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棱角山矾扦插生根解剖学机理研究



全 文 :江西林业科技 2012年第 5期
棱角山矾扦插生根解剖学机理研究
宋晓琛,刘玉香,肖复明★,邱凤英
(江西省林业科学院,江西南昌 330013)
摘 要:为探讨棱角山矾生根的机理提供解剖学依据,本研究应用光学显微技术对棱角山矾扦插苗生根过程进行解
剖学观察,结果表明:棱角山矾穗条内没有发现潜伏根原基,生根类型为诱导生根型。根原基源于髓射线与形成层交接处
的细胞分化而成,愈伤组织中未发现根原基,为非愈伤组织生根类型树种,为较易生根树种。
关键词:棱角山矾;扦插生根;解剖结构
分类号:S723.132:Q945.52 文献标识码:A 文章编号:1006-2505(2012)05-0014-03
棱角山矾 (Symplocos tetragona)属山矾科 (Symplo-
caceae)山矾属(Symplocos)植物,常绿阔叶乔木,枝叶茂
密、开展,叶深绿色,主干通直、明显,树形优美,为优良
的园林景观树种。近年来,研究学者们在棱角山矾的抗
污机理及繁育技术上做了一些研究,主要集中在抗二
氧化硫等大气污染 [1]、播种繁殖技术 [2]、扦插繁殖技术
及生根机理[3-4]、移栽技术[5]等方面。但是对生根机理的
研究只是针对肉眼观察的结果,没有对生根进行解剖
学机理的研究。本研究应用光学显微技术对棱角山矾
的生根过程进行解剖学观察,找出其生根类型和解剖
学机理,以期为今后棱角山矾无性繁殖研究和育苗等
提供理论依据及技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
插条用 100 mg/L的 NAA浸泡 1.0 h,扦插在黄心
土中 30 d后开始取样。7 d取一次样,共取 5次,每次
取 4根,切根部 1~1.5 cm左右的小段放在盛有 70%
FAA固定液中。固定 48 h后再将材料放入纯甘油中,
约 2个月后材料软化。软化后将材料取出放在盛有
70%乙醇中置换 24 h。
1.2 试验方法
1.2.1 形态指标。扦插 30 d后,每隔 5 d随机拔出插
条,观察愈伤产生的时间和开始生根及根伸长的时间。
扦插后 60 d,统计其生根部位。
1.2.2 石蜡切片。材料经软化后,常规石蜡切片法制
片,番红—固绿对染,Leica高级生物万能显微镜观察
拍照。
2 结果与分析
2.1 插穗生根过程的外部形态观察
扦插后 30 d,只有极少数穗条基部切口的皮部出
现白色小突起(图 1-1),扦插后 40 d,穗条基部的皮部
白色小突起越来越大(图 1-2)。扦插后 45 d,穗条基部
的皮部及距离切口 2~3 mm的部位有白色透明不定根
伸出,但是数量少且短,约 3~5条,比较纤弱(图 1-3)。
扦插后 50 d,约 1/5的穗条生根,多数根从穗条基部的
皮部及切口上方的节或叶芽切口的下部伸出,愈伤组
织并不发达 (图 1-4)。同时发现部分穗条没有根的产
生,也没发现愈伤组织的存在,而且在切口处有一定程
度的腐烂,腐烂原因可能是天气闷热,没有及时揭开盖
膜通风。扦插后 55 d,约半数穗条生根,其中约 85%的
不定根从穗条切口上方的节或叶芽切口的下部伸出,
不定根长约 3 cm左右(图 1-5),但很少有不定根从愈
伤组织中伸出。扦插后 60 d,约 70%插穗生根,根系发
达,大部分生根的扦插苗很少产生愈伤组织,形成愈伤
组织的插穗愈伤组织较大,也有根生成 (图 1-6)。扦插
后 6O d统计棱角山矾生根部位,不定根既从距离插穗
基部切口上方的节或叶芽切口的下部伸出,也有从皮
部伸出也有少部分从愈伤组织伸出(图 1-7)。
2.2 插穗生根过程的解剖学观察
扦插后 20 d左右,在维管形成层与髓射线交接
处,发现一团薄壁细胞,细胞体积较小,排列紧密,大小
相等,细胞核较大,细胞质浓。这是诱导的根原始体细
收稿日期:2012- 07- 10;2012- 07- 16修回。
基金项目:中央财政林业科技推广示范资金项目“圆齿野鸦椿等优良景观树种良种繁育与定向培育技术推广”(NO. [2010]JXTG-07)部分研究内容。
作者简介:宋晓琛,女,植物学硕士,研究实习员,从事植物遗传学研究。
★通信作者:肖复明,男,研究员,博士,主要从事生态培育等研究。
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DOI:10.16259/j.cnki.36-1342/s.2012.05.013
胞(图 2-1)。随着扦插时间的增加,这些细胞经过早期
的切向分裂,然后径向、横向、纵向分裂,逐渐形成体积
较小、颜色较深的一群分生细胞,形状近似于球体,这
就是根原基(图 2-2)。位于最先端的几层细胞随着时
间的增加,根原基细胞不断分裂,随后又逐渐伸长。在
朝向表皮的一端的细胞团转化为不定根的顶端分生组
织,位于不定根后端的细胞逐渐分化形成根的维管束,
最终与茎的维管束相连形成幼根,突破其皮层细胞和
表皮。幼根分化出明显的分层现象,位于最先端的是几
层根冠细胞,成圆锥形,由许多排列不规则的薄壁细胞
组成。紧靠于它内部排列紧密的细胞是顶端分生组织,
等径、排列紧密、核大质浓。并出现较短的伸长区,细胞
体积较大,细胞沿纵轴方向伸长(图 2-3、图 2-4)。
3 结论与讨论
本实验发现,棱角山矾扦插前枝条内没有根原始
体,均由扦插后形成的诱生根原基发育而来,属于诱导
生根型树种。棱角山矾不定根原基起源与髓射线和形
成层交界处。俞良亮[6]研究表明,植物的叶芽可以合成
生长素,并向下运输,因此叶芽处容易诱发不定根。笔
者由实验观察得知棱角山矾插穗不定根多从节或叶芽
下部伸出(图 1-4),或者从基部切口处伸出,属于容易
生根类型。与俞良亮研究结果相符合。
图 1 棱角山矾插穗生根过程的外部形态特征
(注:1.根原始体细胞;2.根原基;3.根原基向外生长;
4.根突破表皮和愈伤组织)
图 2 棱角山矾插穗扦插生根过程的解剖学特征
(注:1.插穗上的白色小突起;2.白色突起变大;3.白色透明不定根突破茎皮;4.不定根从节或叶芽切口下部伸出;
5.完整不定根长度;6 不定根从愈伤组织伸出;7.完整不定根)
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6 7
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愈伤组织中未发现根原始体,棱角山矾的愈伤组
织产生比根原基起源晚,林艳等[7]对白桦的研究表明:
插条愈伤组织的形成及发育对不定根的产生有较强的
抑制作用。从本实验可以观察到棱角山矾不定根的发
生与愈伤组织的产生不存在直接关系,而且根系发达
的穗条愈伤组织均不发达或者没有,因此棱角山矾为
非愈伤组织生根类型的树种。有少量不定根从愈伤组
织中产生,是因为愈伤组织已包住切口处皮层,所以少
量不定根突破皮层后从愈伤组织中伸出。采取适宜的
促根措施(如 NAA)对于棱角山矾扦插时诱导根原始体
的形成非常重要。但是对浓度的掌握很重要,浓度过高
会诱导愈伤组织过大,导致穗条不生根。刘曼[3]对棱角
山矾扦插繁殖技术的研究,通过对棱角山矾嫩枝、硬枝
插穗的不同处理,生根率达 73.33%。说明扦插生根受
实验处理、材料、遗传等多种因素的影响。而本文对棱
角山矾扦插生根的解剖学机理研究只是初步阐明了棱
角山矾的生根类型和过程。此后的研究可继续探讨扦
插过程中各种酶及内源激素的变化对生根的影响,从
而进一步阐明其扦插生根的机理。
参考文献:
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[J].江西林业科技,2006(3):21- 22.
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大学,2010,6.
[4]邓小梅,奚如春,邬根圣.棱角山矾扦插繁殖技术研究[J].广东
林业科技,2007,23(3):21- 24.
[5]管帮富,彭火辉,章海宾,等.功能绿化树种棱角山矾观赏特性
及移栽技术研究[J].现代园艺,2010(12):6- 7.
[6]俞良亮,乔瑞芳,季孔庶.不同外源激素对杂交鹅掌揪扦插生根
过程中内源激素变化的影响团[J].东北林业大学学报,2007,35
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察[J].东北林业大学学报,1996,24(3):15- 19.
Comparison Analysis of Soil Available Nutrients Difference of Third-generation
Seed Orchard of Cunninghamia lanceolata at Different Slope Direction
HU Yongyan
(Youxi Stated-own Forest Farm, Youxi Fujian 365100, China)
Abstract: The third-generation seed orchard of Cunninghamia lanceolata was acted as research objects, the differences of soil
available nutrient content at different slope were analyzed in this paper, so as to lay a foundation for reasonable fertilization to
the third-generation seed orchard of C. lanceolata. The results showed that at the same slope direction, with the rising of the
slope position and the increase of soil depths, soil available nutrient content of the third-generation seed orchard of C. lanceolata
decreased gradually; At different slope direction with the same slope position and soil depths had complex effect on soil
available nutrient content of the third-generation seed orchard of C. lanceolata.
Key words: Cunninghamia lanceolata; Third-generation seed orchard; Slope position; Soil available nutrient content
(上接第 6页)
Rooting Mechanism with the Method of Anatomy for Stem Cuttings of
Symplocos tetragona
SONG Xiaochen, LIU Yuxiang, XIAO Fuming★, QIU Fengying
(Jiangxi Academy of Forestry, Nanchang Jiangxi 330013, China)
Abstract: Rooting mechanisms of Symplocos tetragona were studied with the anatomical method in this paper. The results were
as follows: the incubated root primordia had not been found in the tissues of cuttings, adventitions roots belong to the type of
indueed root primordiums. The origin of adventitious root was from the pith ray, the callus could not form adventitious root
primordium, so it is easy to root.
Key words: Symplocos tetragona; Cutting rooting; Anatomical structures
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