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DMSO、抗氧化剂与生长调节剂对全缘冬青扦插生根的影响



全 文 :第 34卷 第 1期 浙 江 林 业 科 技 Vol. 34 No.1
2 0 1 4年 1月 JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. Jan., 2 0 1 4
文章编号:1001-3776(2014)01-0042-05
DMSO、抗氧化剂与生长调节剂对全缘冬青扦插生根的影响
章建红 1,张海军 2,张 恒 2,王正加 2*
(1. 浙江省宁波市农业科学研究院,浙江 宁波 315040;
2. 浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室培育基地,浙江 临安 311300)
摘要:采用了不同基质、不同扦插时间、不同生长调节剂及其不同浓度的处理,并在生长调节剂处理的同时添加
活性组分 DMSO以及抗氧化剂 VC、PVP,研究其对全缘冬青(Ilex integra)生根的影响。结果表明:全缘冬青扦
插时间以 3月初最适;最适基质为泥炭:蛭石:珍珠岩 = 3:5:2(体积比);NAA对全缘冬青扦插苗生根作用
最为显著,添加 DMSO与 VC、PVP对生根促进作用明显,最好的处理方法是 NAA(200mg/L)+1%DMSO+
Vc(500 mg/L)或 NAA(200 mg/L)+1%DMSO+PVP(1 000 mg/L)浸泡 0.5 h,生根率可达 80%。
关键词:全缘冬青;扦插;育苗;生长调节剂
中图分类号:S723.1 文献标识码:A
Effect of DMSO, Antioxidants and Growth Regulators on
Rooting of Ilex integra Cuttings
ZHANG Jian-hong1,ZHANG Hai-jun2,ZHANG Heng2,WANG Zheng-jia2*
(1. Ningbo Agriculture Academy of Zhejiang, Ningbo 315040, China; 2. State Key Laboratory Cultivation Base of Subtropical Silviculture, Zhejiang
A and F University, Lin’an 311300, China)
Abstract: Experiments were conducted on effect of different treatment on rooting of Ilex integra cuttings. Treatments had different substrates,
different cutting times, different growth regulators and their different concentrations, and growth regulators+ DMSO and VC, PVP. The results
showed that the optimal time for cutting was in early March, substrates was peat: vermiculite: perlite =3:5:2, growth regulator was NAA, adding
DMSO and VC, PVP. The experiments indicated the best treatment was that cutting soaked 0.5 hour in solution of NAA (200 mg / L) +1% DMSO +
VC (500mg / L) or NAA (200mg / L) +1% DMSO + PVP (1000mg / L) had rooting rate of 80%.
Key words: Ilex integra; cuttings; seedling cultivation; growth regulator
全缘冬青(Ilex integra)系冬青科冬青属常绿乔木,枝叶浓密紧凑,果球形,熟时鲜红色。具有较强的耐盐
碱、耐干旱和抗风能力,适生应用范围广,是一种抗风耐瘠的滨海珍贵树种,十分适合作为长三角沿海地区的
行道树、庭院树、风景林与防护林[1],同时,全缘冬青也是建筑、家具、细木工等的优质用材。另外,全缘冬
青系我国沿海岛屿与日本共有种,对研究我国和日本植物区系有学术意义。因其分布区狭窄,植株散生,母树
数量少,天然更新能力差,已处于亟待保护的境地,现已被列入浙江省珍稀濒危保护植物名录。
全缘冬青种子休眠期长、具有隔年发芽的特性,由于贮藏时间长,特别在夏季基质的湿度难以控制,常使
播种繁殖失败。自然扦插也较难生根,采用一般的激素处理生根率也不到 60%,且生根持续时间较长,增加了
扦插期的管理难度[1]。因此,试验研究一种适宜全缘冬青扦插育苗的技术方法,对加快全缘冬青的快速繁殖,
促进全缘冬青资源的保护与合理开发具有十分重要的意义。
收稿日期:2013-11-07;修回日期:2013-12-08
基金项目:宁波市科技局项目(2006C100003)
作者简介:章建红(1976-),男,浙江兰溪人,高级工程师,硕士,从事林业种苗研究;*通讯作者。
1期 章建红,等:DMSO、抗氧化剂与生长调节剂对全缘冬青扦插生根的影响 43
1 试验地概况
试验地位于宁波市农业科学研究院高新农业技术实验园区的连栋大棚,该地域内地势平坦,土壤为沙壤土,
肥力中等。试验地属亚热带季风性湿润气候,因濒临东海又带有海洋性气候特征,夏季湿热,冬季干冷,雨水
充沛,热量充足,雨热同步。年平均温度 16.2℃,最热 7月,平均温度为 28.1℃,最冷 1月,平均温度为 4.2
℃,极端最低气温-8.8℃,≥10℃的年均积温为 5 166.2℃,年均无霜期 238 d,年平均相对湿度 82%。
2 材料与方法
2.1 材料
从宁波农科业科学研究院高新农业技术实验园区全缘冬青种质资源圃中生长旺盛的全缘冬青母本中剪取半
木质化的当年生枝条或一年生硬枝作为插穗,剪成两叶两芽、长度为 4 ~ 6 cm,剪刀在使用前用 75%以上酒精
擦拭消毒,插穗要求切口平滑,不破皮不劈裂。上切口采用平切口,离芽 1 cm左右,下切口采用斜切口,离芽
的距离为 0.5 cm左右,随剪随插。
2.2 方法
2.2.1 不同基质配比对生根的影响 试验于 2007年 9月 28进行,以泥炭、蛭石、珍珠岩及其混配的 7种基质
进行扦插试验,每处理 150个,不做任何激素处理,于 2008年 7月 15日作调查,以成活率较高的基质作为优
选基质。基质配比方案Ⅰ:泥炭;Ⅱ:蛭石;Ⅲ:珍珠岩;Ⅳ:泥炭:蛭石:珍珠岩 = 5:3:2(体积比,下
同);Ⅴ:泥炭:蛭石:珍珠岩 = 4:4:2;Ⅵ:泥炭:蛭石:珍珠岩 = 4:2:4;Ⅶ:泥炭:蛭石:珍珠岩 =
3:5:2。
2.2.2 不同扦插时间对生根的影响 使用泥炭:蛭石:珍珠岩 = 3:5:2 的基质,以 NAA浓度 200 mg/L,浸
泡 0.5 h处理插穗,每组处理 100个插条,选择 2008年 3月 8日、6月 5日、9月 4日、9月 27日 4个不同的
扦插时间来进行对比,于 2009年 6月 3日统计生根情况。
2.2.3 不同生长调节剂处理对生根的影响 试验于 2008年 9月 4日进行,使用泥炭:蛭石:珍珠岩 = 3:5:2
为扦插基质,分别以 NAA、IAA、IBA、GGR6# 4种生长调节剂浓度为 100 mg/L和 200 mg/L处理浸泡插穗各 0.5
h。每组处理 100个插条,于 2009年 6月 3日统计生根情况。
2.2.4 不同 NAA浓度对扦插生根的影响 于 2009年 9月 4日,分别用 100、200、500、1 000、2 000、3 000 mg/L
的 NAA溶液处理全缘冬青插穗,每组处理 100个穗条,于 2010年 7月 15日统计其生根情况。
2.2.5 抗氧化剂与细胞活性组分对扦插的影响 2011年 3月 8日,在进行生长调节剂处理的同时,在生长调节
剂中加入一定比例的抗氧化剂 VC(抗坏血酸)或 PVP(聚乙烯毗咯烷酮)和 DMSO(二甲基亚砜),按表 1
进行配比,每组处理 100个插条,于 2011年 10月 12日进行每苗调查,统计其生根率、根长和梢长,分析不同
的抗氧化剂和细胞活性组分对全缘冬青扦插苗生根及地上部分生长的影响。
表 1 抗氧化剂、细胞活性组分与生长调节剂的配比方案
处理
方案
配比 处理时间
/h
处理
方案
配比 处理时间
1 NAA(100mg/L) 0.5 10 NAA(200mg/L)+PVP(1000mg/L) 0.5h
2 NAA(100mg/L)+1%DMSO 0.5 11 NAA(200mg/L)+1%DMSO+Vc(500mg/L) 0.5h
3 NAA(100mg/L)+Vc(500mg/L) 0.5 12 NAA(200mg/L)+1%DMSO+PVP(1000mg/L) 0.5h
4 NAA(100mg/L)+PVP(1000mg/L) 0.5 13 NAA(500mg/L) 0.5h
5 NAA(100mg/L)+1%DMSO+Vc(500mg/L) 0.5 14 NAA(500mg/L)+1%DMSO 0.5h
6 NAA(100mg/L)+1%DMSO+PVP(1000mg/L) 0.5 15 NAA(1000mg/L) 5s
7 NAA(200mg/L) 0.5 16 1%DMSO,NAA(1000mg/L) 0.5h/5s
8 NAA(200mg/L)+1%DMSO 0.5 17 ck(清水)
9 NAA(200mg/L)+Vc(500mg/L) 0.5
注:16号方案表示先在 1%DMSO溶液中浸泡 0.5h,再在 1 000 mg/L的 NAA中速蘸 5s。
2.2.6 插后管理 根据试验要求铺设床宽 100 cm,高度 15 cm的扦插苗床,在苗床中铺设经消毒处理的扦插基
44 浙 江 林 业 科 技 34卷
质。苗床上搭建拱棚,插后浇透水,在插穗上喷洒 800倍液的多菌灵,并在拱棚上盖薄膜,四周密封。紧贴薄
膜覆盖遮阳率 55% ~ 65%的遮荫网一层,在大棚外再架设一层遮阳网。在扦插初期保持基质含水量为饱和含水
量的 60% ~ 70%,空气相对湿度 85% ~ 95%以上,扦插苗发根后,应适当降低基质含水量,保持在饱和含水量
的 40%左右,空气湿度在 75%以上,一般每隔 20 ~ 30 d补一次水。
拱棚内温度控制在 20 ~ 25℃,如发现温度过高(超过 38℃),则通过遮阴、小拱棚膜上喷水以及加强大棚
通风来降温。
2.2.7 数据处理 试验数据使用 DPS软件进行统计分析,各生理指标数据采用单因素方差分析,确定显著性差异。
3 结果与分析
3.1 不同基质配比对生根的影响
基质是影响插条生根效果的重要因子之一,它的
透气透水性都会影响插条的生根与成活,不同基质影
响插条生根的效果不一。从表 2中可以看出,使用纯
基质作为扦插基质时,泥炭、蛭石、珍珠岩均表现不
理想;混合基质中,以泥炭:蛭石:珍珠岩 = 3:5:
2基质最好,其生根率达 19.33%±1.33%。
3.2 不同扦插时间对生根的影响
插穗内的营养物质对根原始体的分化具有重要
意义[2]。从图 1可以看出,全缘冬青利用 NAA处理
后生根率明显提高,平均生根率在 50%,平均愈伤率
在 57%。生根率最高的是 3月 8日扦插的枝条,达
67%,其次是 9月 4日;愈伤率最高的是也 3月 8日,
达 76%,最低是 9月 27日。与 9月份扦插的相比,
9月初扦插的成活率明显要高于 9月底扦插的,可能
是因为全缘冬青需要形成愈伤组织的时间较长,一般
要在插后 35 ~ 55 d,9月底扦插,在愈伤组织形成后,
在从愈伤组织膨大向根诱导期发展的关键阶段马上
又进入低温休眠期了,造成插穗内的可溶性蛋白总
量、总糖含量持续下降,至下一年,由于所消耗掉的养分过多,对生根产生了一定的影响。从不同的季节来看,
6月初的生根率要比 3月初与 9月初的明显低,这可能也是因为在 6月初扦插,愈伤组织刚形成后,马上进入
高温休眠期,从而影响了生根率。
3.3 不同生长调节剂对生根的影响
不同生长调节剂对扦插生根的影响见表 3。
表 3 不同生长调节剂对扦插生根的影响
激素处理 处理时间/h 愈伤率/% 生根率/% 平均生根量/根 平均根长/cm
ck 0.5 56±1.31aAb 2±0.68eEf 3±0.54dDe 5.5±0.65Ccd
NAA(100mg/L) 0.5 49±1.23cCd 38±1.32aAb 7.7±0.93bBc 8.2±0.86AbB
NAA(200mg/L) 0.5 36±1.06EeF 35±1.25AbB 9.7±1.07Aab 8.0±1.01AbB
IAA(100mg/L) 0.5 38±1.21DeE 2±0.56eEf 1±0.24DeF 5.5±0.62aA
IAA(200mg/L) 0.5 41±1.40CdD 11±0.96cDd 2.7±0.56aA 6.9±0.66bBC
IBA(100mg/L) 0.5 20±1.15Eef 2±0.87Eef 9±0.96aAb 9.1±0.97aAb
IBA(200mg/L) 0.5 52±1.52bBc 12±1.01BcC 4.8±0.78cDd 8.1±0.94abB
GGR6#(100mg/L) 0.5 56±1.46aAb 0±0.00eFg 0±0.00eEf 0±0.00DeE
GGR6#(200mg/L) 0.5 53±1.74bBC 5±0.66CdD 3.2±0.57dDe 7.4±0.96bBC
注:表中的生根量指形成一级不定根的数量,下同。
表 2 不同基质配比中全缘冬青的生根率比较
基质配比
方案
插穗数
/根
愈伤率
/%
生根率
/%
Ⅰ 150 12.00±1.76cC 2.67±0.67deE
Ⅱ 150 0dD 0eE
Ⅲ 150 10.00±1.15cC 4.0±1.33dDE
Ⅳ 150 25.33±1.33bB 10.0±0.67cCD
Ⅴ 150 27.33±1.33bB 14.0±2.40bBC
Ⅵ 150 28.67±1.33bAB 16.00±1.15abAB
Ⅶ 150 32.67±1.33aA 19.33±1.33aA
注:每组数据均为平均值±标准误(SE),大、小写字母分别表示 0.01
(P < 0.01)和 0.05(P < 0.05)水平的差异显著性,下同。
0
10
20
30
40
50
60
70
80
09-27 06-05 09-04 03-08
愈伤率/% 生根率/%
图 1 不同扦插时间对生根的影响



/%
扦插时间/月-日
1期 章建红,等:DMSO、抗氧化剂与生长调节剂对全缘冬青扦插生根的影响 45
从表 3可以看出,不用生长调节剂处理时,全缘冬青生根率极低,仅为 2%,从 4种生长调节剂与对照相比,
除 GGR6#不明显外,其它几种处理都能够较明显地提高生根率,尤以 NAA处理后的效果最为明显,平均生根
率为 36.5%;在生根数量上,经 NAA处理的插穗生根量明显多于其他激素处理,同时,经 IBA处理能明显促
进根长生长。
3.4 不同浓度 NAA对扦插生根的影响
不同浓度 NAA处理对全缘冬青生根的影响见表 4。从表 4可以看出,不同浓度 NAA对全缘冬青的扦插生
根率均达到显著差异,以 l00 mg/L处理 2 h生根率最高达 72%;1 000 ~ 3 000 mg/L的速蘸处理,生根率基本超
过 60%。平均生根数量以 200 mg/L处理最好,达显著水平。据报道,高浓度的生长素可诱导乙烯的产生,而乙
烯又对生根有抑制作用[3],本试验中,3 000 mg/L的 NAA处理可能就是处理产生的乙烯较多,因而对全缘冬青
的生根不利,生根率反而降低。在试验中还观察到,用 NAA 200 mg/L处理,个别插穗蘸药部位会变黑,蘸药
部位以上 2 ~ 3 cm部分肿大,甚至开裂,但见到的愈伤组织并不多,插穗仅能维持成活,说明 200 mg/L处理时,
2 h的处理时间已经过长。
表 4 不同浓度 NAA处理对全缘冬青生根的影响
处理 处理时间 愈伤率/% 生根率/% 平均生根量/根 平均根长/cm
NAA(100mg/L) 2h 82±2.14Cc 72±2.09aAb 15.8±1.16bCc 13.8±1.07aAb
NAA(200mg/L) 2h 62±1.26EeF 53±2.17CeE 18.5±1.01aAB 12.5±0.96bcC
NAA(500mg/L) 0.5h 58±1.06eFf 54±2.16CeE 16.2±1.13ABb 10.1±0.97CdD
NAA(1000mg/L) 5s 74±1.05DdE 67±1.32Bbc 12.1±1.11Dde 13.5±1.03Abc
NAA(2000mg/L) 5s 81±2.12BbC 70±2.32aBb 12.9±0.95cDd 13.9±1.13aA
NAA(3000mg/L) 5s 70±1.16DdE 61±2.12cCe 9.2±0.89Ef 13.7±1.21aAb
ck 90±2.03aA 4±0.16fF 3.3±0.56Fg 12.3±1.00cCd
3.5 抗氧化剂与细胞活性组分对扦插的影响
DMSO对生物表层有很强的渗透能力,它常用作农药添加剂,以有效发挥农药的效力[4];VC与 PVP均是
抗氧化剂,其在生物组培的防褐化中已有研究应用[5~7],本试验把它们应用到扦插试验中。从表 5中可以看出,
与不作处理的清水相比,各种处理生根率均有明显的提高。生根率最高的是 NAA(200 mg/L)+1%DMSO+PVP
(1 000 mg/L)处理达 80%,最低的是 NAA(100 mg/L),为 37.7%。实验结果表明,添加各种抗氧化剂与细
胞活性组分能显著的提高全缘冬青生根率,尤其是添加 DMSO后,其交互作用效果更加明显。但在 500 mg/L
的 NAA处理 0.5 h时,加入 DMSO,生根率反而下降明显,这可能是因为 DMSO的强渗透性,加速了插穗对
NAA的吸收效果,0.5h处理时间太长,产生了药害。
表 5 加入不同抗氧化剂与细胞活性组分对扦插苗的影响
处理 生根率/% 平均根长/cm 平均梢长/cm 处理 生根率/% 平均根长/cm 平均梢长/cm
1 37.67±0.33gG 7.83±0.12deD 5.8±0.06dDE 10 67.00±1.00cC 8.70±0.06cBC 4.10±0.12hHI
2 43.00±1.00fgFG 7.93±0.07dD 6.30±0.10bcBC 11 78.00±1.53aAB 7.83±0.12deD 6.03±0.13cdCDE
3 54.00±1.00deDE 9.07±0.14aAB 5.00±0.06efF 12 80.00±1.53aA 7.73±0.20deD 5.20±0.06eF
4 43.33±0.88fgFG 7.50±0.15eDE 4.50±0.12gGH 13 69.00±1.73cC 7.17±0.09fEF 5.13±0.07efF
5 76.67±0.88abAB 9.40±0.06aA 6.23±0.03cBCDE 14 39.67±1.67gG 6.77±0.03gFGH 7.70±0.21aA
6 50.67±0.88eE 8.53±0.12cC 3.57±0.12iJ 15 48.67±0.88efEF 6.67±0.03ghGH 5.03±0.09efF
7 67.33±0.33cC 8.80±0.12bcBC 6.27±0.03bcBCD 16 72.00±0.58bcBC 7.10±0.12fEFG 4.80±0.06fgFG
8 58.00±1.15dD 7.50±0.10eDE 6.27±0.bcBCD 17 25.00±1.00hH 63.7±0.12hH 3.80±0.15hiIJ
9 79.67±1.45aA 8.87±0.03bcBC 6.60±0.15bB
3 小结与讨论
国内外大量研究显示,植物激素与扦插苗不定根形成之间存在着密切的关系[8~9],插穗扦插成活的关键是插
穗能否产生不定根,许多试验都证实了植物生长调节剂对插穗产生不定根具有促进作用[10~11]。从本试验结果来
看,用 NAA、IAA、IBA、GGR6#四种生长激素处理均能提高其生根率,尤以 NAA对不定根的诱导作用效果
最为明显。同时,激素处理时,添加一定量的活性组分DMSO,并添加抗氧化剂 VC、PVP,能有效促进生根,
其生根率可达 80%,其组合处理方式为 NAA(200 mg/L)+1%DMSO+VC(500mg/L)或 NAA(200 mg/L)
+1%DMSO+PVP(1 000 mg/L)混配溶液浸泡 0.5 h。
46 浙 江 林 业 科 技 34卷
试验表明,全缘冬青扦插时以早春(3月初)扦插最适,扦插时间宜早不宜迟,使全缘冬青有更充足的生
根时间,基质配比以泥炭:蛭石:珍珠岩 = 3:5:2最适。
对于此类难生根树种的扦插繁殖,全缘冬青插穗内是否存在阻碍生根的物质或解剖结构,如有机酸、单宁
或机械组织等,以及如何来解除或降低这种阻碍物质,克服生根时间过长,以及插穗生根过程中的活性组分与
抗氧化剂添加后,与生长调节物质、碳水化合物和抑制剂的相互作用机理等方面,还有待于进一步研究。
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