全 文 :第 7 期
粗齿铁线莲扦插繁殖条件初探
杨璧嘉,吴玉兰,保智娟,刘维君,李宗艳,唐 岱,王 锦
(西南林业大学园林学院,昆明 650224)
摘要:为给粗齿铁线莲(Clematis argentilucida)扦插繁殖提供理论依据,进行了影响扦插 3 个因子的 L9(34)
正交试验,3 个因子分别为基质、生根剂浓度和生根剂处理时间。 试验结果表明,粗齿铁线莲扦插生根率
可达 36.67%~83.30%;生根时间需 22~32 d,根数 12~23 条,根长 39.4~87.7 cm。 A2B1C2处理扦插基质为腐
殖土∶田园土∶珍珠岩=3∶1∶1,外源激素萘乙酸(NAA)浓度为 400 mg / L,处理时间 10 min 的插穗生根情况
最优,插穗生根率达 83.30%、平均根数 22.88 条、平均根长 87.68 cm、生根所需时间 21.20 d,根生长速率
107.60 μm / d,叶芽生长速率 91.30 μ m / d。 同时,主成分分析(PCA)以及隶属函数法分析结果也表明,
A2B1C2处理组合的插条生长情况最好。
关键词:粗齿铁线莲(Clematis argentilucida);扦插繁殖;生根率;主成分分析法(PCA);隶属函数
中图分类号:S687.3;S722.3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)07-1579-04
Cutting Propagation of Clematis Grandidentata
YANG Bi-jia,WU Yu-lan,BAO Zhi-juan,LIU Wei-jun,LI Zong-yan,TANG Dai,WANG Jin
(Faculty of Landscape, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China)
Abstract: To provide theoretical basis for cuttage rooting of coarse teeth clematis(Clematis grandidentata), L9(34) orthogonal
design test affecting the cutting was carried out. Results showed that rooting rate of all treatments was ranged from 36.67% to
83.30%. Rooting time needed 22 to 32 days. The root number was 12 to 23. The root length 39.4 to 87.7 cm. The indexes
of treatment A2B1C2 cutting slips were optimal when cutting matrix for peat soil ∶ pastoral soil ∶ perlite=3 ∶ 1 ∶ 1, naphthalene
acetic acid (NAA) concentration 400 mg / L, processing time 10 min, with 83.30% of rooting rate, 22.88 of average root
number, 87.68 cm of average root length, and only 21.20 days of rooting time, 107.60 μm / d of root growth rate, 91.30 μm / d
of the leaf bud growth rate. The results of principal component analysis (PCA) and subordinate function method showed that
treatment A2B1C2 was the best.
Key words: Clematis grandidentata; cutting propagation; rooting rate; principal component analysis; subordinate function
收稿日期:2013-06-25
基金项目:国家林业局“948”项目(2008-11-4);云南省园林植物与观赏园艺重点学科与重点实验室资助项目(500974)
作者简介:杨璧嘉(1990-),女,云南昆明人,在读硕士研究生,研究方向为园林植物种质资源的分子标记,(电话)13518765945
(电子信箱)luoying_jay@sina.com;通讯作者,李宗艳(1974-),女,副教授,(电子信箱)1092558242@qq.com;唐 岱,教授,(电子信箱)
834260730@qq.com。
铁线莲(Clematis florida)为毛茛科(Ranunculaceae)
铁线莲属(Clematis)植物,多为草本或木质藤本 [1]。
我国铁线莲属有许多种类, 如大叶铁线莲(C.hera-
cleifolia)、山铁线莲(C.montana)、小木通 (C. arman-
di)、圆锥铁线莲(C. paniculata)等,均为优良垂直绿
化植物。 粗齿铁线莲(Clematis argentilucida)既能适
应干旱寒冷地区,又能生长在岩石缝隙等处,亦可
植于阴湿地、河岸、溪旁等地,可在多处环境营建丰
富园林景观[2-4]。
我国铁线莲属植物的繁殖方法多种多样,以无
性繁殖中的扦插繁殖为主。管开云等[5]研究表明,春
化处理的种子比未春化处理的种子发芽率高。 李宗
艳等[6]选用发育转子莲(C. patens)枝条为插穗,研究
表明用 0.637 mmol / L 的 IAA 浸 泡 2 ~3 min 或
2.548 mmol / L 的 IAA 速蘸对其生根有明显促进作
用。 张启香等[7]以铁线莲半木质化的健壮枝条为插
穗,用不同种类、不同浓度的外源激素进行的扦插
生根试验表明 ,100 mg / kg 的 NAA、IBA 和 GGR-1
的 3 种激素中以 IBA 的生根效果最佳; 在50、100、
200、400 mg / kg的 IBA处理下,以 100 mg / kg 处理的
第 53卷第 7期
2014年 4月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 53 No.7
Apr.,2014
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.07.046
湖 北 农 业 科 学 2014 年
表 2 正交试验组合
处理号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
生根效果为优,随着 IBA 浓度的升高,生根率逐渐
下降。
试验通过设计粗齿铁线莲扦插基质、生根剂浓
度、 生根剂处理时间 3 个因子 3 水平正交试验,并
运用主成分分析法(PCA)和隶属函数法,综合分析
不同的处理组合对粗齿铁线莲扦插生根的影响,从
而选择出较佳的促根处理组合。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于西南林业大学校园内,海拔 1 936 m,
年平均气温 15 ℃ ,年相对湿度 74% ,年降雨量
1 035 mm,年日照时间 2 445.6 h,年无霜期 240 d
以上 [8,9]。
1.2 试验材料
试验插条选自西南林业大学苗圃,选择母株长
势旺盛,枝叶粗壮,生长充实、时间短,腋芽饱满,无
病虫害的新生枝条作为插穗。 剪取插穗时,将枝条
修剪成至少具有一个节、长 7~8 cm 的枝段,每一枝
段上保留 30%~50%的叶片。 修剪好的插穗先于多
菌灵 1 000 倍稀释液中浸泡 2 min。 扦插后,苗床要
保持相对湿度 75%~80%,温度 25~30 ℃,防风吹。初
期勤浇水促进根系的形成[10,11]。
1.3 试验设计与方法
1.3.1 试验采用 L9(34)正交设计 选取对扦插生根
有影响的 3 个因子基质、生根剂浓度和生根剂处理
时间,进行L9(34)试验(表 1),每个处理组合选用 30
株铁线莲插穗。共有 9组处理组合(表 2),并以清水
处理作为对照[12]。
1.3.2 数据分析方法 首先就不同因子对生根效果
的影响进行定性评价,后采用主成分分析(PCA)[13,14],
通过 SPSS 17.0 软件对粗齿铁线莲扦插繁殖影响因
素(生根率、生根数量、平均根长、生根时间、根生长
速率和叶芽生长速率)进行筛选,找出主要影响因
素。最后利用隶属函数法 [15]对试验结果进行综合评
价,找出对粗齿铁线莲扦插繁殖最有利的培养组合。
2 结果与分析
粗齿铁线莲嫩枝插条扦插 180 d 后插条生长指
标统计结果见表 3。
2.1 不同基质对粗齿铁线莲扦插生根的影响
由表 4 可以看出,对照扦插生根率最高,生根
所需时间最短,但其余指标则相对较差。其余处理对
生根数、根长、根生长速率、叶芽生长速率有明显的
促进作用。其中基质配比 A2处理组的相对生根情况
最好,生根率与对照相差不大,根系生长旺盛,根长
较长,叶芽和根生长速率较高。 说明此次试验中扦
插基质 3 个处理对提高粗齿铁线莲扦插生根率无
明显作用,但对促进扦插苗后期生长有明显作用。
2.2 不同生根剂处理时间对粗齿铁线莲扦插生根
的影响
从表 5 可以看出,对照扦插生根率最高,生根
表 1 试验因素与水平
水平
1
2
3
基质比(腐殖土∶田园
土∶珍珠岩)(A)
4∶1∶1
3∶1∶1
2∶1∶1
萘乙酸处理时间
(B)//min
10
15
20
萘乙酸浓度
(C)//mg/L
200
400
600
表 3 不同处理粗齿铁线莲扦插繁殖各项指标统计
处理
1
2
3
4
5
6
7
8
9
CK
生根率//%
63.33
66.67
56.67
83.30
60.00
66.67
56.67
60.00
36.67
73.33
生根数//条
19.88
18.29
12.76
22.88
16.39
18.50
12.18
17.56
20.91
12.68
根长//cm
60.85
80.37
39.46
87.68
57.21
48.67
41.09
64.34
77.10
40.38
生根所需时间//d
29.69
22.29
28.65
21.20
22.88
31.67
28.00
29.44
28.82
24.41
根生长速率//μm/d
65.50
102.60
63.50
107.60
61.00
71.20
79.40
62.10
75.40
59.30
叶芽生长速率//μm/d
43.70
49.90
46.43
91.30
40.00
86.70
61.40
38.90
57.30
32.50
1580
第 7 期
时间也相对较短,但与 B1处理差异不大。 从实际扦
插情况来看,生根剂处理不同时间对生根数、根长、
根生长速率和叶芽生长速率均起着明显的促进作
用,其中处理 B1的相对生根情况最好,根系生长旺
盛,根长较长,叶芽和根系生长速率较高。 说明此次
试验中不同生根剂处理时间对提高粗齿铁线莲扦
插生根率无明显作用,但对促进扦插苗后期生长有
明显作用。
2.3 不同浓度生根剂处理对粗齿铁线莲扦插生根
的影响
从表 6 可以看出,对照扦插生根率最高,生根
所需时间最短,但其生根数较少、根长较短、叶芽和
根系的生长速率也相对较低。 不同浓度生根剂处理
对粗齿铁线莲生根数、根长、根生长速率和叶芽生
长速率均起着明显的促进作用。处理 C2的相对生根
情况最好,根系生长旺盛,根长较长,叶芽和根系生
长速率较高。
从结果可知,不同浓度生根剂处理对提高粗齿
铁线莲扦插生根率无明显作用, 甚至会抑制生根,
对缩短生根时间也没有明显作用,但对促进扦插苗
后期生长有明显作用。
2.4 主成分分析
主成分分析的目的之一是用尽可能少的因子
解释观测到的变量,主成分的特征值及贡献率是选
择主成分的依据。
对粗齿铁线莲扦插繁殖的 6 项观测指标:生根
率(x1)、生根数(x2)、根长(x3)、生根时间(x4)、根生长
速率(x5)、叶芽生长速率(x6)作主成分分析,得到各
变量的特征值及相应贡献率(表 7)。
根据生根情况调查的 6 个指标的标准化数据
作主成分分析,结果见表 7。 由表 7 可以看出,第 1
主成分(生根率)的方差贡献率达到 50.563%,是判
断各处理插条生长好坏最重要的指标;第 2 主成分
(生根数)的方差贡献率为 23.504%,是判断各处理
插条生长好坏第二重要的指标;第 3 主成分(根长)
的方差贡献率为 15.578%。 前 3 个主成分的累计贡
献率达到了 89.645%, 因此前 3 个主成分是判断各
处理粗齿铁线莲生长情况的主要指标。
2.5 关于生根效果的综合评价
2.5.1 隶属函数值计算公式为:
R(Xi)=(Xi-Xmin) /(Xmax-Xmin),i=1,2,3,…,n (1)
式(1)中,Xi 为指标测定值;Xmin 和 Xmax 为所有
参试材料某一指标的最小值和最大值。 首先进行原
始数据转换,将每个阶段生根效果 6个指标的实际测
定值 Xi利用公式换算成相应的隶属函数值 R(Xi),
并得出各指标的单项平均值 P。 再根据主成分分析
结果,对各处理的 3 个主要影响指标的隶属函数值
计算加权值 W,以评价各组合对粗齿铁线莲生根的
影响效果,其结果越接近 0越差,越接近 1 越好。
2.5.2 隶属函数综合评价 由表 3 中数据根据式
(1)计算得到不同处理组合的隶属函数值,再计算
其各组合平均值 P 和加权值 W,由此对不同组合对
生根效果的影响进行综合评价。 由表 8 可以看出,
各组合隶属函数加权值排序为: 处理 4>处理 2>处
理 1>处理 6>处理 8>CK>处理 5>处理 9>处理 3>处
理 7。由此可知处理 4的综合效果最好,其次分别为
处理 2、处理 1、处理 6 和处理 8,而处理 5、处理 9、
处理 3、处理 7 效果较差,不适合用于粗齿铁线莲的
扦插繁殖。 所以,最佳处理为 A2B1C2,与之前分析结
果一致。
表 7 各变量的特征根及相应的贡献率
主成分
1
2
3
4
5
6
合计
3.034
1.410
0.935
0.437
0.163
0.022
方差贡献率//%
50.563
23.504
15.578
7.277
2.710
0.368
累计方差贡献率//%
50.563
74.067
89.645
96.922
99.632
100.000
初始特征值
表 6 不同浓度生根剂对粗齿铁线莲扦插生根的影响
萘乙酸浓度
mg/L
C1
C2
C3
CK
生根率
%
63.33
62.21
57.78
73.33
生根数
18.65
20.69
13.78
12.68
根长
cm
57.95
81.72
45.92
40.38
生根所需
时间//d
30.27
24.10
26.51
24.41
根生长速
率//μm/d
66.27
95.20
67.97
59.30
叶芽生长速
率//μm/d
56.43
66.17
49.28
32.50
表 4 不同基质对粗齿铁线莲扦插生根的影响
基质
A1
A2
A3
CK
生根率
%
62.22
69.99
51.11
73.33
生根数
16.98
19.26
16.88
12.68
根长
cm
60.21
64.52
60.84
40.38
生根所需时间
d
26.88
25.25
28.75
24.41
根生长速率
μm/d
77.20
79.93
72.30
59.30
叶芽生长速率
μm/d
46.70
72.67
52.53
32.50
表 5 不同生根剂处理时间对粗齿铁线莲扦插生根的影响
处理
时间
B1
B2
B3
CK
生根率
%
67.77
64.45
53.34
73.33
生根数
18.31
17.41
17.39
12.68
根长
cm
63.21
67.31
55.08
40.38
生根所需时间
d
26.30
24.87
29.71
24.41
根生长速率
μm/d
84.17
75.23
70.03
59.30
叶芽生长速率
μm/d
65.47
42.93
63.48
32.50
杨璧嘉等:粗齿铁线莲扦插繁殖条件初探 1581
湖 北 农 业 科 学 2014 年
3 小结与讨论
粗齿铁线莲扦插繁殖既有利于保持母本的优
良性状,提高种苗质量,又可以增加种苗来源,是其
育苗的重要方式。 试验表明,扦插基质、生根剂处理
时间、 生根剂处理浓度对粗齿铁线莲扦插生根数、
根长、根系生长速率、叶芽生长速率均有明显的影
响,其中扦插基质以 A2(腐殖土∶田园土∶珍珠岩=3∶1∶
1)效果最好,生根率达 69.99% ;生根剂处理时间以
B1效果最好, 生根率达 67.77% ; 生根剂浓度以 C2
效果最好,生根率为 62.21%。 通过 PCA分析也同样
得到,A2B1C2处理组合为粗齿铁线莲扦插的最优方
案。
关于扦插生根影响的因子较复杂,由于试验条
件和材料等的限制,没有对温度、光照等进行设计,
此次试验生根剂浓度梯度、生根剂处理时间和基质
的组配都较有限,从试验的初步结果可知,粗齿铁
线莲的扦插生根较容易, 对照都有较高的生根率,
生根所需时间较短,但生根的情况不太好。 这也可
能是试验中的田园土(红壤土)有利于粗齿铁线莲
的扦插生根,但在后期的生长中,由于红壤土相对
贫瘠,不能提供粗齿铁线莲插穗根系生长所需要的
营养物质, 因此粗齿铁线莲插穗根系生长速率放
慢,叶芽生长速率放慢,生根数和根长相对较小。 而
合适的混合基质、最适的生根剂浓度以及恰当的生
根剂处理时间对粗齿铁线莲的生根情况有一定的
促进作用。
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表 8 不同处理组合的隶属函数值及其加权值
处理
1
2
3
4
5
6
7
8
9
CK
R(1)
0.57
0.64
0.43
1.00
0.5
0.64
0.43
0.50
0.00
0.79
R(2)
0.72
0.57
0.05
1.00
0.39
0.59
0.00
0.50
0.82
0.05
R(3)
0.44
0.85
0.00
1.00
0.37
0.19
0.03
0.52
0.78
0.02
R(4)
0.81
0.1
0.71
0.00
0.16
1.00
0.65
0.79
0.73
0.31
R(5)
0.13
0.9
0.09
1.00
0.04
0.25
0.42
0.06
0.33
0.00
R(6)
0.19
0.3
0.24
1.00
0.13
0.92
0.49
0.11
0.42
0.00
P
0.48
0.56
0.25
0.83
0.27
0.60
0.34
0.41
0.51
0.20
W
0.53
0.59
0.23
0.90
0.40
0.49
0.22
0.45
0.31
0.41
(责任编辑 王晓芳)
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