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欧榛扦插不定根发生过程的解剖学研究



全 文 :收稿日期:2014-12-02
2015年
第 2期
2015
№2
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science& Technology
榛子属桦木科(Betulaceae)榛属(Corylus)植物,
是四大坚果之一,我国有 10个种,其中原产我国的
有平榛、毛榛、川榛、华榛、绒苞榛、刺榛、滇榛和维
西榛 8个野生品种,以及引进的欧榛和新培育的平
欧杂交榛 2个栽培种 [1-2]。欧榛(C.avellana)起源于
亚洲小亚细亚地区的黑海沿岸及欧洲的地中海沿
岸,因其营养价值丰富,经济价值高,被广泛种植,
但其良种扩繁方面一直限于种子繁殖、压条繁殖和
嫁接繁殖,相比之下扦插繁殖具有前期生长快、繁
殖系数高、早结实、保持母本优良性状、繁育速度快
等优点,同时随着扦插技术水平的不断提高以及对
扦插生根机理研究的日近完善,将扦插运用到榛子
繁殖中具有现实意义[3-4]。本文对欧榛生根解剖机
理进行研究,以期探明欧榛扦插生根难的原因,从
而为更新榛子扦插生根的技术措施提供理论依据。
1 试验材料及方法
以山东省经济林研究所试验地的5年生欧榛树
冠枝条制穗,分别于当年3月20日、7月5日进行硬
枝和嫩枝扦插,插穗长8~12 cm,下切口背芽斜切,
消毒后,采用 100 mg·L-1 IBA处理插穗 2 h,插于珍
珠岩∶蛭石(2∶1)中。扦插前取制穗枝条以木材切
片法进行原始解剖构造观察,插后每隔 4 d取插穗
基部 5 cm范围以 FAA固定,采用石蜡切片法进行
观察,木材切片厚度 24 μm,石蜡切片厚度 12 μm,
番红– 固绿对染,中性树胶封片,OLYMPUS-BH2
显微镜观察并拍照。
2 结果与分析
2.1 茎解剖构造观察
对欧榛茎的原始形态进行观察发现,硬枝和嫩
枝茎的横切面由外至内依次为周皮、皮层、中柱(包
括中柱鞘、韧皮部、形成层、木质部)、髓(图版 A)。
韧皮部和木质部之间是形成层,形成层向外分化形
成韧皮部,向内分化形成木质部。观察硬枝和嫩枝
插穗切面,硬枝的皮层所占比例相对较小,木质部
所占比例相对较大,硬枝的髓在切面上占的比例小
(图版 B);相反嫩枝的皮层所占比例相对较大,木
质部所占比例相对较小,髓在切面上占的比例大
(图版 C)。嫩枝刚开始分化的次生韧皮部与次生
木质部组成与初生构造基本相同,因此观察嫩枝茎
解剖构造发现,形成层细胞二者间无明显的界限。
髓射线由活的薄壁细胞组成,与髓、中主鞘、皮层相
连通,是横向通道,并储存营养。
2.2 诱导不定根发生过程观察
切片观察未发现欧榛茎中存在潜伏根原基,其
不定根的发育属诱生根原基类型。
对诱导生根插穗的解剖观察发现,插后9 d,自
维管射线与形成层交叉位置开始,射线原始细胞体
积迅速变大,数量明显增多,向韧皮部方向横向加
宽成多列,形状呈三角状,形成层变厚(图版 D),表
现在外部形态上枝条变粗,同时向切口下方向纵向
发育,分化形成半透明颗粒状愈伤组织,此时愈伤
组织就已经和射线细胞相连接,可以进行水分的自
下向上运输。
插后13 d切片观察发现,维管射线细胞继续分
裂增生,并发现在分生增大的维管射线原始细胞尖
端与中柱鞘边缘初生韧皮部交叉处形成一团排列
欧榛扦插不定根发生过程的解剖学研究
景 淼
(辽宁省林业调查规划院,辽宁 沈阳 110122)
摘 要:采用木材切片法和石蜡切片法对欧榛硬枝、嫩枝插穗的解剖构造进行研究,发现二者组织
形态存在差异;欧榛根原始体属于诱导根原始体,产生于维管射线与形成层交叉位置,不定根发生
于插穗下切口1~3 cm范围内,属于皮部生根型;扦插过深不利于插穗生根。
关键词:欧榛;扦插;解剖构造;不定根
中图分类号:S792.189;Q944.54 文献标识码:A 文章编号:1001-1714(2015)02-0035-03
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紧密的细胞群(图版 E)。这群细胞排列紧密,细胞
质浓,细胞内含有丰富的蛋白质和糖分,细胞核大,
这就是初期的根原基。
插后 17 d不定根原基细胞继续分裂并呈现明
显的分层,最前端细胞像根冠一样包裹着其后面的
分生细胞,起到保护作用的同时向前伸长生长,分
解并挤破原有的中柱鞘细胞,同时发现周皮最外层
也被增生的皮层细胞挤破,后端细胞继续向髓心方
向分生生长,形成根的维管组织与茎的维管组织相
连(图版 F)。
插后21 d随着根原基的继续伸长,随之产生了
巨大的挤压力,皮层细胞被挤向外端,最终形成一
个具有完整根冠、分生区和伸长区的根系(图版 G、
H)。整个过程未见愈伤组织生根,欧榛扦插生根属
于皮部生根型。
A:欧榛茎的原始解剖形态;B:欧榛茎的硬枝解剖形态;C:欧榛茎的嫩枝解剖形态;D、E、F、G、H、I分别为扦插9、13、17、
21、21、25 d的解剖形态;J、K分别为扦插25、30 d的生根形态;L:扦插30 d时成活的扦插苗。
D E F
G H I
J K L
图版 欧榛茎的解剖形态及插穗生根情况
周皮
皮层
中柱鞘
射线
韧皮部
形成层
木质部

B C
A
(下转第58页)
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(责任编辑:韩素梅)
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3 讨 论
对欧榛茎原始解剖构造观察未发现潜伏根原
始体,这也是其扦插难生根的一个原因[3,10];比较硬
枝和嫩枝插穗解剖构造发现,硬枝插穗形成层狭
窄,形成层细胞数量相对较少,木质部所占比例比
嫩枝大,可塑性小,因而硬枝分化能力较弱(图版
B)。嫩枝插穗形成层由多层代谢活跃的细胞构成,
细胞可塑性强,容易诱导形成不定根(图版 C)。
有研究发现,如果皮层中有1层、2层或多层由
纤维细胞构成的一圈环状厚壁组织时,则生根变得
困难;如果没有或虽有这种厚壁组织但不连续时,
则生根变得容易[5-7]。观察欧榛原始茎解剖构造和
整个生根过程,并未发现阻碍生根的原始厚壁组
织,因此欧榛扦插生根困难并非厚壁组织导致。
插穗不定根形成过程中大多伴随着愈伤组织
的产生,但除云杉、辐射松等少数树种不定根自愈
伤组织产生外,多数树种插穗的愈伤组织和不定根
的发生是彼此独立的,愈伤组织只起到吸收和防御
的功能,愈伤组织过多会消耗插穗内的生根物质,
对不定根的发生起到抑制作用,容易阻碍不定根原
基的发生[8-10]。观察发现欧榛插穗的不定根并非由
愈伤组织产生,不定根产生于维管射线与形成层交
叉的位置,属于皮部生根。图版显示,愈伤组织过
多且木质化严重,阻碍不定根的生长,致其难以突
破表皮形成不定根,个别形成不定根但很细弱(图
版 J),这样的插穗后期也难以成活,因此在扦插过
程中插穗愈伤组织过于繁茂影响不定根的发生。
此外,在生根过程中发现有个别插穗形成高位
不定根(图版 K),分析研究认为导致这一现象的原
因是由于插穗插入基质过深,或因基质含水量过
高,插穗基部呼吸代谢受阻,导致插穗下切口腐烂
变黑,基部组织失去分生能力而死亡。如果此过程
发生较缓慢,则会导致上部茎组织分化形成不定
根,对此类高位生根插穗继续观察发现,后期因下
切口持续腐烂,容易导致病原菌的侵入,即使生根
也会死亡,而扦插深度适宜的插穗则能正常成活,
且根系茂盛,后期成活保存率高(图版 L)。因此在
扦插过程中应掌控扦插深度,控制基质水分,保持
基质的透水透气性,避免插穗根部腐烂以及高位不
定根的产生。
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(责任编辑:张素清)
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