黄刺玫插穗生根能力及其机理的探讨*

2016-07-16 02:07
中国农业信息 2016年4期

尹 娟

(信阳农林学院,河南信阳 464000)



黄刺玫插穗生根能力及其机理的探讨*

尹 娟

(信阳农林学院,河南信阳 464000)

摘要:为了保证广大的绿化需求,探讨黄刺玫的插穗生根能力及其作用机理是非常重要的环节。文章对其水分状况、呼吸强度、过氧化物酶活力、SOD活力及MDA含量进行分析,探讨黄刺玫插穗生根能力的影响因素及其生根机理。

关键词:黄刺玫 生根能力 生根机理

黄刺玫是蔷薇科、蔷薇属的落叶灌木,花期集中在春季,花期长,常被用于草坪、路边丛植、林缘等区域的绿化,同时也是绿篱的常用植物,应用范围之广可见一斑,尤其是在北方地区,作为不可或缺的绿化植物,其苗木的需求量也十分巨大。

目前,黄刺玫的繁殖主要通过分株或压条来实现,但是由于繁殖系数不高,远远不能满足黄刺玫的绿化需求。黄刺玫现阶段的繁殖方法不能满足需求,归根结底在于茎插生根成活率不高。而植物插穗在离体后,其生长过程无异于一种缓慢衰老的过程,而这种衰老过程正是影响成活率难以提高的关键因素。

众所周知,生物体之所以衰老,原因在于氧自由基的存在,致使生物体内的膜会到破坏。为了有效避免氧自由基对生物膜的破坏,生物体在长期的进化中也产生了相应的保护系统,即SOD(超氧化物歧化酶)、过氧化氢酶、过氧化物酶等多种生物活性大分子组成的系统。

保护系统的作用,一方面能够阻止自由基的产生,其手段是通过对活性中间产物的淬灭;另一方面能够消灭自由基,其手段是通过酶促反应。文章借鉴前人的研究成果,对黄刺玫插穗生根能力及其机理进行了分析,以期能够促进黄刺玫繁殖成活率的提高。

1 黄刺玫的植物学特征

来自于蔷薇亚科蔷薇属的黄刺玫,是常用于花灌木篱的园林绿化植物,植株高度可达2~3 m,多为落叶丛生花灌木,多主干,多分枝,有刺,羽状复叶,观赏价值高。该植物多生长在600~1 200 m的环境中,多丛生,而花以单生为主,果实为近球形的红褐色蔷薇果。花期较长,主要集中于4月下旬和5月中旬,喜光,耐寒,适宜种植在土壤肥沃、排水良好的沙壤中,盐碱地也可以正常繁殖。

2 黄刺玫的繁殖方法

随着人们对生活质量的追求不断提高,园林绿化工程的不断发展,黄刺玫的应用愈加广泛,需要大规模繁殖。在黄刺玫的繁殖过程中,苗木往往供不应求。现阶段,比较成熟的苗木繁殖方法包括播种、扦插、分株、压条以及嫁接等。

2.1 播种繁殖

单瓣黄刺玫在栽培管理过程中往往会用播种繁殖方式进行苗木栽培。在秋季,黄刺玫的果实成熟,将其摘取,获得种子,用沙藏的方式越冬,从而提高种子的出苗率。第2年春天播种,从而实现育苗繁殖。

2.2 扦插繁殖

扦插是黄刺玫主要的繁殖方式之一,该繁殖方法主要在6、7月份进行。在黄刺玫植株上选择当年生的木质化枝条作为插穗,长度以10~15 cm为宜,并对插穗上部的叶片予以保留,以2~3枚最佳。在扦插过程中,需要对黄刺玫插穗进行特殊处理,即用50 mg/L的吲哚丁酸溶液对插穗进行浸泡,浸泡时间为48 h,之后将其移入沙土中,深度不宜过大,5 cm左右最为适中。为了保证黄刺玫插穗的正常生长,株行距也应该控制在合理的范围内(一般以8~10 cm为佳),并保持土壤的湿润度,待到第2年春季方可进行移栽。

2.3 分株繁殖

分株繁殖以3月份为佳,尤其是在3月下旬,黄刺玫刚开始萌芽,此时分株的成活率最高。为此,首先应该将黄刺玫植株进行修剪,并将整个植株挖出,将整体分为若干份,在分割的过程中,需要保证每一部分都带有枝条和根系,从而确保成活。分割完成后将植株重新栽种,并加强水肥管理,在分株后的当年,黄刺玫花期不误。

2.4 压条繁殖

压条繁殖方法也是黄刺玫繁殖的重要方法之一。在7月份,可以对黄刺玫进行压条繁殖。将当年生的枝条压入松软土壤中,黄刺玫嫩枝很容易生根、成活。在第2年春季,将压条与母体分开,并将压条移栽。

3 黄刺玫插穗生根能力试验方法分析

3.1 插穗生根能力试验材料准备

进行试验之前,必须先准备相关的试验材料,材料准备的好坏将会严重影响试验的成败和结果,所以必须给予该环节足够的重视。本试验所需要的材料如下。

(1)二年生的硬枝黄玫瑰插穗,长约10~15 cm;

(2)浓度分别为20 g/L、80 g/L和150 g/L的BA、IAA、IBA激素溶液;

(3)试验的处理时间分别为15 min、1 h和10 h;

(4)最后所需的工具为用于试验设计的L9正交表。

3.2 田间试验

试验材料备好之后,还需要根据之前的试验设计选择试验场所,控制试验进行的湿度和温度,同时明确试验的流程、步骤和操作规定。

试验在全光喷雾、塑料拱棚和温室环境等3种条件下进行,空气湿度控制在85%~100%之间,气温控制在18~33℃之间。试验的流程包括以下3个步骤:

(1)在扦插之前,将插穗浸泡在浓度为0.3%的高锰酸钾溶液中,20 min后取出,以达到消毒的目的。

(2)按照每区组扦插100株插穗的规定进行扦插。

(3)20 d之后,在每区组随机抽取10株插穗进行调查和统计,仔细观察插穗的皮部根和切口的生长状况,同时对能够反映其生根能力的指标,比如皮部根突起数、皮部根条数、切口生根条数以及切口愈合程度等进行详细的记录。

需要注意的是,当对生根能力进行观察和记录时,需要注意以下规定:插穗上每条根部的突起记为1;下切口的愈合程度分为无愈合组织、25%愈合、50%愈合、75%愈合及完全愈合等5个等级,并且将这5个等级分别记为0、0.2、0.4、0.6及0.8,最后反应生根能力的数据即为各项指标数据的累加。

3.3 各项指标测定

对生根能力进行统计的同时,还需要测定诸如过氧化物酶活性、SOD活性、脂质过氧化物MDA的含量、呼吸强度和含水量等生理指标。

(1)过氧化物酶活性的测定

将3 g的试材和5 mlpH值为8.5的0.1MTris-HC1缓冲液放入研钵,研磨成匀浆后取4 kg进行15 min的离心处理,并将得到的上清液放于0~5℃的环境中。取2只光径为1 cm的比色杯,其中一只作为对照组,仅加入pH值为6.0的0.2M磷酸缓冲液;另一只作为实验组,加入1 ml酶液和3 ml反应混合液。实验开始之时用秒表记录反应时间。得到实验数据后,以每分钟光密度的变化值来计算并测定过氧化酶的活性。

(2)SOD活性的测定

将3 g试材和pH值为7.8的0.05M磷酸缓冲液放入研钵中研磨,研磨成匀浆后取13 kg进行离心处理,并在得到的上清液中加入丙二醛,最后利用如下公式对SOD活性进行测量和计算:

总酶活单位/g=定容总量/(酶活单位酶液量*样品重)

(3)脂质过氧化物MDA的测定

将1.5 ml的酶液和2.5 ml的0.5%硫代巴比妥酸溶液进行30 min的加热处理,冷却后取1.8 kg溶液进行离心处理,最后取上清液并利用如下公式对脂质过氧化物MDA的含量进行测定:

丙二醛含量(μmol/g鲜重)=[(D532-D600)*反应液量*稀释倍数]/[1.55*10-2*样品重(g)]

(4)呼吸强度的测定

利用LBH型红外CO2分析仪对呼吸强度进行测定。

(5)含水量的测定

利用加热烘干法对含水量进行测定。

3.4 分析方法

利用相关分析和通径分析对生根能力和上述5种指标进行分析。实践证明,通径系数能够在多个变量中抓住关键变量,具有重要的实际分析价值和意义。用于分析相关原因的正规方程组如下:

P1+ r12P2+……+ r1 mPm=r1 y

r21+ P2+……+ r2 mPm=r2 y

︙ ︙ ︙ ︙

rm1P1+rm2P2+……+Pm= rmy

4 黄刺玫插穗生根能力试验结果分析

4.1 生理指标分析

试验结束后,从试验结果中得出,经过激素处理后的插穗,其内部生理活性得到了改善,含水量也有所提高,对于提高生根能力意义重大。试验结束后,经过激素处理的插穗在含水量、过氧化物酶活力、SOD活性、呼吸强度以及MDA方面均表现出不同程度的提高。

4.1.1 插穗生根能力与生理因素的关系分析

如表1所示,生理各项指标与插穗生根能力存在一定的正相关关系,其中,在生根能力与插穗含水量、生根能力与过氧化物酶活性、生根能力与呼吸速率、含水量与过氧化物酶活性、含水量与呼吸速率、过氧化物酶活力与呼吸速率之间均存在正相关关系。但是,在这一方面,SOD和呼吸速率所起到的作用有限,其相关性也不明显。从中不难看出,黄刺玫插穗的生根能力有赖于生理状态的活跃度,而各项生理活动能否正常发挥作用,离不开插穗含水量的支持。

表1 生根能力与生理因素之间的相关系数(Rij)

通过试验,插穗含水量对于生根能力具有直接的影响。尽管如此,生根能力的制约因素还应该包括过氧化物酶与呼吸速率,但是这两者对于生根能力的影响,是通过含水量间接作用实现的。因此,黄刺玫插穗生根能力的关键在于含水量,而在含水量充足的情况下,过氧化物酶和呼吸速率才能发挥其作用和生理活性。而通过试验数据得知,SOD和MDA对于黄刺玫插穗生根能力的提高具有反作用,详见表2。

表2 各项生理指标与生根能力的通径系数

5 讨论

在试验中,衰老现象影响黄刺玫插穗的生根能力,由表2可以看出,MDA的增加对于插穗生根能力产生了不利影响。水分承担着重要作用,对于提高插穗生根能力具有重要意义。众所周知,水分是物质运输媒介,是原生质的重要组分,是生活反应的重要参与者,因此,在黄刺玫插穗繁殖的过程中,插穗的含水对于生根能力至关重要,也是黄刺玫顺利繁殖的关键。

过氧化物酶是呼吸作用的先决条件,其活性直接影响着呼吸强度。激素的使用能够有效控制过氧化物酶的活性。因此,黄刺玫插穗的含水量越高、过氧化物酶活性越强、呼吸强度越高,黄刺玫插穗的生根能力也会不断增强。

参考文献

[1] 王富.浅析黄刺玫的栽培技术.科技风,2014,(4):195~195

[2] 杨小雨.黄刺玫绿枝扦插繁殖试验研究.农业与技术,2013,(12):132~132,140

*基金项目:信阳农林学院青年教师科研基金资助项目(201201007)