高 含, 宋嘉玮, 张 黎
(宁夏大学 农学院,宁夏 银川 750021)
露薇花(Lewisia cotyledonB.L.Rob.)是一种生于美国西部山区的多年生马齿苋科草本植物[1],其基生叶形成莲座丛,叶片呈深绿色倒卵状匙形且无梗,肉质的叶片厚实、多汁且硬朗。露薇花花序紧密,圆锥状到近伞形聚伞花序,花有花梗,花色丰富,有白、黄、橙、粉、淡紫、红及鲑红色等,花瓣多数具条纹或色脉[2]。露薇花对不同环境条件高度适应,花期长,且花色和叶片极具观赏价值,近年来流行作盆栽[3],深受人们喜爱。园艺植物的培育通常会采用播种、叶插、分株和组培4 种繁殖技术,对多肉植物而言,以上4 种繁殖技术均有较为成熟的应用。国内外在露薇花的研究中,仅针对播种和组培2 种繁殖技术有报道,而另外2 种繁殖技术以及对这4 种繁殖方式的比较研究尚未见报道。本试验旨在通过播种、组织培养、叶插和分株4 种育苗方式对露薇花进行试验,比较不同育苗方式对露薇出苗率及种苗形态的影响,探讨不同育苗方式的优劣,最终确定出苗率、存活率较高且生长发育良好的育苗方式,以期为提高露薇花育苗成活率、降低生产成本提供理论依据。
本试验于2021 年10 月在宁夏园艺产业园进行,供试材料为露薇花种子、露薇花叶片、露薇花吸芽。选取的试验材料为颗粒饱满、有光泽,形状大小基本一致的种子以及叶片完整、无病虫害、健壮的植株。
1.2.1 露薇花播种试验 播种基质为草炭和珍珠岩,以2∶1 的比例混合均匀,用稀释800 倍的百菌清清洗穴盘并给基质消毒,播种后覆基质0.3 cm,覆盖无纺布和塑料薄膜,保持80%~90%湿度,出苗后逐渐增加光照。
1.2.2 露薇花叶插繁殖试验 叶插基质为草炭∶珍珠岩=2∶1,基质使用前用稀释800 倍的百菌清消毒。选取完整、肥厚的叶片,将其从整株剥离,避免伤害到叶基部生长点。扦插时叶基部速蘸生根粉,斜插入基质中0.1 cm,叶片扦插方向一致,保持平行。遮阳,避免阳光直射,基质表面微干时喷湿即可[4]。
1.2.3 露薇花分株繁殖试验 分株使用草炭∶珍珠岩=2∶1 基质,花盆尺寸为10 cm×9 cm×7 cm,用稀释800 倍的百菌清清洗花盆并消毒。脱盆,用消毒的手术刀将吸芽切下,切口平整,避免伤害老桩,晾置一夜至伤口干燥。上盆时在盆底铺一层珍珠岩以增加通气透水性[5],基质填至花盆3/4 处,按实,用喷壶喷湿基质表面,注意避开吸芽,以免腐烂。
1.2.4 露薇花组培繁殖试验 挑选生长健壮的组培苗打开瓶盖,移至温室内炼苗3 天,将组培苗根部培养基冲洗干净,防止烂根,定植使用草炭∶珍珠岩=2∶1基质,用稀释800 倍的百菌清清洗花盆并消毒,定植时使根系舒展,基质保持40%~50%含水量,遮阳。
采用Origin 2018、DPS 数据处理系统进行数据处理及统计分析。采用方差分析法分析不同育苗方式对各项指标影响的差异性。
由表1 可见,分株、播种与叶插苗长芽天数存在显著差异,播种育苗长芽天数最短,为11.33 d,分株育苗长芽天数最长,为55.33 d。播种、分株和组培苗生根天数无显著差异,且这3 种育苗方式生根天数均较短,分别为25 d、24 d、24 d,叶插苗生根天数最长,为30 d。播种苗与叶插苗、分株苗、组培苗的成苗时间存在显著差异;4 种育苗方式的存活率均存在显著差异,其中组培苗的存活率最高,为88.67%,播种苗存活率最低,为67.91%。分株苗出芽率较高,为94.49%,叶插苗出芽率较小,为78.75%;播种发芽率为70.52%;组培繁殖系数较大,为3.5,叶插繁殖系数为2.2。
表1 不同育苗方式露薇花育苗存活率比较
2.2.1 不同育苗方式对露薇花种苗地上部分形态的影响 由表2 可见,4 种育苗方式所育种苗的叶长均存在显著差异,其中分株苗叶最长,为76.78 mm,播种苗叶最短,为12.47 mm。播种苗、叶插苗和组培苗叶宽无显著差异,且3 种育苗方式所育种苗的叶片较窄,分别为3.36 mm、4.25 mm、3.37 mm,分株苗叶片最宽,为13.48 mm,明显宽于其他3 种育苗方式。播种苗、叶插苗和组培苗叶厚无显著差异,且3 种育苗方式所育种苗的叶片相对较薄,分别为0.72 mm、0.75 mm、0.57 mm,分株苗叶片较厚,为1.08 mm。播种苗与叶插苗、分株苗、组培苗之间叶绿素含量存在显著差异,播种苗叶绿素含量最高,SPAD 值为48.1,与其他3 种育苗方式所育种苗分别相差25.7、17.2、25.3。
表2 不同育苗方式露薇花幼苗叶片发育比较
2.2.2 不同育苗方式对露薇花种苗地下部根形态的影响 由表3、图1 可以看出,分株和组培苗根数无显著差异,2 种育苗方式分别与播种苗、叶插苗根数存在显著差异,其中分株苗和组培苗根最多,均为8 条,播种苗根最少,平均为1.5 条。在最长根长中播种苗和组培苗与分株苗、叶插苗之间存在显著差异,其中分株苗根最长,为54.57 mm,叶插苗根长最短,为6.59 mm。播种苗和组培苗根粗无显著差异,2 种育苗方式分别与叶插苗和分株苗根粗存在显著差异,其中分株苗根最粗,为1.54 mm,叶插苗根最细,为0.23 mm。4 种育苗方式所育种苗的根体积之间存在显著差异,其中分株苗根体积远大于其他3 种育苗方式,为5 823.5 mm3,叶插苗根体积远小于其他3 种育苗方式,为11.59 mm3。分株育苗相较其他3 种育苗方式根系更健壮。
图1 4 种育苗方式的露薇根系比较
表3 不同育苗方式露薇花种苗地下部根性状比较
2.2.3 不同育苗方式对露薇花种苗地上、地下部分鲜质量、干质量的影响 由表4 可以看出,播种苗、叶插苗、组培苗地上部及根鲜质量和干质量与分株苗存在显著差异且数值远大于其他3 种育苗方式。播种苗、叶插苗、组培苗与分株苗地上鲜质量分别相差9.49 g、9.34 g、9.41 g。播种苗、叶插苗、组培苗与分株苗根鲜质量分别相差1.58 g、1.556 g、1.567 g。
表4 不同育苗方式露薇花幼苗鲜质量、干质量的比较
2.2.4 不同育苗方式对露薇花幼苗形态指标的影响由表5 可以看出,播种苗和组培苗分别与叶插苗、分株苗的株高存在显著差异,分株苗最高,为33.91 mm,叶插苗最矮,为5.31 mm。播种苗、叶插苗和组培苗的茎粗无显著差异,3 种育苗方式分别与分株苗存在显著差异,分别相差32.11、33.47、33.60 mm。播种苗、叶插苗和组培苗叶片数无显著差异,3 种育苗方式所育种苗的叶片数均较少,分别为6 片、8片、10 片,分株苗叶片数最多,为18 片。叶插苗和组培苗冠幅无显著差异,2 种育苗方式分别与播种苗、分株苗冠幅存在显著差异,其中分株的种苗冠幅最大,为104.37 mm,播种苗冠幅最小,为22.145 mm。
表5 不同育苗方式露薇花幼苗形态比较
由表6 可以看出,4 种育苗方式总根长存在显著差异,分株苗总根长最长,为4 247.36 mm,叶插苗总根长最短,为40.82 mm。 播种苗、分株苗分别与叶插苗和组培苗根系平均直径存在显著差异,分株苗根系平均直径最大,为0.88 mm,叶插苗和组培苗根系平均直径均较小,分别为0.55 mm、0.58 mm。4 种育苗方式的根表面积存在显著差异,分株苗根系表面积最大,为11 532.34 mm2,叶插苗根系表面积最小,为74.4 mm2。分株苗分别与播种苗、叶插苗和组培苗的根尖数存在显著差异,分株苗根尖数最多,为696 个。
表6 不同育苗方式露薇花幼苗根系比较
由图2 可以看出,分株苗的根系虽种苗时期生长发育较好,但后期分株苗根系生长缓慢,后期总根长变短,根体积增速缓慢,根表面积由孕蕾期开始变小,表明分株苗寿命较短。播种苗在孕蕾期前根系生长缓慢,孕蕾期后根系生长发育迅速,表明播种苗生长旺盛,寿命较长。
图2 播种苗、分株苗不同时期根系
本研究发现分株苗前期长势最好,种苗形态与根的形态优势明显,可能是因为分株育苗采用的材料是无病虫害、生长健壮的吸芽。除此之外,试验发现分株苗形态呈现顶芽异常、叶片徒长、叶型细长、植株过高以及株型异常等现象,并且相较组培和播种苗,分株苗根系发黄,失去原有品种优良性状,这可能是由于病毒的侵染或是遗传性状分离和变异造成的。 试验显示分株苗繁殖率低,限制了繁殖量与大规模生产,这与林秀芳[6]的结论相一致。
试验发现叶插育苗不能作为规模化生产种苗的最佳选择,原因在于其虽然具有易取材、成本低[7]的优势,但仍存在许多不足之处,比如材料数量有限、栽培管理有难度,叶片容易腐烂等,这些缺点限制了叶插繁殖的规模化生产应用。
播种苗叶色绿、苗壮、生长旺盛,这与魏国平等[8]的观点一致。 本试验认为对露薇花繁殖而言,组培是比播种更为有效的繁殖方法,但Cristescu Mihaela等[3]认为播种育苗是露薇花繁殖有效方法,2 个结论存在差异性,分析其原因,一是Cristescu Mihaela等人的结论是在只研究播种繁殖一种繁育方式的情况下得出的,而本试验是在对比4 种繁育方式后得到的结论;二是本试验过程中播种苗显现出一系列不足,如发芽率较低且出苗不齐,前期长势慢,用于规模化生产种子用量大, 优质种子价格较高,育苗成本增加。
本试验结果显示,组培繁殖是露薇花的最优繁殖方式,原因在于组培繁殖具有存活率高、繁殖系数大、能保持原有的优良性状以及出苗齐、可工厂化生产等优势。组织培养不仅可以脱毒与快繁露薇花,还能在育种与基因改良方面发挥作用,尽管目前国内外只对露薇花快速繁殖技术有基础研究,但组培繁育技术仍具有极大发展潜力。技术试验中也发现了种苗长势较弱这一不足之处,究其原因可能与露薇花的组织培养技术还未形成完整的体系有关。
1)露薇花播种育苗出苗快,生根和成苗时间较短,种苗长势优良,但出苗率较低。
2)露薇花叶插育苗取材容易,成活率高,但生根时间较长,生长周期长,材料数量有限。
3)露薇花分株育苗植株叶片数多且大、叶片肥厚、茎秆粗壮、根系健壮,但繁殖系数低。
4)露薇花组培育苗存活率高、繁殖系数高,是工厂化育苗的有效方法。