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贮藏温度对竹节草和地毯草离体匍匐茎再生活力分析



全 文 :贮藏温度对竹节草和地毯草离体
匍匐茎再生活力分析①
廖 丽 1,2)②张若依云 2) 姚亚运 2) 刘苗苗 2) 白昌军 3) 王志勇 2)③
(1 海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室 海南海口 570228;
2 海南大学农学院 海南海口 570228;
3 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带牧草研究中心 海南儋州 571737)
摘 要 以饱和含水量状态的竹节草(Chrysopogon aciculatus)和地毯草[Axonopus compressus (Sw.)Beauv.]离体
匍匐茎为材料, 通过高温 38℃(日)/30℃(夜)、 常温 28℃(日)/20℃(夜)、 低温 18℃(日)/10℃(夜)条件下连续
贮藏 14d, 观测匍匐茎成活情况的动态变化。 结果表明: 高温贮藏初期, 竹节草和地毯草匍匐茎再生活力(存活
势和存活率)急剧下降, 直至全部枯死(第14天), 处理期间对存活势影响最大。 相对高温和常温, 低温对存活
势和存活率均显著(P<0.05)。 常温使匍匐茎存活势下降幅度较大, 而存活率降幅偏小。 相对于地毯草, 在不同
温度处理下, 竹节草降幅都明显偏低且易贮藏。
关键词 竹节草 ; 地毯草 ; 匍匐茎 ; 贮藏 ; 生活力
分类号 S543+.9
Effect of Storage Temperature on the Regeneration Energy of Chrysopogon
aciculatus and Axonopus compressus Stolons
LIAO Li1,2) ZHANGRUO Yiyun2) YAO Yayun2)
LIU Miaomiao2) BAI Changjun3) WANG Zhiyong2)
(1 Ministry of Education Key Laboratory of Protection and Developmental Utilization of
Tropical Crop Germplasm Resources, Hainan University, Haikou, Hainan 570228;
2 Agricultural College, Hainan University, Haikou, Hainan 570228;
3 Tropical Pasture Research Center, CATAS, Danzhou, Hainan 571737)
Abstract The variation of growth indices of Chrysopogon aciculatus and Axonopus compressus stolons
were studied at high temperature 38℃ (day) / 30℃ (night), normal temperature 28℃ (day) / 20℃ (night),
and low temperature 18℃ (day) / 10 (night), respectively, for 14 d. The results showed that there were the
maximum effect on survival potential of C. aciculatus and A. compressus stolons under high temperature,
and the sharp decline of survival potential and survival rate of these during the time of storage, and all of
the stolons died after 14 days. Under the low storage temperature, survival potential and survival rates
were significantly higher than other temperatures (P<0.05). The survival rate had lower scope than the
survival potential under normal temperature. Regeneration energy of C. aciculatus declined at lower scope
and more easy storage than that of carpet grass under different temperature processing.
Keywords Chrysopogon aciculatus (Retz.) Trin ; Axonopus compressus (Sw.) Beauv. ; stolon ; storage ;
survival index
① 基金项目: 国家自然科学基金项目(No.31060266、 31 0489); 海南省自然科学基金(No.310031); 海南省高等学校科学
研究项目(No.Hjkj2013-10)。
收稿日期: 2013-03-05; 责任编辑/凌青根; 编辑部 E-mail: rdnk@163.com。
② 廖 丽(1981~), 女, 博士, 讲师, 主要研究方向为植物资源评价与质量控制。
③ 通讯作者: 王志勇, 男, 博士, 副教授, 主要研究方向为草类植物种质资源与遗传育种; E-mail:wangzhiyong@hainu.edu.cn。
Vol.33, No.5
2013年5月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第33卷第5期
May. 2013
17- -
2013年5月 第33卷第5期热带农业科学
竹节草[Chrysopogon aciculatus (Retz.)Trin]属
禾本科(Gramineae)金须茅属(Chysopogon Trin.)多
年生草本植物。 作为竹节草分布中心之一, 中国有
3种 , 分别是刺金须茅(Chrysopogon echinulatus)、
金须茅(Chrysopogon orientalis)和竹节草[1-2]。 地毯草
[Axonopus compressus (Sw.)Beauv.]属禾本科地毯
草属(Axonopus)多年生草本植物。 地毯草和竹节草
由于坪用质量好、 抗逆性强、 耐粗放管理等, 广泛
应用于庭园、 运动场和固土护坡, 是华南地区优良
暖季型草坪草, 都广泛分布于世界热带和亚热带地
区, 喜潮湿的热带和亚热带气候[1-3]。 在我国海南
省儋州、 昌江。 白沙、 琼中、 琼海、 屯昌、 澄迈、
文昌、 临高等地区常见, 生于开阔草地、 疏林下和
路边, 尤以橡胶林下成林缘最多[1-3]。 目前, 关于
地毯草和竹节草抗逆性、 形态多样性等方面已有相
关研究[1-6], 然关于竹节草和地毯草种质栽培和建
植方面尚无研究报道。
目前, 国内建植草坪常采样草坪草的营养体,
撒茎覆土建坪方式由于其成坪速度、 成坪质量、 均
一性等指标综合评价较优, 越来越受到园林工作者
采用[7-8]。 然匍匐茎经过加工、 储运等处理后, 其
再生力呈现显著下降[8]。 因此, 如何提高匍匐茎再
生力, 成为亟需解决的问题。 国内外关于暖季型草
坪草匍匐茎或其它营养体贮运的研究取得了一定的
进展[8-13]。 但对于竹节草和地毯草匍匐茎贮藏与其
再生活力方面研究至今未见报道。 为此, 本试验旨
在研究不同贮藏温度对竹节草和地毯草离体匍匐茎
的耐贮藏特性, 为今后竹节草和地毯草匍匐茎的收
获、 加工和贮运提供试验依据。
1 材料与方法
1.1材料
1.1.1试验区自然概况
试验地位于北纬 19°31′, 东经 109°34′, 海南
大学儋州校区农学院试验基地, 海拔 131m, 属热
带季风气候, 太阳辐射强, 光热充足, 年平均光照
时数在2000h以上。 雨量适中, 年降雨量900~2
200mm, 年均 1815mm。 由于受季风影响, 全年雨
量分布很不均匀, 干季雨季分明。 5~10月为雨
季, 占年雨量的84%, 11月~次年4月为干季, 占
年雨量的 16%。 试验期间正处雨季, 平均气温为
33℃左右。
1.1.2供试材料
竹节草优良品系CA10和地毯草优良品系 A58,
二者是通过多年的动态观测筛选的优良种质, 其坪
用好, 抗性较强, 无明显病虫害。
1.2方法
1.2.1试验设计
本研究参考张婷婷等[8]的方法。 以贮藏 0d为
对照, 贮藏温度设为: 高温38℃(日)/30℃(夜)、 常
温28℃(日)/20℃(夜)、 低温18℃(日)/10℃(夜)。 剪
去匍匐茎上的根、 叶, 清水浸泡 12h后取出, 甩
干表面水滴(使草茎具有统一的饱和含水量状态), 装入厚
度 10μm的 PE保鲜袋, 用橡皮筋封口每隔 1d取
一批贮藏材料, 持续14d, 用于指标测定, 试验处
理放在智能人工气候箱(型号: PRX-1000B)中进行。
1.2.2测定方法
1.2.2.1存活势
方法参照张婷婷等[8]和何惠琴等[14]。 茎段扦插
后的第3天, 采用目测法, 以分蘖枝是否存活为成
活标志, 存活势=(存活茎段数/总茎段数)×100%。
1.2.2.2成活率
匍匐茎段贮藏14d后, 扦插匍匐茎段1月后,
采用目测法, 成活率测定方法参照张婷婷等[8]和何惠
琴等[14]。 成活率=(存活茎段数/总茎段数)×100%。
1.2.2.3数据处理
采用 Excel 2003和 SPSS 16.0软件进行数据
处理。
2 结果与分析
2.1不同贮藏温度对地毯草和竹节草存活势的影响
在常温28℃(日)/20℃(夜)贮藏下, 竹节草和地
毯草的存活势在0~8d呈现平稳的趋势, 8d后呈
现下降的趋势, 地毯草下降趋势较竹节草平缓, 在
第14天地毯草和竹节草的存活势分别为29%和33%
(表1)。
如表 1所示, 低温18℃(日)/10℃(夜)贮藏对
二者种茎的存活势影响差异显著, 贮藏 14 d后,
地毯草和竹节草存活势仍为 69%和 87%二者之间呈
显著差异(P<0.05)。
18- -
廖 丽 等 贮藏温度对竹节草和地毯草离体匍匐茎再生活力分析
3 讨论与结论
草坪无性建植方法有草块铺栽、 植株分栽、 撒
茎覆土法、 植生带及地毯草皮建植等[15-16], 植生带
和地毯草皮建植主要适用与冷季型草坪草和种子型
播种材料[17-18]。 而对于营养体为建植材料的暖季型
草坪草, 撒茎覆土法操作简单, 成本低廉, 对土壤
破坏较低, 随着国内外园林化城市的推进, 越来越
受到广大青睐[7-8]。 但离体匍匐茎在生产和运输过
程中, 由于匍匐茎不断进行呼吸作用, 导致植株体
内干物质积累逐渐减少, 且运输过程中呼吸散发出
的热量导致内部温度高于外界[19]。 因此, 如何延长
离体匍匐茎的贮藏时间, 是生产上亟需解决的问
题。
竹节草和地毯草都属于热带地区常见草坪草
种, 在海南地区尤为多见。 目前, 地毯草和竹节草
作为优良的草坪草, 已广泛建植在校园、 居民区、
常温28℃(日)/20℃(夜) 低温18℃(日)/10℃(夜) 高温38℃(日)/30℃(夜)
天数/d 竹节草 天数/d 竹节草 天数/d 竹节草 地毯草
0 (100±0)a 0 (100±0)a 0 (100±0)a (100±0)a
2 (87±9)ab 2 (93±9)a 2 (87±9)b (83±6)b
4 (93±9)ab 4 (87±16)a 4 (73±6)c (70±5)c
6 (93±9)ab 6 (90±4)a 6 (47±4)d (46±5)d
8 (73±10)b 8 (87±8)a 8 (30±4)e (33±5)d
10 (47±3)c 10 (93±7)a 10 (17±3)f (15±3)e
12 (40±5)c 12 (93±8)a 12 (8±1)g (10±2)ef
14 (33±6)c 14 (87±6)a 14 (0±0)g (0±0)f
地毯草 地毯草
(100± )a (100±0)a
(80±9)ab (85±5)a
(80±9)ab (73±6)ab
(87±8)ab (67±4)b
(80±9)ab (67±8)b
(41±3)b (73± )ab
(35±4)b (70±6)b
(29±4)b (69±5)b
说明: 多重比较中小写字母, 大写字母分别表示在竹节草和地毯草在 0.05水平达到显著水平(LSD), 下同。
表1 不同温贮藏对地毯草和竹节草存活势(单位/%)的影响
高温38℃(日)/30℃(夜)贮藏下, 两个草坪草匍
匐种茎存活势下降显著(P<0.05), 竹节草与地毯草
的下降趋势同样略平缓, 地毯草和竹节草贮藏第 6
天存活势迅速下降为 34%和 47%, 竹节草和地毯草
在第 14天时, 存活势都下降为 0; 对于高温, 地
毯草和竹节草离体匍匐茎的存活势短期内降幅非常
明显(P<0.05), 14d后, 全部死亡。 常温下贮藏的
匍匐茎存活势降幅高于低温, 而低于高温(表1)。
2.2不同贮藏温度对地毯草和竹节草存活率的影响
地毯草和竹节草在高温38℃(日)/30℃(夜)贮藏
期间, 存活率显著低于常温28℃(日)/20℃(夜)和低
温18℃(日)/10℃(夜), 而常温和低温贮藏期间, 存
活率降幅差异不显著, 对于竹节草, 高温贮藏第4
天, 保鲜袋中的匍匐茎开始出现异味, 而地毯草在
高温处理下, 存活率的下降幅度更大一些, 在第3
天就开始出现异味。 两种草坪草在第 14天时保鲜
袋中有强烈的刺激气味且匍匐茎全部枯死。 两种草
对高温的耐受能力都不强, 后期茎段均全部枯死。
见表2。
常温28℃(日)/20℃(夜) 低温18℃(日)/10℃(夜) 高温38℃(日)/30℃(夜)
天数/d 竹节草 天数/d 竹节草 天数/d 竹节草 地毯草
0 (100±0)a 0 (100±0)a 0 (100±0)a (100±0)a
2 (87±6)ab 2 (100±0)a 2 (73±7)b (68±4)b
4 (87± )ab 4 (93±8)b 4 (60±5)c (55± )c
6 (87±5)ab 6 (93±7)b 6 (35±3)d (31±2)d
8 (80±5)b 8 (93±7)b 8 (26±3)e (22±3)e
10 (67±6)c 10 (87±8)b 10 (13±2)f (8±1)f
12 (73±4)c 12 (80±4)b 12 (5±1)f (4±1)g
14 (60±3)c 14 (80±5)b 14 (0±0)g (0±0)h
地毯草 地毯草
(100± )a (100±0)a
(80±6)b (90±5)b
(80±5)b (80±3)bc
(80±3)b (82±5)c
(80±1)b (75±5)c
(80±5)b (80±4)cd
(60±5)c (70±5)d
(60±3)c (68± )d
表2 不同温贮藏对地毯草和竹节草存活率(单位/%)的影响
19- -
2013年5月 第33卷第5期热带农业科学
边坡绿化等。 但关于两个草坪草匍匐茎加工与贮藏
方面的研究尚处于空白。 而对于其它草坪草, 已开
展相关方面的研究[8,13], 尤其是果蔬产品以及鲜切
花的保藏技术已经得到较为深入的研究[20-22], 这些
研究都为本试验的开展提供参考。 本试验结果表
明, 高温38℃(日)/30℃(夜)下, 竹节草和地毯草匍
匐茎的再生活力受到明显抑制, 贮藏第6天, 存活
势仅为 47%和 34%, 14 d后全部枯死。 常温 28℃
(日)/20℃(夜)下, 匍匐茎在生活力再后期也受到了
一定影响, 贮藏第 14天, 存活势降为 33%和 29%,
后期存活率不高。 低温18℃(日)/10℃(夜)下表现最
好, 匍匐茎再生活力基本不受影响, 存活率较高。
该研究与张婷婷等[7-8]对狗牙根的研究结果相类似。
与地毯草相比, 竹节草高温下对再生活力的抑制作
用要低于对地毯草的, 而低温下对在生活力的保持
又要优于地毯草的。
高温38℃(日)/30℃(夜)贮藏对竹节草和地毯草
离体匍匐茎段存活势和存活率的影响最大, 贮藏第
10天, 存活势已经接近于零, 常温28℃(日)/20℃
(夜)贮藏存活势约为 40%, 低温 18℃(日)/10℃(夜)
贮藏匍匐茎存活势为93%(竹节草)和70%(地毯草)。 本
试验表明, 适当降低二者茎段的贮藏温度, 有效地
延缓离体匍匐茎的再生活力下降, 促进茎段建植
后, 相对其它贮藏温度, 能够快速成坪。 在低温贮
藏期间, 匍匐种茎的存活率降幅较低, 前人对狗牙
根研究过程, 也得到相似的结果[8,23]。 竹节草和地
毯草茎节上有大量的休眠腋芽, 在不利的外界条件
下, 叶鞘能有效地保护腋芽, 降低外界环境对其胁
迫, 当外界条件适宜时, 腋芽能打破休眠, 快速萌
发。 在形态学方面, 竹节草的茎节短且叶鞘几乎覆
盖整个节间, 而地毯草的节间长且叶鞘短[24], 因
此, 导致地毯草和竹节草在不同的温度处理下, 其
离体匍匐茎的存活势和存活率有明显的偏差。
离体植株贮藏过程是一个相对的逆境胁迫过程,
尤其是在高温贮藏过程中, 植物会产生失水萎蔫等
一系列的生理生化变化[25], 前人研究表明, 不同的
生理指标与离体植株再生活力存在显著(P<0.05)相关
或负相关[7-8]。 本试验初步对两个热带草坪草的离
体匍匐茎进行了初步的研究, 在短期贮藏过程(0~6d),
相对低温贮藏, 竹节草和地毯草离体匍匐茎的在常
温处理下再生力降幅不明显, 尤其是竹节草, 差异
不显著(P<0.05), 适合短期贮藏。 然在长期贮藏过
程中, 由于植株内部呼吸产生的热量, 使其内部温
度上升, 导致再生力呈显著下降(P<0.05), 而低温
贮藏降幅较少(表 1、 2), 因此, 适当地降低贮藏
温度有利于维持植株的再生力。 今后在此基础上,
将进一步研究热带草坪草(地毯草和竹节草)在贮藏过
程中生理生化变化以及如何运用栽培管理措施(草皮
收获时间、 修剪、 施肥、 灌溉和病虫害防治)与化学方法(生
长调节剂, 如 TE、 CCC、 SA, 等)对其加以调控。 同时两
个草坪草离体匍匐茎贮藏过程中的差异进一步分
析, 为热带草坪草的研究和生产实践奠定基础。
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