油茶扦插生根的生化特性

叶小萍，黄永芳，谭 莎，李孟南，戴秋月

(1.佛山市云勇生态林养护中心，广东 佛山 528518；2.华南农业大学林学与风景园林学院／广东省森林植物种质创新与利用重点实验室，广东 广州 510642)

油茶(Camellia oleifera)是一种小型常绿乔木或灌木，是我国南方主要的经济树种，与油橄榄、油棕和椰子并称为世界四大木本食用油料树种[1]。另外，茶油还被誉为“东方橄榄油”[2]，具有抗氧化、抗衰老、抗高血压、高血脂等功效，已被广泛应用于食品添加剂、农业、医药生产和化妆品工业[3—4]。油茶苗木繁育的主要方法有扦插、嫁接和组织培养等，而扦插是无性繁殖中应用最广的方法，与嫁接、组织培养等相比，它具有简单易行、不受树种限制、繁殖系数较高、成本低的优点[5]，但存在生根慢、根系不够发达等问题，因此有必要深入开展油茶扦插生根的研究。研究表明，可溶性蛋白与植物形态发生有密切的关系，是根系生长发育不可缺少的[6]；过氧化物酶(POD)在细胞分化发育过程中起着重要作用[7—8]；叶绿素作为一种重要的光合色素分子在光合作用中占有重要地位，其含量在一定程度上反映植物同化能力，而叶绿素的多少直接影响植物光合速率[9]。本研究通过分析生根过程中插穗皮部 POD活性、可溶性蛋白质及叶片叶绿素含量的动态变化，探讨油茶插穗生根与生化指标的关系，为了解油茶扦插生根机理提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

选用华南农业大学增城教学科研基地生长健壮、整齐一致、无病虫害的4年生‘岑软2号’油茶(C.oleifera ‘Cenruan 2’)当年生半木质化枝条作为插穗，采用不同生长调节剂(ABT6、IBA、NAA)500 mg·kg-1处理插穗30 s，以清水作为对照，以90%黄心土+10%沙作为基质进行扦插生根试验。

1.2 方法

从扦插即日起，每隔14 d测定对照和处理组插穗韧皮层的POD活性、蛋白质含量和叶片叶绿素含量。POD活性的测定采用愈创木酚法[10]，蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝法[11]，叶绿素测定采用无水乙醇法[12]。试验重复3次，取平均值。插穗生根期间，结合取样，观测插穗的形态及不定根生长状况。

1.3 数据处理

数据使用Excel 2003和SAS软件进行统计分析和制图。

2 结果与分析

2.1 油茶插穗韧皮部POD活性变化

油茶插穗韧皮部 POD活性呈现“升高–降低–升高–降低”双峰变化趋势(图 1)。扦插后 14 d内，插穗的POD活性急剧增加，并于第 14 d升至最高水平，14 d后插穗的POD活性开始明显下降，直至 42 d后又开始缓慢增加，70 d后急剧下降。对不同天数插穗韧皮部过氧化物酶活性进行多重比较可知(表 1)，油茶扦插后不同天数里，插穗韧皮部POD活性升降幅度较大，其中0 d与42 d、84 d间差异不显著(P>0.05)，0 d、42 d、84 d与其他天数间差异极显著(P<0.01)。

图1 油茶扦插生根过程中插穗过氧化物酶(POD)活性的变化Fig.1 Changes of peroxidase activity during cottage of Camellia oleifera

表1 不同时间过氧化物酶活性、可溶性蛋白质及叶绿素含量Table 1 Multiple comparison among peroxidase,soluble protein,chlorophyll contents of different days

对不同生长调节剂处理的插穗韧皮部过氧化物酶活性进行多重比较可知，ABT6、IBA、NAA三种处理间插穗皮部过氧化物酶活性无显著差异(P>0.05)，但均与CK存在极显著差异(P<0.01)(表2)。

表2 不同生长调节剂处理的插穗韧皮部过氧化物酶活性、可溶性蛋白质及叶绿素含量多重比较Table 2 Multiple comparison among peroxidase,soluble protein,chlorophyll contents under different hormone treatments

方差分析表明，在油茶扦插过程中，不同生长调节剂处理间、插后不同天数、不同生长调节剂处理与插后不同天数交互作用的插穗韧皮部过氧化物酶活性均有极显著差异(P<0.01) (表3)。

表3 油茶扦插生根过程中插穗韧皮部过氧化物酶活性方差分析Table 3 Variance analysis of peroxidase treated with different hormone types and days

2.2 油茶插穗韧皮部蛋白质含量变化

油茶扦插生根过程中蛋白质含量的变化情况见图 2，可溶性蛋白质呈“上升–下降–上升”变化趋势。扦插后 28 d内，插穗的蛋白质含量缓慢上升，IBA、NAA处理的插穗蛋白质含量于第 28 d达到峰值，然后逐渐下降，在56 d后急剧上升；ABT6 和对照在42 d达到峰值，42 d后缓慢下降，直至56 d后急剧上升。对不同天数插穗韧皮部蛋白质进行多重比较可知，插后不同天数里，插穗韧皮部蛋白质含量升降幅度较大，其中 0 d与 14 d差异不显著(P>0.05)，与 56 d 差异显著(P<0.05)，与 28 d、42 d、70 d、84 d差异极显著(P<0.01) (表1)。

图2 油茶扦插生根过程中插穗韧皮部可溶性蛋白质含量的变化Fig.2 Changes of soluble protein content during cottage of Camellia oleifera

对不同生长调节剂处理的插穗韧皮部蛋白质含量进行多重比较，可知 ABT6、IBA、NAA三种生长调节剂处理间插穗韧皮部蛋白质含量无显著差异(P>0.05)， 但均与CK存在显著差异(P<0.05)(表2)。

方差分析表明，在油茶扦插过程中，不同生长调节剂处理间、插后不同天数、不同生长调节剂处理与插后不同天数交互作用对插穗韧皮部蛋白质含量均有极显著差异(P<0.01)(表4)。

表4 油茶扦插生根过程中插穗韧皮部蛋白质含量方差分析Table 4 Variance analysis of soluble protein contents treated with different hormone types and days

2.3 油茶插穗叶片叶绿素含量变化

油茶扦插生根过程中叶片叶绿素含量变化情况见图3，叶绿素含量呈“下降–上升–下降–上升”变化趋势。扦插后14 d内，叶绿素含量缓慢下降，并于第 14 d下降到最低水平，14 d之后叶绿素含量缓慢上升，至42 d到达峰值后又缓慢下降，直至第70 d急剧增加。对不同天数叶片叶绿素含量进行多重比较可知，0 d与14 d、70 d差异不显著(P<0.05)，与其他天数差异极显著(P<0.01)；14 d与28 d、42 d、56 d、84 d差异极显著(P<0.01)；28 d与56 d差异不显著(P>0.05)，与0 d、14 d、42 d、84 d差异极显著(P<0.01)；42 d与84 d差异不显著(P>0.05)，与其他天数差异极显著(P<0.01)；56 d与0 d、14 d、42 d、84 d有极显著差异(P<0.01)；70 d与84 d差异极显著(P<0.01)(表 1)。

图3 油茶扦插生根过程中叶片叶绿素含量变化Fig.3 Relationship between chlorophyll contents and rooting time

对不同生长调节剂处理的叶片叶绿素含量进行多重比较可知，ABT6、IBA、NAA三种生长调节剂处理的叶片叶绿素含量间无显著差异(P<0.05)，但均与CK差异显著(P<0.05)(表2)。

方差分析表明，在油茶扦插过程中，不同生长调节剂处理间、插后不同天数、不同生长调节剂处理与插后不同天数间交互作用的叶片叶绿素含量均有极显著差异(P<0.01)(表5)。

表5 油茶扦插生根过程中叶片叶绿素含量方差分析Table 5 Variance analysis of chlorophyll contents treatedwith different hormone types and days

3 结论与讨论

本研究表明，油茶插穗中POD活性、可溶性蛋白含量、叶绿素含量都随着生根的进程而不断变化，且呈一定的规律性。扦插后不同时间的POD活性、可溶性蛋白含量、叶绿素含量均有极显著差异(P<0.01)。岑软2号油茶扦插后生根需约70 d[13]，在0～14 d愈伤组织诱导期，POD先急剧上升；在14～42 d愈伤组织形成期逐渐下降；在42～70 d根的形成期又呈上升趋势；在70～84 d根伸长期，急剧下降，油茶插穗POD活性呈“升高–下降–升高–降低”双峰变化趋势与以往研究一致[14]。可溶性蛋白含量在愈伤诱导期和组织形成期缓慢上升；在愈伤组织形成后期和不定根形成期，缓慢下降；在新根伸长期，急剧上升，这种变化趋势与爬藤榕扦插中的可溶性蛋白变化趋势相似[15]。叶绿素总量在愈伤组织诱导期急剧下降；在愈伤组织形成期有不同程度的增加；在不定根形成期含量降低；在新根伸长期急剧上升，与王关林等[16]在NAA、IBA对樱桃砧木插条的生理生化代谢和生根的影响研究结果一致。

生长调节剂处理组与对照的插穗韧皮部 POD活性、蛋白质含量及叶片叶绿素含量变化趋势一致。在整个生根过程中，三种生长调节剂处理的POD活性、可溶性蛋白含量、叶绿素含量均高于对照组，说明生长调节剂提高了POD活性，促进了蛋白质的运作速率，增加了叶绿素含量，尤其在愈伤组织形成期和不定根诱导的关键期。叶小萍等[17]关于油茶扦插生根过程中营养物质含量变化的研究表明，生长调节剂 ABT6、IBA、NAA提高了油茶插穗生根率，改善了生根性状，说明POD、可溶性蛋白、叶绿素等这些物质含量的动态变化与插穗生根相关，生长调节剂是通过调节插穗内代谢物质含量促进插穗生根。