野生刺五加的冬季扦插繁殖

2014-03-22 11:51陈凯刘忆明汪建云刘经纶杨艳段凯
湖北农业科学 2014年1期
关键词:刺五加泥沙黄土

陈凯+刘忆明+汪建云+刘经纶+杨艳+段凯

摘要:研究了不同因素对野生刺五加(Acanthopanax senticosus)冬季扦插繁殖的影响。结果表明,黄土+泥沙混合基质刺五加扦插成活率为67%,显著高于黄土、泥沙基质,黄土中插穗的根生长最好,平均根长为9 mm;二年生插穗扦插存活率高于一年生插穗;NAA可促进刺五加插穗成活,0.2 mg/mL NAA处理后插穗成活率、平均生根数分别为83%、12.2,6-BA对刺五加扦插成活无促进作用;对插穗进行机械刺激能提高其扦插成活率。

关键词:野生刺五加(Acanthopanax senticosus);插穗;成活率

中图分类号:S723.1+32;R931.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)01-0130-02

Cutting Propagation of Wild Acanthopanax senticosus in Winter

CHEN Kai1,LIU Yi-ming1,WANG Jian-yun1,LIU Jing-lun1,YANG Yan2,DUAN Kai1

(1.Yunnan Province Key Laboratory of Biology / College of Resource and Environment, Baoshan College,Baoshan 678000,Yunnan,China;

2.Comprehensive Testing Center of Baoshan Bureau of Quality and Technical Supervision, Baoshan 678000,Yunnan,China)

Abstract: Effects of different factors on the cutting propagation of wild Acanthopanax senticosus in winter were studied. The results showed that when used loess+sand mixed-substrate, the survival rate of Acanthopanax senticosus was 67%, significantly higher than that of loess, sand substrate. Roots grew well in loess substrate and mean root length was 9 mm. The survival rate of two-year-old cuttings was higher than one-year-old. NAA could promote the survival rate of cuttings, but the effect of 6-BA was not well. Survival rate of the cuttings treated with 0.2 mg/mL NAA was 83% with mean root number of 12.2. Mechanical stimulation also promoted the survival rate of cuttings.

Key words: wild Acanthopanax senticosus; cuttings; survival rate

收稿日期:2013-05-20

基金项目:保山学院青年教师专项基金项目(13BY035)

作者简介:陈 凯(1985-),男,湖南邵阳人,助教,硕士,主要从事生物技术研究及教学工作,(电话)15925053774(电子信箱)kchen1985@163.com。

刺五加(Acanthopanax senticosus)属五加科五加属[1],又名五加参、刺拐棒、刺老牙[2],常散生或丛生于阔叶林内[3]。主要产于黑龙江省小兴安岭[2]。刺五加是珍贵的药用植物,含有多种苷类、黄酮类、多糖及其他成分,具有调节免疫系统、抗肿瘤、抗衰老[4,5]及抗辐射[5]等作用。其嫩芽含有丰富的胡萝卜素、核黄素及抗坏血酸等营养物质,同时是一种高档的野生蔬菜[2]。在我国,野生刺五加长期被掠夺式采挖,造成资源大量破坏,1987年刺五加被列为三级国家重点保护植物,1992年《中国植物红皮书》将刺五加列为濒危物种。刺五加结子少,且种子休眠时间长、发芽率低,采用组织培养则分化率低、成本高[2],不能满足繁殖的要求。因此,研究刺五加扦插繁殖对野生资源保护及可持续开发利用具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2012年10月至2013年3月在保山学院苗圃中进行。插穗采自云南省保山市野生刺五加,以黄土、泥沙及两者混合物(1∶1)(体积比,下同)为基质。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 在预试验的基础上设计4组试验:①不同基质对扦插的影响。采用一年生插穗,分别用黄土、泥沙及黄土+泥沙(1∶1)作基质;②不同年龄插穗对扦插的影响。采用1~2年生插穗,泥沙作基质;③不同植物激素对扦插的影响。分别用(浓度为0.1、0.2、0.4 mg/mL)萘乙酸、6-BA浸泡一年生插穗的切口1 min,泥沙作基质;④机械刺激对扦插的影响。将一年生插穗的中部用小刀割出长3 cm、深1 cm的伤口,用泥沙作基质。每个处理用60条插穗,每组试验设3次重复。

1.2.2 扦插方法 将基质暴晒3 d后,扦插前用水浇透。插穗取10 cm长,上面留两个芽,顶端用蜡封住,插穗叶片保留,插穗之间的距离为5 cm,插入基质深度为3 cm。扦插后每隔2 d(用喷壶)浇1次水。2013年3月14日调查各项指标。

1.3 数据分析

采用SPSS 10.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同基质对刺五加扦插的影响

基质为插穗提供水分、氧气等,是影响插穗成活的重要因素之一[6]。由表1可以看出,混合型基质扦插成活率最高,达到67%,显著高于黄土、泥沙基质培养;黄土基质培养的刺五加扦插成活率达到56%,显著高于泥沙基质。刺五加插穗平均生根数在3种基质中差异不显著。插穗平均根长在黄土基质中最长,达到9 mm,显著高于混合基质、泥沙基质,混合基质与泥沙基质的插穗平均根长差异不显著。

2.2 不同年龄插穗对刺五加扦插的影响

不同年龄插穗形态及生理代谢等方面存在差异,因此扦插成活率也具有一定差异。二年生刺五加插穗的成活率为57%,显著高于一年生插穗。2种插穗的平均生根数、平均根长差异不显著(表2)。

2.3 不同激素对刺五加扦插的影响

植物激素对植物体具有重要作用,能调节植物细胞的生长、繁殖及分化等[7]。从表3可知,使用NAA浸泡插穗可提高刺五加扦插成活率、提高插穗的平均生根数,0.2 mg/mL NAA处理的刺五加插穗成活率与平均生根数最高,分别为83%、12.2。6-BA浸泡插穗对刺五加扦插影响不显著。

2.4 机械刺激对刺五加扦插的影响

机械刺激是一种环境信号,植物体能对这种信号做出响应[8]。由表4可以看出,机械刺激后刺五加插穗的成活率为57%,显著高于对照,插穗的平均生根数、平均根长与对照相比差异不显著。

3 小结与讨论

扦插是一种重要的无性繁殖技术,能拓宽植物繁殖渠道,对濒危植物保护具有重要意义。扦插繁殖效果受基质、母穗部位及外源物质等影响[9]。

基质具有良好的保水性与透气性[10-12],扦插成活率高。泥沙与黄土的混合基质保水性与透气性都优于单一的泥沙或黄土基质,因此混合基质中刺五加扦插成活率高。本研究中黄土基质中插穗平均根长最大,可能与黄土基质中养分与水分充足有关。

榉树[13]与杂交松[14]扦插成活率随树龄增加而降低,陆地棉[15]与刺五加的老枝比嫩枝扦插成活率高,插穗粗细[13]及芽的位置[16]等也能影响插穗的成活。这些差异可能是由于插穗芽的生长状况不同引起的,刺五加老枝上的芽能够分配到更多养分,代谢旺盛,产生更多内源激素促进插穗存活。

生长素类植物激素可促进榉树[13]、陆地棉[15]及小叶榕[17]等扦插生根。本研究中0.2 mg/mL NAA可明显提高刺五加扦插的成活率。低浓度6-BA可促进百合[18]扦插成活,对刺五加及石斛[19]的效果不明显。NAA诱导刺五加分化生成根细胞,并促进根细胞分裂;6-BA促进扦插生根具有材料特异性,不能诱导刺五加生成根细胞。

IBA与机械刺激同时处理玫瑰插穗,能显著提高插穗成活率[20],本研究单独使用机械刺激也能提高刺五加扦插的成活率。刺五加插穗将外界的机械信号转化为植物体内部信号,这种信号可能增强插穗内源激素的合成能力,具体的分子机制有待于进一步研究。

参考文献:

[1] 中国科学院植物研究所.中国高等植物年鉴[M].北京:科学出版社,1983.1036.

[2] 黄 丽,陈武荣,林 丽,等.濒危植物刺五加开发利用若干问题的探讨[J].南方园艺,2012,23(2):41-43.

[3] 韩忠明,王云贺,张永刚,等.不同生境刺五加生长发育及光合特性研究[J].西北植物学报,2011,31(9):1852-1859.

[4] 张 晶,刘芳芳,陈彦池,等.刺五加化学成分及药理学研究进展[J].中国野生植物资源,2008,27(2):6-8.

[5] 李丽辉,张 鹏,牟晓燕.刺五加的研究进展[J].国土与自然资源研究,2008(3):95-96.

[6] 孙 敏,姚海燕,陈伯清,等.不同基质对几种花卉扦插生根及生长的影响[J].江苏农业科学,2009(1):179-181.

[7] 熊国胜,李家洋,王永红.植物激素调控研究进展[J].科学通报,2009(18):2718-2733.

[8] 柯 学,李忠光,刘 娴,等.机械刺激诱导的烟草悬浮细胞一氧化氮产生途径及其与Ca2+和钙调素的关系[J].植物生理学报, 2011(1):85-90.

[9] 郑 科,郎南军,曹福亮,等.扦插技术研究解析[J].贵州农业科学,2009,37(12):195-199.

[11] 龚弘娟,胡兴华,李洁维,等.3种不同基质对金花茶扦插的影响[J].福建林业科技,2009,36(3):145-148.

[12] 张 黎,翟 彦.不同基质不同部位对菊花扦插生根的影响[J].西北农业学报,2005,14(6):112-114.

[13] 张春桃,胡希军,罗雪梅,等.榉树的扦插繁殖技术[J].经济林研究,2011,29(2):108-110.

[14] 栾启福,姜景民,沈凤强,等.影响杂交松扦插成活率因素的研究[J].中国农学通报, 2011,27(16):32-35.

[15] 赵付安,房卫平,谢德意,等.吲哚-3-丁酸诱导陆地棉茎枝无土扦插生根优化条件初探[J]. 河南农业科学,2010(10):36-39.

[16] PARK S M, WON E J, PARK Y G, et al. Effects of node position, number of leaflets left, and light intensity during cutting propagation on rooting and subsequent growth of domestic roses[J]. Hort Environ Biotechnol, 2011,52(4):339-343.

[17] 冉 华,孟 晋,付文锋,等.基质和NAA浓度及处理时间对小叶榕扦插生根的影响[J]. 安徽农业科学,2010,38(8):3977-3978.

[18] 张秀娟.百合种球生产关键技术的研究[D].北京:北京林业大学,2010.

[19] 唐德英,李学兰,段立胜.流苏石斛扦插繁殖试验[J].中药材,2009(1):15-16.

[20] BLYTHE E K. Hardwood cutting propagation of confederate rose using auxin and wounding treatments[J]. Hort Technology,2012,22(4):476-478.

1.3 数据分析

采用SPSS 10.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同基质对刺五加扦插的影响

基质为插穗提供水分、氧气等,是影响插穗成活的重要因素之一[6]。由表1可以看出,混合型基质扦插成活率最高,达到67%,显著高于黄土、泥沙基质培养;黄土基质培养的刺五加扦插成活率达到56%,显著高于泥沙基质。刺五加插穗平均生根数在3种基质中差异不显著。插穗平均根长在黄土基质中最长,达到9 mm,显著高于混合基质、泥沙基质,混合基质与泥沙基质的插穗平均根长差异不显著。

2.2 不同年龄插穗对刺五加扦插的影响

不同年龄插穗形态及生理代谢等方面存在差异,因此扦插成活率也具有一定差异。二年生刺五加插穗的成活率为57%,显著高于一年生插穗。2种插穗的平均生根数、平均根长差异不显著(表2)。

2.3 不同激素对刺五加扦插的影响

植物激素对植物体具有重要作用,能调节植物细胞的生长、繁殖及分化等[7]。从表3可知,使用NAA浸泡插穗可提高刺五加扦插成活率、提高插穗的平均生根数,0.2 mg/mL NAA处理的刺五加插穗成活率与平均生根数最高,分别为83%、12.2。6-BA浸泡插穗对刺五加扦插影响不显著。

2.4 机械刺激对刺五加扦插的影响

机械刺激是一种环境信号,植物体能对这种信号做出响应[8]。由表4可以看出,机械刺激后刺五加插穗的成活率为57%,显著高于对照,插穗的平均生根数、平均根长与对照相比差异不显著。

3 小结与讨论

扦插是一种重要的无性繁殖技术,能拓宽植物繁殖渠道,对濒危植物保护具有重要意义。扦插繁殖效果受基质、母穗部位及外源物质等影响[9]。

基质具有良好的保水性与透气性[10-12],扦插成活率高。泥沙与黄土的混合基质保水性与透气性都优于单一的泥沙或黄土基质,因此混合基质中刺五加扦插成活率高。本研究中黄土基质中插穗平均根长最大,可能与黄土基质中养分与水分充足有关。

榉树[13]与杂交松[14]扦插成活率随树龄增加而降低,陆地棉[15]与刺五加的老枝比嫩枝扦插成活率高,插穗粗细[13]及芽的位置[16]等也能影响插穗的成活。这些差异可能是由于插穗芽的生长状况不同引起的,刺五加老枝上的芽能够分配到更多养分,代谢旺盛,产生更多内源激素促进插穗存活。

生长素类植物激素可促进榉树[13]、陆地棉[15]及小叶榕[17]等扦插生根。本研究中0.2 mg/mL NAA可明显提高刺五加扦插的成活率。低浓度6-BA可促进百合[18]扦插成活,对刺五加及石斛[19]的效果不明显。NAA诱导刺五加分化生成根细胞,并促进根细胞分裂;6-BA促进扦插生根具有材料特异性,不能诱导刺五加生成根细胞。

IBA与机械刺激同时处理玫瑰插穗,能显著提高插穗成活率[20],本研究单独使用机械刺激也能提高刺五加扦插的成活率。刺五加插穗将外界的机械信号转化为植物体内部信号,这种信号可能增强插穗内源激素的合成能力,具体的分子机制有待于进一步研究。

参考文献:

[1] 中国科学院植物研究所.中国高等植物年鉴[M].北京:科学出版社,1983.1036.

[2] 黄 丽,陈武荣,林 丽,等.濒危植物刺五加开发利用若干问题的探讨[J].南方园艺,2012,23(2):41-43.

[3] 韩忠明,王云贺,张永刚,等.不同生境刺五加生长发育及光合特性研究[J].西北植物学报,2011,31(9):1852-1859.

[4] 张 晶,刘芳芳,陈彦池,等.刺五加化学成分及药理学研究进展[J].中国野生植物资源,2008,27(2):6-8.

[5] 李丽辉,张 鹏,牟晓燕.刺五加的研究进展[J].国土与自然资源研究,2008(3):95-96.

[6] 孙 敏,姚海燕,陈伯清,等.不同基质对几种花卉扦插生根及生长的影响[J].江苏农业科学,2009(1):179-181.

[7] 熊国胜,李家洋,王永红.植物激素调控研究进展[J].科学通报,2009(18):2718-2733.

[8] 柯 学,李忠光,刘 娴,等.机械刺激诱导的烟草悬浮细胞一氧化氮产生途径及其与Ca2+和钙调素的关系[J].植物生理学报, 2011(1):85-90.

[9] 郑 科,郎南军,曹福亮,等.扦插技术研究解析[J].贵州农业科学,2009,37(12):195-199.

[11] 龚弘娟,胡兴华,李洁维,等.3种不同基质对金花茶扦插的影响[J].福建林业科技,2009,36(3):145-148.

[12] 张 黎,翟 彦.不同基质不同部位对菊花扦插生根的影响[J].西北农业学报,2005,14(6):112-114.

[13] 张春桃,胡希军,罗雪梅,等.榉树的扦插繁殖技术[J].经济林研究,2011,29(2):108-110.

[14] 栾启福,姜景民,沈凤强,等.影响杂交松扦插成活率因素的研究[J].中国农学通报, 2011,27(16):32-35.

[15] 赵付安,房卫平,谢德意,等.吲哚-3-丁酸诱导陆地棉茎枝无土扦插生根优化条件初探[J]. 河南农业科学,2010(10):36-39.

[16] PARK S M, WON E J, PARK Y G, et al. Effects of node position, number of leaflets left, and light intensity during cutting propagation on rooting and subsequent growth of domestic roses[J]. Hort Environ Biotechnol, 2011,52(4):339-343.

[17] 冉 华,孟 晋,付文锋,等.基质和NAA浓度及处理时间对小叶榕扦插生根的影响[J]. 安徽农业科学,2010,38(8):3977-3978.

[18] 张秀娟.百合种球生产关键技术的研究[D].北京:北京林业大学,2010.

[19] 唐德英,李学兰,段立胜.流苏石斛扦插繁殖试验[J].中药材,2009(1):15-16.

[20] BLYTHE E K. Hardwood cutting propagation of confederate rose using auxin and wounding treatments[J]. Hort Technology,2012,22(4):476-478.

1.3 数据分析

采用SPSS 10.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同基质对刺五加扦插的影响

基质为插穗提供水分、氧气等,是影响插穗成活的重要因素之一[6]。由表1可以看出,混合型基质扦插成活率最高,达到67%,显著高于黄土、泥沙基质培养;黄土基质培养的刺五加扦插成活率达到56%,显著高于泥沙基质。刺五加插穗平均生根数在3种基质中差异不显著。插穗平均根长在黄土基质中最长,达到9 mm,显著高于混合基质、泥沙基质,混合基质与泥沙基质的插穗平均根长差异不显著。

2.2 不同年龄插穗对刺五加扦插的影响

不同年龄插穗形态及生理代谢等方面存在差异,因此扦插成活率也具有一定差异。二年生刺五加插穗的成活率为57%,显著高于一年生插穗。2种插穗的平均生根数、平均根长差异不显著(表2)。

2.3 不同激素对刺五加扦插的影响

植物激素对植物体具有重要作用,能调节植物细胞的生长、繁殖及分化等[7]。从表3可知,使用NAA浸泡插穗可提高刺五加扦插成活率、提高插穗的平均生根数,0.2 mg/mL NAA处理的刺五加插穗成活率与平均生根数最高,分别为83%、12.2。6-BA浸泡插穗对刺五加扦插影响不显著。

2.4 机械刺激对刺五加扦插的影响

机械刺激是一种环境信号,植物体能对这种信号做出响应[8]。由表4可以看出,机械刺激后刺五加插穗的成活率为57%,显著高于对照,插穗的平均生根数、平均根长与对照相比差异不显著。

3 小结与讨论

扦插是一种重要的无性繁殖技术,能拓宽植物繁殖渠道,对濒危植物保护具有重要意义。扦插繁殖效果受基质、母穗部位及外源物质等影响[9]。

基质具有良好的保水性与透气性[10-12],扦插成活率高。泥沙与黄土的混合基质保水性与透气性都优于单一的泥沙或黄土基质,因此混合基质中刺五加扦插成活率高。本研究中黄土基质中插穗平均根长最大,可能与黄土基质中养分与水分充足有关。

榉树[13]与杂交松[14]扦插成活率随树龄增加而降低,陆地棉[15]与刺五加的老枝比嫩枝扦插成活率高,插穗粗细[13]及芽的位置[16]等也能影响插穗的成活。这些差异可能是由于插穗芽的生长状况不同引起的,刺五加老枝上的芽能够分配到更多养分,代谢旺盛,产生更多内源激素促进插穗存活。

生长素类植物激素可促进榉树[13]、陆地棉[15]及小叶榕[17]等扦插生根。本研究中0.2 mg/mL NAA可明显提高刺五加扦插的成活率。低浓度6-BA可促进百合[18]扦插成活,对刺五加及石斛[19]的效果不明显。NAA诱导刺五加分化生成根细胞,并促进根细胞分裂;6-BA促进扦插生根具有材料特异性,不能诱导刺五加生成根细胞。

IBA与机械刺激同时处理玫瑰插穗,能显著提高插穗成活率[20],本研究单独使用机械刺激也能提高刺五加扦插的成活率。刺五加插穗将外界的机械信号转化为植物体内部信号,这种信号可能增强插穗内源激素的合成能力,具体的分子机制有待于进一步研究。

参考文献:

[1] 中国科学院植物研究所.中国高等植物年鉴[M].北京:科学出版社,1983.1036.

[2] 黄 丽,陈武荣,林 丽,等.濒危植物刺五加开发利用若干问题的探讨[J].南方园艺,2012,23(2):41-43.

[3] 韩忠明,王云贺,张永刚,等.不同生境刺五加生长发育及光合特性研究[J].西北植物学报,2011,31(9):1852-1859.

[4] 张 晶,刘芳芳,陈彦池,等.刺五加化学成分及药理学研究进展[J].中国野生植物资源,2008,27(2):6-8.

[5] 李丽辉,张 鹏,牟晓燕.刺五加的研究进展[J].国土与自然资源研究,2008(3):95-96.

[6] 孙 敏,姚海燕,陈伯清,等.不同基质对几种花卉扦插生根及生长的影响[J].江苏农业科学,2009(1):179-181.

[7] 熊国胜,李家洋,王永红.植物激素调控研究进展[J].科学通报,2009(18):2718-2733.

[8] 柯 学,李忠光,刘 娴,等.机械刺激诱导的烟草悬浮细胞一氧化氮产生途径及其与Ca2+和钙调素的关系[J].植物生理学报, 2011(1):85-90.

[9] 郑 科,郎南军,曹福亮,等.扦插技术研究解析[J].贵州农业科学,2009,37(12):195-199.

[11] 龚弘娟,胡兴华,李洁维,等.3种不同基质对金花茶扦插的影响[J].福建林业科技,2009,36(3):145-148.

[12] 张 黎,翟 彦.不同基质不同部位对菊花扦插生根的影响[J].西北农业学报,2005,14(6):112-114.

[13] 张春桃,胡希军,罗雪梅,等.榉树的扦插繁殖技术[J].经济林研究,2011,29(2):108-110.

[14] 栾启福,姜景民,沈凤强,等.影响杂交松扦插成活率因素的研究[J].中国农学通报, 2011,27(16):32-35.

[15] 赵付安,房卫平,谢德意,等.吲哚-3-丁酸诱导陆地棉茎枝无土扦插生根优化条件初探[J]. 河南农业科学,2010(10):36-39.

[16] PARK S M, WON E J, PARK Y G, et al. Effects of node position, number of leaflets left, and light intensity during cutting propagation on rooting and subsequent growth of domestic roses[J]. Hort Environ Biotechnol, 2011,52(4):339-343.

[17] 冉 华,孟 晋,付文锋,等.基质和NAA浓度及处理时间对小叶榕扦插生根的影响[J]. 安徽农业科学,2010,38(8):3977-3978.

[18] 张秀娟.百合种球生产关键技术的研究[D].北京:北京林业大学,2010.

[19] 唐德英,李学兰,段立胜.流苏石斛扦插繁殖试验[J].中药材,2009(1):15-16.

[20] BLYTHE E K. Hardwood cutting propagation of confederate rose using auxin and wounding treatments[J]. Hort Technology,2012,22(4):476-478.

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