用正交試驗(yàn)研究植物生長(zhǎng)素種類、濃度、浸泡時(shí)間和扦插基質(zhì)4個(gè)因素對(duì)大馬士革Ⅲ玫瑰嫩枝扦插育苗的影響，篩選提高扦插生根效果的適宜方法。同時(shí)，測(cè)定不同處理生根過(guò)程中3種氧化酶POD、PPO和IAAO活性動(dòng)態(tài)變化，揭示大馬士革Ⅲ玫瑰嫩枝扦插生根機(jī)理，以期為大馬士革Ⅲ玫瑰種苗批量化繁育和產(chǎn)業(yè)化推廣提供科學(xué)理論依據(jù)和源頭技術(shù)保障。

1 材料與方法

1.1 插穗的采集與扦插條件

試驗(yàn)于2016年9月上旬在綿陽(yáng)宏林玫瑰開(kāi)發(fā)有限公司示范基地溫室大棚內(nèi)進(jìn)行，選取定植3年以上的優(yōu)良大馬士革Ⅲ玫瑰植株為母樹，剪取當(dāng)年或次年生、健壯整齊、節(jié)間勻稱、無(wú)病蟲害、半木質(zhì)化枝條的中上部位為插穗。插穗長(zhǎng)10 cm左右，2～4個(gè)飽滿芽，上切口平剪，切口距最上一芽1～2 cm，下部緊靠節(jié)下剪成45°斜面，保留上部復(fù)葉2～3片，每片復(fù)葉留2～4個(gè)小葉。插穗采集宜選在陰天早晨進(jìn)行，剪后枝條放在0.2%多菌靈溶液中浸泡消毒，然后按正交試驗(yàn)中不同的生長(zhǎng)素種類、濃度和浸泡時(shí)間做處理。

將基質(zhì)的各種組合配置好，選擇晴天暴曬1 d，在使用前1 d用800倍多菌靈溶液消毒滅菌，處理后的插條及時(shí)插入扦插池內(nèi)，扦插深度2～3 cm，大棚遮光率為70%左右，相對(duì)濕度控制在60%～90%，溫度控制在20～30 ℃，生根后逐漸減少噴霧次數(shù)，并每隔1周噴施0.2% KH2PO4+0.5%尿素溶液，以促進(jìn)扦插苗根的生長(zhǎng)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1，試驗(yàn)設(shè)4個(gè)因素(A生長(zhǎng)素；B濃度；C浸泡時(shí)間；D基質(zhì)類型)，3個(gè)水平。每處理500條插穗，其中400株用于生根進(jìn)程觀察和酶活性測(cè)定，100株用于全面生根指標(biāo)調(diào)查，完全隨機(jī)區(qū)組排列3次重復(fù)。

1.3 指標(biāo)及測(cè)定方法

1.3.1生根指標(biāo)的測(cè)定

扦插后每隔5 d進(jìn)行1次生根形態(tài)觀察，于40 d進(jìn)行全面調(diào)查生根類型、愈傷組織形成期、生根期、生根率、生根數(shù)、根長(zhǎng)和生根指數(shù)。每處理各重復(fù)選具有代表性的100株統(tǒng)計(jì)根數(shù)和根長(zhǎng)，取平均值進(jìn)行分析。以生根指數(shù)作為綜合生根效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)，計(jì)算方法參照牟洪香等[12]的測(cè)定方法，生根指數(shù)=生根率×平均根數(shù)×平均根長(zhǎng)。其意義是指單株扦插苗的平均總根長(zhǎng)(cm)。以生根率對(duì)生根指數(shù)貢獻(xiàn)最大，平均根數(shù)次之，平均根長(zhǎng)最次。

單一或少數(shù)指標(biāo)難以全面、客觀地反映各因素水平組合的扦插生根效果，本研究擬同時(shí)采用隸屬函數(shù)法對(duì)各處理的育苗效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。隸屬函數(shù)計(jì)算公式為：

U(Xj)=(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin)

式中：Xj為指標(biāo)測(cè)定值，Xmin與Xmax為所有處理某一指標(biāo)的最小值和最大值；將各處理不同指標(biāo)的隸屬值進(jìn)行累加求其平均值，平均值越大生根效果越好[13]。

1.3.2酶活性的測(cè)定

取處理1(100 mg·L-1ABT 1浸泡2 h，珍珠巖為扦插基質(zhì))、處理9(400 mg·L-1IBA浸泡4 h，珍珠巖為扦插基質(zhì))和空白對(duì)照ck(清水快速浸泡，直接扦插于珍珠巖中，其它管理水平相同)的插穗，用蒸餾水洗凈、吸水紙擦干后剝?nèi)〔逅牖? cm范圍內(nèi)皮層，剪碎、混合均勻并液氮固定，-80 ℃保存，用于氧化酶活性測(cè)定。每5 d采樣1次，每個(gè)指標(biāo)均在3個(gè)區(qū)組各隨機(jī)取5株，進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)定，測(cè)定到第40天。POD活性和IAAO活性測(cè)定參照張志良等[14]的方法，PPO活性測(cè)定參照李煥秀等[15]的方法。其中POD活性以每克鮮質(zhì)量每分鐘改變1個(gè)OD值為1個(gè)酶活性單位[U·(g·min)-1]；PPO活性以每克鮮質(zhì)量每分鐘光密度每變化0.01為一個(gè)酶活性單位[U·(g·min)-1]；IAAO活性以每克鮮質(zhì)量在1 h內(nèi)分解破壞IAA的μg數(shù)表示一個(gè)酶活性單位[U·(g·h)-1]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 7.05軟件進(jìn)行正交試驗(yàn)方差分析、LSD多重比較、極差分析，以及不同處理和同一處理不同時(shí)間點(diǎn)氧化酶活性方差分析。采用Excel 2016進(jìn)行隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)分析和圖表繪制。

表1 L9(34)正交試驗(yàn)因素水平

2 結(jié)果與分析

2.1 生根類型情況觀察

大馬士革Ⅲ玫瑰扦插15 d左右愈傷組織大量形成，愈傷組織較薄，呈痂狀(見(jiàn)圖1)。20 d左右插穗開(kāi)始生根，不定根原基發(fā)端于切口處靠近愈傷組織的地方為主，兼有皮部生根，屬混合生根類型，30 d以后不定根系不斷伸長(zhǎng)(見(jiàn)圖2)。因此，由實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果可知，插穗扦插后0～15 d為插穗愈傷組織誘導(dǎo)期，15～30 d為不定根形成期，30 d后為不定根伸長(zhǎng)期。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。不同處理對(duì)大馬士革Ⅲ玫瑰插穗愈傷組織形成期和生根期均有一定影響，各處理愈傷組織形成期和生根期相差5 d左右。各處理生根條數(shù)8～13條，根長(zhǎng)3.23～4.47 cm，生根率46%～92%，生根指數(shù)14.59～51.61。移栽大田前假植苗情況見(jiàn)圖3。

圖2 扦插苗長(zhǎng)勢(shì)及生根情況

表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

注：表中數(shù)據(jù)為3次重復(fù)平均值。

圖1 愈傷組織的形成

2.2 不同因素對(duì)大馬士革Ⅲ玫瑰扦插生根指標(biāo)的影響

選取生根率、生根數(shù)、根長(zhǎng)和生根指數(shù)作為評(píng)價(jià)大馬士革Ⅲ玫瑰扦插生根效果的4個(gè)指標(biāo)，對(duì)扦插結(jié)果進(jìn)行方差分析和LSD多重比較，見(jiàn)表3和表4。

2.2.1生長(zhǎng)素種類對(duì)生根的影響

由表3可知，不同生長(zhǎng)素處理之間生根率、根長(zhǎng)和生根指數(shù)差異分別達(dá)到極顯著、顯著和極顯著水平，生根數(shù)差異不顯著。由表4可知，IBA處理生根率最高(1.02)，ABT 1處理生根率次之(0.97)，兩處理生根率在0.05和0.01水平下均無(wú)顯著差異，但都極顯著高于NAA處理生根率0.79；IBA處理根長(zhǎng)最長(zhǎng)(4.11 cm)，ABT 1處理根長(zhǎng)次之(4.02 cm)，兩處理根長(zhǎng)在0.05和0.01水平下均無(wú)顯著差異，但都顯著高于NAA處理根長(zhǎng)3.52 cm；IBA處理生根指數(shù)最高(32.63)，ABT 1處理生根指數(shù)次之31.20，兩處理生根指數(shù)在0.05和0.01水平下均無(wú)顯著差異，但都極顯著高于NAA處理生根指數(shù)16.24。

表3 正交實(shí)驗(yàn)方差分析

注：“*”表示顯著(α=0.05)，“**”表示極顯著(α=0.01)；生根率數(shù)據(jù)開(kāi)平方后取反正炫，再進(jìn)行方差分析。

圖3 移栽大田前的假植苗

2.2.2生長(zhǎng)素濃度對(duì)生根的影響

不同生長(zhǎng)素濃度間生根數(shù)和生根指數(shù)差異均達(dá)極顯著水平，生根率和根長(zhǎng)差異不顯著。100 mg·L-1和200 mg·L-1的處理生根數(shù)最高，均為11.67，兩處理生根數(shù)在0.05和0.01水平下均無(wú)顯著差異，但都極顯著高于400 mg·L-1處理生根數(shù)8.33；100 mg·L-1的處理生根指數(shù)(31.98)最高，200 mg·L-1的處理生根指數(shù)(28.55)次之，兩處理生根指數(shù)在0.05和0.01水平下均無(wú)顯著差異，但都極顯著高于400 mg·L-1處理生根指數(shù)19.54。不同生長(zhǎng)素濃度間生根率和根長(zhǎng)雖然無(wú)顯著差異，但均表現(xiàn)出隨著濃度的增加，2個(gè)指標(biāo)值呈逐步下降的趨勢(shì)。

2.2.3浸泡時(shí)間對(duì)生根的影響

不同浸泡時(shí)間之間生根率差異極顯著，生根指數(shù)差異顯著，生根數(shù)和根長(zhǎng)差異不顯著。2 h處理生根率最高(1.04)，4 h處理生根率次之(0.92)，6 h處理生根率最低(0.82)，3個(gè)浸泡時(shí)間處理生根率兩兩之間差異均達(dá)到極顯著水平，并且隨著處理時(shí)間的增加，生根率呈下降趨勢(shì)；4 h處理生根指數(shù)(25.63)和6 h處理生根指數(shù)(0.82)較低，兩處理生根指數(shù)之間差異不顯著，但都顯著低于2 h處理生根指數(shù)(31.15)。隨著處理時(shí)間的增加，生根指數(shù)呈逐步下降的趨勢(shì)。

表4 各試驗(yàn)因素對(duì)扦插生根指標(biāo)影響及LSD多重比較

注：α=0.05水平下，相同小寫字母表示差異不顯著，不同小寫字母表示差異顯著；α=0.01水平下，相同大寫字母表示差異不顯著，不同大寫字母表示差異極顯著。下同。

2.2.4扦插基質(zhì)對(duì)生根的影響

不同扦插基質(zhì)間生根率和生根指數(shù)差異極顯著，生根數(shù)和根長(zhǎng)差異不顯著。珍珠巖扦插生根率最高(1.11)，草炭扦插生根率次之(0.87)，珍珠巖+草炭(1∶1)扦插生根率最低(0.81)，三類基質(zhì)處理生根率兩兩之間均在0.05水平下差異顯著。在0.01水平下，草炭與珍珠巖+草炭(1∶1)處理間生根率差異不顯著，但都極顯著低于珍珠巖處理生根率；珍珠巖處理生根指數(shù)最高(37.3)，草炭次之(23.92)，珍珠巖+草炭(1∶1)處理(18.84)最低。草炭處理與珍珠巖+草炭(1∶1)處理之間在0.05和0.01水平下均無(wú)顯著差異，但都極顯著低于珍珠巖處理生根指數(shù)(37.3)。

表5 各試驗(yàn)因素對(duì)生根指標(biāo)影響的極差分析

注：表中1、2、3分別表示各因素相應(yīng)的水平，具體數(shù)值見(jiàn)表1。

表6 不同因素組合對(duì)大馬士革Ⅲ玫瑰扦插育苗指標(biāo)的影響及隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)

2.2.5生根效果綜合分析

4個(gè)因素中，扦插基質(zhì)對(duì)生根率影響最大，其次依次為生長(zhǎng)素種類、浸泡時(shí)間和生長(zhǎng)素濃度。對(duì)生根指數(shù)影響由大到小的因素依次為扦插基質(zhì)、生長(zhǎng)素種類、生長(zhǎng)素濃度和浸泡時(shí)間。綜合生根率、根長(zhǎng)、生根數(shù)和生根指數(shù)4個(gè)指標(biāo)，處理1(ABT 1、100 mg·L-1濃度、浸泡2 h、珍珠巖為扦插基質(zhì))對(duì)提高大馬士革Ⅲ玫瑰扦插生根效果最佳。

2.3 生根效果極差分析

由表5可知，僅以生根率為主要考慮因素，影響扦插生根的主要因子為扦插基質(zhì)(R=0.30),其次依次為生長(zhǎng)素種類(R=0.24)、浸泡時(shí)間(R=0.22)和生長(zhǎng)素濃度(R=0.05)，理論優(yōu)組合為A3B1C1D1；僅以根長(zhǎng)為主要考慮因素，影響扦插生根的主要因子為生長(zhǎng)素種類(R=0.59)，其次依次為扦插基質(zhì)(R=0.48)、浸泡時(shí)間(R=0.43)和生長(zhǎng)素濃度(R=0.27)，理論優(yōu)組合為A3B1C2D1；僅以生根數(shù)為主要考慮因素，影響扦插生根的主要因子為生長(zhǎng)素濃度(R=0.43)，其次依次為生長(zhǎng)素種類(R=1.89)、扦插基質(zhì)(R=1.44)和浸泡時(shí)間(R=0.44)，理論優(yōu)組合為A1B1C3D1；僅以生根指數(shù)為主要考慮因素，影響扦插生根的主要因子為扦插基質(zhì)(R=18.46),其次依次為生長(zhǎng)素種類(R=16.39)、生長(zhǎng)素濃度(R=12.43)和浸泡時(shí)間(R=7.87)，理論優(yōu)組合為A3B1C1D1；對(duì)生根率和生根指數(shù)2個(gè)重要生根指標(biāo)的理論優(yōu)組合一致，均為A3B1C1D1,以上3個(gè)理論優(yōu)組合在實(shí)驗(yàn)處理中均不存在，這些組合的作用效果是否受因素水平間交互作用影響，尚需進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。

2.4 不同處理對(duì)大馬士革Ⅲ玫瑰扦插育苗指標(biāo)的影響及隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)

由表6可知，4個(gè)生根指標(biāo)在9處理組合中均存在顯著差異，同一處理組合，不同生根指標(biāo)優(yōu)劣表現(xiàn)也不盡相同，單一或少數(shù)指標(biāo)難以全面、客觀地反映各因素水平組合的扦插生根效果，故采用隸屬函數(shù)法對(duì)各處理的育苗效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。由隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)結(jié)果(見(jiàn)表6)可知，處理1(100 mg·L-1的ABT 1，浸泡2 h，珍珠巖)的隸屬函數(shù)值最大(0.97)，其生根率(1.29)、生根數(shù)(13.0)和生根指數(shù)(51.57)均在9個(gè)處理組合中最大，僅根長(zhǎng)在9個(gè)處理組合中位列第2，為本實(shí)驗(yàn)最佳扦插處理。處理9(400 mg·L-1的IBA，浸泡4 h,珍珠巖)的隸屬函數(shù)值(0.88)排第2，其根長(zhǎng)(4.5)在9個(gè)處理組合中最大，生根率1.18、生根數(shù)12.67和生根指數(shù)44.05在9個(gè)處理組合中均位列第2。由此，處理1為大馬士革Ⅲ玫瑰扦插育苗生根的最優(yōu)組合，處理9為次優(yōu)組合。

2.5 相關(guān)氧化酶活性變化

由隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)分析結(jié)果可知，處理1和處理9為大馬士革Ⅲ玫瑰扦插育苗生根的最優(yōu)組合和次優(yōu)組合。為了探索其內(nèi)在相關(guān)氧化酶活性變化，本實(shí)驗(yàn)還對(duì)處理1(使用ABT 1生長(zhǎng)素處理)、處理9(使用IBA生長(zhǎng)素處理)和空白對(duì)照ck(清水快速浸泡，直接扦插于珍珠巖中，其它管理水平相同)在扦插生根過(guò)程中插穗基部3種氧化酶PPO、POD和IAAO活性的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了研究。

2.5.1POD活性變化

本研究3個(gè)處理POD活性在插穗生根的不同時(shí)期均呈現(xiàn)一定規(guī)律性變化(見(jiàn)圖4)。處理1與處理9插穗皮層中POD活性在愈傷組織誘導(dǎo)期(0～15 d)內(nèi)上升，不定根形成前期(15～25 d)下降，不定根形成后期(25～30 d)內(nèi)繼續(xù)上升，30 d后進(jìn)入不定根伸長(zhǎng)期，POD活性又開(kāi)始下降，在第15天和第30天其活性各有一個(gè)明顯的峰值，屬雙峰型變化曲線。對(duì)照各時(shí)期POD活性值變化趨勢(shì)相對(duì)平緩，第一峰值出現(xiàn)在20 d,相對(duì)處理1和處理9更晚，但曲線總體變化趨勢(shì)與處理1和處理9大致相同。方差分析表明，處理1和處理9 POD活性值均極顯著的高于對(duì)照(F=19.64,p<0.01),處理1不同生根天數(shù)之間、處理9不同生根天數(shù)之間POD活性值差異均達(dá)到極顯著水平(F=1 367.96,p<0.01；F=1 345.78,p<0.01)。

圖4 大馬士革Ⅲ玫瑰扦插生根過(guò)程中POD活性變化

2.5.2PPO活性變化

3個(gè)處理PPO活性在插穗生根的不同時(shí)期變化曲線見(jiàn)圖5。由圖5可知，處理1和處理9插穗PPO活性變化趨勢(shì)大致相同，在愈傷組織誘導(dǎo)期(前15 d內(nèi))持續(xù)上升，15 d以后進(jìn)入不定根形成期和伸長(zhǎng)期，PPO活性逐步降低，但始終高于扦插初期。對(duì)照POD活性值曲線變化趨勢(shì)相對(duì)平緩，在第20天出現(xiàn)一個(gè)不明顯峰值，后期PPO活性也逐步降低。方差分析表明，處理1和處理9 PPO活性值均極顯著的高于對(duì)照(F=30.17,p<0.01)，處理1不同生根天數(shù)之間、處理9不同生根天數(shù)之間PPO活性值差異均達(dá)到極顯著水平(F=524.73,p<0.01；F=493.10,p<0.01)。

圖5 大馬士革Ⅲ玫瑰扦插生根過(guò)程中PPO活性變化

2.5.3IAAO活性變化

3個(gè)處理IAAO活性在插穗生根的不同時(shí)期變化曲線見(jiàn)圖6。由圖6可知，處理1插穗內(nèi)IAAO活性在前30 d內(nèi)逐步上升，并在30 d達(dá)到峰值，30 d以后進(jìn)入不定根伸長(zhǎng)期，活性逐步下降。處理9插穗IAAO活性變化趨勢(shì)與處理1大致相同，但在25 d活性達(dá)到峰值，此后進(jìn)入不定根形成期后期和伸長(zhǎng)期，IAAO活性逐步下降。對(duì)照IAAO活性曲線變化趨勢(shì)與處理9類似。方差分析表明，處理1和處理9 IAAO活性值均極顯著的低于對(duì)照(F=30.17,p<0.01)，處理1不同生根天數(shù)之間、處理9不同生根天數(shù)之間IAAO活性值差異均達(dá)到極顯著水平(F=79.54,p<0.01；F=669.26,p<0.01)。

圖6 大馬士革Ⅲ玫瑰扦插生根過(guò)程中IAAO活性變化

3 討 論

扦插作為常規(guī)無(wú)性繁殖技術(shù)具有簡(jiǎn)單、快速、高效、高質(zhì)量繁殖苗木和可完整的保持親本植株的優(yōu)良遺傳特性等優(yōu)點(diǎn)[13]，但植物扦插生根是一個(gè)復(fù)雜的生理生化過(guò)程,影響的因素較多，除了與植物自身遺傳特性相關(guān)外，還與處理插穗的生長(zhǎng)素種類、生長(zhǎng)素濃度、浸泡時(shí)間及扦插基質(zhì)等諸多外界因素密切相關(guān)[16-19]。本研究表明，大馬士革Ⅲ玫瑰插穗主要為愈傷組織生根型，兼有少量皮部生根類型，與趙蓓蓓等的研究結(jié)果一致，說(shuō)明同屬不同栽培種間插穗的成根生理基礎(chǔ)接近[5]。生長(zhǎng)素種類、生長(zhǎng)素濃度、浸泡時(shí)間和扦插基質(zhì)，對(duì)愈傷組織形成期、生根期、生根率、生根數(shù)、根長(zhǎng)和生根指數(shù)等生根指標(biāo)存在不同程度的影響。

3.1 生長(zhǎng)素種類和濃度、浸泡時(shí)間及扦插基質(zhì)對(duì)大馬士革Ⅲ玫瑰扦插生根的影響

外源生長(zhǎng)素通過(guò)影響插穗內(nèi)部養(yǎng)分的調(diào)配，提高插穗生根區(qū)的內(nèi)源生長(zhǎng)素水平和IAA氧化酶、過(guò)氧化酶活性，加速淀粉、蛋白質(zhì)水解和糖代謝，調(diào)節(jié)愈傷組織的形態(tài)建成，從而促進(jìn)根原基形成與生長(zhǎng)，促進(jìn)插穗發(fā)根[17,20-22]。本研究通過(guò)方差分析得到，生長(zhǎng)素種類對(duì)生根率和生根指數(shù)影響顯著，ABT 1處理的生根率和生根指數(shù)最高。生長(zhǎng)素濃度對(duì)生根數(shù)和生根指數(shù)影響顯著,最低濃度水平100 mg·L-1處理生根數(shù)和生根指數(shù)最高，表現(xiàn)出“低促高抑”效應(yīng)。浸泡時(shí)間對(duì)生根率和生根指數(shù)影響顯著，最短浸泡是2 h處理的生根率和生根指數(shù)最高，同樣也表現(xiàn)出“低促高抑”效應(yīng)。由極差分析可知，影響生根率、根長(zhǎng)、根數(shù)和生根指數(shù)的因素主次關(guān)系及理論優(yōu)組合不盡相同。影響生根率和生根指數(shù)的理論優(yōu)組合一致，均為A3B1C1D1(生長(zhǎng)素IBA，100 mg·L-1，浸泡2 h，珍珠巖作為扦插基質(zhì))，該組合在正交試驗(yàn)處理中不存在。而正交試驗(yàn)方差分析和隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)篩選出的大馬士革Ⅲ玫瑰扦插育苗的最佳處理組合均為處理1(100 mg·L-1的ABT 1，浸泡2 h,以珍珠巖為扦插基質(zhì))?？梢钥闯鲆陨?個(gè)組合均為采用最低濃度水平的生長(zhǎng)素，最短浸泡時(shí)間,更有利于提高大馬士革Ⅲ玫瑰扦插育苗效果，與本研究方差分析結(jié)果和Laubscher等[19]的研究結(jié)果一致。不同之處在于分別選擇了IBA和ABT 1作為生長(zhǎng)素，而多重比較的結(jié)果可知，IBA和ABT 1兩類生長(zhǎng)素處理對(duì)4個(gè)生根指標(biāo)的影響均無(wú)顯著差異。至于A3B1C1D1處理組合在具體實(shí)施中是否受因素水平間交互作用影響，作用效果是否優(yōu)于處理1，尚需進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。

基質(zhì)的組成與理化性狀決定著生根環(huán)境，理想的扦插基質(zhì)應(yīng)具有良好的透氣性[23-24]、保水性和養(yǎng)分儲(chǔ)備能力[25-26]，以及良好的氣-水平衡更有利于促進(jìn)不定根形成，增強(qiáng)根系活力[16,24,27]。本研究得出純珍珠巖基質(zhì)處理的生根率和生根指數(shù)都極顯著的高于另外2種扦插基質(zhì)，為大馬士革Ⅲ玫瑰扦插育苗最佳基質(zhì)，推測(cè)是因?yàn)檎渲閹r質(zhì)量輕、間隙大，保證了定期的水、溫、肥管理后，能同時(shí)滿足上述理想基質(zhì)的條件，非常有利于穿透生根，而且移栽也方便。

3.2 相關(guān)氧化酶在大馬士革Ⅲ玫瑰扦插過(guò)程中活性變化

處理1和處理9中3種氧化酶POD、PPO和IAAO活性與空白對(duì)照差異極顯著，表明使用ABT 1和IBA后改變了植物體內(nèi)3種氧化酶活性。在生根過(guò)程的不同天數(shù)，處理1和處理9三種氧化酶活性差異極顯著，表明大馬士革Ⅲ玫瑰的不定根發(fā)生和發(fā)展與三類酶活性有密切聯(lián)系。

POD與植物離體生根關(guān)系密切，是植物生根標(biāo)志性物質(zhì)之一[10]。本研究中處理1和處理9 POD活性在扦插后15 d和30 d均出現(xiàn)2個(gè)明顯峰值，與前人對(duì)其他植物的研究一致[8,11,28]。其活性在愈傷組織誘導(dǎo)期和不定根伸長(zhǎng)期內(nèi)持續(xù)升高，是插穗具有生根能力的標(biāo)志[29-30]。POD能氧化植物體內(nèi)IAA，消除過(guò)多的內(nèi)源IAA，更有利于根原基的誘導(dǎo)和不定根的形成[8,11]。處理1和處理9 POD活性值在生根過(guò)程中均極顯著的高于對(duì)照，說(shuō)明2處理均有效提高了插穗內(nèi)源POD活性，提高了扦插生根效果。

許多植物插穗中含有大量的酚類化合物，是抑制扦插生根的主要內(nèi)源物質(zhì)之一[31]，而PPO的一個(gè)重要生理功能就是催化酚類物質(zhì)和IAA形成一種“IAA-酚酸復(fù)合物”[9]，這種復(fù)合物是一種生根的輔助因子，能夠促進(jìn)不定根形成[32]，PPO還能催化生長(zhǎng)素的代謝，促進(jìn)不定根的發(fā)生與發(fā)育[10]。本研究中處理1和處理9插穗PPO活性在愈傷組織誘導(dǎo)期內(nèi)持續(xù)上升，導(dǎo)致植物體內(nèi)生產(chǎn)更多的“IAA-酚酸復(fù)合物”，促進(jìn)了不定根的形成，進(jìn)入不定根形成期和伸長(zhǎng)期，PPO活性逐步降低，但始終高于扦插初期，促進(jìn)了不定根的繼續(xù)生長(zhǎng)。并且兩處理PPO活性值在整個(gè)生根過(guò)程中均極顯著高于對(duì)照，說(shuō)明兩處理均有效提高了插穗內(nèi)源PPO活性。這與先前的相關(guān)研究結(jié)果一致[8,11]。

IAAO是氧化IAA的專一性酶，因此插穗內(nèi)的IAAO酶活性，能調(diào)節(jié)插穗內(nèi)源生長(zhǎng)素IAA水平，而IAA的尤為重要的生理功能就是促進(jìn)插穗不定根的形成[11]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理1和處理9插穗IAAO活性在愈傷組織形成和不定根形成期內(nèi)持續(xù)上升，使插穗內(nèi)IAA水平降低，符合低IAA水平有利于生根的觀點(diǎn)[11,33-34]，進(jìn)入不定根伸長(zhǎng)期后IAAO活性逐步下降，使得插穗內(nèi)源IAA水平升高，高含量的IAA能促進(jìn)根的生長(zhǎng)[10,28]。兩處理PPO活性值在整個(gè)扦插期內(nèi)始終極顯著低于對(duì)照水平。

4 結(jié) 論

大馬士革Ⅲ玫瑰屬皮部生根類型，常規(guī)方式扦插生根率低。本研究采用L9(34)正交試驗(yàn)篩選出最佳扦插育苗因素組合(100 mg·L-1的ABT 1，浸泡2 h，以珍珠巖為扦插基質(zhì))，可使扦插生根率達(dá)到92%，有效解決了該品種扦插生根較難的實(shí)際問(wèn)題。

外源生長(zhǎng)素處理改變了大馬士革Ⅲ玫瑰插穗生根過(guò)程中3種主要氧化酶POD、PPO和IAAO活性水平及相互關(guān)系，在生根過(guò)程中均呈現(xiàn)一定的規(guī)律性變化，與不定根發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。它們?cè)谏^(guò)程中的作用可能是既獨(dú)立又聯(lián)系，進(jìn)而影響插穗生根效果。

植物插穗生根過(guò)程的機(jī)制較為復(fù)雜，影響大馬士革Ⅲ玫瑰插穗生根的生理生化因素也是多方面的。后續(xù)研究將圍繞轉(zhuǎn)錄組和蛋白組等分子生物學(xué)方法揭示大馬士革Ⅲ玫瑰扦插生根發(fā)育的分子生物學(xué)機(jī)制展開(kāi)，以期進(jìn)一步揭示其扦插育苗的生根機(jī)理。