陸湘云,張艷玲,鄧榮艷,楊 梅
(1.廣西國(guó)有高峰林場(chǎng),南寧 530001;2.廣西大學(xué)林學(xué)院,南寧 530004)
翅莖白粉藤(Cissushexangularis)為葡萄科白藤屬木質(zhì)藤本,分布于廣東、海南、廣西等地,生于山地疏林中,喜高溫半遮蔽環(huán)境[1,2]。翅莖白粉藤是熱帶及亞熱帶地區(qū)的特色藥用植物,具有祛風(fēng)除濕、活血通絡(luò)之功效[3]。中國(guó)翅莖白粉藤植物資源蘊(yùn)含豐富,目前從其研究現(xiàn)狀來看,對(duì)翅莖白粉藤的研究主要集中在其植物的化學(xué)成分、藥用價(jià)值等方面。翅莖白粉藤植物中含有糖類、苷類、皂苷、鞣質(zhì)、黃酮類、酚類、香豆素、生物堿及揮發(fā)油等化學(xué)成分[4],尤其是白藜蘆醇具有抗內(nèi)皮素-1和蛇毒、抗過敏、抗腫瘤、抗肝損傷等作用[5],具有很大的開發(fā)利用潛力。
目前,多以采集翅莖白粉藤野生植株作為藥用原料,而很少對(duì)翅莖白粉藤進(jìn)行人工栽培。由于翅莖白粉藤萌孽及結(jié)種量不多,因此,天然狀態(tài)下的野生植株數(shù)量不足使開發(fā)利用受到一定限制。加強(qiáng)翅莖白粉藤無性繁殖培育技術(shù)研究,對(duì)培育優(yōu)質(zhì)翅莖白粉藤苗木、擴(kuò)大翅莖白粉藤的人工栽培起到積極的推動(dòng)作用。目前對(duì)翅莖白粉藤扦插繁殖技術(shù)的報(bào)道較少。本研究采用不同濃度ABT(生根粉)、IAA(吲哚乙酸)、NAA(a-萘乙酸)3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理翅莖白粉藤穗條,分析植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)翅莖白粉藤扦插生根的影響,旨在為翅莖白粉藤的扦插繁殖提供借鑒,推進(jìn)其快速、大量繁殖。
本試驗(yàn)在廣西大學(xué)林學(xué)院苗圃基地進(jìn)行,該基地位于廣西省南寧市東經(jīng)108°22′、北緯22°48′,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,濕潤(rùn)多雨,陽光充沛,氣候溫和,夏長(zhǎng)冬短,年平均氣溫在21.2℃左右,年均降雨量達(dá)1 350 mm,平均相對(duì)濕度為80%,氣候條件適宜翅莖白粉藤的繁殖生長(zhǎng)。
2019年2月20日采集無病蟲害、生長(zhǎng)健壯的一年生翅莖白粉藤枝條,制備插穗長(zhǎng)度為10~15 cm,每個(gè)枝條帶2個(gè)節(jié)并保留1片葉子,所留的葉子減掉1/2。采用單因素完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn),設(shè)置植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑不同質(zhì)量濃度,生根粉(ABT)100、200、300、400 mg/L,吲哚丁酸(IAA)100、200、300、400 mg/L,萘乙酸(NAA)100、200、300、400 mg/L,未經(jīng)過生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理組(CK)。每個(gè)處理重復(fù)3次,每個(gè)重復(fù)10根用橡皮筋扎成一捆,置于1%多菌靈中浸泡30 min后用清水沖凈,置于不同的生根劑中浸泡2 h后,扦插于河沙基質(zhì)中。沙床于扦插前1 d用0.1%濃度的KMnO4消毒,扦插時(shí)用清水沖洗干凈。2019年4月20日統(tǒng)計(jì)生根情況,測(cè)定扦插生根后插穗可溶性糖、可溶性糖蛋白及過氧化物酶(POD)活性等生理指標(biāo)。
扦插60 d后測(cè)定各處理插穗的生根數(shù)、最長(zhǎng)根長(zhǎng)以及其扦插生根后插穗的生理指標(biāo),各指標(biāo)取平均值。采用蒽酮法測(cè)定可溶性總糖含量[6],采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量[7],采用愈創(chuàng)木酚比色法測(cè)定過氧化物酶(POD)活性[8]。
采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析和多重比較(Duncan法,α=0.05),并用歐幾米德En多重向量法[9]對(duì)各處理進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
2.1.1 不同處理對(duì)翅莖白粉藤生根率的影響 由圖1可知,IAA 300 mg/L處理的插穗生根率最低只有63.3%,CK生根率次低為66.7%,3種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理除IAA 300 mg/L外,其他調(diào)節(jié)劑對(duì)插穗生根率都有促進(jìn)作用,各處理間無顯著差異,其中ABT 100mg/L、IAA 400 mg/L、NAA 100 mg/L處理插穗生根率較高,均達(dá)96.7%。NAA處理的插穗扦插生根率優(yōu)于其他處理。
圖1 不同處理下翅莖白粉藤插穗的生根率
2.1.2 不同處理對(duì)翅莖白粉藤生根數(shù)的影響 從圖2可知,不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理翅莖白粉藤插穗生根數(shù)都比CK組生根數(shù)(2個(gè))多,其中ABT 100 mg/L處理的插穗生根數(shù)顯著高于其他處理,單個(gè)插穗平均生根數(shù)達(dá)19個(gè)不定根。3種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的插穗,其中ABT處理的插穗生根效果最好,插穗生根數(shù)最多,更有利于插穗的生根,而插穗生根數(shù)隨著ABT處理的濃度的升高而降低,說明高濃度ABT抑制了插穗的生根數(shù),低濃度有利于扦插生根數(shù)的增加;NAA、IAA處理的插穗生根效果較差。
圖2 不同處理下翅莖白粉藤單株插穗平均生根數(shù)
2.1.3 不同處理對(duì)翅莖白粉藤根長(zhǎng)的影響 由圖3可知,NAA 100 mg/L處理的翅莖白粉藤單個(gè)插穗最長(zhǎng)根長(zhǎng)平均值達(dá)83.56 cm,顯著高于大部分處理,而CK的單個(gè)插穗不定根最長(zhǎng)根長(zhǎng)平均值最低,僅有49.65 cm,表明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在一定程度上能夠促進(jìn)插穗不定根的生長(zhǎng)。3種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的插穗中,NAA處理更有利于插穗不定根的生長(zhǎng);ABT處理的插穗平均不定根根長(zhǎng)較短,促進(jìn)效果不明顯。在不同濃度生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理下,ABT 400 mg/L、IAA 400 mg/L、NAA 300 mg/L對(duì)翅莖白粉藤扦插不定根的生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用。
圖3 不同處理下插穗扦插生根的最長(zhǎng)根長(zhǎng)平均值
2.2.1 不同處理對(duì)翅莖白粉藤可溶性糖含量的影響 測(cè)定插穗生根后其可溶性糖含量能夠很好地說明生根情況的好壞程度,可溶性糖含量低,插穗生根消耗的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多,扦插生根能力好[10]。由圖4可知,與對(duì)照(CK)相比,經(jīng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的插穗消耗可溶性糖含量較多,說明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能促進(jìn)對(duì)可溶性糖的消耗用于其自生的生根發(fā)育,在一定程度上促進(jìn)插穗生根,提高生根能力[11]。CK的插穗可溶性糖含量最高,達(dá)6.604 mg/g,而ABT 100 mg/L處理的插穗可溶性糖含量最低,只有3.411 mg/g,表明CK處理的插穗在扦插生根過程中消耗可溶性糖量最少,ABT 100 mg/L處理的插穗消耗可溶性糖量最多,進(jìn)一步說明ABT 100 mg/L處理的插穗扦插生根最旺盛,對(duì)翅莖白粉藤扦插生根有明顯的促進(jìn)作用。對(duì)比3種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的插穗可知,ABT處理的插穗可溶性糖含量較低,ABT促進(jìn)扦插生根作用效果較明顯。在不同濃度生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理下,ABT 100 mg/L、IAA 400 mg/L、NAA 100 mg/L處理的插穗可溶性含糖量較低,其對(duì)翅莖白粉藤扦插不定根的生長(zhǎng)促進(jìn)作用較強(qiáng)。
圖4 不同處理下翅莖白粉藤插穗可溶性糖含量
2.2.2 不同處理對(duì)翅莖白粉藤可溶性蛋白含量的影響 由圖5可知,翅莖白粉藤CK的插穗可溶性蛋白含量最高,達(dá)28.470 mg/g,而IAA 400 mg/L處理的插穗可溶性蛋白含量最低,只有15.518 mg/g。經(jīng)過生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的插穗扦插生根后可溶性蛋白含量比CK處理偏低,表明生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在一定程度上能促進(jìn)扦插穗條對(duì)可溶性蛋白的利用。通過方差分析可知,不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、不同濃度處理的翅莖白粉藤扦插生根后的可溶性蛋白含量存在顯著差異。不同處理組之間可溶性蛋白含量雖然存在顯著差異,但沒有表現(xiàn)出扦插生根顯著的相關(guān)性,只經(jīng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的插穗可溶性蛋白含量偏低。在不同濃度生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理下,ABT 200 mg/L、IAA 400 mg/L、NAA 400 mg/L處理的插穗可溶性蛋白含量較低,其對(duì)翅莖白粉藤扦插不定根的生長(zhǎng)促進(jìn)作用較強(qiáng)。
圖5 不同處理下翅莖白粉藤插穗的可溶性蛋白含量
2.2.3 不同處理對(duì)翅莖白粉藤過氧化物酶(POD)活性的影響 研究顯示,較高的POD活性對(duì)插穗不定根的誘導(dǎo)和形成生長(zhǎng)具有積極作用。由圖6可知,不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、不同濃度處理對(duì)翅莖白粉藤扦插生根后的插穗POD活性顯著提高,與CK處理存在顯著差異。其中,ABT 100 mg/L處理的插穗POD活性最高,達(dá)452.33 U/(g·FW·min),而CK的插穗POD活性最低,只有201.00 U/(g·FW·min),這表明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在一定程度可提高插穗的POD活性。3種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的插穗,ABT處理的插穗POD活性較高,IAA處理相對(duì)較低。在不同濃度生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理下,ABT 100 mg/L、IAA 400 mg/L、NAA 100 mg/L處理的插穗POD活性較高,對(duì)翅莖白粉藤扦插不定根的生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用。
圖6 不同處理下翅莖白粉藤插穗的POD活性
用歐幾米德En多向量理論綜合評(píng)定法對(duì)不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理翅莖白粉藤扦插生根進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。綜合評(píng)價(jià)(表1)可得,各生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理最適濃度為ABT 100 mg/L、IAA 400 mg/L、NAA 100 mg/L,隨著生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑ABT、NAA濃度的增大,促進(jìn)扦插生根效果越差。
表1 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑不同濃度處理翅莖白粉藤多向量坐標(biāo)綜合評(píng)價(jià)
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)碳水化合物對(duì)于扦插生根具有重要作用,是插穗在扦插生長(zhǎng)生根過程中主要的供能物質(zhì),為不定根的形成與伸長(zhǎng)提供必要的能量來源[12]。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理能夠促進(jìn)插穗對(duì)碳水化合物(可溶性糖與可溶性蛋白質(zhì))的消耗[13],提高POD活性,在一定程度上促進(jìn)插穗生根和不定根的生長(zhǎng),使根系發(fā)達(dá),提高生根率[14]。扦插繁殖的生根數(shù)目、不定根根長(zhǎng)能夠反映出插穗生長(zhǎng)、生根情況的好壞程度,生根數(shù)目越多、不定根根長(zhǎng)越長(zhǎng),扦插生根能力越好,生長(zhǎng)越旺盛,更能成活長(zhǎng)成新植株[15]。本研究表明,不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑不同濃度處理翅莖白粉藤插穗進(jìn)行扦插生根,對(duì)其生根有促進(jìn)作用,生根率顯著提高,不定根數(shù)目、根長(zhǎng)增加。李雙雙等[16]研究表明,ABT處理的金櫻子插條的存活率、生根率、平均根數(shù)、最長(zhǎng)根長(zhǎng)以及平均根長(zhǎng)皆優(yōu)于其他處理,用ABT處理金櫻子插條生根效果最佳。本研究中,ABT處理的翅莖白粉藤插穗消耗可溶性糖與可溶性蛋白質(zhì)較多,POD活性較高,生根情況最好,更有利于插穗的生根。可溶性蛋白與整個(gè)植物或組織的代謝密切相關(guān),它不僅調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化,而且對(duì)于植物形態(tài)發(fā)生、生長(zhǎng)發(fā)育是必不可少的[17]。不同處理之間可溶性蛋白含量雖然存在顯著差異,但沒有表現(xiàn)出扦插生根顯著的相關(guān)性,只經(jīng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理過的插穗可溶性蛋白含量偏低一些。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在一定程度提高插穗的POD活性,促進(jìn)不定根的誘導(dǎo)和伸長(zhǎng),宋金耀等[18]研究發(fā)現(xiàn),在不定根誘導(dǎo)期蘋果的POD活性升高,較高的POD活性可促進(jìn)IAA的分解進(jìn)而促進(jìn)根原基誘導(dǎo)。本研究IAA處理的插穗POD活性比另兩種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑相對(duì)較低,生根指標(biāo)較差。適宜濃度生根效果更好,更能促進(jìn)扦插生根生長(zhǎng),生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度越高反而不利于插穗的生根[19],隨著濃度的增大,各生理指標(biāo)與清水對(duì)照組的差異不明顯,表明一定濃度的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑更能明顯促進(jìn)扦插生根。
綜合分析,ABT(生根粉)處理的插穗生根效果相對(duì)較好,扦插生根率、生根數(shù)、不定根根長(zhǎng)的生根情況都比較良好,生理特性方面也具有一定優(yōu)勢(shì),消耗更多的碳水化合物,根系活力(POD活性)更高。3種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑不同濃度處理綜合評(píng)定可知,各生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑最適濃度為ABT 100 mg/L、IAA 400 mg/L、NAA 100 mg/L。