俞 群,陳嘉偉,黃華明,施家意,高 偉*

(1.福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 林學系,福建 南平 353000;2.福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 森林生態(tài)與碳匯計量研究所,福建 南平 353000;3.福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 園林系,福建 南平 353000;4.南平茫蕩山國家級自然保護區(qū)管理處,福建 南平 353000)

小紫金牛(Ardisiachinensis)為紫金?？?Myrsinaceae)紫金牛屬(Ardisia)小灌木,又名黃膽草,其藥用價值較高,是我國民間常用的中草藥。研究表明,小紫金牛提取物對乙型肝炎病毒抑制率達到90.49%[1],對病毒CVB3、HSV-1也有較好的抵抗作用[2]。此外,小紫金牛具有很高的觀賞價值,作為常見花卉,近年來被廣泛應用于城市綠化之中[3-4]。目前針對該物種的研究多集中于提取物的作用和化學成分分析等方面[5-8],而針對其種群擴繁的研究則較少。隨著人們對小紫金牛需求量的增加,其價格持續(xù)攀升,導致野生資源量不斷銳減。因此,開展小紫金牛的無性擴繁研究,對于該物種野生資源的保護和醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展均具有重要意義。

已有研究中,扦插[9]和組培[10]是常用的無性繁殖手段,其中扦插具有繁殖速度快,簡單易行、繁殖系數(shù)高的重要優(yōu)勢[11]。研究表明,生長調(diào)節(jié)劑種類、處理時間和處理濃度對扦插生根率影響較大[12],其中生長調(diào)節(jié)劑可提高插穗內(nèi)酶活性,使插穗基部成為養(yǎng)分吸收中心,促進物質(zhì)交換,調(diào)配插穗內(nèi)養(yǎng)分[13]。已有紫金牛屬植物的扦插研究多關(guān)注季節(jié)、留葉量、溫度、水分和光照對生根率的影響[14],而關(guān)于生長調(diào)節(jié)劑對小紫金牛扦插繁殖的影響則少見報道。因此,開展小紫金牛的擴繁研究,確定最佳的扦插繁殖方案,對了解其生物學特性,促進該物種的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)具有重要意義。

鑒于此,本研究以正交試驗L9(34)為基礎(chǔ)[15],采用3種濃度的吲哚乙酸(IAA)、3-吲哚丁酸(IBA)和生根粉(ABT)對2年生小紫金牛穗條進行不同時間處理,研究不同處理小紫金牛的生根率、根系發(fā)育和新芽發(fā)育情況。本研究旨在探明不同處理對小紫金牛生根率的影響,并篩選能提高小紫金牛根系和新芽發(fā)育的最佳組合。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

在溫室苗圃中進行扦插試驗,選擇2年生小紫金牛半木質(zhì)化枝條為穗條,長度5～8 cm,保留1～2片葉,并將葉片剪半以減少水分蒸騰,上切口平剪,下切口斜剪,穗條采集后用0.1%的多菌靈水溶液浸泡消毒。以50孔黑色穴盤(規(guī)格:540 mm×280 mm×50 mm)為扦插容器,基質(zhì)采用泥炭土與珍珠巖(3∶1)混合。試劑分別為吲哚乙酸(IAA)、3-吲哚丁酸(IBA)和生根粉(ABT),均購自北京康倍斯科技有限公司。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2022年3月22日進行,采用3因素4水平的L9(34)正交設(shè)計表設(shè)計3因素3水平的試驗,具體因素和水平見表1。不考慮各因素的交互作用,采用250 mg/L、300 mg/L、350 mg/L的吲哚乙酸、3-吲哚丁酸和生根粉分別處理30、60、90 min,對照組采用清水浸泡30 min(各處理號詳見表2),每種處理50根穗條,重復3次,扦插后,覆蓋塑料薄膜,每天用水噴灑3～5次,基質(zhì)采用泥炭土與珍珠巖(3∶1)混合,保持基質(zhì)濕潤,空氣相對濕度保持在75%～80%之間,管理方式一致。

表1 L9(34)正交試驗設(shè)計的因素和水平

表2 不同處理下小紫金牛生根率和極差分析結(jié)果

1.3 數(shù)據(jù)收集與處理

扦插60 d后統(tǒng)計不同處理小紫金牛的生根條數(shù)、總根數(shù)、芽點數(shù);采用千分尺測量根長、最大根長、芽長等指標,計算生根率、發(fā)芽率和根系效果指數(shù),統(tǒng)計平均根長、總根長、平均芽長和總芽長。

生根率(%)=生根穗條數(shù)/穗條總數(shù)×100

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽穗條數(shù)/穗條總數(shù)×100

根系效果指數(shù)=(平均根長×平均根數(shù)×生根率)/生根穗條數(shù)

采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)整理,采用SPSS 22.0進行方差分析、極差分析和Duncan多重比較。用極差值法衡量不同因素對小紫金牛扦插繁殖的影響,極差值(R)越大,該因素作用越明顯,采用隸屬函數(shù)法對扦插處理的隸屬函數(shù)值(U)進行綜合評價[16-17],計算公式為:

U(Xj)=(Xjmean-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

式中:U(Xj)為隸屬函數(shù)值,Xjmean為測定指標的平均值,Xjmin和Xjmax分別為測定指標的最小值和最大值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同因素對小紫金牛生根率的影響

由表2可見,各處理均有穗條生根,除處理2(300 mg/L IBA+60 min)(38.00%)低于對照組(38.67%)外,其余處理均高于對照組,其中處理1(250 mg/L IBA+30 min)的生根率最高(74.67%),其次是處理8(300 mg/L IAA+90 min)和處理7(250 mg/L IAA+60 min),分別為68.67%、64.00%;處理2(300 mg/L IBA+60 min)的生根率最低(38.00%)。極差分析結(jié)果表明:生長調(diào)節(jié)劑濃度(極差值R=10.45)對小紫金牛扦插生根率的影響最大,其次為處理時間(極差值R=8.67),而調(diào)節(jié)劑種類影響最低(極差值R=4.01)。生長調(diào)節(jié)劑濃度中,B1處理(250 mg/L)效果最好,B3處理(350 mg/L)效果最差;從處理時間來看,C3處理(90 min)效果最好,C2處理(60 min)效果最差;生長調(diào)節(jié)劑中,吲哚乙酸(IAA)優(yōu)于3-吲哚丁酸(IBA),優(yōu)于生根粉(ABT)?？梢?250 mg/L IAA+90 min處理是提高小紫金牛扦插生根率的最佳配比。

2.2 不同因素對小紫金牛根系發(fā)育的影響

由表3可知,不同處理對小紫金牛穗條的根系指標影響較大,處理1(250 mg/L IBA+30 min)的各項根系指標均顯著優(yōu)于其他處理。除處理9(350 mg/L IAA+30 min)外,其他處理各項根系指標均顯著優(yōu)于對照。

表3 不同處理下小紫金牛根系發(fā)育指標及多重比較結(jié)果

由表4可見,生長調(diào)節(jié)劑種類是影響小紫金牛根系指標的主要因子,其次是處理時間。IBA(3-吲哚丁酸)對小紫金牛扦插生根的平均根長、總根數(shù)、最大根長和根系效果指數(shù)具有明顯的促進作用,而IAA(吲哚乙酸)主要促進生根條數(shù),處理時間也多以30 min為佳。極差結(jié)果表明(表4),生根條數(shù)最佳處理是250 mg/L IAA+90 min,平均根長和總根數(shù)最好為250 mg/L IBA+90 min,總根長、最大根長和根系效果最優(yōu)是250 mg/L IBA+30 min。

表4 不同處理下小紫金牛根系發(fā)育的極差分析

2.3 不同因素對小紫金牛新芽發(fā)育指標的影響

由表5可知,各處理間穗條的新芽發(fā)育指標差異較大,處理5(300 mg/L ABT+30 min)和處理6(350 mg/L ABT+60 min)各項新芽發(fā)育指標均顯著優(yōu)于其他處理;處理9各項新芽發(fā)育指標均顯著低于其他處理;處理4(250 mg/L ABT+90 min)的平均芽長、總芽長和最大芽長也顯著低于其他處理。

表5 不同處理下小紫金牛新芽發(fā)育指標及多重比較結(jié)果

極差結(jié)果表明(表6),在生長調(diào)節(jié)劑種類上,發(fā)芽率和芽點數(shù)的R值最大;在處理時間上,平均芽長、總芽長和最大芽長的R值最大,說明影響發(fā)芽數(shù)量的主要是生長調(diào)節(jié)劑種類,而影響芽的生長情況主要是處理時間的長短。發(fā)芽率的最佳組合為250 mg/L IBA+60 min,芽點數(shù)的最好組合為300 mg/L IBA+60 min,平均芽長、總芽長和最大芽長的最佳組合為300 mg/L ABT+60 min。

2.4 小紫金牛扦插效果綜合評價

使用隸屬函數(shù)法對各處理插穗生根能力進行綜合評價發(fā)現(xiàn)(表7),處理8(300 mg/L IAA+90 min)隸屬函數(shù)值排名最高,其指標中總根數(shù)、根系效果指數(shù)、芽點數(shù)均排名第一;處理9(350 mg/L IAA+30 min)綜合排名最低。從生根效果來看,吲哚乙酸優(yōu)于3-吲哚丁酸,優(yōu)于生根粉,吲哚乙酸和生根粉具有濃度閾值效應,隨著濃度升高,插穗扦插效果呈先上升后下降趨勢,但生長調(diào)節(jié)劑的濃度和處理時間對小紫金牛的扦插效果影響是交互的,不同濃度不同處理時間其扦插效果不盡相同。

表7 小紫金牛扦插繁殖綜合評價

3 結(jié)論與討論

3.1 生長調(diào)節(jié)劑對生根率的影響

扦插繁殖是目前木本植物量化生產(chǎn)的重要途徑,是一種涉及多種因素綜合作用的繁育體系,利用生長調(diào)節(jié)劑可有效提高植物的生根率,優(yōu)化根系發(fā)育狀況[18-19]。研究發(fā)現(xiàn),3種植物生長調(diào)節(jié)劑均可顯著提高小紫金牛的生根率,對小紫金牛扦插生根率影響最大的為生長調(diào)節(jié)劑濃度(極差值為10.45),其次為處理時間(極差值為8.67),生長調(diào)節(jié)劑種類影響最小(極差值為4.01)。就生長調(diào)節(jié)劑濃度,以250 mg/L處理效果最好,350 mg/L處理效果最差;從處理時間來看,90 min處理效果最好,60 min處理效果最差;3種植物生長調(diào)節(jié)劑相比較,吲哚乙酸優(yōu)于3-吲哚丁酸,優(yōu)于生根粉。

3.2 根系發(fā)育、新芽發(fā)育的最佳組合

已有研究表明,不同生長調(diào)節(jié)劑對根系指標和新芽發(fā)育的影響不同[20-22]。徐珊珊等[23]研究發(fā)現(xiàn),吲哚乙酸偏向于提高降香黃檀(Dalbergiaodorifera)的扦插生根率,而萘乙酸偏向于提高根系發(fā)育質(zhì)量。宋碧瑤等[24]研究認為,生根粉為適合長序榆(Ulmuselongata)扦插繁殖的最佳生長調(diào)節(jié)劑。研究發(fā)現(xiàn),生長調(diào)節(jié)劑種類和處理時間是影響小紫金牛根系指標和新芽發(fā)育的主要因子,其中生長調(diào)節(jié)劑種類主要影響根系發(fā)育指標和新芽發(fā)芽數(shù)量。而處理時間主要影響新芽的生長情況和生根條數(shù)。3-吲哚丁酸偏向于影響小紫金牛根系指標,吲哚乙酸偏向于影響小紫金牛生根條數(shù),而影響發(fā)芽數(shù)量的主要是生長調(diào)節(jié)劑種類,影響芽生長情況的是處理時間。

吲哚乙酸作為普遍存在于植物體內(nèi)的生長素類物質(zhì),可促進植物不定根的形成。已有研究表明,3-吲哚丁酸促進生根效果優(yōu)于吲哚乙酸,3-吲哚丁酸在植物體內(nèi)與葡糖酯結(jié)合相對較慢,且較為穩(wěn)定,釋放出游離3-吲哚丁酸較慢,作用持續(xù)時間長,而吲哚乙酸與天冬氨酸結(jié)合較快,釋放游離吲哚乙酸快,易受氧化酶氧化,性質(zhì)不穩(wěn)定[25]。吲哚乙酸促進生根效果低于3-吲哚丁酸。這與閻小芳等[26]對曼地亞紅豆杉、徐永艷等[27]對茶梅扦插生根中的研究結(jié)果基本一致。綜合扦插生根率、根系發(fā)育、新芽發(fā)育等指標,對小紫金牛穗條采用300 mg/L的吲哚乙酸浸泡90 min進行處理,可以獲得最佳扦插繁殖效果。本研究中生根率最高且生根效果最佳處理為250 mg/L IBA+30 min,其中生長調(diào)節(jié)劑3-吲哚丁酸處理為最低濃度,時間最少,這為小紫金牛的規(guī)?；缣峁┝撕啽恪⒏咝У那げ宸椒?。