赵 冰 张冬林
(西北农林科技大学,杨凌,712100) (乔治亚大学)
IBA生根剂对3个杜鹃花品种嫩枝扦插生根的影响1)
赵 冰 张冬林
(西北农林科技大学,杨凌,712100) (乔治亚大学)
选用3个杜鹃花品种Rhododendron‘Orchid Lights’,R.‘Millennium’,R.‘Pink and Sweet’的嫩枝为插穗,以V(泥炭)∶V(珍珠岩)∶V(3Lmix)=2∶2∶1 为扦插基质,以不同施用方法和不同质量浓度的吲哚丁酸钾盐(K-IBA)处理插穗,在全光照自动间歇喷雾下进行嫩枝扦插试验。结果表明:不同品种间扦插生根率、平均根长和根体积差异均达到极显著水平;3个杜鹃花品种的生根效果以品种R.‘Millennium’最好,R.‘Pink and Sweet’最差,说明品种效应明显。低质量浓度的液态K-IBA对3个品种的生根有明显的促进作用,液态K-IBA质量浓度为1 000 mg·L-1时对R.‘Orchid Lights’和R.‘Pink and Sweet’品种的生根效果最好,液态K-IBA质量浓度为3 000 mg·L-1时对品种R.‘Millennium’的处理效果较好。2种不同IBA(K-IBA和Hormodin)的7种处理方法对3个品种插穗的生根率、平均根长和根的体积具有显著性影响。
杜鹃花; IBA;扦插;生根率
Journal of Northeast Forestry University.-2014,42(7).-83~86
WithRhododendron‘Orchid Lights’,R. ‘Millennium’ andR. ‘Pink and Sweet’, the softwood terminal cuttings of three cultivars were treated with seven different IBA contents, then planted in the rooting medium (peat∶perlite∶3Lmix=2∶2∶1) in a greenhouse with automatic inter-mittent mist system. There was significant difference in rooting rate, rooting length and rooting ball volume between three cultivars.R. ‘Millennium’ had the highest rooting ability, followed byR. ‘Orchid Lights’ and ‘Pink and Sweet’. It was more benefit to the rooting of threeRhododendroncultivars if IBA was liquid and the concentration was low, liquid 1 000 mg·L-1K-IBA was preferable for the rooting ofR. ‘Orchid Lights’ andR. ‘Pink and Sweet’, andR. ‘Millennium’ had the best rooting effect when liquid K-IBA was 3 000 mg·L-1. There was significant difference among seven IBA treatments on rooting rate, rooting length and rooting volume between threeRhododendroncultivars.
KeywordsRhododendron; IBA; Cutting; Rooting
杜鹃花一般是指杜鹃花科杜鹃花属(Rhododendron)下的所有种类,它与报春(Primula)、龙胆(Gentiana)并称为世界三大高山野生花卉,同时也是世界园林最为著名的观赏植物和中国的十大传统名花之一[1]。
中国杜鹃花种类繁多,占世界杜鹃花种类的一半以上。但国外通过各种手段培育的杜鹃花品种已逾万计,而国内的杜鹃花所育品种较少,现在成规模生产的杜鹃花品种大约只有数10个,而且到目前为止,尚未有我国自行育种并成规模化生产的杜鹃花品种[2],究其原因主要是繁殖技术得不到解决。目前扦插是繁殖杜鹃花最常用的一种方法,国内外现有的栽培品种中,都是以扦插繁殖为主[3]。国内高山杜鹃是品种培育的重要基因资源,但原产于高山上的常绿杜鹃,扦插繁殖困难大[4]。有关高山杜鹃扦插繁殖的研究见报道的仅有淀川杜鹃[5]、毛棉杜鹃[6]、糙叶杜鹃[7]、兴安杜鹃[8]、大白杜鹃[9]和美容杜鹃[10]等,对这些杜鹃花属植物扦插繁殖技术的探讨主要集中在不同的激素种类和质量浓度对生根的影响,采用的激素种类主要以IAA、IBA和NAA等为主[5-10]。研究证明,很多杜鹃花种类以施用IBA为最好,但IBA对一些杜鹃花种类的生根则没有明显的影响[11]。
本试验的3个杜鹃花品种是美国新培育出的具有较高观赏价值的杜鹃花品种,花色多样,花型奇特,具芳香,花期较长且可以二次开花。但关于它们扦插繁殖的研究还未见报道。针对国内高山杜鹃种苗奇缺、嫁接繁殖不多、组培繁殖成本高、扦插繁殖难以生根而不适应杜鹃花新品种快速繁育的现状,引进国外先进的杜鹃花品种,开展与国内杜鹃花品种的杂交,培育丰富多彩的杜鹃花新品种势在必行。因此,本研究拟对美国的杜鹃花品种采用扦插繁殖技术进行引进,为培育中国丰富多彩的杜鹃花新品种奠定基础。本试验针对不同质量浓度和不同施用方法生长激素对3个杜鹃花新品种扦插生根的影响进行了探讨,以期为杜鹃花优良种质的引进提供技术储备。
扦插材料于2013年7月份采自Griffith Propagation Nursery(格里菲思繁殖圃),每个品种选取生长健壮母株上的木质化枝条作为插穗。3个品种分别为R.‘Orchid Lights’,R.‘Millennium’,R.‘Pink and Sweet’(图1)。扦插试验在美国乔治亚大学木本观赏植物实验室和园艺系农场完成。
图1 3个杜鹃花品种的花
插条的处理:插条长度剪取8~10 cm,顶部保留3~4片叶子,为避免叶面积大而与基质接触使基质污染,同时减少植物组织水分的蒸腾,将叶片剪去2/3,但不剪除顶芽,另外,对枝条下部1/3处,用枝剪轻敲进行愈伤,以促进枝条对生根剂的更好吸收,从而促进生根。
试验设计:试验采用完全随机的区间设计方法,每个品种256个插穗,用8种处理方法(表1),即每种处理32个插穗。试验设4次重复,每次重复下又设8个假重复。8种插条处理方法在每个重复中是完全随机的,为了避免环境条件如光照、温度和自动喷雾对插条生根误差的影响,4个重复的穴盘也被完全随机地放置在4个不同的苗床上。
表1 IBA处理插穗的方法
扦插方法:扦插基质采用V(泥炭)∶V(珍珠岩)∶V(3Lmix)=2∶2∶1,生根激素采用K-IBA(吲哚丁酸钾盐,液体)和K-IBA固体,又名Hormodin(荷尔蒙顿1号、2号和3号,固体),质量浓度见表1。用K-IBA处理插穗时,固体的Hormodin用插穗直接蘸清水,再蘸取粉后立即插入基质中,液体的K-IBA先浸泡10 s,自然晾干至少15 min后再插入基质中,然后用喷雾状水管浇透水后,放在常温温室中带有自动喷雾系统的苗床上。
扦插后的管理:扦插后的最初几天间隙喷雾频率为每20 min喷雾15 s。之后根据土壤的湿度和气温调整喷雾频率,使湿度始终保持在70%左右。定时观察生根情况,对于死亡植株和枯黄的叶片及时清除,扦插2个月后统计生根数据,生根状况见图2。
数据分析:由于3个杜鹃花品种均为须根系,无法测出生根数量及每个根的长度,所以试验统计了各个插穗根球的底面直径和根的平均长度,从而计算出根体积,最后用SPSS软件进行各品种和各激素质量浓度的差异显著性分析。
2.1 不同品种的生根差异性比较
由表2可知,即使不用生根激素IBA,R.‘Millennium’品种的生根率、平均根长和根体积均高于R.‘Orchid Lights’和R.‘Pink and Sweet’,表明R.‘Millennium’是比较容易生根的杜鹃花品种,在施用IBA后,R.‘Millennium’品种的生根率也显著高于其他2个品种。在7种IBA处理下以R.‘Pink and Sweet’的插条生根率最低。从表2可知,3个品种的生根率、平均根长和根体积差异性显著,以R.‘Millennium’品种的生根率最高,可以达到77.50%,平均根长和根体积也最大,分别为2.220 7 cm和6.103 3 cm3;R.‘Pink and Sweet’的生根率最低,只有33.59%,平均根长和根体积也最小,只有1.152 2 cm和2.035 7 cm3,说明不同品种间生根能力的差异性。
2.2 不同IBA质量浓度及施用方法对插穗生根的影响
由表2可知,2种不同IBA(K-IBA和Hormodin)的7种处理方法对3个品种插穗的生根率、平均根长和根的体积具有显著性影响。3个品种的对照均有一定程度的生根,说明即使不用生根剂,这些杜鹃花品种也能生根,只是生根率低于生根剂处理后的插穗,说明IBA是影响3个杜鹃花木质化插条能否生根的关键因素。
图2 3个杜鹃花品种扦插生根情况
品种名处理生根率/%平均根长/cm根体积/cm3R.‘OrchidLights’CK38.75a0.2125a0.5598aⅠ39.38c0.5563b0.7092bⅡ43.75b0.6094b1.4024cⅢ60.00c1.0188c1.5246cⅣ62.50d2.2844d4.0480dⅤ61.13b1.1344bc1.4110cⅥ43.75cd0.9000c1.1424cⅦ60.00c0.8136bc1.2833c平均值51.16a0.9412a1.5101aR.‘Millennium’CK58.13a1.5219a3.3271aⅠ81.25a2.1438c7.5851cⅡ84.38c3.2375d8.2829cdⅢ75.00b1.2930b3.0300abⅣ78.13bc2.6406cd8.1877cdⅤ87.50c3.6348d9.4157dⅥ76.88b1.6219ab3.6376aⅦ78.75bc1.6719a5.3601b平均值77.50b2.2207b6.1033bR.‘PinkandSweet’CK16.88a0.1500a0.3376aⅠ37.08bc0.5680b0.6880abⅡ39.88bc1.0313c2.2613cⅢ45.38c1.3653c2.9720cdⅣ53.13d2.0156d4.4096dⅤ30.25b1.5531b2.3100aⅥ23.13ab1.4155c2.2621cⅦ23.00ab1.1187c1.0446b平均值33.59c1.1522a2.0357a
注:同列不同小写字母表示在0.01水平差异显著。
对于品种R.‘Orchid Lights’,对照的生根率、平均根长和根体积均最低,和其他7种处理的相关生根指标均具有显著性差异(P≤0.01)。7种处理的插条生根率从39.38%到62.50%,其中,处理Ⅳ即IBA质量浓度为液态1 000 mg·L-1时的插条的生根率最高(62.50%),平均根长和根体积也最大,分别达到2.284 4 cm和4.048 0 cm3,与其他处理的相关生根指标差异性显著,说明低质量浓度液态IBA可以促使插穗生根,是较理想的方法。当IBA的施用状态为固态时,生根率、平均根长和根体积随着质量浓度的增大而增大;当IBA的施用状态为液态时,相关生根指标却随着质量浓度的增大而减少,当液态IBA质量浓度为8 000 mg·L-1时的生根率达到最低,且出现插穗大量烧死的现象,说明高质量浓度液态不利于R.‘Orchid Lights’插穗生根,相反会有抑制作用。同时也说明IBA的施用方法和质量浓度均是影响插穗生根的重要因素。
对于品种R.‘Millennium’,处理Ⅴ,即IBA质量浓度为液态3 000 mg·L-1时的插条的生根率最高(87.50%),平均根长和根体积也最大,分别达到3.634 8 cm和9.415 7 cm3,与其他处理的相关生根指标差异性显著。无论IBA的施用状态为固态还是液态,生根率、平均根长和根体积都是先随着质量浓度的增大而增大,当IBA质量浓度达到8 000 mg·L-1时,相关生根指标的数值又降低,但液态8 000 mg·L-1(处理Ⅵ)的K-IBA要好于固态8 000 mg·L-1(Ⅲ)Hormodin的生根效果,固态8 000 mg·L-1(Ⅲ)的Hormodin生根效果在所有处理中是最差的,而液态K-IBA和固态Hormodin混合8 000 mg·L-1(处理Ⅶ)的处理插穗的生根率、平均根长和根体积又高于单独固态或液态处理的相关指标数据。说明同一种生长素的不同质量浓度和不同施用方法对同一植物的作用不同。
对于品种R.‘Pink and Sweet’,处理Ⅳ,即快蘸液态K-IBA(1 000 mg·L-1)处理的插条的生根率最高(53.13%),平均根长和根体积也最大,分别达到2.015 6 cm和4.409 6 cm3,与其他处理的相关生根指标差异性达到极显著水平。与对照相比,高质量浓度IBA(Ⅵ和Ⅶ)处理后生根率可明显提高该杜鹃花品种的插穗的平均根长和根体积,但生根率与对照的差异性不显著。当IBA的施用状态为固态时,生根率、平均根长和根体积随着质量浓度的增大而增大,当IBA的施用状态为液态时,相关生根指标却随着质量浓度的增大而减少,当固态和液态混合质量浓度为8 000 mg·L-1时生根率最低,只有23.00%。而对卡罗来纳杜鹃的研究表明,IBA混合处理比单一的液态IBA处理效果要好[12]。从表2可以看出,液态K-IBA对生根率的影响虽然不及固态Hormodin的处理效果好,但对平均根长和根体积的影响却好于固态Hormodin的处理效果。
IBA是人工合成的植物生长调节剂,是一种活性最强、性状稳定、用量低且不易被降解的生长素类物质,IBA生根剂处理插穗根部有补充外源激素与促进植物体内内源激素合成的双重功效,提供插条生根所需的生根促进物质,而且能促进插条内源激素的合成,还能促进一个根源基分化形成多个根尖,以诱导不定根原基分生组织细胞分化出簇状根尖,从而促进不定根形成,缩短生根时间,提高生根率,故生产中较多使用[13-14]。有研究表明,IBA对于植物扦插生根的效果最为突出[15]。
不同IBA质量浓度及施用方法对插穗生根的影响分析说明,在3个品种扦插过程中,适宜质量浓度的生长素处理能促进其生根,且IBA的施用状态为液态,质量浓度为1 000 mg·L-1或者3 000 mg·L-1处理的效果较好。对于品种R.‘Millennium’,无论K-IBA的施用状态如何,其生根效果在不同质量浓度的处理下均表现为低质量浓度对生根有良好的促进作用,高质量浓度则对其有一定的抑制作用;而对于品种R.‘Orchid Lights’和R.‘Pink and Sweet’,当IBA施用状态为液态时,其处理效果同样满足从低质量浓度到高质量浓度生根率和平均生根量“升高—降低”的趋势,低质量浓度生长素不能促进不定根的表达,高质量浓度生长素则转化为抑制作用,该研究结论与其他物种如海州常山[16]、毛梾[17]和四倍体刺槐[18]的研究结论是一致的。这可能是因为3个杜鹃花品种的枝条组织均较幼嫩,对外源激素的敏感度比较高,因而,较低质量浓度的激素处理就能达到较好的效果;另一方面,由于杜鹃花品种枝条正处于生长旺盛期,在生长过程中自身也会产生一定量的内源激素,如果外源激素处理质量浓度过高,就会导致总生长激素过高,从而抑制生根。因此,在应用IBA生长激素时,一方面要注意不同施用方法对生根的影响,另一方面还要严格控制其质量浓度。
另外,3个品种的生根差异性显著,以品种R.‘Millennium’生根效果最好,R.‘Pink and Sweet’生根效果最差,说明品种效应明显。这种生根力的差异可能是由于杜鹃花不同品种间遗传因素引起的,也可能是由于枝条间的好坏差异引起的。这种生根差异性在其他物种中也有一定体现,如云杉属下的3个种在同样的生长基质和生长激素质量浓度处理下,生根效果也有明显的差异[19]。
植物扦插技术是涉及多因子的综合复杂的系统工程,本试验主要从IBA不同施用方法和不同质量浓度处理的角度对3个杜鹃花品种扦插生根的影响进行了研究,其试验结果可为3个杜鹃花品种的引进提供技术参考,对培育我国丰富多彩的杜鹃花新品种具有重要的意义。
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IBA Rooting Hormone on the Rooting of Softwood Cuttings of ThreeRhododendronCultivars/
Zhao Bing(Northwest A&F University, Yangling 712100, P. R. China); Zhang Donglin(University of Georgia)//
1) 国家自然科学基金项目(K305021110)、陕西省自然科学基金项目(2012JQ3008)。
赵冰,女,1980年10月生,西北农林科技大学林学院,讲师。
张冬林,乔治亚大学园艺系,教授 。E-mail:Donglin@uga.edu。
2013年9月29日。
Q945.78; Q575+.11
责任编辑:任 俐。