IBA處理對(duì)美國(guó)木豆樹扦插生根及其生理生化的影響

畢會(huì)濤， 王言歌， 申潔梅， 權(quán)金娥

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.河南省經(jīng)濟(jì)林和林木種苗工作站，河南 鄭州 450002)

美國(guó)木豆樹(catalpabignonioides)俗名南梓木、美國(guó)梓木、印第安木豆樹等，原產(chǎn)北美洲，是紫葳科(Bignoniaceae)梓屬(Catalpa)落葉喬木。在美國(guó)東部和南部各州以及加拿大東部均有分布；近年來中國(guó)內(nèi)蒙古、遼寧等省有引種栽培[1]。美國(guó)木豆樹在北美主要用于街道和庭院綠化，其春可觀葉，夏可觀花，秋可觀果，且樹冠寬闊，常用作開闊地帶上風(fēng)處的防風(fēng)屏障樹[2]。在魏左平等[3]研究的260種園林植物中，美國(guó)木豆樹被評(píng)為一級(jí)園林植物樹種，可見其景觀綠化效果最佳，是珍貴的園林綠化樹種。目前美國(guó)木豆樹繁殖技術(shù)研究報(bào)道較少，但作為紫葳科梓樹屬的同屬植物，其繁殖技術(shù)等研究較多，如盛淑艷等[4]對(duì)黃金樹育苗技術(shù)做了簡(jiǎn)單介紹；桂炳中等[5]對(duì)黃金樹的播種繁殖和扦插繁殖及其栽培管理進(jìn)行了初步研究。為了大力推廣美國(guó)木豆樹在中國(guó)的引種栽培，需要大量快速地繁育苗木。然而在研究過程中卻發(fā)現(xiàn)，美國(guó)木豆樹播種繁殖困難，其種子休眠特性，及生根發(fā)芽緩慢嚴(yán)重制約了其快速繁殖[3]；目前，國(guó)內(nèi)種子資源有限，制約了其大面積生產(chǎn)與應(yīng)用。扦插繁殖是目前最為經(jīng)濟(jì)有效的繁殖手段，且可保持母本優(yōu)良性狀、提前開花結(jié)實(shí)、加快苗木繁殖推廣[6]。因此，開展美國(guó)木豆樹扦插快繁技術(shù)，有利于其種苗產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與推廣應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)外有關(guān)美國(guó)木豆樹嫩枝扦插技術(shù)的系統(tǒng)性研究尚未開展。自外源激素吲哚丁酸(IBA)被報(bào)道可促進(jìn)植物不定根的形成，甚至比IAA更有效以來，IBA已廣泛應(yīng)用于植物扦插繁殖研究[7]。多數(shù)研究結(jié)果表明，經(jīng)IBA處理的植物插穗，生根率高于未經(jīng)處理的插穗[8-9]。白磊等[10]研究發(fā)現(xiàn)，外源生長(zhǎng)素處理可加速插穗根原基形成。當(dāng)外源激素使用量過少或過多，會(huì)打破內(nèi)源激素的平衡，使不同激素間協(xié)同作用受到干擾，不利于插穗生根[8]。因此，本研究以美國(guó)木豆樹當(dāng)年生嫩枝插穗為試驗(yàn)材料，通過研究不同IBA質(zhì)量濃度處理對(duì)其插穗生根指標(biāo)的影響，篩選適宜美國(guó)木豆樹嫩枝插穗生根的最佳IBA質(zhì)量濃度處理，通過插穗生根過程中生理指標(biāo)的變化，揭示其扦插繁殖生根機(jī)理，不僅為美國(guó)木豆樹的扦插繁殖提供理論依據(jù)，也為大量快速地繁育苗木提供實(shí)踐參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料、處理和樣品采集

以河南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)區(qū)3 a生美國(guó)木豆樹為母樹選取當(dāng)年6月中旬嫩枝枝條為試材。在扦插當(dāng)天選取無病害、強(qiáng)健母樹，在其枝干上剪取當(dāng)年春季新萌發(fā)粗細(xì)和長(zhǎng)短一致，直徑為0.6～0.8 cm的枝條，枝條修剪成長(zhǎng)為12～15 cm插穗。插穗上端平剪，下端斜修剪成距芽約1 cm處呈45°的切口。

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共分為4個(gè)處理組，每組3次重復(fù)，每重復(fù)80根插穗。將修剪好的插穗每80根為一捆，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的多菌靈可濕性粉劑800倍液浸泡基部1 min，再分別利用IBA質(zhì)量濃度為0(清水對(duì)照，CK)、500 mg·L-1(T1)、1 000 mg·L-1(T2)和1 500 mg·L-1(T3)的溶液浸泡插穗基部1 h。插穗扦插后，在扦插0、7、15、25 和35 d分別采取不同處理的插穗，每個(gè)處理每次隨機(jī)取6根，用以觀察記錄其形態(tài)指標(biāo)變化；其次，隨機(jī)再取插穗6根，沖洗泥沙，擦干水分，盡快剝?nèi)〔逅牖? cm內(nèi)的皮層，剪碎后用錫箔紙包裹投入液氮，然后，帶回實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)入超低溫冰箱-80 ℃保存?zhèn)溆?，后續(xù)用以測(cè)定氧化酶活性和內(nèi)源激素含量。

1.2 扦插及插后管理

嫩枝扦插試驗(yàn)利用全光照噴霧扦插育苗技術(shù)。周圍用磚圍成長(zhǎng)5 m、寬4 m、深0.5 m扦插池，扦插池內(nèi)基質(zhì)為(m(純凈細(xì)河沙)∶m(蛭石)∶m(珍珠巖)=3∶1∶1)；距扦插池上方1.5 m處安裝自動(dòng)噴霧系統(tǒng)，自動(dòng)噴霧系統(tǒng)上方布設(shè)遮陰網(wǎng)。扦插前1周，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的多菌靈可濕性粉劑800倍液均勻噴灑扦插池和基質(zhì)，同時(shí)晾曬基質(zhì)。扦插當(dāng)天用水澆透苗床基質(zhì)，扦插的深度為7～8 cm，密度為40根·m-2。扦插后，每天8：00—18：00進(jìn)行水分控制，噴水間隔和時(shí)間采用北京林科院制作的定時(shí)器控制，為了保持葉片水分，定時(shí)器每隔30 min噴霧1次；夏季高溫天氣為了防止葉片缺水萎焉脫落，每天在11：00—16：00用遮陽網(wǎng)對(duì)插穗進(jìn)行遮陰?？諝鉂穸缺３衷?0%左右，扦插基質(zhì)濕度保持在50%左右，以手握成團(tuán)松手即散為宜。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 生根性狀 為了準(zhǔn)確觀察插穗基部形態(tài)學(xué)變化，從扦插第5 天后，每隔1 d隨機(jī)選取每組插穗3根進(jìn)行觀察和記錄。第40 天調(diào)查扦插池內(nèi)所有插穗生根情況，先統(tǒng)計(jì)生根率；再利用愛普生Epson Perfection 4990 photo根系分析儀(日本，長(zhǎng)野)測(cè)定每組插穗根的直徑、最長(zhǎng)根長(zhǎng)及生根量。

生根率/%=(生根插穗數(shù)/供試插穗總數(shù))×100%

(1)

根直徑/mm=根直徑之和/總根數(shù)

(2)

最長(zhǎng)根長(zhǎng)/cm=根長(zhǎng)之和/總根數(shù)

(3)

生根量=生根量之和/總根數(shù)

(4)

1.3.2 氧化酶活性和內(nèi)源激素指標(biāo)測(cè)定 過氧化物酶(POD)活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚染色法，單位:μg·g-1·min-1；多酚氧化酶(PPO)活性測(cè)定采用鄰苯二酚法，單位:U·g-1；吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性測(cè)定采用比色法[11]，單位:μg·g-1·min-1；超氧化物歧化酶(SOD)活性測(cè)定采用NBT光化還原法[12]，單位:U·g-1；每個(gè)樣品重復(fù)3次。植物內(nèi)源激素提取參照何崇單等[13]的方法，通過酶標(biāo)儀(美國(guó)、BioTek公司、ELx800TM)測(cè)定生根相關(guān)的內(nèi)源激素吲哚乙酸(IAA)、脫落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和細(xì)胞分裂素(ZR)含量，激素測(cè)定方法采用間接酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)，單位ng·g-1；每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2017軟件來處理，采用SPSS 24.0進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析，Origin 8 軟件作圖。其中，采用Duncan法進(jìn)行多重比較，Mean±SE形式表示試驗(yàn)結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 美國(guó)木豆樹插穗生根過程中基部形態(tài)觀察及分期

對(duì)美國(guó)木豆樹插穗生根形態(tài)學(xué)觀測(cè)結(jié)果表明，扦插第 7 天后，插穗基部開始產(chǎn)生乳白色愈傷組織(圖1-A)；10～15 d愈傷組織逐漸變大，且變?yōu)闇\橘黃色；16～25 d愈傷組織開始突起，即根原基期 (圖1-B)；26～30 d愈傷組織內(nèi)根原基繼續(xù)分化，一些插穗基部皮層長(zhǎng)出不定根(圖1-C)；31～40 d插穗基部伸出不定根且根系不斷伸長(zhǎng) (圖1-D)。因此，可把美國(guó)木豆樹嫩枝插穗生根過程劃分為4個(gè)階段：扦插后第1天為初始期，2～15 d為愈傷期，16～25 d為根原基期，26～40 d為不定根產(chǎn)生與伸長(zhǎng)期。

A:愈傷組織; B:根原基形成; C:不定根產(chǎn)生; D:不定根伸長(zhǎng)

2.2 不同質(zhì)量濃度IBA處理對(duì)插穗生根狀況的影響

不同質(zhì)量濃度IBA處理對(duì)插穗生根性狀的影響見表1，不同質(zhì)量濃度IBA處理對(duì)插穗生根率影響達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。質(zhì)量濃度為1 000 mg·L-1的T2處理生根率最高，生根率達(dá)到84.00%；其次為T3處理；CK的生根率最低為8.00%；最高濃度T3處理的生根率為60.00%?？梢?，插穗濃度過高或者過低都不利于美國(guó)木豆樹插穗生根。T2和T3處理的根直徑、生根量和最長(zhǎng)根長(zhǎng)均顯著高于T1處理與CK(P<0.05)，T1與CK的根直徑、生根量和最長(zhǎng)根長(zhǎng)差異不顯著?？偟内厔?shì)為，IBA處理質(zhì)量濃度高的略高于處理質(zhì)量濃度低的，T2處理生根率、生根量均顯著高于其他處理。分析結(jié)果表明，質(zhì)量濃度為1 000 mg·L-1的T2處理對(duì)美國(guó)木豆樹嫩枝插穗生根的影響最好。

表1 不同質(zhì)量濃度IBA對(duì)插穗生根性狀的統(tǒng)計(jì)分析Table 1 Statistical analysis of rooting characters of cutting with different mass concentration IBA

注：表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤；在同一列中標(biāo)有不同字母為差異顯著，相同字母為差異不顯著。大寫字母(A,B,C,D)為P<0.01，小寫字母(a,b,c,d)為0.01

Note: The values in the table are mean ± standard error; If there are different letters marked in the same column, the different is significant, if there are the same letters, the difference is not significant. Capital letters (A, B, C, D) meanP<0.01, while lowercase letters mean 0.01

2.3 不同質(zhì)量濃度IBA處理對(duì)插穗生根過程中氧化酶活性的影響

與CK相比，經(jīng)不同IBA質(zhì)量濃度處理的插穗，生根階段POD活性均隨著扦插時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯升高(圖2-A)。T1、T2和T3處理的POD活性在不定根伸長(zhǎng)期最高，分別為2 673.19、2 763.31和2 378.60 ug·g-1·min-1。不定根伸長(zhǎng)期，處理組的POD活性平均值比扦插初始期增加了約7倍。從整體變化幅度上看，在生根發(fā)育過程中T2處理POD酶活性明顯高于其他處理。因此，用1 000 mg·L-1IBA溶液處理插穗能明顯提高POD活性。

不同IBA質(zhì)量濃度處理的美國(guó)木豆樹插穗PPO活性并非隨IBA質(zhì)量濃度增加而增加(圖2-B)。相比其他處理，T2處理在愈傷期、根原基期和不定根產(chǎn)生期的PPO活性均最高。這表明，用1 000 mg·L-1IBA溶液處理插穗能提高PPO活性。在不定根伸長(zhǎng)期，所有處理的PPO酶活性最高，這表明PPO活性對(duì)根伸長(zhǎng)有明顯促進(jìn)作用。

在初始期、愈傷期和根原基期IBA處理的插穗隨著扦插時(shí)間延長(zhǎng)與CK的 IAAO活性差異越大。不定根伸長(zhǎng)期IAAO活性最低。除愈傷期外，T1處理的IAAO活性均最高。數(shù)據(jù)表明，IBA誘導(dǎo)條件下，IAAO活性對(duì)根原基形成影響最大，且較低濃度500 mg·L-1的效果最好(圖2-C)。

由圖2-D可知，扦插生根過程中，美國(guó)木豆樹插穗SOD酶活性呈先上升后下降的趨勢(shì)。處理組在愈傷期達(dá)最大值，之后明顯下降，不定根產(chǎn)生期，T2處理明顯升高，說明SOD酶對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)和不定根產(chǎn)生有促進(jìn)作用。從整體變化幅度上看，IBA處理的插穗SOD活性明顯高于對(duì)照；除根原基期外，1 000 mg·L-1IBA處理插穗能明顯提高SOD活性，說明IBA對(duì)插穗扦插生根有促進(jìn)作用；不同處理插穗SOD活性并非隨IBA質(zhì)量濃度增加而增加。

2.4 不同質(zhì)量濃度IBA處理對(duì)插穗生根過程中激素含量的影響

與CK相比，在插穗整個(gè)生根過程中除根原基期之外，T2和T3處理的IAA含量均顯著高于CK和T1處理；在初始期和不定根伸長(zhǎng)期，T2處理和T3處理的IAA含量相差不大，其他3個(gè)時(shí)期，T2和T3處理的IAA含量差異顯著(圖3-A)。整體上看，IBA處理的IAA含量均高于CK；在不定根產(chǎn)生期，各處理的IAA含量較高。這些結(jié)果表明，IBA可促進(jìn)插穗IAA含量增加，尤其是利用T2和T3來處理插穗能明顯促進(jìn)插穗IAA含量增加。

CK在整個(gè)生根過程中ABA含量偏高，并且插穗生根過程中ABA含量處于平穩(wěn)狀態(tài)；與CK相比，T2處理在整個(gè)生根過程中ABA含量最低；在愈傷期、根原基期和不定根產(chǎn)生期，IBA處理的ABA含量均顯著低于CK(圖3-B)。這些結(jié)果表明，外源激素IBA處理插穗后明顯抑制ABA含量增加，ABA含量的降低有利于插穗不定根產(chǎn)生，尤其濃度為1 000 mg·L-1IBA處理后影響插穗生根最明顯。

CK在整個(gè)生根過程中GA3含量偏低，其中在愈傷期、根原基期和不定根伸長(zhǎng)期GA3含量最低(圖3-C)；在愈傷期、不定根產(chǎn)生和不定根伸長(zhǎng)期T3處理的GA3含量最高；從整體上看，IBA處理的GA3含量明顯高于CK，并且隨著IBA質(zhì)量濃度的增加GA3含量也增加。這些結(jié)果表明，IBA促進(jìn)插穗GA3含量增加，并呈現(xiàn)濃度的依賴性。

與CK相比，在整個(gè)生根過程中IBA處理的ZR含量較低，并且隨著IBA質(zhì)量濃度的增加ZR含量隨之降低(圖3-D)。在初始期和愈傷期，T2和T3的ZR含量均顯著高于CK；然而，根原基期、不定根產(chǎn)生與伸長(zhǎng)期，處理組的ZR含量均顯著低于CK，尤其是在不定根產(chǎn)生期。結(jié)果表明，IBA處理插穗后根原基產(chǎn)生前期促進(jìn)ZR含量升高，根原基產(chǎn)生后期插穗ZR含量降低，外源IBA質(zhì)量濃度對(duì)插穗ZR含量影響不明顯。

圖2 IBA處理對(duì)插穗生根過程中氧化酶活性的影響

圖3 IBA處理對(duì)插穗生根過程中激素含量的影響

3 討論

3.1 不同質(zhì)量濃度IBA處理對(duì)美國(guó)木豆樹插穗生根率的影響

難生根樹種促進(jìn)生根研究是一個(gè)重要研究課題，目前許多難生根樹種利用不同外源激素可顯著促進(jìn)其生根[15]。本研究中清水(CK)處理結(jié)果表明,只有8.0%的當(dāng)年生嫩枝插穗生根，表明美國(guó)木豆樹為難生根的樹種。有研究報(bào)道，相比其他植物外源激素,IBA誘導(dǎo)難生根樹種生根效果最明顯，如姜宗慶等[16]研究不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(IBA、NAA、ABT)對(duì)銀杏扦插生根的影響，王小玲等[11]利用外源激素(IBA、GGR6)處理四倍體刺槐硬枝插穗，以及藍(lán)金宣等[17]利用不同外源激素(IAA、IBA)處理細(xì)子龍插穗。本研究發(fā)現(xiàn),IBA處理能顯著提高美國(guó)木豆樹插穗生根率，其中1 000 mg·L-1IBA處理生根率最高為84.0%，比對(duì)照提高10倍多。對(duì)IBA處理美國(guó)木豆樹扦插生根的形態(tài)觀察，在插穗扦插第7天，IBA處理組提前出現(xiàn)愈傷組織(圖1-A)，而對(duì)照組未出現(xiàn)愈傷組織；從插穗生根過程中形態(tài)變化結(jié)果可以說明，利用外源IBA不僅明顯提高了生根率，而且加快不定根提前產(chǎn)生，這一結(jié)果與周再知等[18]利用IBA對(duì)裸花紫珠扦插生根研究以及王小玲等[11]利用IBA對(duì)四倍體刺槐扦插生根研究結(jié)果一致。

3.2 不同質(zhì)量濃度IBA對(duì)美國(guó)木豆樹插穗生根生理生化的影響

3.2.1 IBA對(duì)插穗生根相關(guān)氧化酶活性的影響 POD是與生根關(guān)系非常密切的氧化酶，能夠調(diào)節(jié)體內(nèi)IAA水平，在根的形成過程中影響著根原始體的啟動(dòng)與不定根的形成[19]。宋金耀等[20]認(rèn)為，POD活性峰值的出現(xiàn)往往伴隨著根原基分化和不定根的形成。插穗扦插生根過程中POD能夠促進(jìn)木質(zhì)素的合成以及木栓層的形成，加強(qiáng)細(xì)胞壁剛性，參與抗氧化自由基清除[21]。本試驗(yàn)中，美國(guó)木豆樹插穗扦插生根過程中處理組POD活性一直處于升高的趨勢(shì)；由此可見，POD活性的升高不但有利于美國(guó)木豆樹插穗根原基分化和不定根產(chǎn)生，也增強(qiáng)新生根系的細(xì)胞壁強(qiáng)度，降低了插穗在離體環(huán)境中的脅迫程度。相比IBA處理組，對(duì)照組POD活性偏低，說明外源IBA可提高美國(guó)木豆樹插穗POD活性，促進(jìn)不定根形成。

PPO 活性與植物不定根的形成聯(lián)系密切，酚類物質(zhì)在不定根形成和發(fā)育過程中起到了非常重要的作用。有研究認(rèn)為，PPO能夠催化酚類物質(zhì)和IAA 形成“IAA-酚酸復(fù)合物”的生根輔助因子，從而促進(jìn)不定根的形成[22]。在葡萄、山茶的不定根誘導(dǎo)期，PPO活性有上升趨勢(shì)[23-24]。本試驗(yàn)中，插穗扦插愈傷期、根原基和不定根產(chǎn)生期PPO活性高于初始期，可能原因是大量生根階段高活性PPO有助于生根；且IBA處理組PPO酶活性高于對(duì)照組，說明外源IBA能提高PPO活性，促進(jìn)美國(guó)木豆樹插穗愈傷組織的產(chǎn)生以及不定根的形成。這一結(jié)果與王小玲等[11]用IBA處理四倍體刺槐插穗引起PPO活性大幅上升，促進(jìn)大量不定根產(chǎn)生結(jié)果一致。PPO 活性在美國(guó)木豆樹插穗不定根伸長(zhǎng)期顯著提高，原因可能是插穗生根后體內(nèi)生根促進(jìn)因子“IAA-酚酸復(fù)合物”相繼增多，有利于不定根生長(zhǎng)和伸長(zhǎng)[25]。

IAAO通常被認(rèn)為是POD的同源異構(gòu)體，其主要功能是氧化脫羧IAA，在酚類化合物存在時(shí)，IAA氧化產(chǎn)物可促進(jìn)根原基的形成[26]。本試驗(yàn)中，美國(guó)木豆樹插穗扦插根原基期的IAAO活性高于其他時(shí)期，說明IAAO活性能有效促進(jìn)插穗根原基的分化和形成。HUSEN[27]發(fā)現(xiàn)，外源激素處理的插穗IAAO活性顯著高于未經(jīng)處理插穗。在整個(gè)美國(guó)木豆樹插穗扦插生根過程中，處理較對(duì)照IAAO酶活性高，說明外源IBA提高IAAO活性，促進(jìn)插穗不定根的產(chǎn)生。這一結(jié)果與王小玲等[11]在IBA處理四倍體刺槐莖段根原基分化時(shí)，IAAO活性顯著增高的結(jié)論一致。

有研究認(rèn)為，SOD能有效清除植物在逆境中形成的自由基和活性氧，是保護(hù)酶系統(tǒng)的重要組成部分，影響著植物的發(fā)育過程，與植物生根密切相關(guān)[28]。在紫薇[29]、銀杏[16]和東京野茉莉[30]的生根發(fā)育過程中，處理和對(duì)照SOD活性呈先上升后降低的趨勢(shì)。本試驗(yàn)中，插穗扦插生根過程中SOD活性愈傷期最高，之后降低。不定根產(chǎn)生期，T2處理顯著升高，之后又降低，說明SOD活性有助于愈傷組織誘導(dǎo)和不定根產(chǎn)生，SOD活性在愈傷組織和不定根產(chǎn)生期，基部的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和超氧陰離子大量積累，SOD活性增強(qiáng)，且在插穗生根過程中，IBA處理組SOD酶活性高于對(duì)照，表明IBA處理可以提高SOD活性，提高插穗防御能力，促進(jìn)美國(guó)木豆樹插穗愈傷組織的產(chǎn)生以及不定根的形成。

3.2.2 IBA對(duì)插穗生根相關(guān)內(nèi)源激素的影響 內(nèi)源激素水平的高低與插穗生根能力密切相關(guān)，外源激素可以通過調(diào)節(jié)內(nèi)源激素水平，間接影響不定根形成及根系的形成和發(fā)育[31]。徐繼忠等[32]研究表明，桃樹硬枝插穗根原基形成過程中，IAA含量逐漸升高，在不定根突出表皮前，IAA含量達(dá)到高峰。詹亞光等[33]的白樺試驗(yàn)表明，IAA含量高峰與根原基出現(xiàn)的高峰一致，較高含量的 IAA對(duì)根原基的發(fā)生有誘導(dǎo)作用；本試驗(yàn)中，美國(guó)木豆樹插穗扦插過程中內(nèi)源IAA變化的趨勢(shì)也支持了以上研究結(jié)論。周再知等[18]認(rèn)為，對(duì)裸花紫珠 IAA 升高的原因可能是使用外源生長(zhǎng)激素IBA處理，促進(jìn)了不定根的形成。在美國(guó)木豆樹扦插初始期、愈傷期、不定根產(chǎn)生期和伸長(zhǎng)期，處理組T2和T3插穗內(nèi)源IAA始終高于對(duì)照，這可能是IBA影響了內(nèi)源IAA的合成，或是IBA影響了與內(nèi)源IAA合成相關(guān)的一些氧化酶活性的緣故。

ABA一般被認(rèn)為是扦插生根的抑制劑，抑制細(xì)胞分裂。本研究結(jié)果表明，美國(guó)木豆樹插穗扦插愈傷期、根原基期，內(nèi)源ABA含量降低，這與張錦春等[34]研究沙生檉柳插穗扦插生根過程中內(nèi)源ABA變化結(jié)果一致，說明較低的內(nèi)源ABA含量有利于生根。美國(guó)木豆樹扦插生根過程中，IBA處理組內(nèi)源ABA含量普遍低于對(duì)照組，可能是由于IBA影響內(nèi)源ABA的合成，致使內(nèi)源ABA含量下降，從而提高了生根力，這與多數(shù)研究結(jié)果類似[32-35]。

GA的作用主要是促進(jìn)植物莖的伸長(zhǎng)和細(xì)胞分裂等，對(duì)插穗生根的影響比較復(fù)雜，一些研究支持GA抑制插穗不定根的形成[36]，但也有研究認(rèn)為，GA可促進(jìn)插穗不定根的形成。NANDA等[37]研究認(rèn)為，GA可以顯著誘導(dǎo)牽牛木質(zhì)化插穗根原基分化及不定根的形成，促進(jìn)插穗生根。潘瑞熾等[38]認(rèn)為，GA在較高質(zhì)量濃度時(shí)抑制不定根的形成，但這種抑制作用是局部的。本試驗(yàn)扦插生根過程中，GA含量處于緩慢降低趨勢(shì)，說明較低質(zhì)量濃度GA含量有利于插穗生根。在整個(gè)生根過程中，IBA處理GA含量整體高于對(duì)照；表明IBA處理加速了插穗GA的合成，對(duì)美國(guó)木豆樹的扦插生根有利。

整個(gè)生根過程中，美國(guó)木豆樹ZR含量處于緩慢降低趨勢(shì)，說明較高水平的ZR有利于插穗愈傷組織的誘導(dǎo)、較低質(zhì)量濃度ZR含量有利于插穗生根，這一結(jié)論與王小玲等[11]研究四倍體刺槐扦插過程中ZR降低則有利于不定根形成結(jié)果一致。相比對(duì)照組，美國(guó)木豆樹插穗扦插生根過程中IBA處理組ZR含量動(dòng)態(tài)變化顯著，且在根原基期之前，T2和T3處理組插穗ZR含量高于對(duì)照，原因可能是IBA加速了插穗內(nèi)源ZR的合成，對(duì)美國(guó)木豆樹的扦插生根有利，與周再知等[17]裸花紫珠插穗經(jīng)IBA處理后引起插穗ZR含量下降的結(jié)論相反。影響美國(guó)木豆樹扦插生根的因素有諸多方面，還有其他影響生根發(fā)育的因素還有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，當(dāng)插穗IBA質(zhì)量濃度為1 000 mg·L-1時(shí)，插穗的生根率(84.0%)、生根量(22.0個(gè))和根直徑(2.19 mm)等生根性狀最佳，CK插穗生根能力最差。從整體上看，IBA處理的插穗氧化酶POD、PPO、IAAO和SOD活性明顯高于CK，在愈傷期、根原基期和不定根產(chǎn)生期，T2處理的POD、PPO活性顯著高于其他處理。處理組T2和T3插穗內(nèi)源激素IAA和GA3含量明顯高于CK，ABA含量明顯低于CK，ZR含量根原基期前整體高于CK，根原基期后整體低于CK。由此可見， IBA可顯著影響與生根相關(guān)的氧化酶活性、內(nèi)源激素含量，促進(jìn)不定根形成。植物插穗生根過程的機(jī)制較為復(fù)雜，影響美國(guó)木豆樹插穗生根的生理生化因素也是多方面的，故深入研究其扦插繁殖的生根機(jī)制仍需要大量實(shí)踐探索，以及通過分子生物學(xué)技術(shù)手段進(jìn)一步探索研究。