全 文 :植物资源与环境学报,2016,25(2) :48-54
Journal of Plant Resources and Environment
扦插时间对蝟实插穗生根率和相关指标的影响及
生根效应综合评价
刘立成,余 刚①,张 莹,韩桂军,陈 昊
(陕西省西安植物园,陕西 西安 710061)
摘要:在 3 月 5 日至 9 月 5 日期间,以蝟实(Kolkwitzia amabilis Graebn.)顶端枝条作为插穗,每隔 10 d扦插 1 次,对
扦插 10 d后插穗的生根率,内源吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过
氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及可溶性糖和可溶性蛋白质含量进行比较,对生根率与上述 8 项指标
进行相关性分析和回归分析,并对这 8 项指标进行主成分分析;在此基础上,对不同扦插时间插穗的生根效应进行
隶属函数值分析和综合评价。结果显示:随扦插时间推移,蝟实插穗的生根率总体上呈现先升高后降低的变化趋
势,5 月下旬至 7 月中旬期间扦插的插穗生根率相对较高,并以 6 月中旬至 7 月中旬期间扦插的插穗为最高,总体
在 70%以上。随扦插时间推移,插穗中 IAA和可溶性糖含量均呈波动变化趋势;而插穗中的 ABA含量、POD 活性
和可溶性蛋白质含量总体呈先逐渐升高后逐渐降低的趋势,GA3含量和 CAT 活性变化不明显,SOD 活性总体上呈
缓慢升高的趋势。相关性分析结果表明:蝟实插穗的生根率与 IAA含量、POD活性和可溶性蛋白质含量呈极显著
(P<0. 01)正相关,与 CAT活性呈极显著负相关。主成分分析结果显示:前 2 个主成分的累计贡献率为 84. 383%,
说明前 2 个主成分能够基本反映蝟实扦插生根的主要影响因子,其中第 1 主成分中可溶性蛋白质和 IAA含量为主
要因子,第 2 主成分中 CAT活性为主要因子。综合评价结果显示:5 月下旬至 7 月中旬期间扦插的蝟实插穗的综
合评价指数(D)较高,为 0. 747 ~ 0. 983,与插穗生根率的实测值基本吻合。研究结果表明:在中国西北地区,蝟实
插穗的适宜扦插时间为 5 月下旬至 7 月中旬,并以 6 月中旬至 7 月中旬为最佳;扦插过程中喷施适当浓度 IAA溶液
可以提高插穗的生根率。
关键词:蝟实;扦插时间;生根率;内源激素;生化指标;综合评价指数
中图分类号:Q945. 52;S793. 9. 05 文献标志码:A 文章编号:1674-7895(2016)02-0048-07
DOI:10. 3969 / j. issn. 1674-7895. 2016. 02. 06
Effect of cutting time on rooting rate and related indexes of cuttings of Kolkwitzia amabilis and
comprehensive evaluation on rooting effect LIU Licheng,YU Gang①,ZHANG Ying,HAN Guijun,
CHEN Hao (Xi’an Botanical Garden of Shaanxi Province, Xi’an 710061,China) ,J. Plant
Resour. & Environ.,2016,25(2) :48-54
Abstract:During the period from March 5th to September 5th,taking top branches of Kolkwitzia amabilis
Graebn. as cuttings,cutting one time every 10 d,rooting rate,contents of endogenous indoleacetic acid
(IAA) ,abscisic acid (ABA)and gibberellin (GA3) ,activities of superoxide dismutase (SOD) ,
peroxidase (POD)and catalase (CAT) ,contents of soluble sugar and soluble protein in cuttings after
cut for 10 d were compared,and correlation analysis and regression analysis on rooting rate with above
eight indexes were carried out,also,principal component analysis on these eight indexes was carried out.
On this basis,subordinate function value analysis and comprehensive evaluation on rooting effect of
cuttings at different cutting times were carried out. The results show that along with cutting time,rooting
rate of cuttings of K. amabilis generally appears the changing trend of firstly increasing and then
decreasing,that of cuttings is relatively high during the period from the last ten-day of May to the middle
收稿日期:2015-07-24
基金项目:陕西省科技统筹创新工程计划项目(2011KTCL02-23)
作者简介:刘立成(1982—) ,男,甘肃庆阳人,硕士研究生,助理研究员,主要从事植物生理生态学研究。
①通信作者 E-mail:yugang0802@ qq. com
ten-day of July,and that is the highest during the period from the middle ten-day of June to the middle
ten-day of July generally with a value of above 70% . Along with cutting time,contents of IAA and
soluble sugar in cuttings appear fluctuant changing trend. While,ABA content,POD activity and soluble
protein content generally appear the trend of firstly increasing gradually and then decreasing gradually,
changes in GA3 content and CAT activity are not obvious,and SOD activity generally appears the trend of
increasing slowly. The correlation analysis result shows that there are extremely significantly (P<0. 01)
positive correlations of rooting rate of cuttings of K. amabilis with IAA content,POD activity and soluble
protein content, and extremely significantly negative correlation with CAT activity. The principal
component analysis result indicates that cumulative contribution rate of the first two principal components
is 84. 383%,meaning that the first two principal components can basically reflect the main affecting
factors for rooting of cuttings of K. amabilis,in which,contents of soluble protein and IAA are main
factor in the first principal component,and CAT activity is main factor in the second principal
component. The comprehensive evaluation result shows that comprehensive evaluation index (D)of
cuttings of K. amabilis is high with a value of 0. 747-0. 983 during the period from the last ten-day of
May to the middle ten-day of July,which is basically identical with measured value of rooting rate of
cuttings. It is suggested that in the northwest of China,appropriate cutting time of cuttings of K. amabilis
is the period from the last ten-day of May to the middle ten-day of July,and the period from the middle
ten-day of June to the middle ten-day of July is the best. In cutting process,spraying appropriate
concentration of IAA solution can improve rooting rate of cuttings.
Key words:Kolkwitzia amabilis Graebn.;cutting time;rooting rate;endogenous hormone;biochemical
index;comprehensive evaluation index
蝟实 (Kolkwitzia amabilis Graebn.)为忍冬科
(Caprifoliaceae)蝟实属(Kolkwitzia Graebn.)落叶灌木,
为中国特有种,因果实密被毛刺、形如刺猬而得名。
蝟实的植株紧凑、树干丛生、花序紧簇、花色艳丽且盛
开时繁花似锦,具有较高的观赏价值及园林应用前
景。近年来,蝟实的生境遭到人为破坏加上其自身的
生物学特性,导致蝟实在自然界中的生存受到威胁,
已被列为国家三级稀有保护植物及陕西省第一批地
方保护植物[1-3]。然而,由于蝟实种皮坚硬、种子不易
发芽,且成苗率极低,很大程度上限制了蝟实的繁殖、
保护和利用[4]。
扦插是植物无性繁殖的主要途径之一。目前关
于蝟实扦插方面的研究主要包括外源激素种类和浓
度、基质筛选、插穗年龄和位置以及插穗状态等[4-6],
而对扦插过程中其体内内源激素含量、抗氧化酶活性
和可溶性物质含量的变化以及扦插时间对生根率的
影响等方面的研究相对较少[4]。
为建立高效、稳定的蝟实扦插繁殖技术,作者对
不同扦插时间蝟实插穗的生根情况及其内源激素和
可溶性物质含量、抗氧化酶活性等指标的变化进行分
析,并对各指标进行相关性分析、回归分析和主成分
分析;在此基础上,对不同扦插时间插穗的生根效应
进行隶属函数值分析和综合评价,初步确定蝟实扦插
生根的最佳时间及其扦插生根的生理机制,以期为珍
稀濒危植物蝟实的有效保护和合理开发应用奠定研
究基础。
1 材料和方法
1. 1 材料
供试插穗采自陕西省西安植物园花卉区种植的
蝟实成年植株,为当年生半木质化枝条;采穗母株引
自秦岭地区,株高约 2 m、冠径约 1. 5 m、树龄 10 a。
1. 2 方法
1. 2. 1 扦插方法 于 2013 年 3 月 5 日至 2013 年 9
月 5 日在西安植物园自然光照温室内的全光喷雾扦
插苗床上进行扦插实验,室内温度与室外温度基本一
致;在每月的 5 日、15 日和 25 日分别扦插 1 批,每批
150 支插穗,分成 3 组,每组 50 支插穗,每组视为 1 个
重复,共扦插 19 批。插穗长度 12 ~ 15 cm,均保留
2 节,下剪口距节 0. 5 cm左右,剪口均斜向上呈 45°夹
角,每个插穗保留 2 ~ 4 片叶和顶端,并修剪去叶片的
前段部分[7];将修剪后的插穗插入扦插基质(新鲜河
沙和珍珠岩等体积混合)中[8],根据当天天气情况于
每日早、中、晚分别进行人工喷雾,以保持基质湿润。
扦插 10 d后,观察不同批次插穗的生根情况并计算生
根率,计算公式为“生根率 =(生根的插穗数 /插穗总
数)×100%”;同时,随机采集插穗顶端的幼嫩茎(不
94第 2 期 刘立成,等:扦插时间对蝟实插穗生根率和相关指标的影响及生根效应综合评价
低于 50 g) ,放入保温盒中并迅速带回实验室,置于
-20 ℃冰箱中保存、备用。
1. 2. 2 内源激素含量及部分生化指标的测定 采用
酶联免疫法(ELISA)[9]测定吲哚乙酸(IAA)、赤霉素
(GA3)和脱落酸(ABA)含量;采用氮蓝四唑(NBT)光
化还原法[10]测定超氧化物歧化酶(SOD)活性;采用
愈创木酚比色法[11]测定过氧化物酶(POD)活性;采
用紫外分光光度法[12]测定过氧化氢酶(CAT)活性;
采用考马斯亮蓝 G250 染色法[13]测定可溶性蛋白质
含量;采用蒽酮比色法[14]测定可溶性糖含量。每个
指标重复测定 3 次,结果取平均值。
1. 3 数据处理和统计分析
利用 SPSS 19. 0 统计分析软件对生根率与上述
8 项指标进行相关性分析和回归分析,并对这 8 项指
标进行主成分分析;基于主成分分析结果,采用隶属
函数法[15-17]计算不同扦插时间插穗各主成分的得分
(CI)和隶属函数值(U) ,并计算不同扦插时间插穗生
根效应的综合评价指数(D) ,其中 D值越高表明插穗
的生根能力越强。
2 结果和分析
2. 1 不同日期扦插的蝟实插穗生根率的比较
不同日期扦插 10 d 后蝟实插穗生根率的比较结
果见表 1。实验结果表明:蝟实插穗的生根率随扦插
日期推移总体上呈现先升高后降低的变化趋势。3 月
5 日扦插的插穗生根率均为 0. 00%,表明该日期扦插
的插穗均未生根;3 月 15 日和 3 月 25 日扦插的插穗
生根数极少,生根率仅为 1. 33%;4 月 5 日至 5 月 15
表 1 不同日期扦插 10 d后蝟实插穗生根率的比较(珚X±SD)
Table 1 Comparison on rooting rate of cuttings of Kolkwitzia amabilis
Graebn. after cut for 10 d at different dates (珚X±SD)
扦插日期
Cutting date
(MM-DD)
生根率 /%
Rooting rate
扦插日期
Cutting date
(MM-DD)
生根率 /%
Rooting rate
03-05 0. 00±0. 00 06-15 75. 67±4. 04
03-15 1. 33±1. 15 06-25 74. 00±9. 64
03-25 1. 33±1. 15 07-05 66. 33±11. 06
04-05 5. 33±1. 15 07-15 74. 30±4. 04
04-15 4. 67±3. 05 07-25 29. 67±10. 97
04-25 5. 33±2. 31 08-05 34. 00±6. 93
05-05 10. 67±3. 06 08-15 18. 67±7. 23
05-15 16. 67±1. 15 08-25 11. 00±3. 00
05-25 50. 00±7. 21 09-05 6. 33±1. 53
06-05 64. 33±0. 67
日期间扦插的插穗生根率也较低 (仅为 4. 67% ~
16. 67%)且增长缓慢;5 月 25 日以后扦插的插穗生根
率明显增大,其中,6 月 15 日至 7 月 15 日期间扦插的
插穗生根率总体保持在 70%以上,并且插穗生根数量
多、生长迅速;7 月 25 日以后扦插的插穗生根率总体
上呈逐渐下降的趋势,至 9 月 5 日扦插的插穗生根率
降为 6. 33%。
2. 2 不同日期扦插的蝟实插穗中内源激素含量及部
分生化指标的比较
不同日期扦插 10 d 后,蝟实插穗中内源激素含量
的比较结果见表 2,插穗中部分生化指标的比较结果
见表 3。
由表 2 可见:随扦插时间推移,蝟实插穗中的吲
哚乙酸(IAA)含量变化大体呈“降低—升高—降低—
升高”的波动趋势;5 月 15 日扦插的插穗中 IAA 含量
开始明显升高,而 7 月 5 日扦插的插穗中 IAA含量最
高,达到 145. 09 ng·g-1,之后逐渐降低,8 月份扦插
的插穗中 IAA 含量降至较低水平。3 月 5 日至 4 月
15 日期间扦插的插穗中脱落酸(ABA)含量随扦插时
间推移逐渐升高,之后总体上呈现逐渐降低的趋势。
表 2 不同日期扦插 10 d后蝟实插穗内源激素含量的比较(珚X±SD)1)
Table 2 Comparison on endogenous hormone content in cuttings of
Kolkwitzia amabilis Graebn. after cut for 10 d at different dates
(珚X±SD)1)
扦插日期
Cutting date
(MM-DD)
内源激素含量 /ng·g-1
Content of endogenous hormone
IAA ABA GA3
03-05 75. 26±0. 01 145. 54±0. 02 3. 53±0. 06
03-15 85. 50±0. 09 150. 18±0. 24 3. 29±0. 05
03-25 65. 60±0. 06 160. 49±0. 25 4. 14±0. 13
04-05 60. 26±0. 04 175. 28±0. 08 4. 35±0. 21
04-15 64. 23±0. 02 185. 22±0. 03 4. 62±0. 16
04-25 56. 56±0. 02 165. 83±0. 05 4. 19±0. 06
05-05 56. 08±0. 33 175. 45±0. 05 3. 37±0. 27
05-15 89. 66±0. 04 159. 95±0. 53 3. 68±0. 02
05-25 100. 26±0. 21 172. 42±0. 37 3. 95±0. 22
06-05 110. 48±0. 08 150. 30±0. 13 3. 87±0. 15
06-15 120. 05±0. 09 160. 33±0. 06 4. 14±0. 05
06-25 125. 34±0. 03 155. 59±0. 26 4. 55±0. 05
07-05 145. 09±0. 03 126. 92±2. 76 5. 11±0. 08
07-15 110. 25±0. 02 138. 56±5. 77 5. 37±0. 02
07-25 90. 51±0. 09 149. 33±6. 54 5. 50±0. 10
08-05 85. 49±0. 06 123. 57±5. 68 4. 63±0. 15
08-15 62. 35±0. 01 119. 63±0. 19 4. 03±0. 15
08-25 70. 26±0. 02 115. 30±0. 05 5. 33±0. 15
09-05 75. 51±0. 06 135. 82±0. 03 4. 13±0. 15
1)IAA:吲哚乙酸 Indoleacetic acid;ABA:脱落酸 Abscisic acid;
GA3:赤霉素 Gibberellin.
05 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 25 卷
表 3 不同日期扦插 10 d后蝟实插穗部分生化指标的比较(珚X±SD)
Table 3 Comparison on some biochemical indexes in cuttings of Kolkwitzia amabilis Graebn. after cut for 10 d at different dates (珚X±SD)
扦插日期
Cutting date
(MM-DD)
酶活性1)/U·mg-1 Enzyme activity1)
SOD POD CAT
可溶性糖含量 /mg·g-1
Content of soluble sugar
可溶性蛋白质含量 /mg·g-1
Content of soluble protein
03-05 250. 29±0. 06 300. 33±0. 15 41. 61±4. 45 41. 15±3. 57 18. 66±2. 65
03-15 260. 14±0. 01 350. 35±0. 19 44. 30±4. 14 38. 68±1. 59 22. 69±3. 61
03-25 245. 57±0. 08 345. 40±0. 22 52. 14±3. 25 53. 33±3. 27 20. 87±3. 11
04-05 256. 78±0. 20 310. 27±0. 08 61. 04±5. 20 31. 26±3. 62 20. 65±1. 37
04-15 254. 62±0. 33 356. 23±0. 03 40. 36±4. 40 53. 78±9. 38 25. 16±2. 94
04-25 265. 80±0. 63 344. 56±0. 01 50. 12±1. 78 66. 20±1. 45 21. 80±1. 48
05-05 267. 64±0. 27 321. 53±0. 06 54. 51±4. 05 68. 25±4. 57 27. 13±2. 81
05-15 277. 80±0. 28 392. 25±0. 16 52. 71±2. 45 41. 15±4. 18 31. 59±5. 85
05-25 287. 69±0. 27 400. 35±0. 15 34. 73±3. 73 66. 76±4. 49 33. 08±3. 13
06-05 285. 83±0. 29 415. 59±0. 04 38. 19±3. 77 77. 00±5. 62 36. 39±8. 93
06-15 395. 93±0. 50 450. 30±0. 03 33. 45±1. 98 82. 75±6. 68 35. 58±7. 38
06-25 298. 83±1. 13 420. 35±0. 05 30. 28±2. 50 78. 54±4. 58 36. 32±2. 69
07-05 300. 80±0. 65 415. 56±0. 01 36. 14±5. 35 87. 62±3. 29 41. 53±6. 09
07-15 313. 44±1. 15 369. 53±0. 27 34. 25±4. 50 66. 02±4. 46 38. 48±2. 42
07-25 330. 20±0. 18 375. 76±0. 11 36. 14±3. 06 59. 50±3. 99 35. 53±3. 69
08-05 350. 22±0. 20 385. 51±0. 11 45. 14±4. 30 76. 66±3. 84 33. 92±4. 19
08-15 345. 50±0. 46 395. 32±0. 01 53. 26±2. 08 85. 03±4. 55 25. 12±3. 68
08-25 365. 58±0. 38 415. 43±0. 18 61. 70±6. 56 89. 41±4. 94 23. 05±3. 57
09-05 370. 18±0. 07 365. 70±0. 13 63. 62±8. 43 87. 16±7. 33 22. 65±3. 82
1)SOD:超氧化物歧化酶 Superoxide dismutase;POD:过氧化物酶 Peroxidase;CAT:过氧化氢酶 Catalase.
不同日期扦插的插穗中的赤霉素(GA3)含量变化不
明显,基本上处于平稳状态。
由表 3 可见:随扦插时间推移,蝟实插穗中的超
氧化物歧化酶(SOD)活性总体上呈现缓慢升高的趋
势,但 6 月 15 日扦插的插穗中出现异常峰值(395. 93
U·mg-1) ,这可能与 2014 年 6 月中旬的持续高温有
关。随扦插时间推移,插穗中的过氧化物酶(POD)活
性总体呈现先逐渐升高后逐渐降低的趋势,但 3 月
5 日至 5 月 5 日期间扦插的插穗中 POD 活性呈现一
定的波动性,并处于相对较低水平。不同日期扦插的
插穗中过氧化氢酶(CAT)活性则一直处于较稳定的
状态,变化不明显。
由表 3 还可见:4 月 5 日扦插的插穗中可溶性糖
含量较前期扦插的插穗大幅降低,而 4 月 15 日至
5 月 5 日期间扦插的插穗中可溶性糖含量则处于平缓
的高峰稳定期,在 5 月 15 日扦插的插穗中可溶性糖
含量则大幅降低,之后总体上呈持续升高的趋势,并
在 7 月 5 日扦插的插穗中达到此阶段的最高值
(87. 62 mg·g-1) ,在随后扦插的插穗中逐渐降低,在
8 月份扦插的插穗中又逐渐升高。插穗中的可溶性蛋
白质含量总体上表现为随扦插时间推移先逐渐升高
后逐渐降低的趋势,并在 7 月 5 日扦插的插穗中达到
最高值(41. 53 mg·g-1)。
2. 3 蝟实插穗生根率与内源激素含量和部分生化指
标的相关性分析及回归分析
相关性分析结果表明:蝟实插穗的生根率与吲哚
乙酸含量(IAA)、过氧化物酶(POD)活性和可溶性蛋
白质含量均呈极显著(P<0. 01)正相关,相关系数分
别为 0. 876、0. 713 和 0. 928;与过氧化氢酶(CAT)活
性呈极显著负相关,相关系数为-0. 767。蝟实插穗生
根率与赤霉素(GA3)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活
性和可溶性糖含量均呈不显著正相关,相关系数分别
为 0. 374、0. 373 和 0. 364;与脱落酸含量呈不显著负
相关,相关系数为-0. 173。
以蝟实插穗生根率为因变量 y,以 IAA 含量
(x1)、POD活性(x2)、CAT 活性(x3)和可溶性蛋白质
含量(x4)为自变量进行回归分析,获得的回归方程
为 y=0. 031-0. 013x1 -49. 618x1
3、y = 0. 001+0. 001x2 -
5. 060x2
2 +3. 053x2
3、y = 0. 022 +0. 085x3 -0. 003x3
2 +
2. 112x3
3和 y =0. 001-0. 017x4 +0. 001x4
2。
2. 4 蝟实插穗中内源激素含量和部分生化指标的主
成分分析
对蝟实插穗的吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)和
赤霉素(GA3)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化
15第 2 期 刘立成,等:扦插时间对蝟实插穗生根率和相关指标的影响及生根效应综合评价
物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,以及可溶性糖
(SS)和可溶性蛋白质(SP)含量共 8 项指标进行主成
分分析,结果见表 4。
由表 4 可以看出:第 1 和第 2 主成分的贡献率分
别为 67. 538%和 16. 846%,累计贡献率为 84. 383%,
说明前 2 个主成分能够基本反映蝟实扦插生根的主
要影响因子。在第 1 主成分中,IAA 和 SP 含量的特
征向量数值明显高于其他 6 个指标,分别为 0. 962 和
0. 968,表明第 1 主成分中 IAA 和 SP 含量为主要因
子;在第 2 主成分中,CAT活性的特征向量数值最高,
为 0. 973,表明第 2 主成分中 CAT活性为主要因子。
2. 5 不同日期扦插的蝟实插穗生根效应的隶属函数
值分析及综合评价
基于主成分分析结果,采用隶属函数法对不同扦
插时间蝟实插穗生根效应的主成分得分(CI)、隶属函
数值(U)和综合评价指数(D)进行计算,并基于 D 值
进行排序分析,结果见表 5。
由表 5 可见:3 月 5 日至 4 月 5 日期间扦插的蝟
实插穗生根效应的 D 值为 0. 150 ~ 0. 326,5 月 15 日
扦插的插穗生根效应的 D值开始明显上升,并在 6 月
15 日扦插的插穗中达到最大值(0. 983) ,随后开始下
降。按照 D值判定,5 月 25 日至 7 月 15 日期间扦插
表 4 蝟实插穗中内源激素含量和部分生化指标的主成分分析结果
Table 4 Result of principal component analysis on endogenous hormone content and some biochemical indexes in cuttings of Kolkwitzia amabilis
Graebn.
主成分
Principal
component
各指标的特征向量1) Eigenvector of each index1)
IAA ABA GA3 SOD POD CAT SS SP
贡献率 /%
Contribution rate
累计贡献率 /%
Cumulative
contribution rate
1 0. 962 0. 396 0. 689 0. 668 0. 796 -0. 114 0. 605 0. 968 67. 538 67. 538
2 0. 021 0. 623 0. 569 0. 668 0. 576 0. 973 0. 585 0. 142 16. 846 84. 383
1)IAA:吲哚乙酸含量 Indoleacetic acid content;ABA:脱落酸含量 Abscisic acid content;GA3:赤霉素含量 Gibberellin content;SOD:超氧化物歧
化酶活性 Superoxide dismutase activity;POD:过氧化物酶活性 Peroxidase activity;CAT:过氧化氢酶活性 Catalase activity;SS:可溶性糖含量
Soluble sugar content;SP:可溶性蛋白质含量 Soluble protein content.
表 5 不同扦插日期蝟实插穗生根的隶属函数值分析和综合评价结果1)
Table 5 Results of subordinate function value analysis and comprehensive evaluation on rooting of cuttings of Kolkwitzia amabilis Graebn. at
different cutting dates1)
扦插日期
Cutting date
(MM-DD)
CI1 CI2 U1 U2 D 排序 Order
03-05 -5. 706 -3. 988 0. 000 0. 749 0. 150 17
03-15 -3. 926 -2. 939 0. 049 0. 554 0. 150 17
03-25 -3. 738 -1. 030 0. 095 0. 379 0. 152 16
04-05 -4. 810 -0. 617 0. 144 0. 363 0. 188 15
04-15 -1. 741 -0. 563 0. 164 0. 625 0. 257 14
04-25 -3. 069 -0. 306 0. 204 0. 542 0. 271 13
05-05 -3. 439 -0. 435 0. 292 0. 463 0. 326 11
05-15 -0. 907 -0. 413 0. 526 0. 482 0. 518 8
05-25 1. 557 -0. 349 0. 720 0. 856 0. 747 6
06-05 2. 439 -0. 190 0. 832 0. 881 0. 842 3
06-15 5. 686 2. 179 1. 000 0. 914 0. 983 1
06-25 4. 214 0. 140 0. 802 1. 000 0. 841 4
07-05 5. 842 0. 648 0. 909 0. 979 0. 923 2
07-15 3. 218 -0. 193 0. 734 0. 992 0. 785 5
07-25 2. 560 0. 475 0. 641 0. 777 0. 669 7
08-05 1. 697 0. 709 0. 493 0. 618 0. 518 8
08-15 -0. 739 0. 971 0. 432 0. 387 0. 423 10
08-25 1. 283 3. 418 0. 345 0. 061 0. 288 12
09-05 -0. 423 2. 485 0. 177 0. 000 0. 141 19
1)CI1,CI2:分别为第 1 和第 2 主成分的得分 Scores of the first and the second principal components,respectively;U1,U2:分别为第 1 和第 2 主成分
的隶属函数值 Subordinate function values of the first and the second principal components,respectively;D:综合评价指数 Comprehensive evaluation
index.
25 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 25 卷
的蝟实插穗的生根效果均较好,并以 6 月 15 日扦插
的插穗的生根效果最佳。
3 讨论和结论
蝟实具有初夏开花、适应性强等诸多优点,并具
有明显的地域特色,是一种极具观赏价值的城市绿化
花木,应用前景广阔[6,18],但由于其自身生物学特性
的限制,目前尚无法实现规模化繁殖和生产。梁有旺
等[19]和韩路弯等[20]的研究结果表明:扦插时间对植
物插穗的生根具有明显影响。在西安地区,蝟实于每
年 3 月份开始枝条萌动,4 月份开始枝条生长,4 月下
旬进入花期,5 月中旬花期结束且枝条生长减缓,5 月
下旬开始结果,并在 9 月下旬开始进入第 2 生长期,
枝条开始再次伸展,节间发育增速,顶芽不断伸长。
本研究采用 3 月初至 9 月初期间采集的蝟实插穗进
行扦插,结果显示 5 月下旬至 7 月中旬期间扦插的蝟
实插穗的生根率均较高,并以 6 月中旬至 7 月中旬期
间扦插的插穗的生根效果最好,虽然与传统的扦插时
间(春秋季)有较大差异,但这一时期是蝟实结束开花
进入果实成熟的时期,植株的内源激素水平发生变
化,枝条生长日渐成熟,且气温也处于全年较高的季
节,这些因素均与蝟实插穗的生根有关。
生长素与根原基发生密切相关,在不定根形成的
各阶段都有重要的调节作用[21-22]。吲哚乙酸(IAA)
为重要的生长素之一,具有抑制插穗顶芽生长、促进
不定根形成的作用,本研究中,蝟实插穗的内源 IAA
含量与生根率呈极显著正相关,对蝟实插穗顶芽的生
长有抑制作用,从而促进其根系萌发;主成分分析结
果也表明,IAA 含量为影响蝟实插穗生根的第 1 主成
分中的主要因子,其特征向量数值为 0. 962,可见,
IAA含量在蝟实扦插生根过程中具有重要作用,较高
含量的 IAA可有效提高蝟实插穗的生根率,因此,建
议在蝟实的扦插繁殖过程中喷施适当浓度 IAA 溶液
以提高其插穗的生根率。蝟实插穗的内源脱落酸
(ABA)含量与其生根率呈不显著负相关,说明较低含
量 ABA对蝟实插穗根和芽的生长有利,推测 ABA 可
能通过影响生长素在根部的分布和含量,进而影响根
尖分生区的细胞分裂,从而抑制根的伸长[23]。而蝟
实插穗的内源赤霉素(GA3)含量则与其生根率呈不
显著正相关,说明 GA3含量变化对蝟实插穗生根无明
显影响。
前人的研究结果表明:过氧化物酶(POD)活性可
影响植物体内的 IAA含量,并直接影响插穗不定根的
形成[23-25];过氧化氢酶(CAT)是细胞内清除活性氧的
重要保护酶类[26-29],可将扦插过程中插穗产生的
H2O2转化为 H2O,以减少活性氧对机体的毒害作用。
本文的研究结果表明:蝟实插穗的 POD 和 CAT 活性
与生根率分别呈极显著的正相关和负相关,并且二者
在影响蝟实插穗生根的第 2 主成分中的特征向量数
值均较高(分别为 0. 579 和 0. 973) ,而超氧化物歧化
酶(SOD)活性则与生根率呈不显著正相关,部分印证
了前人的研究结果。然而,有关蝟实插穗内源激素含
量与保护酶活性间的交互作用尚不清楚,有待进一步
深入研究。
上述研究结果表明:在 3 月份枝条萌动时扦插的
蝟实插穗的可溶性糖含量较低,4 月 15 日以后扦插的
插穗中可溶性糖含量则保持在较高水平;5 月中旬为
花期,嫩枝逐渐转化为成熟枝条,此时期扦插的插穗
中可溶性糖含量有所降低且之后逐渐升高,虽然蝟实
插穗中的可溶性糖含量随扦插日期的推移呈波动的
变化趋势,但其可溶性糖含量与生根率无显著相关
性,说明可溶性糖含量并非蝟实插穗生根的主要影响
因子。植物的可溶性蛋白质具有运输协调、免疫保
护、产生和传导神经活动、控制生长分化等功能,并能
够构成细胞的膜系统[30-31];蝟实插穗中可溶性蛋白质
含量与生根率呈极显著正相关(相关系数为 0. 928) ,
并且,可溶性蛋白质含量在第 1 主成分中的特征向量
数值为 0. 968,说明可溶性蛋白质含量是蝟实扦插插
穗生根的主要影响因子。
综合评价指数(D)能够反映插穗的生根能力,
D值越接近 1,表明插穗的生根能力越强。综合评价
结果显示:5 月下旬至 7 月中旬期间扦插的蝟实插穗
的生根能力较强,以 6 月 15 日扦插的插穗生根能力
最强,这一研究结果与不同扦插时间蝟实插穗生根率
的实际测定结果基本吻合,说明可根据 D值来判定蝟
实插穗的生根能力。
参考文献:
[1] 沈植国,谭运德,薛茂盛,等. 我国稀有保护植物蝟实研究进展
[J]. 江苏农业科学,2012,40(4) :193-197.
[2] 李智选,苏建文,王玛丽. 稀有花卉植物蝟实在华山地区的种群
繁育和分布特征[J]. 西北植物学报,2004,24(11) :2113 -
2117.
[3] 中国科学院植物研究所. 中国珍稀濒危植物[M]. 上海:上海教
35第 2 期 刘立成,等:扦插时间对蝟实插穗生根率和相关指标的影响及生根效应综合评价
育出版社,1989.
[4] 周国全. 优良观赏植物———蝟实嫩枝繁殖技术研究[D]. 杨凌:
西北农林科技大学林学院,2006.
[5] 柏国清,陈智坤,李为民,等. 蝟实的研究开发与利用进展[J].
中国农学通报,2015,31(10) :39-43.
[6] 郭 魏,沈植国,韩 健,等. 珍稀园林植物蝟实的繁殖栽培技
术及其开发利用[J]. 现代农业科技,2007(19) :63-64.
[7] 周志刚,刘果厚,邱润生,等. 珍稀濒危植物四合木嫩枝扦插生
根特性的研究[J]. 种子,2011,30(12) :21-25,29.
[8] 郭素娟. 林木扦插生根的解剖学及生理学研究进展[J]. 北京林
业大学学报,1997,19(4) :65-69.
[9] WEILER E W. An enzyme-immunoassay for cis-(+)-abscisic acid
[J]. Physiologia Plantarum,1982,54:510-514.
[10] BEAUCHAMP C,FRIDOVICH I. Superoxide dismutase:improved
assays and an assay applicable to acrylamide gels[J]. Analytical
Biochemistry,1971,44:276-287.
[11] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京:高等教育
出版社,2000.
[12] 邹 琦. 植物生理学实验指导[M]. 北京:中国农业出版社,
2000.
[13] 俞建瑛,蒋 宇,王善利. 生物化学实验技术[M]. 北京:化学
工业出版社,2005.
[14] 王晶英,敖 红,张 杰,等. 植物生理生化实验技术与原理
[M]. 哈尔滨:东北林业大学出版社,2003.
[15] 李叶云,舒锡婷,周月琴,等. 自然越冬过程中 3 个茶树品种
的生理特性变化及抗旱性评价[J]. 植物资源与环境学报,
2014,24(3) :52-58.
[16] 孙敬爽,贾桂霞,陶霞娟,等. 越冬过程中刺柏属 4 树种叶片
生理指标变化及适应性综合评价[J]. 植物资源与环境学报,
2013,22(2) :59-66.
[17] 柳新红,何小勇,苏冬梅,等. 翅荚木种源抗寒性综合评价体
系的构建与应用[J]. 林业科学,2007,43(10) :45-50.
[18] 任学敏,李思锋,黎 斌,等. 秦岭山地主要野生木本观赏植
物资源评价[J]. 西北林学院学报,2013,28(5) :71-78.
[19] 梁有旺,杜旭华,王顺财,等. 楸树嫩枝扦插生根的主要影响
因子分析[J]. 植物资源与环境学报,2008,17(4) :46-50.
[20] 韩路弯,华建峰,刘 江,等. 不同基质和扦插时间对‘中山杉
118’插条生根的影响[J]. 亚热带植物科学,2015,44(2) :150
-153.
[21] 李小方,汤章城,何玉科. 不定根的形态发生与调节机制[J].
细胞生物学杂志,2001,23(3) :130-136.
[22] 赵敏冲,李莲芳,李根前,等. IAA 和 IBA 对云南松插穗扦插
生根的影响[J]. 西部林业科学,2008,37(3) :13-17.
[23] 袁冰剑,张森磊,曹萌萌,等. 脱落酸通过影响生长素合成及
分布抑制拟南芥主根伸长[J]. 中国生态农业学报,2014,22
(11) :1341-1347.
[24] 扈红军,曹帮华,尹伟伦,等. 榛子嫩枝扦插生根相关氧化酶
活性变化及繁殖技术[J]. 林业科学,2008,44(6) :61-65.
[25] 宋金耀,宋 刚,李 辉,等. 几种园艺植物扦插生根过程中
生化指标的变化[J]. 江苏农业科学,2010,38(3) :211-214.
[26] 黄玉山,罗广华,关棨文. 镉诱导植物的自由基过氧化损伤
[J]. 植物学报,1997,39(6) :522-526.
[27] 赵云龙,陈 训,李朝婵. 糙叶杜鹃扦插生根过程中生理生化
分析[J]. 林业科学,2013,49(6) :45-51.
[28] 谭健晖,王以红,陈学政,等. 桉树无性繁殖衰退过程中的生
理变化[J]. 北京林业大学学报,2007,29(3) :15-22.
[29] 赵红梅,胡松竹,常 勇. 刨花楠扦插繁殖中 POD、CAT 的测
定[J]. 江西林业科技,2010(1) :1-2.
[30] 王新建,何 威,张秋娟,等. 豫楸 1 号扦插生根过程中营养
物质含量及氧化酶类活性的变化[J]. 林业科学,2009,45
(4) :156-161.
[31] 梁文斌,聂东伶,吴思政,等. 短梗大参扦插生根特性及相关
生理生化分析[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版) ,2014,
40(5) :519-524.
(责任编辑:佟金凤)
櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡
《植物资源与环境学报》启事
为了扩大科技期刊的信息交流、充分实现信息资源共享,《植物资源与环境学报》已先后加入“中国学术期刊(光盘版)”、“万
方数据———数字化期刊群”和“中文科技期刊数据库”等网络文献资源数据库,凡在本刊发表的论文将编入数据库供上网交流、
查阅及检索,作者的著作权使用费与本刊稿酬一次性给付,不再另付。如作者不同意将文章收编入数据库,请在来稿时声明,本
刊将做适当处理。
《植物资源与环境学报》仅接受网上投稿,惟一投稿网址:http:∥www. cnbg. net /Tg /Contribute /Login. aspx。投稿咨询电话:
025-84347014;E-mail:zwzybjb@ 163. com;QQ:2219161478。
《植物资源与环境学报》编辑部
2016-05
45 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 25 卷