降香黃檀生根的生理機(jī)制

徐珊珊，徐大平，洪 舟，劉小金，楊曾獎(jiǎng)，李毓琦，薛世玉，郭俊譽(yù)

（1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 熱帶林業(yè)研究所，廣東 廣州 510520；2.南京林業(yè)大學(xué)，江蘇 南京 210037）

降香黃檀Dalbegia odorifera是豆科Leguminosae黃檀屬Dalbergia的半落葉喬木，是我國(guó)最珍貴的熱帶樹種，國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)植物。降香黃檀生長(zhǎng)旺盛、枝葉發(fā)達(dá)，具有一定的固碳釋氧和降溫增濕能力[1]；根部具有固氮菌，能改良土壤[2]；對(duì)石漠化環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，是優(yōu)良的喀斯特石漠化地區(qū)造林樹種，具有很大的生態(tài)效益[3]。降香黃檀根部心材供藥用部分名降香，具有一定的藥用價(jià)值，可用于治療高血壓、冠心病和心絞痛等疾病[4]。降香黃檀的木材優(yōu)質(zhì)且名貴，以其木材為原料制作的精美家具、工藝品和藝術(shù)品具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是非常珍貴的消費(fèi)品和收藏品。近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，降香黃檀木材需求量越來越多，而現(xiàn)有商品材幾乎都來源于野生資源，過度的采伐已經(jīng)使野生資源急劇減少，木材供應(yīng)嚴(yán)重不足，因此迫切需要進(jìn)行人工栽培。

自20世紀(jì)50年代以來，降香黃檀已在廣東、廣西、福建等多地引種成功，并可進(jìn)行大面積造林，生長(zhǎng)良好[5-6]。種質(zhì)資源調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)降香黃檀中存在豐富的遺傳變異，為遺傳改良提供了豐富的材料[7]。目前對(duì)降香黃檀的研究主要集中在引種栽培、心材形成、組織培養(yǎng)和高效培育等方面，鮮有關(guān)于其扦插繁殖研究的報(bào)道。扦插繁殖是保存林木優(yōu)良遺傳性狀（珍貴樹種、抗逆類基因）的重要手段[8]，因此，開展降香黃檀扦插繁殖試驗(yàn)，通過研究降香黃檀不定根形成過程中的內(nèi)源物質(zhì)的變化過程，探討其無性繁殖生根機(jī)理，是解決降香黃檀扦插繁殖成功的關(guān)鍵所在，為形成完善實(shí)用的培育技術(shù)體系，保持母本的優(yōu)良性狀，探討多種繁殖方法，保證優(yōu)質(zhì)種苗供應(yīng)等提供理論支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)插穗采自中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所（以下簡(jiǎn)稱“熱林所”）苗圃，位于廣東省廣州市，113°23′E，23°11′N。選取生長(zhǎng)健壯、無病蟲害的1年生降香黃檀實(shí)生苗剪成長(zhǎng)度為16 cm左右、帶有3～4 個(gè)飽滿芽的不帶葉插穗，插穗上端平切，切口距離第1 輪芽0.5 cm 以上，下端斜切，切口于腋芽背面下方1 cm 處。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2019年10月17日—12月5日在熱林所溫室進(jìn)行。扦插容器選用32 孔黑色穴盤（規(guī)格：60 mm×60 mm×115 mm），扦插基質(zhì)選用V（黃心土）∶V（泥炭土）=1∶1 的混合基質(zhì)。扦插前3 d，用5 g·L-1的高猛酸鉀溶液對(duì)基質(zhì)進(jìn)行消毒，覆蓋塑料薄膜，扦插前1 d 打開塑料薄膜。插穗采集后先用1 g·L-1的多菌靈溶液浸泡下端10 min 進(jìn)行消毒，然后用清水沖洗干凈，最后用500 mg·L-1的ABT1 生根粉浸泡10 min，采用引洞法進(jìn)行扦插。為了防止插穗脫水死亡而影響成活率，最好邊采邊插，插穗要保持濕潤(rùn)。扦插后，覆蓋塑料薄膜和遮陰網(wǎng)，每7～10 d 交替使用1 g·L-1的多菌靈溶液和3 g·L-1的高錳酸鉀溶液進(jìn)行消毒。本試驗(yàn)進(jìn)行4 次重復(fù)，每重復(fù)扦插64 個(gè)插穗。

1.3 調(diào)查指標(biāo)、測(cè)定方法及數(shù)據(jù)處理

扦插48 d 后統(tǒng)計(jì)生根率、不定根數(shù)量、不定根長(zhǎng)、不定根粗、根生物量、新梢數(shù)、葉生物量。扦插后每隔6 d 取樣1 次（取樣時(shí)間分別為0、6、12、18 d），共取樣4 次，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取3 根插穗（插穗明顯死亡的不取樣），將插穗清洗干凈后，剝?nèi)〔逅牖? cm 部分，剪碎混勻后放入離心管中，液氮處理后放入-80℃的超低溫冰箱中備用。采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖和淀粉含量，采用酶聯(lián)免疫吸附分析法（ELISA）測(cè)定可溶性蛋白含量[9]、植物激素（IAA、GA3、ABA、ZR、CTKs）含量[10]、相關(guān)酶（IAAO、PPO、SOD、POD）活性[11]。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2016 軟件進(jìn)行分析并作圖，采用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行方差分析和Duncan 多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 降香黃檀扦插生根統(tǒng)計(jì)

1年生降香黃檀扦插48 d 后，根系指標(biāo)如表1所示。根據(jù)對(duì)降香黃檀扦插生根過程的外部形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)，扦插后0～6 d 為降香黃檀的愈傷組織高發(fā)期，在此時(shí)期內(nèi)愈傷組織基本形成，部分插穗芽部開始萌生；6～12 d 為不定根誘導(dǎo)期，此時(shí)期內(nèi)插穗皮層發(fā)生了一系列的分子和生理生化變化，插穗開始展葉；12～18 d 是不定根的生長(zhǎng)發(fā)育期，此時(shí)期伴隨著細(xì)胞分裂、根原基的形成和不定根的伸長(zhǎng)，插穗的葉子也逐漸長(zhǎng)大。

表1 降香黃檀扦插生根統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 1 Statistical results of cutting rooting of D.odorifera

2.2 降香黃檀扦插生根過程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量動(dòng)態(tài)變化特征

2.2.1 碳水化合物含量

插穗生根的過程必然要消耗一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可溶性糖和淀粉是這一過程的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來源[8]。降香黃檀在扦插生根過程中可溶性糖和淀粉含量均呈“下降—上升—下降”趨勢(shì)，拐點(diǎn)均出現(xiàn)在扦插后第6 天和第12 天（圖1）。扦插初期，插穗處于逆境傷害中，新陳代謝速度加快，蒸騰作用較強(qiáng)，愈傷組織的形成和芽的萌生消耗了大量的可溶性糖導(dǎo)致其含量急劇下降；此時(shí)淀粉逐漸水解以補(bǔ)充可溶性糖含量，用于插穗的生命活動(dòng)，從而導(dǎo)致其含量緩慢下降。扦插6 d 后，插穗逐漸適應(yīng)逆境條件，愈傷組織和芽基本形成，導(dǎo)致可溶性糖含量短暫回升，為不定根的生長(zhǎng)積累營(yíng)養(yǎng)；此時(shí)期不再需要淀粉水解來補(bǔ)充可溶性糖含量導(dǎo)致淀粉含量逐漸上升。不定根生長(zhǎng)期，插穗呼吸作用逐漸增強(qiáng)，大量不定根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)需要消耗能量，導(dǎo)致可溶性糖和淀粉含量再次下降?？扇苄蕴呛偷矸酆孔畹椭稻霈F(xiàn)在扦插第18 天，分別為161.65 μg·g-1和4.90 mg·g-1，且低于扦插前，表明扦插生根過程必定消耗了一定量的可溶性糖和淀粉來提供能量。方差分析表明，扦插第0 天與第6 天可溶性糖含量差異極顯著（P＜0.01），不定根形成后（18 d）與未扦插時(shí)（0 d）插穗內(nèi)可溶性糖含量差異極顯著（P＜0.01）；不同扦插時(shí)期淀粉含量差異不顯著（P＞0.05）。

圖1 降香黃檀扦插生根過程中可溶性糖和淀粉含量變化特征Fig.1 Change characteristics of soluble sugar and starch content during adventitious root formation of D.odorifera

2.2.2 可溶性蛋白含量

可溶性蛋白含量在降香黃檀扦插生根過程中呈一直下降的趨勢(shì)（圖2），不定根形成后（18 d）的可溶性蛋白含量比扦插前（0 d）下降了25%，表明降香黃檀插穗消耗了大量的可溶性蛋白來促進(jìn)新細(xì)胞的形成和根系生長(zhǎng)。扦插前期和后期下降速率高于扦插中期，表明為愈傷組織的形成和不定根生長(zhǎng)提供能量的可溶性蛋白含量和酶類物質(zhì)消耗較快，而產(chǎn)生的可溶性蛋白較少。方差分析表明，扦插第0 天（4.71 mg·g-1）與第12 天（3.96 mg·g-1）和第18 天（3.54 mg·g-1）插穗內(nèi)可溶性蛋白含量差異極顯著（P＜0.01）。

圖2 降香黃檀扦插生根過程中可溶性蛋白變化特征Fig.2 Change characteristics of soluble protein content during adventitious root formation of D.odorifera

2.3 降香黃檀扦插生根過程中植物激素含量動(dòng)態(tài)變化特征

2.3.1 生長(zhǎng)素

IAA 含量在降香黃檀扦插生根過程中呈一直下降的趨勢(shì)（圖3），且下降速率逐漸變緩。扦插初期，IAA 含量下降較快，可能是插穗處于切割逆境傷害中，新陳代謝速度加快，同時(shí)也說明愈傷組織的形成會(huì)消耗大量的IAA。不定根形成后（18 d）的IAA 含量比扦插前（0 d）下降了17.68%，表明較低濃度的IAA 有利于不定根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。方差分析表明，扦插第0 天與第12 天和第18 天的IAA 含量差異極顯著（P＜0.01），扦插第6 天與其它階段的IAA 含量差異不顯著（P＞0.05）。

圖3 降香黃檀扦插生根過程中IAA 含量變化特征Fig.3 Change characteristics of IAA content during adventitious root formation of D.odorifera

2.3.2 細(xì)胞分裂素

在降香黃檀扦插生根過程中CTKs 與ZR 含量均呈“下降—上升—下降”的趨勢(shì)（圖4）。扦插前期，愈傷組織的增殖消耗了一定的CTKs 和ZR；扦插中期，CTKs 和ZR 逐漸積累，為后期不定根的伸長(zhǎng)做好準(zhǔn)備；扦插后期，不定根的形成消耗了大量的CTKs 和ZR，導(dǎo)致第18 天的CTKs含量不顯著低于第0 天，第18 天的ZR 含量極顯著低于第0 天。方差分析結(jié)果表明，扦插第6 天與第12 天、第18 天的CTKs 含量差異極顯著（P＜0.01）；扦插第18 天與第6 天和第12 天的ZR 含量差異達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。

圖4 降香黃檀扦插生根過程中細(xì)胞分裂素含量變化特征Fig.4 Change characteristics of cytokinin content during adventitious root formation of D.odorifera

2.3.3 赤霉素

在降香黃檀扦插生根過程中GA3含量呈先下降后上升的單峰變化趨勢(shì)（圖5）。0～6 d，插穗開始形成愈傷組織，GA3含量緩慢下降；6～12 d，插穗開始誘導(dǎo)不定根的形成，GA3含量急速下降到谷底，GA3最低值為3.74 ng·g-1；12～18 d；進(jìn)入插穗不定根伸長(zhǎng)生長(zhǎng)期，GA3含量緩慢回升，此時(shí)GA3水平的提高有利于不定根皮層細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng)速度。總體來看，扦插第18 d 比0 d 下降了21.80%。方差分析結(jié)果表明，0 d 與12 d 和18 d，6 d 與12 d 和18 d 插穗內(nèi)的GA3含量差異達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。

圖5 降香黃檀扦插生根過程中GA3 含量變化特征Fig.5 Change characteristics of GA3 content during adventitious root formation of D.odorifera

2.3.4 脫落酸

在降香黃檀扦插生根過程中ABA 含量的變化如圖6所示。愈傷組織形成期下降，不定根誘導(dǎo)期上升，不定根生長(zhǎng)期下降。在愈傷組織形成期和不定根生長(zhǎng)期分別下降了13.64%和15.64%。扦插第18 天比扦插第0 天下降了15.32%。方差分析結(jié)果表明，扦插第0 天和第18 天的ABA 含量差異顯著（P＜0.05）。

圖6 降香黃檀扦插生根過程中ABA 變化特征Fig.6 Change characteristics of ABA content during adventitious root formation of D.odorifera

2.3.5 激素比值

對(duì)大多數(shù)植物來說，IAA、ZR 能促進(jìn)扦插生根，ABA 則抑制扦插生根，因此IAA/ABA 和ZR/ABA 值對(duì)于不定根的形成具有很大的影響。降香黃檀插穗內(nèi)IAA/ABA、ZR/ABA 在扦插后0～6 d逐漸升高，并達(dá)到峰值；在6～12 d 逐漸降低，并在12 d 時(shí)達(dá)到谷值；在12～18 d 逐漸回升。ZR/IAA 值在扦插后0～6 d 緩慢上升，在6～12 d 繼續(xù)上升并達(dá)到峰值，在12～18 d 逐漸降低。GA3/IAA 值則一直處于較為平緩的狀態(tài)。

2.4 降香黃檀扦插生根過程中酶活性動(dòng)態(tài)變化特征

圖7 降香黃檀扦插生根過程中植物激素比值變化Fig.7 Changes of the ratio of endogenous hormone during adventitious root formation of D.odorifera

在降香黃檀扦插生根過程中，SOD、PPO 和POD 活性呈一直下降的變化趨勢(shì)（圖8A—C）。其中，SOD 活性在扦插前期和后期下降速度緩慢，扦插中期下降速度較快；而PPO 和POD 活性變化速度正相反，PPO 和POD 活性在前期和后期下降速度較快，在中期下降緩慢。方差分析表明，扦插第6 天與第18 天的SOD、PPO 和POD 活性差異均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），且SOD 不定根形成后（18 d）比扦插前（0 d）下降了15%，PPO 下降了20%，POD 下降了23%。IAAO 活性在降香黃檀插穗生根過程中表現(xiàn)出先降低后升高的單峰變化趨勢(shì)（圖8D）。扦插0～6 d 內(nèi)，IAAO 活性迅速下降，并在扦插第6 d 達(dá)到谷值（1.93 IU·g-1）；扦插6～12 d 時(shí)處于降香黃檀不定根誘導(dǎo)期，此時(shí)愈傷組織逐漸形成，不定根開始形成，IAAO 活性緩慢上升；扦插后12～18 d，不定根逐漸伸長(zhǎng)，IAAO 活性快速上升，并在扦插第18 d 達(dá)到最高值（2.19 IU·g-1）。方差分析結(jié)果表明，扦插不同階段的IAAO 活性差異不顯著（P＞0.05）。

圖8 降香黃檀扦插生根過程中酶活性變化特征Fig.8 Change characteristics of enzyme activities during adventitious root formation of D.odorifera

3 結(jié)論與討論

3.1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與插穗生根的關(guān)系

可溶性糖既可作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和防脫水劑，也可作抗氧化劑，起到保護(hù)插穗的作用[12]。淀粉可以在淀粉酶和GA3的作用下水解為可溶性糖，以補(bǔ)充消耗掉的可溶性糖?？扇苄缘鞍撞粌H是生根的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還是調(diào)節(jié)代謝的某些酶類物質(zhì)，具有增強(qiáng)插穗抗逆性的作用。本試驗(yàn)中可溶性糖和淀粉均呈“下降—上升—下降”的趨勢(shì)，而可溶性蛋白呈一直下降的趨勢(shì)，說明降香黃檀扦插生根過程需要消耗大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)支持愈傷組織的形成、不定根的誘導(dǎo)、形成和伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。本試驗(yàn)對(duì)可溶性蛋白含量的研究結(jié)果與杜偉等[13]對(duì)桑樹MorusL.、曾炳山等[14]對(duì)柚木Tectona grandis、王小玲等[15]對(duì)四倍體刺槐TetraploidRobinia pseudoacacia的研究一致。綜上所述，可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量的變化與插穗不定根的形成過程密切相關(guān)。今后扦插時(shí)，在愈傷組織形成期和不定根生長(zhǎng)期適當(dāng)添加外源營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可能會(huì)提高生根率。

3.2 植物激素與插穗生根的關(guān)系

IAA是影響插穗不定根形成的主要植物激素，主要通過促進(jìn)形成層的分生組織細(xì)胞、韌皮射線細(xì)胞和皮層薄壁細(xì)胞的分裂和分化，從而促進(jìn)促愈傷組織和不定根的形成[16-17]。有些研究認(rèn)為較高濃度的IAA 有利于不定根的誘導(dǎo)和生長(zhǎng)[18]，但也有研究認(rèn)為IAA 含量的變化與林木生根能力的差異并沒有顯著的關(guān)系[19]，而是IAA 的代謝在不定根形成過程中起到重要作用[20]。此次研究結(jié)果更加印證了以往的研究結(jié)論，即IAA 含量的變化對(duì)不定根的形成起到了較為直接的調(diào)節(jié)作用[17]。本研究中，IAA 含量呈一直下降的趨勢(shì)，這與以往許多研究結(jié)果不一致，如美國(guó)流蘇Chionanthus virginicus插穗IAA 含量呈“上升—下降”趨勢(shì)[21]，沙生檉柳Tamarix taklamakanensis呈“上升—下降—上升”趨勢(shì)[22]，而國(guó)槐Sophora japonica則呈“下降—上升—下降”趨勢(shì)[23]。造成這種差異的原因可能是不同林木插穗內(nèi)不同濃度的IAA 在扦插進(jìn)程中起到的作用不盡相同[23]?？傮w來看，較低含量的IAA 有助于降香黃檀愈傷組織和不定根的形成與生長(zhǎng)發(fā)育。

扦插生根過程中插穗內(nèi)的CTKs 對(duì)不同種林木的作用具有多面性。一方面，CTKs 主要通過促進(jìn)維管形成層細(xì)胞的分裂和增殖，從而促進(jìn)愈傷組織和不定根的形成以及側(cè)芽的生長(zhǎng)和分化[24]；另一方面，CTKs 對(duì)一些林木插穗不定根的形成起到抑制作用[17,25]，還有一些研究認(rèn)為CTKs 對(duì)林木扦插生根的影響并不大[19]。ZR 是CTKs 的一種，適宜濃度的ZR 能夠促進(jìn)愈傷組織的形成、根原基的分化和不定根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)[26]。本研究中ZR 含量的變化與CTKs 變化規(guī)律相似，均呈“下降—上升—下降”的趨勢(shì)，這與王艷晶等[23]、俞良亮等[27]、吳文浩等[28]、韓繼紅等[29]對(duì)插穗內(nèi)ZR 含量變化的研究結(jié)果基本一致。因此ZR 與CTKs 對(duì)降香黃檀扦插生根的作用相似，即CTKs 和ZR 含量的降低有利于愈傷組織的形成和不定根的生長(zhǎng)，而CTKs 和ZR 含量的升高則有利于不定根的誘導(dǎo)。這與李永欣等[30]得出的較低的ZR 含量促進(jìn)根原基的分化，較高的ZR 含量有利于根原基的生長(zhǎng)的結(jié)論相反，究其原因可能是樹種不同所致。

GA3的主要作用是改變根內(nèi)皮層細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)的速度，促進(jìn)淀粉水解，為插穗生根提供能量，從而調(diào)控莖的伸長(zhǎng)和不定根的生長(zhǎng)[31-32]。GA3對(duì)不同林木扦插生根的作用不盡相同。GA3對(duì)于毛白楊Populus tomentosa等林木扦插生根主要起到抑制作用[19]；而對(duì)于樹牽牛Ipomoea fistulosa等林木則起到促進(jìn)作用[33]。本實(shí)驗(yàn)中，GA3呈“下降—上升”趨勢(shì)，表明低含量的GA3有利于降香黃檀插穗愈傷組織的形成和不定根的誘導(dǎo)；高含量的GA3有利于不定根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。何崇單等[32]對(duì)北美香柏Thuja occidentals扦插過程中的GA3含量變化的研究結(jié)果與本試驗(yàn)一致。

對(duì)于大多數(shù)植物來說，ABA 抑制插穗的生根[34]，但也有一些研究表明低濃度的ABA 能促進(jìn)生根[23]。本試驗(yàn)中，ABA 含量在愈傷組織形成期和不定根生長(zhǎng)期逐漸降低，在不定根誘導(dǎo)期逐漸升高，且IAA/ABA 在愈傷組織形成期和不定根生長(zhǎng)期逐漸升高，在不定根誘導(dǎo)期逐漸降低，表明較低水平的ABA 有助于降香黃檀愈傷組織的形成和不定根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，ABA 含量的升高有利于降香黃檀不定根的誘導(dǎo)。本試驗(yàn)結(jié)果與趙爽等[35]對(duì)山木通Clematis finetiana、張往祥等[36]對(duì)金雀花Cytisus scoparius、何崇單等[32]對(duì)北美香柏扦插生根過程中ABA 含量變化趨勢(shì)的研究一致。

插穗不定根形成的各個(gè)時(shí)期往往伴隨著植物激素含量的劇烈變化，插穗內(nèi)的IAA、CTKs、ZR、GA3和ABA 并不是單獨(dú)起作用的，而是呈現(xiàn)此消彼長(zhǎng)的協(xié)同作用共同調(diào)控不定根的形成和生長(zhǎng)發(fā)育，因此用不同激素的比值來衡量插穗生根的難易程度非常有意義。本研究中，IAA/ABA、ZR/ABA 值在降香黃檀愈傷組織形成期和不定根形成期均呈上升趨勢(shì)，并在扦插后第6天達(dá)到峰值，表明IAA、ZR 含量的上升和ABA 含量的下降協(xié)同作用，促進(jìn)了愈傷組織的形成和分化以及不定根的生長(zhǎng)發(fā)育；IAA/ABA、ZR/ABA 值在不定根誘導(dǎo)期呈下降趨勢(shì)，表明較低的IAA 和ZR 以及較高的ABA 含量有利于不定根的誘導(dǎo)形成。IAA/ABA、ZR/IAA、ZR/ABA 值均在不定根誘導(dǎo)期發(fā)生急劇變化，表明IAA、ZR、ABA 是誘導(dǎo)不定根產(chǎn)生的主要激素。GA3/IAA 值一直處于較為平穩(wěn)狀態(tài)，可能是由于ZR 和ABA 的調(diào)節(jié)作用大于GA3所致。由此可見，在降香黃檀扦插生根過程中，IAA、ZR、GA3和ABA 協(xié)同作用，達(dá)到一定的平衡狀態(tài)，在這種狀態(tài)下共同調(diào)控不定根的形成和成長(zhǎng)發(fā)育。

3.3 酶活性與插穗生根的關(guān)系

林木扦插生根過程中SOD、PPO、POD、IAAO 活性密切相關(guān)。SOD 是插穗體內(nèi)重要的保護(hù)酶，與POD 共同作用，構(gòu)成了降香黃檀體內(nèi)的酶促保護(hù)系統(tǒng)[37]。當(dāng)插穗受到逆境傷害產(chǎn)生活性氧或過氧化物時(shí)，體內(nèi)的酶促保護(hù)系統(tǒng)會(huì)及時(shí)作出反應(yīng)，清除有害物質(zhì)，保護(hù)細(xì)胞膜系統(tǒng)免受傷害[38-39]。本試驗(yàn)中SOD、POD 活性呈一直下降的趨勢(shì)，表明SOD 和POD 在扦插開始后就起到保護(hù)作用。但是在扦插初期，SOD 活性下降較為緩慢，POD 活性下降較為迅速，表明插穗膜脂過氧化程度較低，對(duì)逆境傷害適應(yīng)較快，降香黃檀插穗愈傷組織的形成需要消耗一定的SOD 和POD，POD 可能與木質(zhì)素的形成、IAA 的代謝以及阻止病原體的入侵有關(guān)[40-41]。一些研究認(rèn)為POD 活性一般呈單峰或雙峰變化[39,42-43]，但本研究中POD活性呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，可能與樹種特性有關(guān)，也可能與采穗母樹的年齡或采穗部位有關(guān)，這一點(diǎn)仍需進(jìn)一步探索。

PPO 可以催化酚類物質(zhì)與IAA 合成一種生根輔助因子“IAA-酚酸復(fù)合物”，通過調(diào)節(jié)IAA 的代謝，促進(jìn)愈傷組織和不定根的形成。在降香黃檀整個(gè)扦插生根過程中，PPO 活性呈一直降低的變化趨勢(shì)。在愈傷組織形成期，PPO 活性急速下降，此時(shí)期PPO 可以催化插穗基部的酚類物質(zhì)合成生根輔助因子，有利于促進(jìn)愈傷組織的形成；在不定根誘導(dǎo)期，PPO 活性下降非常緩慢，表明此時(shí)期PPO 活性對(duì)插穗不定根的誘導(dǎo)影響較??；在不定根形成期，不定根逐漸形成，酚類物質(zhì)逐漸被分解，因而PPO 活性逐漸降低，這有利于IAA 的積累，從而加快細(xì)胞分裂和分化，促進(jìn)不定根的生長(zhǎng)。

IAAO 能夠氧化插穗內(nèi)過多的IAA，從而調(diào)節(jié)IAA 水平，影響不定根的形成[44]。本研究中，愈傷組織形成期的IAAO 活性逐漸降低，氧化IAA 的速度逐漸降低，結(jié)合IAA 含量的變化，表明較高濃度的IAA 有利于愈傷組織的形成；扦插中期和后期，IAAO 活性逐漸升高，會(huì)氧化較多的IAA，導(dǎo)致IAA 含量降低，表明低濃度的IAA有利于不定根的形成和伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。這與姚銳等[41]和Nag 等[45]的研究結(jié)果一致。但也有一些研究表明，在不定根表達(dá)階段，較低的IAAO 活性能夠氧化少量的IAA，從而有助于不定根的形成。因此IAAO 對(duì)不定根的影因林木種類而異，IAAO 對(duì)不定根的作用仍有待于進(jìn)一步研究。

不定根形成的難易程度決定著林木扦插繁殖的難易程度。不定根形成由外部環(huán)境因子（生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、采穗母樹年齡、采穗部位、插穗規(guī)格和后期管理等）和內(nèi)部物質(zhì)變化（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、植物激素、酶活性和生根抑制物質(zhì)）共同決定。本試驗(yàn)通過對(duì)降香黃檀插穗生根進(jìn)程中不同時(shí)期的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、植物激素和酶活性變化過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，從而發(fā)現(xiàn)影響扦插生根的生理物質(zhì)并不是單一的，而是多種物質(zhì)相互促進(jìn)或制約共同調(diào)控著愈傷組織和不定根的產(chǎn)生。研究結(jié)果表明，降香黃檀在不同扦插時(shí)期的各種生理指標(biāo)出現(xiàn)一定的規(guī)律性變化，這種變化能夠反映了插穗在逆境條件下為存活而表現(xiàn)的應(yīng)激反應(yīng)。在外界環(huán)境基本處于一致的條件下，插穗體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、植物激素和酶活性對(duì)插穗能否生出不定根起到關(guān)鍵的作用。除了本研究中的生理物質(zhì)外，影響降香黃檀扦插生根的內(nèi)部物質(zhì)還有很多，其相互作用較為復(fù)雜。因此，對(duì)于降香黃檀的生根機(jī)理研究仍需大量的實(shí)踐探索。