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茅莓无性扦插繁殖技术的优化试验



全 文 :·种子生产·
收稿日期:2013 - 11 - 26
基金项目:湖南省教育厅青年基金项目(编号:12 B 113) ;邵阳市科技计划项目(编号:2013 FJ 59) ;湖南省大学生科技创新项目(编号:湘教通[2013]
191 号-342)。
作者简介:王业社(1974 -) ,男,湖南武冈人;硕士,副教授,研究方向:植物生态开发及其利用研究;E-mail:wangyeshe001@ 163. com。
通讯作者:段林东(1963 -) ,男,湖南南县人;教授,研究方向:植物分类学及园林植物学;E-mail:ldduan@ 163. com。
茅莓无性扦插繁殖技术的优化试验
王业社, 陈立军, 杨贤均, 段林东, 周 双
(邵阳学院城市建设系, 湖南 邵阳 422000)
Optimization of Asexual Cutting Propagation Techniques of Rubus Parvifolius
WANG Ye-she,CHEN Li-jun,YANG Xian-jun,DUAN Lin-dong,ZHOU Shuang
摘要:采用正交试验研究方法,以生根率、平均根长和平均生根
数 3 个因子为生根质量的指标,对茅莓进行无性扦插繁殖技术
的优化试验。结果表明: NAA浓度、扦插基质、插穗类型和处理
时间对茅莓扦插繁殖的生根质量有明显影响。其中,扦插基质
对茅莓无性扦插繁殖生根质量的影响最大,插穗类型次之,
NAA浓度第 3,处理时间影响最小。当 NAA 浓度为 100 mg /L,
扦插基质为菜园土,插穗为带顶芽茎段,处理时间为 2 h 时,茅
莓扦插的生根质量最佳。
关键词: 藤本植物;茅莓;无性扦插繁殖;优化试验
中图分类号: S 567 文献标志码: A
文章编号: 1001 - 4705(2014)04-0122-04
茅莓(Rubus Parvifolius)为蔷薇科(Rosaceae)悬
钩子属 (Rubus)植物,落叶小灌木,资源十分丰富。
广泛分布于河北、山西、陕西、四川、湖南及华东各省
区[1]。茅莓是一种传统民间中药,在民间有着悠久的
应用历史,据医学古籍《本草拾遗》记载,该植物具有
“止血活血、散淤定痛、清热解毒之功效,可内服、外
敷”。《中药大辞典》记载,茅莓的根、茎和叶均可药
用,具有清热凉血,散结止痛、利尿消肿等功效[2]。茅
莓的果实营养成分极其丰富,其蛋白质、氨基酸含量之
高是其他任何水果无法比拟的,可深加工成具有竞争
力的各档次的食品、药品和保建品,以及提炼植物色
素、天然香料和特殊的营养物质[3]。同时,其果色艳
丽,生长迅速,繁殖容易,覆盖力强,具有较强的适应性
和抗性。作为地被植物植于树下、林缘、绿化隔离带、
假山岩石旁、溪边、岸边、池塘边阴湿处等,颇具观赏价
值。因此,茅莓不仅是药用价值较高和工业用途广泛
的藤本植物,而且还是观赏价值较高的园林植物,综合
效益显著,有极大的发展潜力和广阔的市场前景。
目前,国内外许多学者和专家对茅莓的药用成分,
药用功效及食用、保健品开发等方面研究较多[4 ~ 9],而
在生物特性,栽培育种和园林应用等[10,11]方面相关研
究甚少,还未见其无性繁殖方面的报道。为深入探讨
茅莓无性繁殖技术,进一步提高茅莓无性繁殖的成活
率,提高生根质量,推动茅莓产业的发展,于 2012 年对
该物种的无性繁殖进行了多因子正交试验研究,探索
人工繁育的可行技术和措施。
1 材料与方法
1. 1 试验设计
试验采用四因素三水平的 L9(3
4)正交试验设计
方案,以影响茅莓无性扦插繁殖生根质量的 4 个主要
因子为试验因子:A(NAA浓度)、B(扦插基质)、C(插
穗类型)、D(处理时间)。各因子的水平分别为:A1 为
100 mg /L,A2 为 200 mg /L,A3 为 300 mg /L;B1 为红黄
壤,B2 为河沙,B3 为菜园土;C1 为带顶芽茎段、C2 为
1、2 年生茎段,C3 为半木质化带叶茎段;D1 为 1 h,D2
为 2 h,D3 为 4 h。正交方案设计见表 1。
表 1 L9(3
4)正交试验
因 素
水 平
A
NAA浓度
(mg /L)
B
扦插基质
C
插穗类型
D
处理时间
(h)
1 100(A1) 红黄壤(B1) 顶芽茎段(C1) 1(D1)
2 200(A2) 河沙(B2) 1、2 年生茎段(C2) 2(D2)
3 300(A3) 菜园土(B3) 半木质化带叶茎段(C3) 4(D3)
1. 2 试验材料
试验于 2012 年 3 月 3 日在邵阳学院园林实践教
学基地苗圃进行。扦插材料采自湖南云山森林公园威
溪水库附近的自然居群,所采枝条放入装有苔藓的塑
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第 33 卷 第 4 期 2014 年 4 月 种 子 (Seed) Vol. 33 No. 4 Apr. 2014
表 2 正交试验结果
试验号 水平组合
试验方案
NAA浓度
(mg /L) 扦插基质 插穗类型
处理时间
(h)
平均根数
(条)
平均根长
(cm)
生根率
(%)
生根质量
Q值
1 A1B1C1D1 1 1 1 1 8. 67 4. 21 90 48. 22
2 A1B2C2D2 1 2 2 2 11. 26 1. 58 86 46. 21
3 A1B3C3D3 1 3 3 3 5. 04 2. 14 100 51. 80
4 A2B1C2D3 2 1 2 3 3. 5 3. 65 70 36. 79
5 A2B2C3D1 2 2 3 1 6. 72 1. 06 78 40. 95
6 A2B3C1D2 2 3 1 2 21. 94 2. 92 100 56. 22
7 A3B1C3D2 3 1 3 2 4. 16 2. 39 76 39. 64
8 A3B2C1D3 3 2 1 3 12. 2 1. 76 90 48. 49
9 A3B3C2D1 3 3 2 1 7. 22 1. 91 92 48. 28
表 3 各试验因素对生根率、平均根数和平均根长影响的极差分析
K值
生根率 平均生根数 平均根长
A B C D A B C D A B C D
K1 92. 00 78. 67 93. 33 86. 67 8. 32 5. 44 14. 27 7. 54 2. 64 3. 42 2. 96 2. 39
K2 82. 67 84. 67 82. 67 87. 33 10. 72 10. 06 7. 33 12. 45 2. 54 1. 47 2. 38 5. 30
K3 86. 00 97. 33 84. 67 86. 67 7. 86 11. 4 5. 31 6. 91 2. 02 2. 32 1. 86 3. 78
极差 R 9. 33 18. 66 10. 66 0. 66 2. 86 5. 96 8. 96 5. 54 0. 62 1. 95 1. 10 2. 91
料袋内并喷水保湿带回。扦插基质:红黄壤采集于邵
阳市大祥区城南乡深耕塘、菜园土采集于邵阳市大祥
区邵阳学院七里坪校区附近、河沙采集于邵阳市大祥
区城南乡采沙场。
1. 3 试验方法
试验前用 5%的 KMnO4 溶液对扦插基质进行消
毒,并把准备好的 3 种基质按试验设计要求填入各扦
插床(高 20 cm、内空 80 cm、长 5 m) ,基质厚度为 18
cm,整平,浇透水,准备扦插繁殖。从生长健壮、无损
伤、无病虫害的茅莓植株上剪取 1 年生和 1、2 年生茅
莓枝条,分别剪取以下 3 种插穗: (1)带顶芽茎段:选
取茅莓带顶芽枝条,按保留 4 个节,长 12 cm左右的标
准剪取插穗,且每个插穗保留顶芽,下切口一般在插穗
末节下部约 1 ~ 1. 5 cm 处剪成锐角斜面,保留成熟小
叶 1 片,50 枚 1 扎。(2)1、2 年生茎段:选取 1、2 年生
茅莓枝条,按保留 3 个节,长 12 cm左右的标准剪取插
穗,且每个插穗保留生长前端的 1 个腋芽,插穗上切口
距插穗腋芽约 1 cm处剪成钝角斜面,下切口一般在插
穗末节下部约 1 ~ 1. 5 cm 处剪成锐角斜面,50 枚 1 扎。
(3)半木质化带叶茎段:选取茅莓顶芽茎段的余下枝
条,按保留 3 个节,长 12 cm 左右的标准剪取插穗,且
保留插穗上芽处 1 个腋芽,1 个小叶片,插穗上切口距
插穗上芽约 1 cm处剪成钝角斜面,下切口一般在插穗
末节下部约 1 ~ 1. 5 cm处剪成锐角斜面,50 枚 1 扎。
用不同 NAA 浓度的溶液浸泡所需的时间,按
10 cm ×10 cm株行距插入各扦插床,每处理 50 条插
穗,用木棍打孔法,将插穗置于孔内,插穗以 2 /3 没入
土中为宜,然后用手压实,使基部与基质密切接触,然
后浇透水,并在床面上安放拱形支架,上覆农用塑料薄
膜,再加盖透光度率为 40%的遮阳网。根据天气状
况,每天向床内喷雾2 ~ 3次,以保持床内相对湿度。在
高温高湿的条件下,注意适当通风。在日常管理上,经
常检查并记录生根状况,随时除草,及时防治病虫害并
拔除病株。
于 2012 年 6 月 11 日验收试验结果,统计生根数
量、生根长度、生根率等生根情况,进行极差分析和方
差分析,确定各试验因素对生根率、平均生根数、平均
根长的影响。综合评价茅莓无性繁殖生根质量
Q值[12]。
Q值 =生根率 × 50% +平均生根数 × 25% +平均
根长 × 25%。
试验数据用 SAS 8. 1 统计软件进行方差分析。
2 结果与分析
2. 1 各试验因素对生根率的影响
正交试验结果见表 2。极差的大小反映了各因素
对试验结果影响的主次。由表3可知,各试验因素对
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种子生产 王业社 等:茅莓无性扦插繁殖技术的优化试验
表 4 各试验因素对生根率、平均根数和平均根长影响的方差分析
方差来源 自由度
生根率 生根数 平均根长
离差
平方和
均方差 F值 离差
平方和
均方差 F值 离差
平方和
均方差 F值
A 2 14. 90 7. 45 149. 00 1. 57 0. 79 0. 074 0. 037
B 2 60. 50 30. 25 605. 00 6. 52 3. 26 4. 13 0. 64 0. 32 8. 65
C 2 139. 56 69. 78 1 395. 60 14. 73 7. 36 9. 32 0. 20 0. 10 2. 70
D 2 0. 10 0. 05 6. 13 3. 07 3. 89 1. 41 0. 705 19. 05
总和 8 215. 06 28. 95 2. 32
注: * F0. 05 ( 2,2) = 19. 00,**F0. 01 ( 2,2) = 99. 00。下同。
茅莓无性扦插繁殖生根率影响效应的大小排序为:
B(18. 66)> C(10. 66)> A(9. 33)> D(0. 66) ,扦插基
质对生根率影响最大,其中以菜园土最佳,红黄壤和河
沙稍差;插穗类型对生根率影响次之,其中以带顶芽茎
段插穗影响最大,半木质化带叶茎段和 1、2 年生带叶
茎段插穗的影响较小;NAA浓度对生根率的影响排第
3,当 NAA 浓度为 100 mg /L 时,生根率较好,而其它
2 种NAA 浓度对生根率的影响较小;处理时间对生根
率影响最小,以处理时间为 2 h 的影响最大,处理时间
为 1 h和 4 h的影响较小。以各试验因素中离差平方
和最小的项作为误差项,进行方差分析(表 4) ,结果表
明,各试验因素对茅莓无性扦插繁殖生根率的影响均
达到极显著水平(p > 0. 01)。
2. 2 各试验因素对平均生根数的影响
由表 3 可知,极差分析结果表明,各试验因素对茅
莓无性扦插繁殖平均生根数影响效应的大小排序为:
C(8. 96)> B(5. 96)> D(5. 54)> A(2. 86) ,插穗类型
对茅莓平均生根数的影响最大,其中以带顶芽茎段插
穗影响最大,半木质化带叶茎段和 1、2 年生带叶茎段
插穗的影响较小;扦插基质对平均生根数的影响次之,
其中以菜园土影响最显著,河沙和红黄壤影响偏小;处
理时间对平均生根数的影响排第 3,以处理时间为 2 h
时其平均生根数最大;NAA浓度对平均生根数的影响
最小,以浓度为 100 mg /L时其平均生根数最佳。方差
分析结果表明(表 4) ,各试验因素对茅莓无性扦插繁
殖平均生根数的影响均未达到显著水平(p > 0. 05)。
2. 3 各试验因素对平均根长的影响
由表 3 可知,极差分析表明各试验因素对茅莓无
性扦插繁殖平均根长影响效应的大小排序为:
D(2. 91)> B(1. 95)> C(1. 10)> A(0. 62) ,处理时间
对茅莓平均根长的影响最大,以处理时间为 2 h 其平
均根长最大 ,处理时间为 1 h和 4 h 时,其平均根长较
小;扦插基质对平均根长的影响次之,其中以红黄壤最
好,河沙和菜园土稍差;插穗类型对平均根长的影响排
第 3,其中以带顶芽茎段插穗影响最大,1、2 年生茎段
和 1 年生带叶茎段插穗的影响较小;NAA 浓度对平均
根长的影响最小,以浓度为 100 mg /L 时影响最大,浓
度为 200 mg /L和 400 mg /L时影响较小。方差分析结
果表明(表 4) ,在各试验因素中,处理时间对茅莓无性
扦插繁殖平均根长的影响均达到显著水平(p < 0. 05)
,而其它因素对茅莓无性扦插繁殖平均根长的影响均
未达到显著水平(p > 0. 05)。
2. 4 各试验因素对生根质量的影响
由表 5 可知,极差分析表明各试验因素对茅莓无
性扦插繁殖生根质量影响效应的大小排序为:
B(10. 55)> C(7. 22)> A(4. 09)> D(1. 54) ,说明扦
插基质对茅莓无性繁殖生根质量指数的影响最大,插
穗类型次之,NAA浓度第 3,处理时间的影响最小。经
方差分析结果表明(表 6) ,扦插基质和插穗类型对茅
莓生根质量的影响达到显著水平(p < 0. 05) ,NAA 浓
度和处理时间对茅莓生根质量的影响均未达到显著水
平(p > 0. 05)。
表 5 各试验因素对生根质量影响的方差分析
K值
生根率
A B C D
K1 48. 74 41. 55 50. 98 45. 82
K2 44. 65 45. 22 43. 76 47. 36
K3 45. 47 52. 10 44. 13 46. 70
极差 R 4. 09 10. 55 7. 22 1. 54
表 6 各试验因素对生根质量影响的方差分析
方差来源 自由度
生根质量 Q值
离差平方和 均方差 F值
A 2 3. 12 1. 56 7. 80
B 2 19. 12 9. 56 47. 80
C 2 11. 02 5. 51 27. 55
D 2 0. 40 0. 20
总和 8 33. 66
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第 33 卷 第 4 期 2014 年 4 月 种 子 (Seed) Vol. 33 No. 4 Apr. 2014
9 种组合中 6 号(A2B3C1D2)生根质量最好(Q 平
均值为 56. 22) ,生根率最高(100%)。综合各因素对
生根质量的影响,当 NAA 浓度为 100 mg /L、扦插基质
为菜园土、插穗类型为带顶芽茎段、处理时间为 2 h
时,茅莓生根质量效果最佳,用该组合(A1B3C1D2)进
行扦插验证试验,茅莓生根质量平均 Q值为 65. 68,显
著高于正交试验表中的 9 种组合试验,从而验证了组
合 A1B3C1D2 为茅莓无性扦插繁殖处理的适宜方法。
3 结论与讨论
开展无性繁殖特别是扦插无性繁殖技术研究,不
仅是加速茅莓种苗繁殖,建立迁地保护基地的重要举
措和有效途径,也是实施早花、矮花技术的重要措施,
对于茅莓种质资源的保存、发展和利用具有重要的意
义[13]。
(1)在 NAA 浓度、扦插基质、插穗类型和处理时
间 4 个因素中,扦插基质对茅莓无性繁殖生根质量指
数的影响最大,插穗类型次之,NAA 浓度第 3,处理时
间的影响最小,其中扦插基质和插穗类型对茅莓生根
质量的影响达到显著水平。从总的生根质量来看,
A1B3C1D2 为最优组合,即当 NAA浓度为 100 mg /L、扦
插基质为菜园土、插穗类型为带顶芽茎段、处理时间为
2 h时,茅莓无性扦插繁殖的生根效果最好。
(2)扦插基质对茅莓插穗的生长情况的影响最为
关键,其中以菜园土基质的平均扦插成活率最佳,其平
均成活率为 97. 33%;河沙的相对较差,平均成活率只
有 84. 67%;红黄壤的最差,平均成活率只有 78. 67%。
可能是因为河沙透气性最好但保水性较差,红黄壤基
质的保水性较好但透气性较差,而菜园土有机质较多,
保水性和透气性较平衡,从而更适宜茅莓的生长。
(3)插穗类型成为影响茅莓无性繁殖生根质量的
主要因素,插穗留顶芽与否对茅莓生根质量影响较大,
去除顶芽后的插穗其生根质量明显降低,表明顶叶在
插条生根中起重要作用,这可能是由于顶叶能进行光
合作用,产生营养物质———糖,积累于枝下部有利于生
根。此外,顶芽的存在加速了蒸藤作用,也促进了枝条
从基质中吸收水分和营养物质,从而促进了插条生根
及根的生长。
(4)NAA浓度是影响茅莓生根质量的重要因素,
浓度为 200 mg /L的 NAA溶液对茅莓生根质量效果最
好。当 NAA浓度从 100 mg /L增加到 200 mg /L 时,其
生根质量随浓度的增加而提高,说明 NAA具有促进根
生长的作用。同时,当 NAA 浓度从 200 mg /L 增加到
300 mg /L时,其生根质量随浓度的增加反而降低,说
明 NAA 具有抑制根生长的作用。因此,在使用 NAA
处理茅莓插穗时,其溶液浓度应合理控制在一个最佳
水平。
(5)茅莓插穗用 600 mg /L NAA 处理 2 h 时,其生
根效果最佳,平均生根率达 87. 33%,平均根条数为
12. 5 条,平均根长为 2. 30 cm。处理时间分别为 1 h和
4 h时,其生根率、平均根数、平均根长等生根质量各项
指数均无明显提高,因此,600 mg /L NAA 处理 2 h 为
较好效果。这可能与植物种类、插穗所处的生理状态
等有关[28]。
(6)综合评价过程中各试验因素及各试验因素水
平的不同,对其综合评价的影响程度不同,即权重不
同。因此,如何选择试验因素以及确定各试验因素水
平至关重要。本试验是以同一种激素的不同浓度为一
个水平,不同激素及激素混合使用的效果是否有利于
提高茅莓无性扦插繁殖的生根质量,或对不同激素种
类、浓度、处理时间的要求是否一样,有待进一步研究。
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种子生产 王业社 等:茅莓无性扦插繁殖技术的优化试验