駱華容 沈彥會(huì) 蔡靜如 許建新 莫惠芝 殷金巖 彭金平 王佳
摘要:為探索苔蘚植物無性繁殖技術(shù),研究了不同的植物激素(GA3、2,4-D.NAA.6-BA)組合及不同栽培方式對(duì)薄壁卷柏蘚、絹蘚、大灰蘚和粗枝青蘚生長的影響。結(jié)果表明:(1)BA濃度超過0.1mg/L不利于苔蘚的生長,噴施GA3、2,4-D.NAA激素組合可顯著促進(jìn)苔蘚增重量,提高其覆蓋度,但對(duì)苔蘚新生枝條無顯著促進(jìn)作用;(2)栽培方式可采用吸水纖維布直接培養(yǎng)或加泥炭基質(zhì)層培養(yǎng),且2種栽培條件下苔蘚的覆蓋度和新枝長度并無明顯差異,增重量以有土栽培為佳;(3)正交試驗(yàn)分析得出4種苔蘚的最優(yōu)噴施激素組合為100mg/L GA3+25mg/L 2,4-D+(5~50)mg/LNAA。
關(guān)鍵詞:苔蘚;栽培;生長激素;正交試驗(yàn)
苔鮮植物是地球上除被子植物之外最大的綠色植物群,種類繁多,分布廣泛,據(jù)Harris(2008)統(tǒng)計(jì),世界上大約有21219種,中國約有3500種,但是由于大多數(shù)苔蘚植物個(gè)體微小,目前被開發(fā)利用的種類有限。苔鮮植物的應(yīng)用涉及到環(huán)境指示、園藝造景、立體綠化、工業(yè)、醫(yī)藥以及食品領(lǐng)域等,市場前景廣闊。
苔蘚植物的繁殖方式包括無性繁殖和有性繁殖。有性繁殖對(duì)環(huán)境條件的要求比較高,特別是生殖過程需要借助水的媒介來完成,而無性繁殖要求相對(duì)簡單,一些品種在人工培養(yǎng)條件下,有較快的繁殖速度。無性生殖對(duì)于種群適應(yīng)各類環(huán)境變化的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)超過有性生殖,苔蘚學(xué)家發(fā)現(xiàn)自然狀態(tài)下苔蘚植物大部分的芽都是由無性生殖產(chǎn)生,而無性繁殖體總是由配子體分化發(fā)生。培養(yǎng)液對(duì)苔蘚的應(yīng)用一般集中在組織培養(yǎng)技術(shù)方面,如高永超等(2003研究發(fā)現(xiàn))GA3和2,4-D誘導(dǎo)牛角蘚產(chǎn)生愈傷組織的效果較好;李艷紅等(2004)研究發(fā)現(xiàn)2,4-D和6-BA可以促進(jìn)立碗蘚產(chǎn)生愈傷組織。在生長調(diào)節(jié)劑方面,丁治國等(1999)通過研究不同葉面肥對(duì)濕地匐燈蘚萌發(fā)及生長的影響發(fā)現(xiàn)ABT生根粉可以明顯促進(jìn)蘚枝假根萌發(fā),赤霉素可以明顯促進(jìn)濕地匐燈蘚生枝;到目前為止國內(nèi)苔蘚種植研究更多集中在區(qū)系、經(jīng)典分類及生理生化、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)領(lǐng)域。本文主要研究種植物激素對(duì)4種苔蘚植物無性繁殖及其生長速度的影響,篩選出促進(jìn)苔蘚植物生長繁殖的激素組合配方,達(dá)到縮短繁殖周期的目的,為其廣泛應(yīng)用提供技術(shù)保障。結(jié)合有土和無土的生長環(huán)境,分別考察單因素和兩者協(xié)同作用對(duì)苔蘚生長繁殖的影響。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
1.1.1苔蘚植物。薄壁卷柏蘚(Racopilum cuspidi-gerum)、絹蘚(Entodon cladorrhizans)、大灰蘚(Hypnumplumaeforme)、粗枝青蘚(Brachythecium helmintboclad-tim)均采自江浙一帶。
1.1.2植物激素。赤霉素(GA3);2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D);萘乙酸(NAA);6芐基嘌呤(6-BA)。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用4因素3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),pH值調(diào)至為5.8,每個(gè)處理重復(fù)3次。設(shè)置有土、無土栽培2種方式,有土栽培:進(jìn)口泥炭;無土栽培:吸水纖維布料。
1.3具體實(shí)施與測量方法
栽植時(shí),用剪刀剪掉苔蘚底部發(fā)黑或發(fā)黃的老枝。將苔蘚剪成0.8~1cm的小段,清水洗去各處理植物體表面雜物泥土,用紗布吸水紙吸干植物體表水分,通過天平分別稱取卷柏蘚2g、粗枝青蘚2g、大灰蘚2g、絹蘚1.6g作為初始鮮重。撒播于已鋪設(shè)好基質(zhì)的育苗盤內(nèi),用噴水壺淋水澆透。每種品種設(shè)定3個(gè)重復(fù)。栽植苔蘚后每隔7d噴施1次各濃度的生長調(diào)節(jié)劑,每個(gè)處理每次30mL,共噴施8次,60d后,測量各處理的覆蓋度、新枝長度和鮮重。測量方法:用攝子取出配子枝并放到濕潤的濾紙上,用游標(biāo)卡尺量取配子枝的長度(每個(gè)處理6個(gè)),記錄數(shù)據(jù),求平均值;蓋度測量為了準(zhǔn)確,采取3次面積估測后,求平均值的方法。增重=處理后鮮重-初始鮮重。
各處理在陰棚自然環(huán)境下進(jìn)行,試驗(yàn)周期5~7月,溫度24~35%,濕度60%~95%。
1.4數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2013軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)整理并制圖及極差分析;采用SAS 9.0軟件進(jìn)行多重比較。
2結(jié)果與分析
2.1植物激素組合對(duì)4種苔蘚覆蓋度的影響
不同的苔蘚種類覆蓋度在不同激素處理下生長差異較大(見圖1),其中T5處理最為顯著,為75%~93%,且4種苔蘚覆蓋度的大小排序?yàn)榇蠡姨\>粗枝青蘚>絹蘚>薄壁卷柏蘚;除絹蘚以外,其余3種苔蘚在T1和T9處理?xiàng)l件下,覆蓋度均高于對(duì)照,可見T1、B、Tq激素組合對(duì)4種苔蘚的生長具有促進(jìn)作用;而T3、T4處理?xiàng)l件下覆蓋度均顯著低于對(duì)照,僅為35%~50%,說明T3、T4激素組合對(duì)4種苔蘚的生長有抑制作用。
2.2植物激素組合對(duì)4種苔蘚新枝長度的影響
不同激素組合對(duì)4種苔蘚新枝生長的情況如表2、表3所示,在無土栽培條件下,4種苔蘚新枝長度在T9處理下達(dá)到最大,均高于對(duì)照,但與對(duì)照相比無顯著差異;在有土栽培條件下,不同激素組合對(duì)4種苔蘚新枝生長中T1處理最優(yōu),除了粗枝青蘚以外,其余3種苔蘚新枝長度均高于對(duì)照,但與對(duì)照相比無顯著差異;無論是有無栽培還是無土栽培條件下(見表2、表3),T3處理下4種苔蘚新枝長度最差,且顯著低于對(duì)照;可見不同激素組合對(duì)4種苔蘚新枝生長均無顯著促進(jìn)作用。
2.3植物激素組合對(duì)4種苔蘚增重的影響endprint
栽培60d后各苔蘚的增重情況如表4-7所示,在無土栽培條件下,卷柏蘚、絹蘚、粗枝青蘚和大灰蘚在T5處理的增重量達(dá)到最大,其增重量分別為對(duì)照的2倍、1.4倍、1.5倍和3倍,且均顯著高于對(duì)照,在T9處理下的增重量次之,除了絹蘚的增重量與對(duì)照無明顯差異以外,其余各苔蘚的增重量均顯著高于對(duì)照。在有土栽培條件下,各激素組合中以T5最優(yōu),4種苔蘚的增重量與對(duì)照相比具有顯著差異,其大小排序?yàn)榇蠡姨\>粗枝青蘚>薄壁卷柏蘚>絹蘚。而無論是有土還是無土栽培條件下,T3和T4處理對(duì)4種苔蘚的增重均無促進(jìn)作用,且顯著低于對(duì)照。在同種激素組合條件下,4種苔蘚通過有土栽培增重量均高于無土栽培的增重量,可見基質(zhì)作為載體有利于苔蘚植物附著于表面及更好地吸收水分。
從極差值來看,各激素對(duì)4種苔蘚增重影響中6-BA極差值最大,NAA最小,說明6-BA對(duì)4種苔蘚的增重量影響最大,NAA的影響最小,GA3和2,4-D對(duì)苔蘚生長的影響因物種不同而有所差異。通過各因素單一濃度增重量均值計(jì)算可得各因素的最優(yōu)水平,從而獲得4種苔蘚生長繁殖的最優(yōu)激素組合,其中薄壁卷柏蘚與大灰蘚的最優(yōu)激素組合為A2B2C1D1,絹蘚與粗枝青蘚的最優(yōu)激素組合為A2B2C2D1。
3結(jié)論與討論
本試驗(yàn)結(jié)果表明,≥0.1mg/L的6-BA對(duì)薄壁卷柏蘚、絹蘚、大灰蘚、粗枝青蘚4種苔蘚的生長繁殖均具有抑制作用;有土栽培對(duì)促進(jìn)苔蘚生長繁殖的影響均高于無土栽培,可見基質(zhì)作為載體有利于苔蘚植物附著于表面及更好地吸收水分;不同植物激素組合對(duì)4種苔蘚新枝生長均無顯著促進(jìn)作用。薄壁卷柏蘚與大灰蘚的最優(yōu)激素組合為100mg/L GA3、25mg/L 2,4-D、5mg/L NAA,絹蘚與粗枝青蘚的最優(yōu)激素組合為100mg/L GA3、25mg/L 2,4-D、50mg/L NAA。
6-BA對(duì)苔蘚生長具有抑制作用,噴施GA3、2,4-D、NAA激素組合可顯著促進(jìn)苔蘚增重量,提高其覆蓋度,但對(duì)苔蘚新生枝條無顯著促進(jìn)作用。Cvetic etal.(2007)報(bào)道生長素和細(xì)胞分裂素抑制了疣小金發(fā)蘚(Pogonatum urnigerum)原絲體的發(fā)育,生長素IAA能促進(jìn)芽的生長,而生長素6-BA則抑制配子體生長,添加低濃度6-BA對(duì)東亞砂蘚原絲體的輻射生長均沒有顯著變化,而分別添加了0.1mg/L、0.2mg/L、0.5 mg/L的6-BA均對(duì)東亞砂蘚原絲體的生長都有抑制作用。周金川等(2009)研究表明大灰蘚對(duì)2,4-D、GA3、KT、NAA4種植物生長調(diào)節(jié)劑都表現(xiàn)抑制增重效應(yīng)。本研究表明,100mg/L GA3、25mg/L 2,4-D、5mg/L NAA 3種植物激素組合對(duì)大灰蘚增重具有顯著促進(jìn),可能與組合濃度配比有關(guān),也可能跟試驗(yàn)所處環(huán)境因子以及大灰蘚生活習(xí)性廣泛等特性相關(guān)。
有土栽培和無土栽培2種栽培條件下,苔蘚的覆蓋度和新枝長度并無明顯差異,增重量以有土栽培為佳,可見基質(zhì)作為載體有利于苔蘚植物附著于表面及更好地吸收水分。因基質(zhì)自身的礦質(zhì)元素對(duì)苔蘚植物的生長并不重要,而基質(zhì)的通氣性、保水性以及pH值等理化因素對(duì)苔蘚的生長起到影響作用。苔蘚植物無維管組織,屬非維管植物,沒有真正的根,直接控制水分的能力較差。環(huán)境干旱它們會(huì)迅速失水而代謝緩慢甚至停止,而當(dāng)環(huán)境變濕潤時(shí),它們又可以迅速吸收水分、恢復(fù)正常的代謝活動(dòng);苔蘚植物的營養(yǎng)來源主要來自大氣,非植物生長基質(zhì)所提供,由于苔蘚植物有效地獲取養(yǎng)分的能力以及其養(yǎng)分來源的多樣性,通常養(yǎng)分并不是苔蘚植物生長的限制因子。
本試驗(yàn)提供了4種苔蘚植物生長繁殖的植物激素最優(yōu)水平組合,為今后的苔蘚植物無性繁殖提供了理論依據(jù),為促進(jìn)苔蘚植物人工栽培繁殖提供參考依據(jù)。
(收稿:2017-01-18)endprint