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水松扦插繁殖体系研究



全 文 :中国农学通报 2012,28(22):22-26
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
水松(Glyptostrobus pensilis),别名水帝松、水杉松
等,属杉科水松属,是中国特有的单属种植物,国家一
级保护植物。水松作为一种罕见的中生代孑遗树种,
曾广泛分布于北半球,由于自然地理因素和人为活动
的影响,水松数量日益减少,目前仅零星分布于中国南
方,处于濒危状态。水松生长于沼泽地,耐水湿,是造
船、造桥的优良材料;树根轻松浮力大,能做救生工具
基金项目:福建省自然科学基金“中生代孑遗植物水松恢复评价及其濒危机制研究”(2009J01053)。
第一作者简介:吴则焰,男,1983年出生,福州闽侯人,讲师,博士,主要从事植物生态学和濒危植物保护研究。通信地址:350002 350002福州金山福
建农林大学生命科学学院,E-mail:wuzeyan0977@126.com。
通讯作者:刘金福,男,1966年出生,福建南平人,教授,博士,博士生导师,主要从事森林生态学和濒危动植物保护研究。通信地址:350002福州金
山福建农林大学图书馆,Tel:0591-83789916,E-mail:fjljf@126.com。
收稿日期:2012-02-14,修回日期:2012-04-27。
水松扦插繁殖体系研究
吴则焰 1,刘金福 2,洪 伟 2,郑世群 2,何中声 2,张晓萍 3
(1福建农林大学生命科学学院,福州 350002;2福建农林大学林学院,福州 350002;
3福州国家森林公园,福州 350002)
摘 要:为了构建有效的水松扦插无性繁殖体系,采用单因素试验设计,测定了不同激素种类、激素浓度、
处理时间、扦插基质及插穗的选择等因素对水松扦插生根率及生根性状的影响。结果表明,ABT1处理
的插穗生根率明显高于其他激素,浓度为150 mg/L ABT1处理后生根率最高可达36.94%;不同浸泡时间
对插穗生根率影响不同,浸泡2 h后生根率最高;泥炭土:珍珠岩(2:1)混合基质条件下,生根率最高,生根
性状指标优于其他基质;侧枝及顶芽是影响水松插穗生根率的重要因素;春季扦插生根率明显高于秋
季。总结得出水松扦插繁殖的最佳技术组合,生根率可达39.89%,研究结果可为水松种群的保护和人
工培育管理提供科学依据。
关键词:水松;基质;激素种类;浓度;处理时间;扦插生根
中图分类号:Q948.1,S722 文献标志码:A 论文编号:2012-0366
The Study on the Cutting Propagation of Glyptostrobus pensilis
Wu Zeyan1, Liu Jinfu2, Hong Wei2, Zheng Shiqun2,He Zhongsheng2, Zhang Xiaoping3
(1College of Life Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002;
2College of Forestry, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002;
3The Administration Division of Fuzhou National Forest Park, Fuzhou 350002)
Abstract: In order to establish an effective cutting propagation system of Glyptostrobus pensilis, the field
experiment was carried out by single factor design. The effect of different factors such as auxin, treatment
concentration, treatment time and substrate on rooting rate and rooting condition of G. pensilis was discussed.
The results showed that the cuttings rooting rate were significantly higher by soaking in ABT1 150 mg/L solution
for 2 h than other hormones. The medium with combination of peat soil:perlite=2:1 was the best substrate. The
terminal bud and sucker were the key factors to improve rooting rate of G. pensilis, while the cuttings rooting
rate was significantly higher in spring than autumn. The rooting rate could reach 39.89% by this way. The
results would provide a theoretical basis for the protection and management of G. pensilis population.
Key words: Glyptostrobus pensilis; substrate; auxin; treatment concentration; treatment time; vegetable
propagation
吴则焰等:水松扦插繁殖体系研究
和木塞;枝叶和果实均可入药;树干粗壮挺直,枝叶疏
密适度,既是风景林,又是防风固堤的好树种。水松在
研究杉科植物的系统发育,古植物学和第四纪冰川气
候等方面都有重要的科学价值,被世界保护监测中心
列为稀有种、中国植物红皮书列为濒危树种,其濒危状
况受到国内外许多学者高度关注。
对珍稀濒危植物进行人工繁殖是实现其迁地保护
的重要途径之一[1]。水松果实中种子数量较少,且种子
对萌发条件要求苛刻,通过有性繁殖培育幼苗数量极
为有限。扦插繁殖作为一种重要的无性繁殖方法,在珍
稀濒危植物保护与种群恢复方面具有重要实用价值,
得到了广泛应用,如南方红豆杉(Taxus chinenwsis)[2]、
矮 牵 牛 (Petunia hybrida) [3]、尾 叶 桉 (Eucalyptus
ucalyptus urophylla) [4]、马尾松(Pinus massoniana) [5]、油
松(Pinus tabuliformis)[6]、长白落叶松(Larix olgensis)[7]、
日本落叶松(Larix kaempferi) [8]、大果沙棘(Hippophae
rhamnoides)[9]、七叶树(Aesculus indica)[10]等。尽管许多
学者从不同角度研究水松,但仅局限于胚胎发育学[11]、
化学组成[12]、生物学特性[13]、形态学[14]、地理分布[15]等方
面,无性繁殖技术研究开展较少,仅见李博等[16]探讨了
母树年龄、采条部位、不同基因型对水松扦插生根的影
响,但并未全面考虑到影响扦插成活率的主要因素,尤
其是忽略了基质、激素、季节等重要因素对水松扦插生
根的影响。笔者前期开展了水松天然种群的遗传多样
性[17]、增长规律[18]、数量性状[19]、生命表[20]、种间竞争[21]
等研究,为水松天然种群保护奠定了理论基础。为进
一步探讨水松人工种群的保护与恢复,拟通过不同基
质、插穗选择、扦插季节、促进生根的措施和激素选择
及使用方法等措施,探讨提高水松扦插生根率的方法,
构建有效的水松扦插无性繁殖体系,为水松规模化生
产提供技术保障,为其种质资源保存和种群扩大提供
理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
扦插母树来源于福州国家森林公园。选取生长健
壮、母株年龄相对较小的水松植株,剪取1年生以上木
质化枝条,所有插穗均去除下部叶片,并使切口平滑下
斜且靠近节基部(距节间 2 mm左右),插条长度约 8~
12 cm,具体留叶量、有无侧枝及有无顶芽按各试验的
要求而定。制作好的插穗在清水中浸泡,30支扎成一
捆,放阴凉湿润处备用[22]。
1.2 试验设计
采用单因素试验设计,探讨不同植物生长素、不同
浸泡时间、不同基质、侧枝顶芽有无、不同季节对水松
扦插生根率及生根性状的影响。每个处理30条插穗,
重复3次,以清水(CK)对照。
1.2.1 不同植物生长素对扦插生根的影响 植物生长素
种类为萘乙酸 (NAA)、吲哚丁酸 (IBA)、吲哚乙酸
(IAA)、ABT1生根粉。分别配制成浓度为 100、150、
200 mg/L的溶液,将水松插穗基部分别浸泡4 h。在外
部条件相同的情况下,考察不同植物生长素对水松扦
插生根的影响。
1.2.2 不同浸泡时间对扦插生根的影响 用 500 mg/L
的生长素ABT1溶液浸泡水松插穗基部,处理时间分别
为1/10、1/5、1/2、1、2 h。在外部条件相同的情况下,考
察不同浸泡时间对水松扦插生根的影响。
1.2.3 不同基质对扦插生根的影响 将插穗基部浸泡
在 150 mg/L的ABT1中 2 h,扦插于不同基质。4种基
质类型分别为河沙,泥炭土:珍珠岩(1:2)混合,泥炭土:
珍珠岩(1:1)混合,泥炭土:珍珠岩(2:1)混合。在外部
条件相同的情况下,考察不同基质类型对水松插穗生
根的影响。
1.2.4 插穗有无侧枝、顶芽对扦插生根的影响 分别选
取有侧枝和无侧枝的插穗,有顶芽和无顶芽的插穗,
将其基部浸泡在 150 mg/L的ABT1中 2 h。在外部条
件相同的情况下,考察插穗有无侧枝对水松扦插生根
的影响。
1.2.5 不同季节对扦插生根的影响 分别于2011年3月
8日和 2011年 9月 20日 2次进行水松扦插试验,考察
不同季节对水松扦插生根的影响。
1.3 测定指标与方法
调查统计插穗的不定根数、平均不定根长和不定
根总长等生长性状指标,计算生根率。采用 Excel
2003及DPS 2000统计软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同植物生长素对水松扦插生根的影响
以不同种类、不同浓度的植物生长素处理水松插
穗,统计结果见表 1。不同生长素均能有效提高水松
扦插生根率,经不同植物生长素处理后,水松插穗生根
率较CK组(8.69%)提高了 8.67%~26.41%。但插穗的
生根率随生长素种类及浓度不同而有所变化。ABT1
处理的插穗生根率明显高于其他生长激素,在 100、
150、200 mg/L 浓度下,生根率分别达到 31.12%、
35.10%和 31.61%。NAA处理的插穗生根率最低,分
别为17.36%、24.85%和18.33%。IBA和 IAA处理的插
穗生根率高于 NAA,分别比 CK 组高出 11.96% ~
13.38%和14.74%~18.79%。
对于同一生长素而言,不同浓度对水松扦插生根
率的影响也不同。由表 1 可知,当 ABT1浓度为
·· 23
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150 mg/L时,插穗生根率最高达到 36.94%;当浓度为
100 mg/L时,生根率较低仅为29.84%。其他生长素呈
现类似规律,即同一生长素条件下,浓度为 150 mg/L
和 200 mg/L时的插穗生根率高于浓度为 100 mg/L时
的插穗生根率。
2.2 不同浸泡时间对水松扦插生根的影响
不同浸泡时间对水松扦插生根率及生根性状影响
试验结果统计于表 2。由表 2可知,经ABT1处理的插
穗生根率较CK组均有显著提高,不同浸泡时间对水
松插穗生根率影响不同。浸泡1/10 h后的生根率平均
值仅为32.18%,浸泡2 h后的生根率平均值为38.68%,
可见在一定时间范围内,延长生长素浸泡时间有利于
提高水松插穗生根率。
从表3可知,随着浸泡时间的延长,不定根数、根总
长等指标都在增大,但平均根长随浸泡时间的变化却
不明显。浸泡 1/10 h后不定根数和根总长值分别为
1.78条和5.45 cm,平均根长为3.06 cm;浸泡2 h后不定
根数和根总长值达到最大,分别为2.34条和7.39 cm,平
均根长为3.15 cm。可见长时间生长素浸泡插穗对生根
数、根总长等指标有利,而对平均根长效果不明显。
表1 不同植物生长素对扦插生根率统计结果
重复Ⅰ
重复Ⅱ
重复Ⅲ
平均值
NAA
100
mg/L
19.21
14.56
18.32
17.36
150
mg/L
20.34
25.49
28.74
24.85
200
mg/L
17.78
18.32
18.89
18.33
IBA
100
mg/L
19.23
21.32
21.41
20.65
150
mg/L
25.45
18.23
20.45
21.37
200
mg/L
20.89
23.91
21.43
22.07
IAA
100
mg/L
20.78
28.47
21.05
23.43
150
mg/L
24.19
29.83
27.65
27.22
200
mg/L
26.34
30.13
25.98
27.48
ABT1
100
mg/L
31.23
30.25
31.90
31.12
150
mg/L
35.23
33.13
36.94
35.10
200
mg/L
29.84
30.05
34.94
31.61
CK
8.93
9.03
8.12
8.69
%
表2 不同浸泡时间对生根率影响统计结果
重复Ⅰ
重复Ⅱ
重复Ⅲ
平均值
ABT1处理时间
1/10 h
32.15
34.29
30.12
32.18
1/5 h
30.23
34.39
31.24
31.95
1/2 h
32.76
33.58
35.98
34.10
1 h
35.73
34.23
36.83
35.59
2 h
39.89
37.92
38.23
38.68
CK
8.93
9.03
8.12
8.69
表3 不同浸泡时间对生根性状影响统计结果
不定根数/条
根总长/cm
平均根长/cm
ABT1处理时间
1/10 h
1.78
5.45
3.06
1/5 h
1.69
5.78
3.42
1/2 h
1.85
6.21
3.35
1 h
1.97
5.82
2.95
2 h
2.34
7.39
3.15
CK
1.21
2.56
2.12
%
基质类型
河沙
泥炭土:珍珠岩(2:1)
泥炭土:珍珠岩(1:1)
泥炭土:珍珠岩(1:2)
生根率/%
11.24
32.46
24.49
19.82
不定根数/条
1.21
2.18
1.94
1.76
根总长/cm
2.56
7.12
5.52
4.69
平均不定根长/cm
2.12
3.27
2.85
2.67
表4 不同基质类型对扦插生根影响统计
2.3 不同基质对水松扦插生根的影响
不同基质类型对水松扦插生根率及生根性状影响
统计结果见表 4。相对于河沙基质,泥炭土和珍珠岩
混合基质在很大程度上提高了插穗的生根率和生根性
状指标,但泥炭土和珍珠岩不同配比对水松扦插生根
影响区别较大。在泥炭土:珍珠岩(2:1)的基质条件下,
水松插穗的生根率最高(32.46%),平均不定根长、不定
根数、根总长等各项指标均优于其他基质类型;在河沙
·· 24
吴则焰等:水松扦插繁殖体系研究
为基质条件下,插穗的生根率最低(11.24%)。水松扦
插于不同基质类型,最高生根率是最低生根率的 2.8
倍,经方差分析F=64.2158>F0.05,表明不同基质配比对
插穗生根率影响差异达显著水平。
2.4 插穗有无侧枝、顶芽对水松扦插生根的影响
插穗有无侧枝及顶芽对水松扦插生根率及生根性
状的影响结果统计于表 5。插穗带有侧枝时,其生根
率明显升高,达到 32.17%,比不带侧枝插穗生根率高
7.91%,且不定根数、根总长和平均不定根长等指标均
优于无侧枝插穗。无顶芽插穗生根率极低,仅为
3.21%。插穗带有顶芽时,其生根率明显升高
(29.87%),且不定根数、根总长和平均不定根长等指标
均优于无顶芽插穗。可见侧枝和顶芽是影响水松插穗
生根率的重要因素。
表5 有无侧枝、顶芽对扦插生根的影响统计结果
插穗条件
侧枝
顶芽




生根率/%
32.17
24.26
29.87
3.21
不定根数/条
2.47
2.35
2.85
1.45
根总长/cm
7.89
6.83
8.37
2.92
平均不定根长/cm
3.19
2.90
2.94
2.02
2.5 不同季节对水松扦插生根的影响
不同季节对水松扦插生根率的影响结果见表 6。
通过在3月和9月进行水松扦插试验发现,相同处理的
插穗生根率受扦插时间的影响较大。由表6可知,3月
扦插生根率为 28.82%,远远高于 9月扦插生根率
15.29%。可见水松春季扦插生根率高于秋季扦插。
3 讨论
3.1 不同植物生长素及浸泡时间对水松扦插生根的
影响
用外源生长素处理插穗,可促进维管束的分化、提
高形成层细胞活性,从而利于伤口的愈合及不定根、侧
根的形成[23]。但生长素对生根率的作用,因其种类、浓
度和植物材料不同而有所差异[24]。由于外源生长素可
提高插穗体内细胞的渗透压和吸水压,使细胞中的酶
系统迅速活跃起来,促进细胞的分生和分化作用,促使
插穗内部营养物质重新分配,使下切口附近变成营养
物质吸收中心,因此促进水松插穗生根的作用比较明
显。至于插穗生根指标对生长素种类的选择机理,除
与插穗自身因素有关外,可能与各种生长素作用于插
穗的生理生化原理有关。在一定范围内,浸泡时间越
长对水松扦插生根率的提高越有利。
3.2 不同基质对水松扦插生根的影响
一般认为,重粘土、盐碱土不适于扦插育苗,河沙
透水、通气和保热条件虽然良好,但保持水分的能力
差,无法为插穗生根提供充足的肥力,影响苗木正常生
长[25]。因此,保证基质有一定的持水能力,适中的通透
性和足够营养物质是扦插生根的关键,选择易提早生
根的基质种类及配比有一定的现实意义。在泥炭土:
珍珠岩(2:1)的基质条件下,水松插穗生根率达到最
高。分析其原因,可能该混合比例下基质透气性、排水
能力达到最佳,具有较好的保水能力,符合水松扦插生
根要求。
3.3 插穗有无侧枝、顶芽对水松扦插生根的影响
插穗有无侧枝对水松插穗生根率、不定根数和根
总长具有一定影响,可能是由插穗年龄效应引起的。
不带侧枝的插穗年龄一般为 1年生以下,枝条木质化
程度低,枝条组织不够健全,对周围环境适应能力差,
特别是内含营养物质少、水分多、抗病能力差,扦插后
很容易腐烂死亡;带有侧枝的插穗年龄多在 1年生以
上,枝条充实,内含营养物质丰富,阻碍生根物质相对
少,同时分生细胞较活跃,再生能力强,作为插穗对生
根比较有利。插穗有无顶芽对水松插穗生根率、不定
根数和根总长也有一定的影响。顶芽是植株最活跃的
生长点之一,在位置上属于顶端分生组织,细胞分裂旺
盛,能促进植株生长。由于顶芽附近生长素浓度大,能
促进顶芽生长而抑制邻近的侧芽生长,促进叶片新陈
代谢。摘除顶芽,抑制了植株细胞分裂,影响了扦插生
根率及生长性状。
3.4 不同季节对水松扦插生根的影响
扦插生根率除了受树种遗传特性、生长素处理和
插穗规格等因素影响外,还与扦插时间有关。在不同
季节扦插,插穗本身的发育状况以及插床的温度、水分
和湿度等环境条件不同,插穗的生根能力存在一定的
差异。原因可能是,春季水松枝条生根抑制物质已经
扦插时间
2011年3月8日
2011年9月20日
扦插株树/株
600
300
生根株树/株
173
64
生根率/%
28.82
15.29
表6 不同季节扦插对生根影响统计结果
·· 25
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转化,营养物质含量更加丰富,枝芽已顺利通过了自然
休眠期,充分作好发芽生根的物质和内部再生机制的
启动准备,给予温度、湿度、空气等外部条件就可生根
发芽。春季空气湿度大,能保证水松插穗充足水分,降
低插穗叶片的水分蒸腾;适当的光照能促进生长素形
成,促进光合作用积累养分加快生根;适宜温度有利于
水松插穗成活。秋季温度、适度、光照等外部条件不利
于水松扦插生根,插穗在母树上消耗了过多的营养物
质,从而导致插穗在生根过程中缺少必要的营养物质,
从而影响插穗的生根率。
4 结论
总结得出水松扦插繁殖的最佳技术组合:于 3月
初选择生长健壮、母株年龄相对小的水松植株,取枝条
基部1年生以上枝条制穗,去除下部叶片,并使切口平
滑下斜且靠近节基部(距节间 2 mm左右),插条长度
约 8~12 cm,保留顶芽及少量侧枝,随采随插随处理,
剪好的插条要下部齐整捆好,放入0.3%的多菌灵药液
中进行消毒,用150 mg/L ATB1浸泡插穗2 h;扦插于泥
炭土:珍珠岩(2:1)混合基质,株行距为3 cm×4 cm,扦插
深度以顶端留 3~4 cm为准,插后及时浇水、防晒、杀
毒、灭菌。采用该技术,水松扦插生根率可达39.89%。
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