骆华容 沈彦会 蔡静如 许建新 莫惠芝 殷金岩 彭金平 王佳
摘要:为探索苔藓植物无性繁殖技术,研究了不同的植物激素(GA3、2,4-D.NAA.6-BA)组合及不同栽培方式对薄壁卷柏藓、绢藓、大灰藓和粗枝青藓生长的影响。结果表明:(1)BA浓度超过0.1mg/L不利于苔藓的生长,喷施GA3、2,4-D.NAA激素组合可显著促进苔藓增重量,提高其覆盖度,但对苔藓新生枝条无显著促进作用;(2)栽培方式可采用吸水纤维布直接培养或加泥炭基质层培养,且2种栽培条件下苔藓的覆盖度和新枝长度并无明显差异,增重量以有土栽培为佳;(3)正交试验分析得出4种苔藓的最优喷施激素组合为100mg/L GA3+25mg/L 2,4-D+(5~50)mg/LNAA。
关键词:苔藓;栽培;生长激素;正交试验
苔鲜植物是地球上除被子植物之外最大的绿色植物群,种类繁多,分布广泛,据Harris(2008)统计,世界上大约有21219种,中国约有3500种,但是由于大多数苔藓植物个体微小,目前被开发利用的种类有限。苔鲜植物的应用涉及到环境指示、园艺造景、立体绿化、工业、医药以及食品领域等,市场前景广阔。
苔藓植物的繁殖方式包括无性繁殖和有性繁殖。有性繁殖对环境条件的要求比较高,特别是生殖过程需要借助水的媒介来完成,而无性繁殖要求相对简单,一些品种在人工培养条件下,有较快的繁殖速度。无性生殖对于种群适应各类环境变化的贡献远超过有性生殖,苔藓学家发现自然状态下苔藓植物大部分的芽都是由无性生殖产生,而无性繁殖体总是由配子体分化发生。培养液对苔藓的应用一般集中在组织培养技术方面,如高永超等(2003研究发现)GA3和2,4-D诱导牛角藓产生愈伤组织的效果较好;李艳红等(2004)研究发现2,4-D和6-BA可以促进立碗蘚产生愈伤组织。在生长调节剂方面,丁治国等(1999)通过研究不同叶面肥对湿地匐灯藓萌发及生长的影响发现ABT生根粉可以明显促进藓枝假根萌发,赤霉素可以明显促进湿地匐灯藓生枝;到目前为止国内苔藓种植研究更多集中在区系、经典分类及生理生化、细胞学、分子生物学、生态学领域。本文主要研究种植物激素对4种苔藓植物无性繁殖及其生长速度的影响,筛选出促进苔藓植物生长繁殖的激素组合配方,达到缩短繁殖周期的目的,为其广泛应用提供技术保障。结合有土和无土的生长环境,分别考察单因素和两者协同作用对苔藓生长繁殖的影响。
1材料与方法
1.1试验材料
1.1.1苔藓植物。薄壁卷柏藓(Racopilum cuspidi-gerum)、绢藓(Entodon cladorrhizans)、大灰藓(Hypnumplumaeforme)、粗枝青藓(Brachythecium helmintboclad-tim)均采自江浙一带。
1.1.2植物激素。赤霉素(GA3);2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D);萘乙酸(NAA);6苄基嘌呤(6-BA)。
1.2试验设计
采用4因素3水平正交试验设计,pH值调至为5.8,每个处理重复3次。设置有土、无土栽培2种方式,有土栽培:进口泥炭;无土栽培:吸水纤维布料。
1.3具体实施与测量方法
栽植时,用剪刀剪掉苔藓底部发黑或发黄的老枝。将苔藓剪成0.8~1cm的小段,清水洗去各处理植物体表面杂物泥土,用纱布吸水纸吸干植物体表水分,通过天平分别称取卷柏藓2g、粗枝青藓2g、大灰藓2g、绢藓1.6g作为初始鲜重。撒播于已铺设好基质的育苗盘内,用喷水壶淋水浇透。每种品种设定3个重复。栽植苔藓后每隔7d喷施1次各浓度的生长调节剂,每个处理每次30mL,共喷施8次,60d后,测量各处理的覆盖度、新枝长度和鲜重。测量方法:用摄子取出配子枝并放到湿润的滤纸上,用游标卡尺量取配子枝的长度(每个处理6个),记录数据,求平均值;盖度测量为了准确,采取3次面积估测后,求平均值的方法。增重=处理后鲜重-初始鲜重。
各处理在阴棚自然环境下进行,试验周期5~7月,温度24~35%,湿度60%~95%。
1.4数据处理
采用Excel 2013软件对原始数据整理并制图及极差分析;采用SAS 9.0软件进行多重比较。
2结果与分析
2.1植物激素组合对4种苔藓覆盖度的影响
不同的苔藓种类覆盖度在不同激素处理下生长差异较大(见图1),其中T5处理最为显著,为75%~93%,且4种苔藓覆盖度的大小排序为大灰藓>粗枝青藓>绢藓>薄壁卷柏藓;除绢藓以外,其余3种苔藓在T1和T9处理条件下,覆盖度均高于对照,可见T1、B、Tq激素组合对4种苔藓的生长具有促进作用;而T3、T4处理条件下覆盖度均显著低于对照,仅为35%~50%,说明T3、T4激素组合对4种苔藓的生长有抑制作用。
2.2植物激素组合对4种苔藓新枝长度的影响
不同激素组合对4种苔藓新枝生长的情况如表2、表3所示,在无土栽培条件下,4种苔藓新枝长度在T9处理下达到最大,均高于对照,但与对照相比无显著差异;在有土栽培条件下,不同激素组合对4种苔藓新枝生长中T1处理最优,除了粗枝青藓以外,其余3种苔藓新枝长度均高于对照,但与对照相比无显著差异;无论是有无栽培还是无土栽培条件下(见表2、表3),T3处理下4种苔藓新枝长度最差,且显著低于对照;可见不同激素组合对4种苔藓新枝生长均无显著促进作用。
2.3植物激素组合对4种苔藓增重的影响endprint
栽培60d后各苔藓的增重情况如表4-7所示,在无土栽培条件下,卷柏藓、绢藓、粗枝青藓和大灰藓在T5处理的增重量达到最大,其增重量分别为对照的2倍、1.4倍、1.5倍和3倍,且均显著高于对照,在T9处理下的增重量次之,除了绢藓的增重量与对照无明显差异以外,其余各苔藓的增重量均显著高于对照。在有土栽培条件下,各激素组合中以T5最优,4种苔藓的增重量与对照相比具有显著差异,其大小排序为大灰藓>粗枝青藓>薄壁卷柏藓>绢藓。而无论是有土还是无土栽培条件下,T3和T4处理对4种苔藓的增重均无促进作用,且显著低于对照。在同种激素组合条件下,4种苔藓通过有土栽培增重量均高于无土栽培的增重量,可见基质作为载体有利于苔藓植物附着于表面及更好地吸收水分。
从极差值来看,各激素对4种苔藓增重影响中6-BA极差值最大,NAA最小,说明6-BA对4种苔藓的增重量影响最大,NAA的影响最小,GA3和2,4-D对苔藓生长的影响因物种不同而有所差异。通过各因素单一浓度增重量均值计算可得各因素的最优水平,从而获得4种苔藓生长繁殖的最优激素组合,其中薄壁卷柏藓与大灰藓的最优激素组合为A2B2C1D1,绢藓与粗枝青藓的最优激素组合为A2B2C2D1。
3结论与讨论
本试验结果表明,≥0.1mg/L的6-BA对薄壁卷柏藓、绢藓、大灰藓、粗枝青藓4种苔藓的生长繁殖均具有抑制作用;有土栽培对促进苔藓生长繁殖的影响均高于无土栽培,可见基质作为载体有利于苔藓植物附着于表面及更好地吸收水分;不同植物激素组合对4种苔藓新枝生长均无显著促进作用。薄壁卷柏藓与大灰藓的最优激素组合为100mg/L GA3、25mg/L 2,4-D、5mg/L NAA,绢藓与粗枝青藓的最优激素组合为100mg/L GA3、25mg/L 2,4-D、50mg/L NAA。
6-BA对苔藓生长具有抑制作用,喷施GA3、2,4-D、NAA激素组合可显著促进苔藓增重量,提高其覆盖度,但对苔藓新生枝条无显著促进作用。Cvetic etal.(2007)报道生长素和细胞分裂素抑制了疣小金发藓(Pogonatum urnigerum)原丝体的发育,生长素IAA能促进芽的生长,而生长素6-BA则抑制配子体生长,添加低浓度6-BA对东亚砂藓原丝体的辐射生长均没有显著变化,而分别添加了0.1mg/L、0.2mg/L、0.5 mg/L的6-BA均对东亚砂藓原丝体的生长都有抑制作用。周金川等(2009)研究表明大灰藓对2,4-D、GA3、KT、NAA4種植物生长调节剂都表现抑制增重效应。本研究表明,100mg/L GA3、25mg/L 2,4-D、5mg/L NAA 3种植物激素组合对大灰藓增重具有显著促进,可能与组合浓度配比有关,也可能跟试验所处环境因子以及大灰藓生活习性广泛等特性相关。
有土栽培和无土栽培2种栽培条件下,苔藓的覆盖度和新枝长度并无明显差异,增重量以有土栽培为佳,可见基质作为载体有利于苔藓植物附着于表面及更好地吸收水分。因基质自身的矿质元素对苔藓植物的生长并不重要,而基质的通气性、保水性以及pH值等理化因素对苔藓的生长起到影响作用。苔藓植物无维管组织,属非维管植物,没有真正的根,直接控制水分的能力较差。环境干旱它们会迅速失水而代谢缓慢甚至停止,而当环境变湿润时,它们又可以迅速吸收水分、恢复正常的代谢活动;苔藓植物的营养来源主要来自大气,非植物生长基质所提供,由于苔藓植物有效地获取养分的能力以及其养分来源的多样性,通常养分并不是苔藓植物生长的限制因子。
本试验提供了4种苔藓植物生长繁殖的植物激素最优水平组合,为今后的苔藓植物无性繁殖提供了理论依据,为促进苔藓植物人工栽培繁殖提供参考依据。
(收稿:2017-01-18)endprint