王燦燦 湯丹峰 孔祥軍 邱愛(ài)華 周瑞陽(yáng)

摘 要 以2個(gè)常規(guī)水稻品系為材料，分別用100 mg/L ABT1、ABT2和ABT6浸泡高節(jié)位莖段1 h后，進(jìn)行水培試驗(yàn)。結(jié)果表明：（1）ABT生根粉處理后，根鮮重、總根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根平均直徑、根鮮重均比對(duì)照顯著增加，說(shuō)明生根粉處理后促進(jìn)了根系生長(zhǎng)；（2）對(duì)照組的根系活力在抽穗后急劇下降，而處理組的根系活力在生長(zhǎng)后期下降較慢，說(shuō)明生根粉處理有提高根系活力的作用；（3）處理組根系中的可溶性蛋白含量顯著高于對(duì)照組，與種子繁殖株的根系無(wú)顯著差異，說(shuō)明生根粉處理能提高根系可溶性蛋白的含量，提高根系某些酶的含量。

關(guān)鍵詞 水稻；生根粉；莖段扦插

中圖分類號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract 235+2 and 10， two conventional rice were used in this study. Soaking rice high segment one hour with 100 mg/L ABT1， ABT2， ABT6 respectively， a hydroponic experiment was carried out. The results showed that：（1）After ABT processing rice high section， root fresh weight， total root length， root surface area， root volume， root average diameter， root fresh weight increased. ABT can promoted the root growth.（2）Root activity declined sharply in control group after heading period， but decreased slowly in treatment group at the latter growing stage. ABT soaking roots could increase root activity.（3）Root soluble protein content in ABT treatments was Significantly higher than those without ABT treatments， and was no significant difference with the treatments of seed breeding. ABT soaking roots could improve root soluble protein content and the content of the root of certain enzymes.

Key words Rice（Oryza sativa L.）； ABT； Stem cutting

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.08.004

在水稻育種中，新發(fā)現(xiàn)的雄性不育株、多倍體/單倍體材料或其它特殊的遺傳研究材料，往往需要盡快采用無(wú)性繁殖方法擴(kuò)大群體。水稻無(wú)性繁殖一般采用稻蔸分株繁殖方法。方法簡(jiǎn)單，易于掌握，但繁殖系數(shù)較低，且有的材料再生率極低，甚至不能再生。為了提高水稻無(wú)性繁殖系數(shù)，近年來(lái)，一些學(xué)者進(jìn)行了水稻帶節(jié)莖段扦插繁殖技術(shù)研究。王杰[1]鑒定了38個(gè)水稻品種（系）的稻蔸繁殖力，發(fā)現(xiàn)只有6個(gè)材料的再生率超過(guò)50%。趙洪濤等[2]對(duì)水稻雄性不育系扦插繁殖與種子繁殖主要性狀的比較研究結(jié)果表明，與種子繁殖相比，扦插繁殖的水稻生育大幅提前，株高降低，有效穗顯著增多，但其穗長(zhǎng)與每穗粒數(shù)都較低，群體整齊度較差。光溫敏感核不育系扦插繁殖植株的上述性狀表現(xiàn)與細(xì)胞質(zhì)雄性不育系相比相對(duì)較優(yōu)。周長(zhǎng)海[3]以“揚(yáng)6早”為材料進(jìn)行扦插繁殖時(shí)發(fā)現(xiàn)，扦插繁殖可以大大縮短水稻的生育期，但高位莖段扦插繁殖的成活率較低。因此，如何提高水稻高位莖段扦插繁殖的成活率是一個(gè)值得研究的重要問(wèn)題。

前人對(duì)水稻再生稻留樁高度與再生力的關(guān)系進(jìn)行了大量研究。秦鵬[4]研究發(fā)現(xiàn)，在離體情況下，高節(jié)位對(duì)母體依賴性較大，低節(jié)位則對(duì)母體依賴性較小，因此，低節(jié)位相比于高節(jié)位，其再生力更強(qiáng)。黃新杰[5]對(duì)不同節(jié)位腋芽在離體條件下再生特性的研究結(jié)果表明，IAA含量一直表現(xiàn)高位芽大于低位芽趨勢(shì)；GA3含量扦插后7～12 d低位芽較高，扦插后17～22 d高位芽較高；CTK含量扦插后7 d高位芽較高，扦插后12～22 d低位芽較高。說(shuō)明采用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可能有助于提高水稻高位莖節(jié)的扦插成活率。

ABT生根粉可以有效促進(jìn)扦插生根，在苗木扦插繁殖中應(yīng)用廣泛。但不同型號(hào)的生根粉適合不同的植物。本研究以2個(gè)常規(guī)水稻品系為材料，試驗(yàn)3種生根粉不同溶液處理的效果，以期為提高水稻高莖節(jié)莖段扦插繁殖存活率提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為：235+2和10號(hào)，均為周瑞陽(yáng)選育的常規(guī)稻品系。生根粉為：ABT1、ABT2和ABT6，均為杭州木木生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 方法

1.2.1 材料處理 材料于2014年3月8日播種，早稻收獲后，剪取約10 cm帶1個(gè)健壯萌發(fā)腋芽的高節(jié)位莖段（劍葉節(jié)以下，基部密集節(jié)以上節(jié)位）和同樣的低節(jié)位莖段（基部密集節(jié)位）用ABT1，ABT2和ABT6（生根能力ABT1>ABT2>ABT6）莖段浸泡處理1 h。同時(shí)，以水處理的高節(jié)位莖段，低節(jié)位莖段和種子繁殖的苗為對(duì)照（表1）。然后，移栽到帶有水稻營(yíng)養(yǎng)液（采用國(guó)際水稻所常規(guī)水稻培養(yǎng)液配方，并在國(guó)際水稻營(yíng)養(yǎng)液配方上進(jìn)行了一些改動(dòng)以便進(jìn)行水稻盆栽試驗(yàn)）的盆中，每盆6穴，每穴3苗，共水培80 d；每20 d取樣1次，共取樣4次，測(cè)取根系形態(tài)及生理生化指標(biāo)。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 處理中的高節(jié)位劍葉節(jié)以下，基部密集節(jié)以上節(jié)位，低節(jié)位指基部密集節(jié)位。試驗(yàn)處理見表1。

1.2.3 形態(tài)指標(biāo)測(cè)定 在水培20、40、60、80 d后分別進(jìn)行取樣，每處理隨機(jī)取樣3株，重復(fù)3次。采用Founder方正AnyScanZ2400根系掃描儀對(duì)各處理根系進(jìn)行掃描，然后對(duì)掃描圖像進(jìn)行分析，獲取總根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根平均半徑等根系數(shù)據(jù)。用托盤天平測(cè)量根鮮重。

1.2.4 根系活力及可溶性蛋白含量測(cè)定 根系活力的測(cè)定參照TTC法[6]，可溶性蛋白含量測(cè)定參照考馬斯亮藍(lán)法[7]。在水培20、40、60、80 d后，每處理隨機(jī)取樣5株，重復(fù)3次。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2007軟件進(jìn)行常規(guī)數(shù)據(jù)處理、SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)總根長(zhǎng)的影響

從表2可以看出，對(duì)于235+2號(hào)材料，水稻的總根長(zhǎng)在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)生根粉處理的總根長(zhǎng)顯著高于未經(jīng)生根粉處理的CK1、CK2，在水培后期，顯著性更加明顯；水培前期，經(jīng)過(guò)生根粉處理的總根長(zhǎng)與種子繁殖水稻的總根長(zhǎng)相比無(wú)顯著差異，水培后期，則顯著低于種子繁殖的總根長(zhǎng)。在水培試驗(yàn)60、80 d時(shí)，經(jīng)過(guò)ABT1、ABT2、ABT6處理的根系活力顯著高于未經(jīng)生根粉處理的。

對(duì)于10號(hào)材料，水稻的總根長(zhǎng)在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中呈遞增趨勢(shì)，經(jīng)過(guò)3種生根粉浸泡的3個(gè)處理中，ABT2處理的總根長(zhǎng)顯著高于未處理的CK1、CK2，但顯著低于種子繁殖的CK3；3個(gè)處理中，ABT2處理的效果最好。

2.2 對(duì)根系表面積的影響

從表3可以看出，對(duì)于235+2號(hào)材料，經(jīng)過(guò)生根粉處理的根表面積在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中顯著高于未經(jīng)生根粉處理的CK1、CK2。水培前期，經(jīng)過(guò)生根粉處理的水稻高節(jié)位莖段的根表面積顯著高于CK3，水培后期則顯著低于CK3。ABT1對(duì)增加235+2水稻高節(jié)位莖段的根表面積效果最好，優(yōu)于ABT2和ABT6。

對(duì)于10號(hào)材料，經(jīng)過(guò)ABT1和ABT2處理的高節(jié)位莖段的根表面積在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中顯著高于CK1、CK2，而與種子繁殖的CK3無(wú)顯著性差異。ABT6處理的根表面與CK1、CK2無(wú)顯著性差異，但顯著低于CK3。ABT1、ABT2兩個(gè)處理對(duì)增加10號(hào)高節(jié)位莖段的根表面積都有著顯著效果，但二者無(wú)顯著差異。因此，ABT1和ABT2能顯著提高10號(hào)水稻節(jié)桿扦插的根表面積，優(yōu)于ABT6。

2.3 對(duì)根系體積的影響

由表4可以看出，對(duì)于235+2號(hào)材料，經(jīng)過(guò)生根粉處理的根體積顯著高于未經(jīng)生根粉處理的CK1、CK2的根體積。水培前期，經(jīng)過(guò)生根粉處理的水稻高位節(jié)段根體積顯著高于CK3，水培后期則顯著低于CK3。3種生根粉處理中，ABT1的效果最好。

對(duì)于10號(hào)材料，經(jīng)過(guò)ABT1、ABT2處理的根體積顯著高于未處理的CK1、CK2，與種子繁殖的CK3無(wú)顯著性差異。ABT6處理在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中與未經(jīng)生根粉處理的CK1、CK2差異不顯著，但顯著低于種子繁殖的CK3。而ABT1比ABT2處理效果好。而經(jīng)過(guò)ABT6處理的水稻材料在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中的根體積值最低，但與CK1、CK2無(wú)顯著性差異，可見ABT6對(duì)10號(hào)水稻高節(jié)位莖段扦插材料的根體積無(wú)顯著效果。

2.4 對(duì)根系平均直徑的影響

從表5可以看出，對(duì)于235+2號(hào)材料，水培20 d時(shí)，各處理之間的根平均直徑無(wú)顯著差異；水培40 d后經(jīng)過(guò)ABT1、ABT2處理的根平均直徑顯著高于未經(jīng)生根粉處理的CK1、CK2，ABT1、ABT2兩個(gè)處理無(wú)顯著差異。與種子繁殖的CK3處理相比，在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中都沒(méi)有達(dá)到顯著差異。ABT6處理的根平均直徑在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中與CK1、CK2差異不顯著，但顯著低于種子繁殖的CK3。因此，ABT1和ABT2對(duì)提高235+2號(hào)水稻高節(jié)位莖段扦插材料的根平均直徑都有顯著性效果，但二者無(wú)顯著性差異。

對(duì)于10號(hào)材料來(lái)說(shuō)，在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)ABT1、ABT2、ABT6處理的10號(hào)高節(jié)位莖段的根平均直徑顯著高于未經(jīng)生根粉處理的CK1、CK2。與種子繁殖的CK3相比，在水培60 d時(shí)，ABT1、ABT2處理的根平均直徑顯著低于CK3，而在水培20、40、80 d時(shí)并無(wú)顯著性差異。ABT1、ABT2、ABT6三個(gè)處理的效果差異不顯著，因此，ABT1、ABT2、ABT6均能顯著提高10號(hào)水稻節(jié)桿扦插的根平均直徑，但3種生根粉效果無(wú)顯著性差異。

2.5 對(duì)根系鮮重的影響

從表6可以看出，對(duì)于235+2號(hào)材料，在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)3種生根粉處理的根鮮重顯著高于未經(jīng)生根粉處理的CK1、CK2。而與種子繁殖的CK3處理相比，在水培前期，ABT1、ABT2處理的根鮮重顯著高于CK3，而ABT6處理的根鮮重與CK3處理差異不顯著；在水培后期，ABT1、ABT2、ABT6處理的根鮮重顯著低于種子繁殖的CK3處理。而3個(gè)經(jīng)過(guò)生根粉浸泡的處理中又?jǐn)?shù)ABT1處理的效果最好，可見ABT1對(duì)于增加235+2號(hào)水稻節(jié)桿扦插的根鮮重的效果最好，優(yōu)于ABT2和ABT6。

對(duì)于10號(hào)材料，在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)ABT1、ABT2處理的根鮮重顯著高于未經(jīng)生根粉處理的CK1、CK2。與種子繁殖的CK3相比，水培前期，ABT1、ABT2處理的根鮮重，與CK3處理差異不顯著，水培后期CK1、CK2處理的根鮮重顯著低于CK3。ABT6處理在整個(gè)水培過(guò)程中的根鮮重顯著低于CK1、CK2、CK3。ABT1、ABT2處理的效果無(wú)顯著差異，因此，ABT1和ABT2對(duì)于提高10號(hào)水稻材料高位節(jié)段扦插的根鮮重的均有顯著效果，但二者無(wú)顯著性差異。

2.6 對(duì)根系活力的影響

從表7可以看出，對(duì)于235+2號(hào)材料，水培20 d后，經(jīng)過(guò)生根粉處理的水稻根系活力明顯比未處理的CK1、CK2的根系活力強(qiáng)，在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中根系活力呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)。在水培后期，經(jīng)過(guò)生根粉處理的水稻根系活力降低很慢。

對(duì)于10號(hào)材料，在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中，ABT1、ABT2處理的水稻根系活力值在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中呈先增加后減少的趨勢(shì)，與對(duì)照相比，經(jīng)過(guò)ABT1、ABT2處理的根系活力值在生育前期根系活力提高較快，且生育后期下降也較慢，可見生根粉能夠延緩植物根系的衰老。在3種生根粉的處理中，ABT2處理的效果明顯好于ABT1和ABT6，尤其在水培后期，ABT2處理的根系活力值顯著高于對(duì)照組。

2.7 對(duì)可溶性蛋白的影響

從表8可以看出，對(duì)于235+2號(hào)水稻材料，經(jīng)過(guò)生根粉處理的高節(jié)位莖段根可溶性蛋白在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)。而對(duì)照的根可溶性蛋白在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中呈降低趨勢(shì)。在水培后期，經(jīng)過(guò)生根粉處理的高節(jié)位莖段的根可溶性蛋白降低相對(duì)于對(duì)照緩慢。ABT1、ABT2、ABT6對(duì)于提高235+2號(hào)水稻材料高節(jié)位莖段根可溶性蛋白有顯著效果，而3種生根粉中，ABT2的效果又優(yōu)于ABT1和ABT6。

對(duì)于10號(hào)材料，在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中，根可溶性蛋白含量總體呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)，但經(jīng)過(guò)ABT1、ABT2、ABT6三個(gè)處理在水培后期根可溶性蛋白含量降低的趨勢(shì)比對(duì)照組緩慢。3種生根粉中ABT1、ABT2、ABT6在水培前期的效果無(wú)顯著性差異，但在水培后期ABT6的效果最好，因此ABT6對(duì)提高根系可溶性蛋白的含量效果最好。

3 討論與結(jié)論

根系是水稻的重要器官之一，水稻主要通過(guò)根系吸收養(yǎng)分和水分，因此，水稻的根系對(duì)水稻的整個(gè)生理生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)有著密切的聯(lián)系[8-9]。有報(bào)道表明，ABT生根粉能夠誘導(dǎo)植物不定根的形成，促進(jìn)植物的生理生產(chǎn)和代謝，提高植物在逆境下的抗逆性，提高林木的種植成活率和林木的生長(zhǎng)量，是一種高效、實(shí)用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑[10]。于海波[11]通過(guò)不同濃度的生根粉溶液浸種對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量性狀的研究表明，不同濃度的ABT4號(hào)生根粉浸種后，水稻幼苗根數(shù)增加，根系增長(zhǎng)，莖基增粗，秧苗的鮮重和干重增加；單株分蘗數(shù)多，穗數(shù)多，千粒重高，產(chǎn)量明顯高于對(duì)照。陶世蓉等[12]對(duì)花生的研究結(jié)果表明，應(yīng)用ABT生根粉明顯提高花生根系活力，增加后期功能葉片的葉綠素含量，使葉片保持較高的光合速率。有研究結(jié)果表明，ABT可以明顯促進(jìn)根系的生長(zhǎng)，擴(kuò)大根系和土壤接觸面積，減緩后期根系衰老速度，并且改善根際微生態(tài)環(huán)境[11]。本試驗(yàn)通過(guò)3種生根粉處理水稻高節(jié)位莖段后進(jìn)行扦插水培實(shí)驗(yàn)得出，對(duì)于235+2號(hào)材料，ABT1、ABT2、ABT6對(duì)增加235+2號(hào)材料的根鮮重、總根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根平均直徑均有顯著效果，和前人的研究結(jié)果[9]基本一致。3種生根粉中，ABT1對(duì)235+2號(hào)水稻高節(jié)位莖段扦插材料的根表面積、根體積以及根鮮重效果最好；ABT2對(duì)其總根長(zhǎng)效果最好；但對(duì)于根平均直徑，ABT1和ABT2的效果無(wú)顯著性差異，但均優(yōu)于ABT6。另外，ABT1、ABT2對(duì)增加10號(hào)高節(jié)位莖段扦插材料的根鮮重、根表面積、根體積、根平均直徑均有顯著效果，而ABT1和ABT2無(wú)顯著性差異，但均顯著優(yōu)于ABT6。

有研究結(jié)果表明，ABT生根粉可以顯著提高花生的根系活性及活力，具體表現(xiàn)為花生的根系從土壤中吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的能力變強(qiáng)，并對(duì)花生根系內(nèi)糖類物質(zhì)利用和轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)起到一定作用，這有利于延緩植物細(xì)胞的衰老，提高植物穎果發(fā)育有一定效果[13]。蛋白質(zhì)廣泛存在植物體內(nèi)，植物體內(nèi)大部分酶是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，蛋白質(zhì)含量是氮素代謝的重要生理指標(biāo)，其含量的高低可間接反映植物體內(nèi)各種代謝活動(dòng)的強(qiáng)弱。尹丹丹等[14]通過(guò)GGR6號(hào)生根粉對(duì)石蒜子球發(fā)育影響的研究結(jié)果表明，相對(duì)較高濃度（50～75 mg/L）的GGR6號(hào)可使石蒜鱗莖可溶性糖升高，50 mg/L的GGR6號(hào)可使可溶性蛋白質(zhì)含量升高且還原糖含量降低。本試驗(yàn)研究得出，對(duì)于235+2號(hào)材料，其根系活力在整個(gè)水培過(guò)程中根系活力均呈先增加后降低的趨勢(shì)，在水培后期，經(jīng)過(guò)生根粉處理的水稻根系活力降低速率相對(duì)較慢，與前人的研究結(jié)果[15]一致。其原因可能是ABT能明顯促進(jìn)根系生長(zhǎng)，減緩后期根系衰老速度。相對(duì)于10號(hào)材料，ABT2對(duì)其根系活力效果最好，優(yōu)于ABT1、ABT6；根可溶性蛋白含量在整個(gè)水培試驗(yàn)過(guò)程中呈先升高后逐漸降低的趨勢(shì)，ABT1、ABT2、ABT6處理后，根可溶性蛋白降低速度相對(duì)于未經(jīng)處理的CK1和CK2較緩慢，說(shuō)明水培后期，經(jīng)過(guò)生根粉浸泡的材料根系代謝較未經(jīng)生根粉浸泡的強(qiáng)，根系衰老也相對(duì)較慢，進(jìn)一步說(shuō)明生根粉有延緩根系衰老、增加根系活性的作用，3種生根粉中，ABT6對(duì)10號(hào)材料效果最好。

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