劉立成, 余 剛, 張 瑩, 韓桂軍, 陳 昊
(陜西省西安植物園, 陜西 西安 710061)
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扦插時間對蝟實(shí)插穗生根率和相關(guān)指標(biāo)的影響及生根效應(yīng)綜合評價
劉立成, 余剛①, 張瑩, 韓桂軍, 陳昊
(陜西省西安植物園, 陜西 西安 710061)
摘要:在3月5日至9月5日期間,以蝟實(shí)(Kolkwitzia amabilis Graebn.)頂端枝條作為插穗,每隔10 d扦插1次,對扦插10 d后插穗的生根率,內(nèi)源吲哚乙酸(IAA)、脫落酸(ABA)和赤霉素(GA3)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)活性以及可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量進(jìn)行比較,對生根率與上述8項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析和回歸分析,并對這8項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析;在此基礎(chǔ)上,對不同扦插時間插穗的生根效應(yīng)進(jìn)行隸屬函數(shù)值分析和綜合評價。結(jié)果顯示:隨扦插時間推移,蝟實(shí)插穗的生根率總體上呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢,5月下旬至7月中旬期間扦插的插穗生根率相對較高,并以6月中旬至7月中旬期間扦插的插穗為最高,總體在70%以上。隨扦插時間推移,插穗中IAA和可溶性糖含量均呈波動變化趨勢;而插穗中的ABA含量、POD活性和可溶性蛋白質(zhì)含量總體呈先逐漸升高后逐漸降低的趨勢,GA3含量和CAT活性變化不明顯,SOD活性總體上呈緩慢升高的趨勢。相關(guān)性分析結(jié)果表明:蝟實(shí)插穗的生根率與IAA含量、POD活性和可溶性蛋白質(zhì)含量呈極顯著(P<0.01)正相關(guān),與CAT活性呈極顯著負(fù)相關(guān)。主成分分析結(jié)果顯示:前2個主成分的累計貢獻(xiàn)率為84.383%,說明前2個主成分能夠基本反映蝟實(shí)扦插生根的主要影響因子,其中第1主成分中可溶性蛋白質(zhì)和IAA含量為主要因子,第2主成分中CAT活性為主要因子。綜合評價結(jié)果顯示:5月下旬至7月中旬期間扦插的蝟實(shí)插穗的綜合評價指數(shù)(D)較高,為0.747~0.983,與插穗生根率的實(shí)測值基本吻合。研究結(jié)果表明:在中國西北地區(qū),蝟實(shí)插穗的適宜扦插時間為5月下旬至7月中旬,并以6月中旬至7月中旬為最佳;扦插過程中噴施適當(dāng)濃度IAA溶液可以提高插穗的生根率。
關(guān)鍵詞:蝟實(shí); 扦插時間; 生根率; 內(nèi)源激素; 生化指標(biāo); 綜合評價指數(shù)
蝟實(shí)(KolkwitziaamabilisGraebn.)為忍冬科(Caprifoliaceae)蝟實(shí)屬(KolkwitziaGraebn.)落葉灌木,為中國特有種,因果實(shí)密被毛刺、形如刺猬而得名。蝟實(shí)的植株緊湊、樹干叢生、花序緊簇、花色艷麗且盛開時繁花似錦,具有較高的觀賞價值及園林應(yīng)用前景。近年來,蝟實(shí)的生境遭到人為破壞加上其自身的生物學(xué)特性,導(dǎo)致蝟實(shí)在自然界中的生存受到威脅,已被列為國家三級稀有保護(hù)植物及陜西省第一批地方保護(hù)植物[1-3]。然而,由于蝟實(shí)種皮堅硬、種子不易發(fā)芽,且成苗率極低,很大程度上限制了蝟實(shí)的繁殖、保護(hù)和利用[4]。
扦插是植物無性繁殖的主要途徑之一。目前關(guān)于蝟實(shí)扦插方面的研究主要包括外源激素種類和濃度、基質(zhì)篩選、插穗年齡和位置以及插穗狀態(tài)等[4-6],而對扦插過程中其體內(nèi)內(nèi)源激素含量、抗氧化酶活性和可溶性物質(zhì)含量的變化以及扦插時間對生根率的影響等方面的研究相對較少[4]。
為建立高效、穩(wěn)定的蝟實(shí)扦插繁殖技術(shù),作者對不同扦插時間蝟實(shí)插穗的生根情況及其內(nèi)源激素和可溶性物質(zhì)含量、抗氧化酶活性等指標(biāo)的變化進(jìn)行分析,并對各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析、回歸分析和主成分分析;在此基礎(chǔ)上,對不同扦插時間插穗的生根效應(yīng)進(jìn)行隸屬函數(shù)值分析和綜合評價,初步確定蝟實(shí)扦插生根的最佳時間及其扦插生根的生理機(jī)制,以期為珍稀瀕危植物蝟實(shí)的有效保護(hù)和合理開發(fā)應(yīng)用奠定研究基礎(chǔ)。
1材料和方法
1.1材料
供試插穗采自陜西省西安植物園花卉區(qū)種植的蝟實(shí)成年植株,為當(dāng)年生半木質(zhì)化枝條;采穗母株引自秦嶺地區(qū),株高約2 m、冠徑約1.5 m、樹齡10 a。
1.2方法
1.2.1扦插方法于2013年3月5日至2013年9月5日在西安植物園自然光照溫室內(nèi)的全光噴霧扦插苗床上進(jìn)行扦插實(shí)驗(yàn),室內(nèi)溫度與室外溫度基本一致;在每月的5日、15日和25日分別扦插1批,每批150支插穗,分成3組,每組50支插穗,每組視為1個重復(fù), 共扦插19批。 插穗長度12~15 cm, 均保留2節(jié),下剪口距節(jié)0.5 cm左右,剪口均斜向上呈45°夾角,每個插穗保留2~4片葉和頂端,并修剪去葉片的前段部分[7];將修剪后的插穗插入扦插基質(zhì)(新鮮河沙和珍珠巖等體積混合)中[8],根據(jù)當(dāng)天天氣情況于每日早、中、晚分別進(jìn)行人工噴霧,以保持基質(zhì)濕潤。扦插10 d后,觀察不同批次插穗的生根情況并計算生根率,計算公式為“生根率=(生根的插穗數(shù)/插穗總數(shù))×100%”;同時,隨機(jī)采集插穗頂端的幼嫩莖(不低于50 g),放入保溫盒中并迅速帶回實(shí)驗(yàn)室,置于-20 ℃冰箱中保存、備用。
1.2.2內(nèi)源激素含量及部分生化指標(biāo)的測定采用酶聯(lián)免疫法(ELISA)[9]測定吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)和脫落酸(ABA)含量;采用氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原法[10]測定超氧化物歧化酶(SOD)活性;采用愈創(chuàng)木酚比色法[11]測定過氧化物酶(POD)活性;采用紫外分光光度法[12]測定過氧化氫酶(CAT)活性;采用考馬斯亮藍(lán)G250染色法[13]測定可溶性蛋白質(zhì)含量;采用蒽酮比色法[14]測定可溶性糖含量。每個指標(biāo)重復(fù)測定3次,結(jié)果取平均值。
1.3數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析
利用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件對生根率與上述8項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析和回歸分析,并對這8項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析;基于主成分分析結(jié)果,采用隸屬函數(shù)法[15-17]計算不同扦插時間插穗各主成分的得分(CI)和隸屬函數(shù)值(U),并計算不同扦插時間插穗生根效應(yīng)的綜合評價指數(shù)(D),其中D值越高表明插穗的生根能力越強(qiáng)。
2結(jié)果和分析
2.1不同日期扦插的蝟實(shí)插穗生根率的比較
不同日期扦插10 d后蝟實(shí)插穗生根率的比較結(jié)果見表1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:蝟實(shí)插穗的生根率隨扦插日期推移總體上呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢。3月5日扦插的插穗生根率均為0.00%,表明該日期扦插的插穗均未生根;3月15日和3月25日扦插的插穗生根數(shù)極少, 生根率僅為1.33%; 4月5日至5月15日期間扦插的插穗生根率也較低 (僅為4.67%~ 16.67%)且增長緩慢;5月25日以后扦插的插穗生根率明顯增大,其中,6月15日至7月15日期間扦插的插穗生根率總體保持在70%以上,并且插穗生根數(shù)量多、生長迅速;7月25日以后扦插的插穗生根率總體上呈逐漸下降的趨勢,至9月5日扦插的插穗生根率降為6.33%。
扦插日期Cuttingdate(MM-DD)生根率/%Rootingrate扦插日期Cuttingdate(MM-DD)生根率/%Rootingrate03-050.00±0.0006-1575.67±4.0403-151.33±1.1506-2574.00±9.6403-251.33±1.1507-0566.33±11.0604-055.33±1.1507-1574.30±4.0404-154.67±3.0507-2529.67±10.9704-255.33±2.3108-0534.00±6.9305-0510.67±3.0608-1518.67±7.2305-1516.67±1.1508-2511.00±3.0005-2550.00±7.2109-056.33±1.5306-0564.33±0.67
2.2不同日期扦插的蝟實(shí)插穗中內(nèi)源激素含量及部分生化指標(biāo)的比較
不同日期扦插10 d 后,蝟實(shí)插穗中內(nèi)源激素含量的比較結(jié)果見表2,插穗中部分生化指標(biāo)的比較結(jié)果見表3。
由表2可見:隨扦插時間推移,蝟實(shí)插穗中的吲哚乙酸(IAA)含量變化大體呈“降低—升高—降低—升高”的波動趨勢;5月15日扦插的插穗中IAA含量開始明顯升高,而7月5日扦插的插穗中IAA含量最高,達(dá)到145.09 ng·g-1,之后逐漸降低,8月份扦插的插穗中IAA含量降至較低水平。3月5日至4月15日期間扦插的插穗中脫落酸(ABA)含量隨扦插時間推移逐漸升高,之后總體上呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。不同日期扦插的插穗中的赤霉素(GA3)含量變化不明顯,基本上處于平穩(wěn)狀態(tài)。
扦插日期Cuttingdate(MM-DD)內(nèi)源激素含量/ng·g-1ContentofendogenoushormoneIAAABAGA303-0575.26±0.01145.54±0.023.53±0.0603-1585.50±0.09150.18±0.243.29±0.0503-2565.60±0.06160.49±0.254.14±0.1304-0560.26±0.04175.28±0.084.35±0.2104-1564.23±0.02185.22±0.034.62±0.1604-2556.56±0.02165.83±0.054.19±0.0605-0556.08±0.33175.45±0.053.37±0.2705-1589.66±0.04159.95±0.533.68±0.0205-25100.26±0.21172.42±0.373.95±0.2206-05110.48±0.08150.30±0.133.87±0.1506-15120.05±0.09160.33±0.064.14±0.0506-25125.34±0.03155.59±0.264.55±0.0507-05145.09±0.03126.92±2.765.11±0.0807-15110.25±0.02138.56±5.775.37±0.0207-2590.51±0.09149.33±6.545.50±0.1008-0585.49±0.06123.57±5.684.63±0.1508-1562.35±0.01119.63±0.194.03±0.1508-2570.26±0.02115.30±0.055.33±0.1509-0575.51±0.06135.82±0.034.13±0.15
1)IAA: 吲哚乙酸 Indoleacetic acid; ABA: 脫落酸 Abscisic acid; GA3: 赤霉素 Gibberellin.
扦插日期Cuttingdate(MM-DD)酶活性1)/U·mg-1 Enzymeactivity1)SODPODCAT可溶性糖含量/mg·g-1Contentofsolublesugar可溶性蛋白質(zhì)含量/mg·g-1Contentofsolubleprotein03-05250.29±0.06300.33±0.1541.61±4.4541.15±3.5718.66±2.6503-15260.14±0.01350.35±0.1944.30±4.1438.68±1.5922.69±3.6103-25245.57±0.08345.40±0.2252.14±3.2553.33±3.2720.87±3.1104-05256.78±0.20310.27±0.0861.04±5.2031.26±3.6220.65±1.3704-15254.62±0.33356.23±0.0340.36±4.4053.78±9.3825.16±2.9404-25265.80±0.63344.56±0.0150.12±1.7866.20±1.4521.80±1.4805-05267.64±0.27321.53±0.0654.51±4.0568.25±4.5727.13±2.8105-15277.80±0.28392.25±0.1652.71±2.4541.15±4.1831.59±5.8505-25287.69±0.27400.35±0.1534.73±3.7366.76±4.4933.08±3.1306-05285.83±0.29415.59±0.0438.19±3.7777.00±5.6236.39±8.9306-15395.93±0.50450.30±0.0333.45±1.9882.75±6.6835.58±7.3806-25298.83±1.13420.35±0.0530.28±2.5078.54±4.5836.32±2.6907-05300.80±0.65415.56±0.0136.14±5.3587.62±3.2941.53±6.0907-15313.44±1.15369.53±0.2734.25±4.5066.02±4.4638.48±2.4207-25330.20±0.18375.76±0.1136.14±3.0659.50±3.9935.53±3.6908-05350.22±0.20385.51±0.1145.14±4.3076.66±3.8433.92±4.1908-15345.50±0.46395.32±0.0153.26±2.0885.03±4.5525.12±3.6808-25365.58±0.38415.43±0.1861.70±6.5689.41±4.9423.05±3.5709-05370.18±0.07365.70±0.1363.62±8.4387.16±7.3322.65±3.82
1)SOD: 超氧化物歧化酶 Superoxide dismutase; POD: 過氧化物酶 Peroxidase; CAT: 過氧化氫酶 Catalase.
由表3可見:隨扦插時間推移,蝟實(shí)插穗中的超氧化物歧化酶(SOD)活性總體上呈現(xiàn)緩慢升高的趨勢,但6月15日扦插的插穗中出現(xiàn)異常峰值(395.93 U·mg-1),這可能與2014年6月中旬的持續(xù)高溫有關(guān)。隨扦插時間推移,插穗中的過氧化物酶(POD)活性總體呈現(xiàn)先逐漸升高后逐漸降低的趨勢, 但3月5日至5月5日期間扦插的插穗中POD活性呈現(xiàn)一定的波動性,并處于相對較低水平。不同日期扦插的插穗中過氧化氫酶(CAT)活性則一直處于較穩(wěn)定的狀態(tài),變化不明顯。
由表3還可見:4月5日扦插的插穗中可溶性糖含量較前期扦插的插穗大幅降低,而4月15日至5月5日期間扦插的插穗中可溶性糖含量則處于平緩的高峰穩(wěn)定期,在5月15日扦插的插穗中可溶性糖含量則大幅降低,之后總體上呈持續(xù)升高的趨勢,并在7月5日扦插的插穗中達(dá)到此階段的最高值(87.62 mg·g-1),在隨后扦插的插穗中逐漸降低,在8月份扦插的插穗中又逐漸升高。插穗中的可溶性蛋白質(zhì)含量總體上表現(xiàn)為隨扦插時間推移先逐漸升高后逐漸降低的趨勢,并在7月5日扦插的插穗中達(dá)到最高值(41.53 mg·g-1)。
2.3蝟實(shí)插穗生根率與內(nèi)源激素含量和部分生化指標(biāo)的相關(guān)性分析及回歸分析
相關(guān)性分析結(jié)果表明:蝟實(shí)插穗的生根率與吲哚乙酸含量(IAA)、過氧化物酶(POD)活性和可溶性蛋白質(zhì)含量均呈極顯著(P<0.01)正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.876、0.713和0.928;與過氧化氫酶(CAT)活性呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.767。蝟實(shí)插穗生根率與赤霉素(GA3)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和可溶性糖含量均呈不顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.374、0.373和0.364;與脫落酸含量呈不顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.173。
以蝟實(shí)插穗生根率為因變量y,以IAA含量(x1)、POD活性(x2)、CAT活性(x3)和可溶性蛋白質(zhì)含量(x4)為自變量進(jìn)行回歸分析,獲得的回歸方程為y=0.031-0.013x1-49.618x13、y=0.001+0.001x2-5.060x22+3.053x23、y=0.022+0.085x3-0.003x32+ 2.112x33和y=0.001-0.017x4+0.001x42。
2.4蝟實(shí)插穗中內(nèi)源激素含量和部分生化指標(biāo)的主成分分析
對蝟實(shí)插穗的吲哚乙酸(IAA)、脫落酸(ABA)和赤霉素(GA3)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)活性,以及可溶性糖(SS)和可溶性蛋白質(zhì)(SP)含量共8項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,結(jié)果見表4。
由表4可以看出:第1和第2主成分的貢獻(xiàn)率分別為67.538%和16.846%,累計貢獻(xiàn)率為84.383%,說明前2個主成分能夠基本反映蝟實(shí)扦插生根的主要影響因子。在第1主成分中,IAA和SP含量的特征向量數(shù)值明顯高于其他6個指標(biāo),分別為0.962和0.968,表明第1主成分中IAA和SP含量為主要因子;在第2主成分中,CAT活性的特征向量數(shù)值最高,為0.973,表明第2主成分中CAT活性為主要因子。
2.5不同日期扦插的蝟實(shí)插穗生根效應(yīng)的隸屬函數(shù)值分析及綜合評價
基于主成分分析結(jié)果,采用隸屬函數(shù)法對不同扦插時間蝟實(shí)插穗生根效應(yīng)的主成分得分(CI)、隸屬函數(shù)值(U)和綜合評價指數(shù)(D)進(jìn)行計算,并基于D值進(jìn)行排序分析,結(jié)果見表5。
由表5可見:3月5日至4月5日期間扦插的蝟實(shí)插穗生根效應(yīng)的D值為0.150~0.326,5月15日扦插的插穗生根效應(yīng)的D值開始明顯上升,并在6月15日扦插的插穗中達(dá)到最大值(0.983),隨后開始下降。按照D值判定, 5月25日至7月15日期間扦插的蝟實(shí)插穗的生根效果均較好,并以6月15日扦插的插穗的生根效果最佳。
表4蝟實(shí)插穗中內(nèi)源激素含量和部分生化指標(biāo)的主成分分析結(jié)果
Table 4Result of principal component analysis on endogenous hormone content and some biochemical indexes in cuttings ofKolkwitziaamabilisGraebn.
主成分Principalcomponent各指標(biāo)的特征向量1) Eigenvectorofeachindex1)IAAABAGA3SODPODCATSSSP貢獻(xiàn)率/%Contributionrate累計貢獻(xiàn)率/%Cumulativecontributionrate10.9620.3960.6890.6680.796-0.1140.6050.96867.53867.53820.0210.6230.5690.6680.5760.9730.5850.14216.84684.383
1)IAA: 吲哚乙酸含量 Indoleacetic acid content; ABA: 脫落酸含量 Abscisic acid content; GA3: 赤霉素含量 Gibberellin content; SOD: 超氧化物歧化酶活性 Superoxide dismutase activity; POD: 過氧化物酶活性 Peroxidase activity; CAT: 過氧化氫酶活性 Catalase activity; SS: 可溶性糖含量 Soluble sugar content; SP: 可溶性蛋白質(zhì)含量 Soluble protein content.
表5不同扦插日期蝟實(shí)插穗生根的隸屬函數(shù)值分析和綜合評價結(jié)果1)
Table 5Results of subordinate function value analysis and comprehensive evaluation on rooting of cuttings ofKolkwitziaamabilisGraebn. at different cutting dates1)
1)CI1,CI2: 分別為第1和第2主成分的得分 Scores of the first and the second principal components, respectively;U1,U2: 分別為第1和第2主成分的隸屬函數(shù)值 Subordinate function values of the first and the second principal components, respectively;D: 綜合評價指數(shù) Comprehensive evaluation index.
3討論和結(jié)論
蝟實(shí)具有初夏開花、適應(yīng)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn),并具有明顯的地域特色,是一種極具觀賞價值的城市綠化花木,應(yīng)用前景廣闊[6,18],但由于其自身生物學(xué)特性的限制,目前尚無法實(shí)現(xiàn)規(guī)模化繁殖和生產(chǎn)。梁有旺等[19]和韓路彎等[20]的研究結(jié)果表明:扦插時間對植物插穗的生根具有明顯影響。在西安地區(qū),蝟實(shí)于每年3月份開始枝條萌動,4月份開始枝條生長,4月下旬進(jìn)入花期,5月中旬花期結(jié)束且枝條生長減緩,5月下旬開始結(jié)果,并在9月下旬開始進(jìn)入第2生長期,枝條開始再次伸展,節(jié)間發(fā)育增速,頂芽不斷伸長。本研究采用3月初至9月初期間采集的蝟實(shí)插穗進(jìn)行扦插,結(jié)果顯示5月下旬至7月中旬期間扦插的蝟實(shí)插穗的生根率均較高,并以6月中旬至7月中旬期間扦插的插穗的生根效果最好,雖然與傳統(tǒng)的扦插時間(春秋季)有較大差異,但這一時期是蝟實(shí)結(jié)束開花進(jìn)入果實(shí)成熟的時期,植株的內(nèi)源激素水平發(fā)生變化,枝條生長日漸成熟,且氣溫也處于全年較高的季節(jié),這些因素均與蝟實(shí)插穗的生根有關(guān)。
生長素與根原基發(fā)生密切相關(guān),在不定根形成的各階段都有重要的調(diào)節(jié)作用[21-22]。吲哚乙酸(IAA)為重要的生長素之一,具有抑制插穗頂芽生長、促進(jìn)不定根形成的作用,本研究中,蝟實(shí)插穗的內(nèi)源IAA含量與生根率呈極顯著正相關(guān),對蝟實(shí)插穗頂芽的生長有抑制作用,從而促進(jìn)其根系萌發(fā);主成分分析結(jié)果也表明,IAA含量為影響蝟實(shí)插穗生根的第1主成分中的主要因子,其特征向量數(shù)值為0.962,可見,IAA含量在蝟實(shí)扦插生根過程中具有重要作用,較高含量的IAA可有效提高蝟實(shí)插穗的生根率,因此,建議在蝟實(shí)的扦插繁殖過程中噴施適當(dāng)濃度IAA溶液以提高其插穗的生根率。蝟實(shí)插穗的內(nèi)源脫落酸(ABA)含量與其生根率呈不顯著負(fù)相關(guān),說明較低含量ABA對蝟實(shí)插穗根和芽的生長有利,推測ABA可能通過影響生長素在根部的分布和含量,進(jìn)而影響根尖分生區(qū)的細(xì)胞分裂,從而抑制根的伸長[23]。而蝟實(shí)插穗的內(nèi)源赤霉素(GA3)含量則與其生根率呈不顯著正相關(guān),說明GA3含量變化對蝟實(shí)插穗生根無明顯影響。
前人的研究結(jié)果表明:過氧化物酶(POD)活性可影響植物體內(nèi)的IAA含量,并直接影響插穗不定根的形成[23-25];過氧化氫酶(CAT)是細(xì)胞內(nèi)清除活性氧的重要保護(hù)酶類[26-29],可將扦插過程中插穗產(chǎn)生的H2O2轉(zhuǎn)化為H2O,以減少活性氧對機(jī)體的毒害作用。本文的研究結(jié)果表明:蝟實(shí)插穗的POD和CAT活性與生根率分別呈極顯著的正相關(guān)和負(fù)相關(guān),并且二者在影響蝟實(shí)插穗生根的第2主成分中的特征向量數(shù)值均較高(分別為0.579和0.973),而超氧化物歧化酶(SOD)活性則與生根率呈不顯著正相關(guān),部分印證了前人的研究結(jié)果。然而,有關(guān)蝟實(shí)插穗內(nèi)源激素含量與保護(hù)酶活性間的交互作用尚不清楚,有待進(jìn)一步深入研究。
上述研究結(jié)果表明:在3月份枝條萌動時扦插的蝟實(shí)插穗的可溶性糖含量較低,4月15日以后扦插的插穗中可溶性糖含量則保持在較高水平;5月中旬為花期,嫩枝逐漸轉(zhuǎn)化為成熟枝條,此時期扦插的插穗中可溶性糖含量有所降低且之后逐漸升高,雖然蝟實(shí)插穗中的可溶性糖含量隨扦插日期的推移呈波動的變化趨勢,但其可溶性糖含量與生根率無顯著相關(guān)性,說明可溶性糖含量并非蝟實(shí)插穗生根的主要影響因子。植物的可溶性蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸協(xié)調(diào)、免疫保護(hù)、產(chǎn)生和傳導(dǎo)神經(jīng)活動、控制生長分化等功能,并能夠構(gòu)成細(xì)胞的膜系統(tǒng)[30-31];蝟實(shí)插穗中可溶性蛋白質(zhì)含量與生根率呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.928),并且,可溶性蛋白質(zhì)含量在第1主成分中的特征向量數(shù)值為0.968,說明可溶性蛋白質(zhì)含量是蝟實(shí)扦插插穗生根的主要影響因子。
綜合評價指數(shù)(D)能夠反映插穗的生根能力,D值越接近1,表明插穗的生根能力越強(qiáng)。綜合評價結(jié)果顯示:5月下旬至7月中旬期間扦插的蝟實(shí)插穗的生根能力較強(qiáng),以6月15日扦插的插穗生根能力最強(qiáng),這一研究結(jié)果與不同扦插時間蝟實(shí)插穗生根率的實(shí)際測定結(jié)果基本吻合,說明可根據(jù)D值來判定蝟實(shí)插穗的生根能力。
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(責(zé)任編輯: 佟金鳳)
收稿日期:2015-07-24
基金項(xiàng)目:陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計劃項(xiàng)目(2011KTCL02-23)
作者簡介:劉立成(1982—),男,甘肅慶陽人,碩士研究生,助理研究員,主要從事植物生理生態(tài)學(xué)研究。 ①通信作者E-mail: yugang0802@qq.com
中圖分類號:Q945.52; S793.9.05
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1674-7895(2016)02-0048-07
DOI:10.3969/j.issn.1674-7895.2016.02.06
Effect of cutting time on rooting rate and related indexes of cuttings ofKolkwitziaamabilisand comprehensive evaluation on rooting effect
LIU Licheng, YU Gang①, ZHANG Ying, HAN Guijun, CHENHao
(Xi’anBotanicalGardenofShaanxiProvince,Xi’an710061, China),J.PlantResour. &Environ., 2016, 25(2): 48-54
Abstract:During the period from March 5th to September 5th, taking top branches of Kolkwitzia amabilis Graebn. as cuttings, cutting one time every 10 d, rooting rate, contents of endogenous indoleacetic acid (IAA), abscisic acid (ABA) and gibberellin (GA3), activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT), contents of soluble sugar and soluble protein in cuttings after cut for 10 d were compared, and correlation analysis and regression analysis on rooting rate with above eight indexes were carried out, also, principal component analysis on these eight indexes was carried out. On this basis, subordinate function value analysis and comprehensive evaluation on rooting effect of cuttings at different cutting times were carried out. The results show that along with cutting time, rooting rate of cuttings of K. amabilis generally appears the changing trend of firstly increasing and then decreasing, that of cuttings is relatively high during the period from the last ten-day of May to the middle ten-day of July, and that is the highest during the period from the middle ten-day of June to the middle ten-day of July generally with a value of above 70%. Along with cutting time, contents of IAA and soluble sugar in cuttings appear fluctuant changing trend. While, ABA content, POD activity and soluble protein content generally appear the trend of firstly increasing gradually and then decreasing gradually, changes in GA3 content and CAT activity are not obvious, and SOD activity generally appears the trend of increasing slowly. The correlation analysis result shows that there are extremely significantly (P<0.01) positive correlations of rooting rate of cuttings of K. amabilis with IAA content, POD activity and soluble protein content, and extremely significantly negative correlation with CAT activity. The principal component analysis result indicates that cumulative contribution rate of the first two principal components is 84.383%, meaning that the first two principal components can basically reflect the main affecting factors for rooting of cuttings of K. amabilis, in which, contents of soluble protein and IAA are main factor in the first principal component, and CAT activity is main factor in the second principal component. The comprehensive evaluation result shows that comprehensive evaluation index (D) of cuttings of K. amabilis is high with a value of 0.747-0.983 during the period from the last ten-day of May to the middle ten-day of July, which is basically identical with measured value of rooting rate of cuttings. It is suggested that in the northwest of China, appropriate cutting time of cuttings of K. amabilis is the period from the last ten-day of May to the middle ten-day of July, and the period from the middle ten-day of June to the middle ten-day of July is the best. In cutting process, spraying appropriate concentration of IAA solution can improve rooting rate of cuttings.
Key words:Kolkwitzia amabilis Graebn.; cutting time; rooting rate; endogenous hormone; biochemical index; comprehensive evaluation index