邓 涛,何永艳,周太久,盘 波,唐文秀,仇 硕,邹玲俐
(广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,广西 桂林 541006)
我国有苦苣苔科 Gesneriaceae植物 58属463余种,主要分布在长江以南地区,而以西南和华南地区居多[1]。苦苣苔科植物的种质资源丰富,多数花色艳丽,叶形叶色美观,体态多姿,具有较高的观赏价值。部分种因具有活血散瘀、消肿止痛、祛痰、止咳、平喘及除湿等功效而常用作民间药物,可治疗咳喘、跌打、疮疖、风湿、烫伤、蛇虫咬伤等疾病[2-3]。由于人类活动和自然因素的影响,苦苣苔科植物的一些种类已处于濒危状态。鉴于该科植物具有较高的经济和科研价值,对其进行保护和合理开发利用具有重要意义。
扦插繁殖是高等植物繁殖的重要方法之一,能保持母本的优良性状,且操作简单、成本较低,繁殖效率相对较高,在一些高等植物繁殖中应用较为广泛[4-5]。扦插也是苦苣苔科植物繁殖的有效方法之一,其中叶插繁殖较为实用,但在实际应用中发现一些种类叶插繁殖的效率较低。在植物扦插繁殖中应用植物生长调节剂是行之有效的技术措施之一,其中吲哚丁酸(IBA)是一种使用安全的高效植物生长调节剂,主要用于促进插条生根和根系发育[6-8],植物种类、处理时间、IBA浓度等因素会对扦插生根效果产生一定的影响[9],因此选择适宜的IBA配比有利于植物的扦插繁殖。目前,国内对苦苣苔科植物繁育的研究主要集中于其组织培养方面[10-11],而涉及扦插繁殖技术的研究报道却较少[12-13],一些学者仅对部分生根率较高的苦苣苔科植物进行了扦插繁殖研究。潘春柳等人[14]认为,广西特有弄岗唇柱苣苔用全叶扦插成活率最高,此外,用浓度为100 mg·L-1的IAA或用浓度为100~150 mg·L-1的NAA处理后的全叶扦插,其繁殖效果较好。唐文秀等人[15]认为,桂林唇柱苣苔叶片扦插,以石灰岩土+珍珠岩+细园土为基质,在3月用叶片直插,插穗大小为2.0 cm×2.0 cm的繁殖效果较好。文中用不同浓度的外源IBA对生根率低、不定芽产生少的5种苦苣苔科植物进行了处理,通过叶插试验以探寻适宜5种苦苣苔科植物扦插的IBA浓度,旨在提高5种苦苣苔科植物的繁殖效率,为苦苣苔科植物的保护和合理利用提供参考依据。
供试材料为尖萼唇柱苣苔Chirita pungentisepala、微斑唇柱苣苔Chirita minutimaculata、硬叶唇柱苣苔Chirita sclerophylla、红苞半蒴苣苔Hemiboea rubribracteata和粉绿异裂苣苔Pseudochirita guangxiensis。
试验于2012年3月1日至2012年6月1日在广西植物研究所物种保育圃进行,采用2因素试验设计,随机区组排列。试验因素分别为种(分别为尖萼唇柱苣苔、微斑唇柱苣苔、硬叶唇柱苣苔、红苞半蒴苣苔和粉绿异裂苣苔)和IBA浓度(分别为100、300、500 mg·L-1),以清水作对照(CK)。3次重复,每次重复20片叶。选择健康成熟的叶片,用0.05%的高锰酸钾溶液对其消毒5 min,之后将叶片剪成3.0 cm×2.0 cm的长方形插穗,经IBA处理5 min后扦插到已消毒的沙床上,种植株行距为5.0 cm×10.0 cm,统一田间肥水管理。扦插后每隔3 d观察插穗根系的发育情况。不定芽发生10 d后,统计5种苦苣苔科植物的生根数、最大根长和不定芽数。
采用Excel2003和SPSS18.0对所得数据进行统计与分析。
2012年3月1日将经不同浓度IBA处理后的5种苦苣苔科植物插穗扦插到插床中,其后对插穗生根时间进行了观察记录,结果如表1所示。由表1可知,随着IBA浓度的逐渐升高,尖萼唇柱苣苔、红苞半蒴苣苔和粉绿异裂苣苔的愈伤组织发生时间、不定根发生时间、不定根大量发生时间均提前于CK;100 mg·L-1IBA处理的微斑唇柱苣苔,其不定根发生时间、不定根大量发生时间均提前于CK,之后随着处理浓度的升高,不同生根阶段的生根时间比CK略有延迟;100和300 mg·L-1IBA处理的硬叶唇柱苣苔,其在不同生根阶段的生根时间均提前于CK,之后随着处理浓度的升高,其生根时间比CK略有延迟。这说明,外源IBA对5种苦苣苔科植物生根时间的影响略有不同,但基本上低浓度的IBA能促进苦苣苔科植物提前生根。
表1 不同浓度的IBA处理对5种苦苣苔科植物插穗生根时间的影响Table 1 Effect of different concentrations of IBA on rooting time of five plants in Gesneriaceae
不同浓度IBA处理对苦苣苔科植物插穗的生根率、最大根长和不定芽数的影响情况如表2所示。由表2可知,随着IBA浓度的升高,插穗生根率先升高后下降,300 mg·L-1IBA处理的生根率最高,为94.3%,与CK相比,各处理的生根率差异显著(P<0.05),分别比CK增加了32.5%、45.3%、31.4%;而各处理的最大根长与CK的差异不显著(P>0.05);各处理的不定芽数与CK相比有所差异,100、300 mg·L-1IBA处理的不定芽数与CK间的差异显著(P<0.05),都为1.6个,而500 mg·L-1IBA处理与CK的差异不显著(P>0.05),仅为1.3个。这说明,低浓度的IBA对于苦苣苔科植物的根发生和不定芽发生具有显著的促进作用,其中IBA浓度为300 mg·L-1左右对插穗生根的效果较好。
表2 IBA浓度对插穗生根的影响†Table 2 Effect of IBA concentrations on cutting slips rooting
苦苣苔科不同种植物插穗的生根率、最大根长和不定芽数如表3所示。由表3可知,不同种的生根率有所不同,硬叶唇柱苣苔和粉绿异裂苣苔的生根率较高,分别为82.0%和80.8%,它们分别与微斑唇柱苣苔相比,差异显著(P<0.05),而尖萼唇柱苣苔和红苞半蒴苣苔分别与其余种相比,差异不显著(P>0.05);5种插穗的最大根长有所不同,红苞半蒴苣苔的最大根长最大,达56.38 mm,它与尖萼唇柱苣苔、硬叶唇柱苣苔、粉绿异裂苣苔的差异显著(P<0.05),而与微斑唇柱苣苔的差异不显著(P>0.05),其余种间的差异不显著(P>0.05);微斑唇柱苣苔的不定芽数最大为1.8个,它与尖萼唇柱苣苔、硬叶唇柱苣苔、红苞半蒴苣苔、粉绿异裂苣苔的差异显著(P<0.05),其余种间的差异不显著(P>0.05),不定芽数基本上在1.2~1.5个之间。这说明五种苦苣苔植物的生根特性有所不同。
为了探寻适用于5种苦苣苔科植物扦插繁殖的IBA浓度,对经IBA处理后的5种插穗的生根率、最大根长和不定芽数进行了观测,结果如表4所示。由表4可知,经过不同浓度IBA处理的五种插穗生根特性不同。尖萼唇柱苣苔不同IBA浓度处理的生根率与CK相比差异显著(P<0.05),但三个处理间差异不显著(P>0.05),不同IBA浓度处理的最大根长与CK均差异不显著(P>0.05),不同IBA浓度处理的不定芽数与CK均差异不显著(P>0.05);微斑唇柱苣苔经IBA 300 mg·L-1处理的生根率最高为86.6%,它与100 mg·L-1处理相比差异不显著(P>0.05),但与500 mg·L-1、CK相比差异显著(P<0.05),不同IBA浓度处理的最大根长与CK均差异不显著(P>0.05),不定芽数300 mg·L-1时最大为2.5个,它与100 mg·L-1、500 mg·L-1、CK相比差异显著(P<0.05);硬叶唇柱苣苔经不同IBA浓度处理后的生根率,100 mg·L-1与500 mg·L-1差异显著(P<0.05),两者分别与300 mg·L-1、CK差异不显著(P>0.05),不同IBA浓度处理的最大根长与CK均差异不显著(P>0.05),100 mg·L-1的不定芽数与CK差异显著(P<0.05),但其与300 mg·L-1、500 mg·L-1差异不显著(P>0.05);红苞半蒴苣苔经不同IBA浓度处理后的生根率,300 mg·L-1与 500 mg·L-1差异不显著(P>0.05),但300 mg·L-1分别与100 mg·L-1、CK差异显著(P<0.05),300 mg·L-1与500 mg·L-1的最大根长差异不显著(P>0.05),但它们分别与100 mg·L-1、CK差异显著(P<0.05),100 mg·L-1的不定芽数与300 mg·L-1、500 mg·L-1差异不显著(P>0.05),但它与CK差异显著(P<0.05);粉绿异裂苣苔经不同IBA浓度处理的生根率与CK差异显著(P<0.05),但处理间差异不显著(P>0.05),其中300 mg·L-1和500 mg·L-1生根率最大,为100.0%,不同IBA浓度处理的最大根长与CK均差异不显著(P>0.05),其中100 mg·L-1的最大根长达到最大,为56.54 mm,不同IBA浓度处理的不定芽数与CK均差异不显著(P>0.05),其中CK不定芽数最大为1.5个。
表3 不同种的生根特性比较†Table 3 Comparison of rooting characteristics of different species
表4 不同种和IBA浓度二因素对插穗生根的影响Table 4 Effect of species and IBA concentration on cutting slips rooting
综合生根率、最大根长、不定芽数和经济等方面考虑,认为较适合尖萼唇柱苣苔扦插的IBA浓度为100 mg·L-1,微斑唇柱苣苔的IBA浓度为300 mg·L-1,硬叶唇柱苣苔的IBA浓度为100 mg·L-1,红苞半蒴苣苔的IBA浓度为300 mg·L-1,粉绿异裂苣苔的IBA浓度为100 mg·L-1。
试验中发现,尖萼唇柱苣苔、微斑唇柱苣苔、硬叶唇柱苣苔、红苞半蒴苣苔和粉绿异裂苣苔等5种苦苣苔科植物生根率和最大根长的差异较大,而不定芽数的差异较小。低浓度的IBA对5种苦苣苔科植物的根发生、不定芽发生和提前生根具有促进作用,IBA浓度为300 mg·L-1左右对插穗生根的效果较好。综合生根率、最大根长、不定芽数和经济等因素考虑,适用于尖萼唇柱苣苔扦插的IBA浓度为100 mg·L-1,适用于微斑唇柱苣苔扦插的IBA浓度为300 mg·L-1,适用于硬叶唇柱苣苔扦插的IBA浓度为100 mg·L-1,适用于红苞半蒴苣苔扦插的IBA浓度为300 mg·L-1,适用于粉绿异裂苣苔扦插的IBA浓度为100 mg·L-1。
对于多数苦苣苔科植物而言,扦插繁殖特别是叶插繁殖是保证其种群数量和基因纯度的重要措施,文中试验研究了不同质量浓度的IBA处理对5种苦苣苔科植物生根特性的影响,而有关IBA对苦苣苔科植物扦插繁殖生理方面的影响还有待于进一步研究。
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