闫海霞,宋 倩,关世凯,周锦业,喇燕菲,罗述名
(广西壮族自治区农业科学院 花卉研究所,广西 南宁 530007)
全世界的苦苣苔科植物有150属,3500余种[1],亚洲东部和南部、非洲、欧洲南部、大洋洲、南美洲至墨西哥等热带至温带地区是主要分布地[2]。中国也是苦苣苔科植物的主要分布中心,野生资源丰富多样,但缺乏重视和合理的开发利用。近年来,部分野生资源,尤其是极具观赏价值的物种,经人工栽培驯化后,逐渐在花卉市场悄然兴起,但这种靠野生资源的挖掘来满足市场,严重危害了这些物种的生境平衡。人工繁殖种苗不仅可以满足市场需求,还可有效缓解因滥采滥挖导致的生境破坏和资源流失。因此,开展苦苣苔科植物的扦插研究具有十分重要的意义。关于苦苣苔科植物的繁殖已有很多研究报道,包括了扦插繁殖以及组培快繁。三苞报春苣苔、褐纹报春苣苔、网纹皮草均为报春苣苔属(Primulina)的多年生草本植物,叶片都具有不同斑纹,是观花观叶盆栽的极佳选择,在民间爱好者中已广泛交流,市场需求也在不断增加。前人对这3个物种的繁殖研究已有涉及。在扦插繁殖上,褐纹报春苣苔的扦插以基质v泥炭∶v河沙=1∶1和v泥炭∶v珍珠岩=1∶1较适宜,采用浓度为200 mg/L IBA处理时,子株和子株叶片数最多;且其叶片不进行切割更有利于扦插[3]。在组织培养上,林茂[4]、韦啸[5]、余海霞[6]、黄素梅[7]等均成功建立了三苞报春苣苔的组培快繁体系,闫海霞[8]等成功建立了褐纹报春苣苔的组培快繁体系。而关于网纹皮草的相关繁殖研究则尚未见报道。但现有的研究均为单因素试验,而多因素的正交试验未见有开展。因此,本试验对3种报春苣苔的扦插繁殖进行正交试验,从物种种类、IBA浓度、基质以及叶片部位四因素出发,分析了4种因素对扦插的影响,旨在为生产提供参考依据。
3种报春苣苔(表1、图1)由广西壮族自治区农业科学院花卉研究所提供。扦插试验在本研究单位的塑料薄膜大棚中进行。扦插的环境条件为:温度30~35 ℃,平均相对湿度为70%~80%。要求每个品种的叶片无病斑、无机械损伤。
a:三苞报春苣苔;b:褐纹报春苣苔;c:网纹皮草。
以植物种类(A)、IBA浓度(B)、基质(C)、叶片部位(D)为考察因素,每个因素设3个水平,按L9(34)正交表(表2)进行试验。试验共9个处理,每处理重复3次,每处理扦插数为20。扦插120 d后统计生根数、子株数,并分析4种因素对2个测定指标的影响,筛选出扦插条件的最优组合。
采用Excel 2003、SPSS 19.0统计软件处理数据。
由表2可知,处理2、3的生根率显著高于其余7个处理,其中处理3的生根率最高;其余7个处理间的生根率无显著差异。处理2、处理3的子株数显著高于其他7个处理。由此可知,处理2的子株数最多,生根率也较高,虽然生根率低于处理3,但两者间差异不显著(图2、图3),故处理2的扦插效果在9个处理中最优。
4种不同因素对扦插影响的方差分析结果见表3。由表3可知,在物种种类中,生根率的P=0.000<0.05,子株数的P=0.001<0.05,表明物种种类对2项测定指标的影响存在显著差异。在IBA浓度中,生根率的P=0.204>0.05,子株数的P=0.517>0.05,表明IBA浓度对2项测定指标的影响均无显著差异。同理可推出,基质对2项指标的影响均无显著差异,而叶片部位对生根率的影响无显著差异,但对子株数的影响存在显著差异。由以上分析可知,物种种类对生根率、子株数均有显著影响,叶片部位仅对子株数有显著影响,而IBA浓度、基质对生根率、子株数均无显著影响。因此,物种种类对扦插的影响最大,其次为叶片部位,最后是IBA浓度以及基质。
表2 3种报春苣苔L9(34)正交试验及其结果
注:数据为3次重复试验的均值。
图2 处理2的扦插情况
表3 各试验指标的方差分析结果
表4是4种不同因素对扦插影响的极差分析结果。由表4可知,生根率和子株数的极差均为:物种种类>叶片部位>IBA浓度>基质,即物种种类是影响生根率、子株数的最主要因素,叶片部位次之, IBA浓度的影响排在第三,而基质的影响排在最末。由此表明,4个因素对2项测定指标影响的主次是一致的。但根据K1、K2和K3确定的最适组合有所不同,获生根率较高的最优组合为A1B3C3D2,即三苞报春苣苔以叶片中部速蘸300 mg/L的IBA后扦插在泥炭∶珍珠岩∶蛭石体积比为3∶1∶1的基质上,可获得较高的生根率;获子株数较高的最优组合为A1B2C2D2,即三苞报春苣苔以叶片中部在200 mg/L的IBA中处理后扦插在泥炭∶珍珠岩∶蛭石体积比为2∶1∶1的基质上,可获得较多的子株数。
表5是4种不同因素对扦插影响的多重比较分析结果。在2.2分析中已知IBA浓度、基质对2项测定指标影响的差异不显著,故可不必进行多重比较的分析。由表5可看出,在0.05的显著水平上,物种种类对2项指标的影响为:三苞报春苣苔的生根率、子株数均显著高于褐纹报春苣苔以及网纹皮草的,而褐纹报春苣苔和网纹皮草的生根率、子株数无显著差异。这表明三苞报春苣苔的叶片扦插易于褐纹报春苣苔、网纹皮草。叶片不同部位间的扦插生根率无显著差异,但不同部位间的子株数存在显著差异:以叶片中部扦插的子株数显著高于上部和下部,而上部和下部生成的子株数无显著差异。通过分析可得,物种种类和叶片部位对扦插的影响较IBA浓度、基质的影响大,且在物种种类中,三苞报春苣苔的叶插较褐纹报春苣苔、网纹皮草的容易,叶片中部较叶片上部、下部容易生成子株数。
表5 各试验指标的多重比较分析结果
注:纵向小写字母不同表示同一因素不同水平在5%水平差异显著。
影响植物扦插的因素很多,其中植物种类是首要因素。本试验中,三苞报春苣苔的叶插较褐纹报春苣苔、网纹皮草的容易,表明不同种类的扦插繁殖能力有所不同。生根能力在植物科、属、种之间有很大差异。不同植物由于遗传性的差异,在生长发育过程中,表现出各自的生理个性,这种个性在扦插实践中表现为有的容易生根,有的稍难,有的干脆不生根。通常情况下草本植物属于易生根品种,但每个种类均有所差异。例如,在苦苣苔科朱红苣苔属中,朱红苣苔的叶插繁殖较难,虽然根据国外的苦苣苔科植物爱好者报道,该种有叶插成功的先例,但前人始终没有试验成功[10]。温放[11]对7种报春苣苔进行了扦插研究,发现多痕报春苣苔在4种不同基质上的存活率均为0,心叶小花苣苔的存活率也较牛耳朵、肥牛草、黄花牛耳朵、文采报春苣苔、桂林报春苣苔100%的存活率低。这些都是种类的不同造成的差异。周太久等[12]的叶插试验表明在同一扦插条件下,百寿报春苣苔、融水报春苣苔、粗齿报春苣苔和荔波报春苣苔的生根率在90.00%以上,寿城报春苣苔的生根率较低,为69.33%,心叶报春苣苔的生根率最低,仅为40.00%,说明报春苣苔属植物的生根率可能与叶片中营养物质含量及其流动性有较大关系。艾春晓等[13]的研究也表明不同物种不定根及不定芽发生的难易程度不同:河池报春苣苔>永福报春苣苔>尖萼报春苣苔>线叶报春苣苔;在子株数目上,线叶报春苣苔>尖萼报春苣苔>永福报春苣苔>河池报春苣苔。这可能与物种自身的适应性有关,线叶报春苣苔在其原生地的分布最为广泛,其次为尖萼报春苣苔和永福报春苣苔,河池报春苣苔分布地域窄且海拔较高,适应性较差,此外,河池报春苣苔的叶片较小,与其他3种报春苣苔属植物相比其营养供应明显不足,故最难生根及发芽。本试验在生成子株数量上,三苞报春苣苔的最多,原因是三苞报春苣苔的叶片较其他两种报春苣苔的叶片大,其接触基质的面积也较大。
在本试验中,叶片不同部位间的扦插生根率无显著差异,但不同部位间的子株数存在显著差异:叶片中部生成的子株数显著高于上部和下部,而上部和下部生成的子株数无显著差异。这与“弄岗报春苣苔以下半叶处理的存活率高于上半叶处理”[14]的试验结果是不同的。但与卡柱苣苔[15]分三段式(上中下)扦插结果相似:叶片上段和中段每个插穗形成的子株数量也明显较带叶柄的下段多,其中叶片中段产生的子株最多。原因可能是:下半部分因只有叶柄能接触基质,故形成子株数量较少;中部接触的基质面积最大,因此可形成较多的子株;而上部接触的基质面积介于两者之间,生成的子株数也介于两者之间。唐文秀等[16]的叶插实验也表明上半部较下半部形成的子株数多,原因是上半部接触的基质面积大于下半部接触的基质面积。而温放等认为牛耳朵叶片上半部分形成子株的数量最多,是因为在主脉处以及次级较粗侧脉可同时生根形成子株,这一观点得到了戚华沙等[17]的研究证明。