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Effects ofMetabolism Regula tor on Surv iva l Ra te of Softwood Cutting Prop2aga tion and ItsMechan ism

代谢调节剂对嫩枝扦插繁殖成活率的影响及其机理



全 文 :园  艺  学  报  2006, 33 (2) : 395~398
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 07 - 25; 修回日期 : 2005 - 09 - 12
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (30170488)
代谢调节剂对嫩枝扦插繁殖成活率的影响及其机理
王关林 苏冬霞 吴海东
(辽宁师范大学生命科学学院 , 大连 116029)
摘  要 : 研究了红栌、樱桃砧木和石榴嫩枝扦插过程中 , 喷施 MHS代谢调节剂对其插条成活率、生根
率和保绿时间的影响 , 及其叶片中可溶性糖、可溶性蛋白质、叶绿素含量和 SOD活性的变化。结果表明 ,
MHS对扦插难、易生根植物生长均有明显促进作用。对红栌插条而言 , 经生根剂浸根并喷施 MHS后插条
的成活率和生根率均最高 , 与清水对照相比分别提高了 895173%和 735172% , 保绿时间延长了 28185 d。
插条的可溶性糖、可溶性蛋白质和叶绿素含量随处理天数的增加而呈增高趋势 , 且均高于浸根处理的对照
组。SOD活性在处理初期活力有所下降 , 后期明显增强。由此可见 , MHS是通过对插条生理生化代谢的调
控来提高其成活率的。
关键词 : 代谢调节剂 ; 嫩枝扦插繁殖 ; 成活率 ; 代谢机理
中图分类号 : S 66  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0220395204
Effects of M etabolism Regula tor on Surv iva l Ra te of Softwood Cutting Prop2
aga tion and ItsM echan ism
W ang Guanlin, Su Dongxia, and W u Haidong
(College of L ife Sciences, L iaoning N orm al U niversity, D alian 116029, China)
Abstract: The effectpis of MHS metabolism regulator on cuttingspisurvival rate, rooting percent and green
time, were studied by sp raying MHS in the cutting of purpureus, cherry colt and pomegranate. The variation
in the contents of solubility carbohydrate, soluble p rotein and total chlorophyll and the activities of superoxide
dismutase ( SOD) were also discussed in the experiment. The results showed thatMHS could imp rove growth
of the p lants which root either easy or hard. The highest survival rate and rooting rate were obtained after the
cuttings of purpureus were soaked with rooting reagent and sp rayed byMHS. The survival rate and rooting rate
with this treatment were increased by 895173% and 735172% separately. The green time was 28185 d longer
than the control. The contents of solubility carbohydrate, soluble p rotein and chlorophyll were increased grad2
ually with the treated days. The activities of SOD were descend firstly, then enhanced. This showed thatMHS
increased survival rate by regulating the metabolism of cuttingpis physiology and biochem istry.
Key words: Metabolism regulator; Softwood cutting p ropagation; Survival rate; Metabolic mechanism
1 目的、材料与方法
嫩枝扦插是近年来广泛采用的无性繁殖途径 , 但存在生根率和成活率低的问题 , 尤其是难以扦插
繁殖的植物。因此 , 提高生根率及成活率是长期以来研究的重要课题。以往的研究主要集中在生根剂
方面〔1, 2〕, 关于代谢调节剂对插条保绿时间及成活率的影响研究甚少。美国红栌 (Cotinus coggyg ria )
属于扦插难生根的植物 , 樱桃砧木 ( P runus pseudocerasus Colt) 为扦插较难生根植物 , 石榴 ( Punica
grana tum L. ) 为扦插易生根植物。本试验以这 3种植物为试材 , 研究代谢调节剂对插条成活率及生
理生化代谢的影响 , 以期得到能促进扦插生根的代谢调节剂的最佳配方 , 并对其调控的机理加以研
究。
园   艺   学   报 33卷
3种试材插条由辽宁师范大学植物生物工程研究所提供。取当年生半木质化枝条 , 剪成 5~7 cm
长插条 , 每条 3~4个芽 , 保留 2~3片叶 , 每片叶剪去 2 /3。经清水或生根剂浸泡插条基部 1 h后扦
插于珍珠岩基质中 , 覆小拱棚并经常喷雾保湿。生根剂为 3种植物的最佳生根剂 NAA 100 mg/L + IBA
100 mg/L。代谢调节剂由 MS培养基 (不含有机类物质 ) 附加激素 62BA和 NaHSO3 3个成分组成 , 据
其英文简称为 MHS。每因素设 3个水平 , 采用 L9 (34 ) 正交表 , 共 9种配比 (表 1) , 在扦插后第 5
天进行叶面喷施。以清水处理 (CK1 ) 和只用生根剂浸根处理 (CK2 ) 作对照。扦插于 2004年 7~9
月进行 , 每组处理插条 100株 , 3次重复。扦插后 30 d统计插条的成活率 (成活率 =成活数 /插条总
数 ×100% )、生根率 (生根率 =生根数 /插条总数 ×100% ) 及插条的平均保绿时间。自喷施之日起
每 5 d采样 1次 , 测定叶片的可溶性糖、可溶性蛋白质及叶绿素含量〔3〕和 SOD活性〔4〕。对红栌插条
的成活率进行方差分析。
2 结果分析与讨论
211 M HS对红栌插条保绿时间及成活率的影响
从表 1可看出 , 1 /2MS + 62BA 20 mg/L +
NaHSO3 400 mg/L (MHS2) 为最优组合 , 处理后
红栌插条的保绿时间从 17195 d延长到 38115 d,
其插条成活率从 8167%提高到 38100%。这说明
MHS对红栌插条的保绿时间及成活率均有提高作
用。同时还可看出 , 经 MHS与生根剂共同处理
后 , 红栌插条的保绿时间明显延长 , 成活率明显
提高。其保绿时间比 CK1 和 CK2 分别延长了
28185 d 和 1519 d, 其 成 活 率 分 别 提 高 了
895173%和 172159%。这表明二者间的协同作用
对插条的成活有明显促进作用。
212 插条生根率的比较及 M HS对其的影响
图 1显示 , 3种植物的生根能力存在明显差
异 , 并且在 CK1、CK2 和 MHS处理组表现基本一
致 , 红栌生根率最低 , 樱桃砧木次之 , 石榴易生
根。与 CK1 相比 , 生根剂处理后红栌、樱桃砧木
及石榴分别提高 2181倍、2145倍和 2135倍。其
次 MHS对 3种植物的生根均有促进作用 , 喷施
MHS 2后 , 红栌从 10133%提高到 38167% , 增幅
为 274135% , 樱桃砧木增幅为 210129% , 石榴增
幅最小 , 为 188168% , 这可能是石榴本身生根率
很高的原因。三是 MHS与生根剂有协同作用 , 经
浸根并喷施 MHS 2后 , 3种植物的生根率均明显
高于 CK1 和 CK2 及单独喷施 MHS处理组 , 与 CK1
相比增幅大小依次为红栌 739101% , 樱桃砧木
381175% , 石榴 332117% , 而且经处理后红栌插
条根长增加 , 根数增多 , 根毛也增多 , 可见生根
剂与 MHS协同作用可明显提高插条的生根数量及
改善根的生长状态。
表 1 不同处理对红栌插条成活率的影响
Table 1 Effects of d ifferen t trea tm en ts on
surv iva l ra te in purpureus’cuttings
代号
Code
因素 Factors
MS
6ΟBA
(mg/L)
NaHSO3
(mg/L)
成活率
Survival( % )
MHS RMHS
保绿时间
Green time ( d)
MHS RMHS
CK1 — — — 8. 67 8. 67 17. 95 17. 95
CK2 — — — 31. 67 31. 67 30. 90 30. 90
1 1 /2 10 200 19. 33 39. 67 31. 05 33. 85
2 1 /2 20 400 38. 00 86. 33 38. 15 46. 80
3 1 /2 40 800 22. 67 46. 67 26. 40 37. 40
4 1 /4 10 400 32. 67 73. 67 31. 56 42. 56
5 1 /4 20 800 24. 33 53. 67 21. 62 32. 93
6 1 /4 40 200 28. 33 60. 33 24. 32 35. 32
7 1 /8 10 800 34. 33 78. 00 30. 65 42. 41
8 1 /8 20 200 27. 67 58. 67 27. 45 38. 45
9 1 /8 40 400 21. 00 49. 33 23. 56 35. 58
  注 : MHS: 只喷施 MHS; RMHS: 生根剂浸根并喷施 MHS。
Note: MHS: Sp rayed byMHS; RMHS: Soaked with rooting regu2
lator and sp rayed byMHS.
图 1 3种植物插条生根率的比较及 M HS对其影响
MHS2: 喷施 MHS2; RMHS2: 生根剂浸根并喷施 MHS2
F ig. 1 Com par ison s of rooting ra te am ong three plan ts
and the effects of M HS
MHS2: Sp rayed by MHS 2nd ; RMHS: Soaked with regulator and
sp rayed by MHS 2nd.
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 2期 王关林等 : 代谢调节剂对嫩枝扦插繁殖成活率的影响及其机理  
213 M HS对红栌插条生理生化代谢的影响
21311 MHS对红栌插条叶绿素及可溶性糖含量的影响  图 2显示出插条经浸根并喷施 MHS 2后叶
片中叶绿素含量和可溶性糖含量均明显高于对照。这表明 MHS处理后提高了插条的光合作用和体内
糖的含量 , 为以后插条的生长提供较高的能量基础。
21312 MHS对红栌插条叶片可溶性蛋白质含量及 SOD活性的影响  由图 3可知 , 红栌插条经浸根并
喷施 MHS 2后的不同时期可溶性蛋白质含量和 SOD活性变化不同 , 处理初期可溶性蛋白质含量明显
上升 , 随后下降 , 第 10天后又缓慢上升。这表明 , 该处理有调节叶片蛋白质含量的作用。SOD活性
呈先下降后上升的态势 , 而对照组则呈明显下降趋势。这说明在扦插生长初期插条的防御能力降低 ,
处理后 SOD活性提高使插条的防御能力增强 , 以起到促进插条生长作用。
图 2 红栌插条叶绿素含量和可溶性糖含量变化
F ig. 2 Var ia tion s of con ten t of chlorophyll and solub ility
carbohydra te in purpureus’cuttings
图 3 红栌插条可溶性蛋白质含量和 SOD活性变化
F ig. 3 Var ia tion s of con ten ts of soluble prote in
and activ ity of SOD in purpureus’cuttings
3 讨论
311 M HS延长插条保绿时间与成活率的关系
由结果可知 , 插条的生根率并不等于其成活率 , 生根的插条并不能全部成活。因此 , 成活率是衡
量扦插成功与否的重要指标。而插条成活率的高低与插条的生根率及保绿时间有关。MHS可使插条
的成活率提高是通过对这两方面的调控实现的。一方面 , 喷施 MHS后插条的保绿时间得以延长 , 使
未生根的插条增加生根的几率 , 并可使已生根的插条正常生长 , 导致插条成活率的提高。另一方面 ,
MHS也可通过直接提高插条的生根率达到提高其成活率的目的。
312 M HS提高插条成活率的代谢机理
经生根剂浸根并喷施 MHS处理后 , 插条叶片叶绿素含量高于浸根对照 , 并且一直处于上升趋势 ,
这保证了插条有足够的光合色素进行光合作用。与此同时 , 植物生长所需营养物质的合成也随之增
加 , 直接引起糖含量的增加 , 并使蛋白质的合成增多。这为生长恢复时期的插条提供了生长的物质基
础。由此可见 , MHS是通过提高叶绿素的含量而起作用的。有报道〔5〕称 MS中的 N、62BA和 NaHSO3
对叶绿素含量的提高有促进作用 , 这可能是 MHS能提高插条成活率的原因。超氧化物歧化酶 ( su2
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peroxide dismutae, SOD ) 可减少活性氧的毒害 , 是植物体内的防御系统酶。对照 SOD活性低于处理
组 , 说明喷施 MHS提高了插条的防御能力 , 利于提高其成活率。可见插条成活率的高低与 SOD活性
的强弱也是有关的。为此 , MHS提高插条成活率的机理是通过调控其生理代谢活性实现的。
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