插穗酚含量對榛子扦插生根的影響

李大威

(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測院，遼寧 沈陽 110122)

有研究表明[1-2]，植物體內(nèi)酚類物質(zhì)可與某些植物激素相互作用，通過影響植物體內(nèi)激素水平(如IAA生長素)以及某些酶(PPO多酚氧化酶，POD過氧化物酶)的含量或活性，從而影響插穗的生根率，因此，酚類物質(zhì)含量在一定程度上可影響插穗扦插生根率。本文對不同扦插時期以及扦插后不同天數(shù)榛子插穗酚含量進行測定分析，以探求酚含量與榛子扦插生根的關(guān)系。

1 材料與方法

試驗地點設(shè)在北京林業(yè)大學(xué)教學(xué)試驗基地。

1.1 試驗設(shè)計

①不同扦插時期的酚含量和生根率。分別于3月20日、6月1日、6月15日和7月5日選取歐洲榛Corylusavellana和雜交榛Corylusheterophylla×C.avellana枝條制穗進行扦插，扦插前取各個時期插穗韌皮部進行酚含量測定。

②不同穗條來源插穗對扦插生根的影響。于 2007年7月5日，以歐洲榛5 年生母樹根蘗萌條、3年生母樹樹冠條、5年生母樹樹冠條、5年生母樹截干萌條制穗扦插。基質(zhì)為珍珠巖與蛭石體積比為2∶1，用IBA 100 mg·L-1處理穗材2 h。

③生根過程的酚含量變化。歐洲榛于7月5日扦插，將插穗用IBA 100 mg·L-1處理2 h，扦插后間隔3 d取插穗韌皮部液氮保存測定酚含量。扦插后60 d測定生根率。

1.2 測定方法

稱取0.25 g榛子插穗韌皮部鮮樣，加PVP研磨，加80%丙酮(pH=6.5) 25 mL勻漿后轉(zhuǎn)移置于三角瓶中，水浴恒溫60 ℃，浸提1 h后，轉(zhuǎn)移上清液于試管中，再加入80%丙酮(pH=6.5)25 mL于三角瓶中，重復(fù)上述過程，兩次提取的上清液全部轉(zhuǎn)移至試管中，然后轉(zhuǎn)移至茄形瓶，70 ℃旋轉(zhuǎn)蒸干。加入10 mL蒸餾水溶解，轉(zhuǎn)移于離心管內(nèi)，低溫冷凍離心(4 ℃ 4 000 r·min-1)20 min，提取上清液，即為酚的提取物質(zhì)[3-4]。

酚物質(zhì)總量的測定：試管中加入4 mL蒸餾水，加入酚類提取物1 mL，加入5 mL顯色劑(酒石酸鐵溶液)，用磷酸緩沖液(pH=7.5)定容至25 mL，搖勻，靜置15 min。用分光光度計測定波長540 nm的OD值。采用鄰苯二酚為標(biāo)準(zhǔn)樣品，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算每克鮮樣中總酚含量[3-4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時期酚含量與插穗生根的關(guān)系

由圖1可知，歐洲榛和雜交榛硬枝扦插期(3月20日)的插穗內(nèi)酚類物質(zhì)含量最高，分別達(dá)到了78.6 μg·g-1和69.7 μg·g-1，但此期歐洲榛的生根率只有16.2%，而雜交榛則無法生根。嫩枝扦插的3個時期(6月1日、6月15日、7月5日)兩品種插穗內(nèi)酚類物質(zhì)都明顯低于硬枝插穗，但插穗生根率明顯高于硬枝扦插的生根率。在嫩枝扦插期，隨著采穗枝條的逐漸生長，所采插穗體內(nèi)的酚類物質(zhì)逐漸增多，插穗生根率也逐漸增高。通過對嫩枝扦插期的生根率和酚類物質(zhì)進行相關(guān)性分析可以看出，雜交榛和歐洲榛的嫩枝插穗酚類含量與生根率相關(guān)系數(shù)分別為0.889 77和0.999 56，呈正相關(guān)關(guān)系。究其原因是在柔嫩組織中細(xì)胞代謝活躍，一定量酚類物質(zhì)的存在，對細(xì)胞恢復(fù)分裂分生能力，進而誘發(fā)根原基的形成有一定的促進作用。硬枝插穗雖然酚含量高，但其細(xì)胞處于休眠狀態(tài)，酚類物質(zhì)不但不能促進生根，反而對生根有一定的抑制作用[4]。因此，一定的酚類物質(zhì)含量在嫩枝扦插生根過程中對生根有利，對硬枝扦插生根不利。也有學(xué)者[5]研究在硬枝扦插或者個別含酚類物質(zhì)較高植物的嫩枝扦插前對其插穗進行處理，在一定程度上可消除酚類物質(zhì)對生根的抑制作用。

圖1 不同時期酚類含量與生根率的關(guān)系

2.2 不同穗材來源與生根的關(guān)系

從表1可以看出，不同來源插穗體內(nèi)酚含量由高到低的順序依次為5年生母樹截干萌條>5年生母樹樹冠條>3年生母樹樹冠條>5年生母樹根蘗萌條。試驗發(fā)現(xiàn)，4種來源插穗枝條長勢由壯到弱依次為5 a母樹截干萌條、5 a母樹樹冠條、3 a母樹樹冠條、5 a母樹根蘗萌條，生根率的趨勢與插穗長勢表現(xiàn)一致，基本可判定枝條長勢越壯其體內(nèi)的酚含量越高，插穗生根率也越高。

表1 不同插穗的酚含量與生根率

2.3 生根過程中酚含量變化

由圖2可知，在扦插后6 d(愈傷組織形成之前)植物體內(nèi)酚含量呈上升趨勢，其原因是插穗離體后，為了適應(yīng)逆境，其加速了自身體內(nèi)酚類物質(zhì)的合成，新合成的酚類物質(zhì)不但可以通過還原反應(yīng)降低插穗內(nèi)環(huán)境中的氧含量，還可以釋放出氫，通過氫與植物體內(nèi)自由基的結(jié)合，進而終止因自由基引發(fā)的連鎖反應(yīng)，最終阻止氧化反應(yīng)繼續(xù)進行，實現(xiàn)插穗離體后的自我保護。

扦插后第6～9 d(愈傷組織形成期)，插穗體內(nèi)酚類物質(zhì)含量逐漸降低，其原因是插穗切口愈合過程中需要酚類物質(zhì)參與反應(yīng)，酚類物質(zhì)被多酚氧化酶和過氧化物酶氧化產(chǎn)生醌，醌類物質(zhì)可對插穗切口起到保護作用。此外，還有研究表明[6]，插穗愈傷組織部分細(xì)胞木栓化的過程會消耗部分酚類物質(zhì)，從而導(dǎo)致酚類物質(zhì)含量降低。

扦插后第9～15 d是形成不定根原基和不定根的物質(zhì)積累階段，插穗體內(nèi)酚類物質(zhì)也隨之積累，并在第15 d達(dá)到峰值，此后不定根開始突出表皮[7]，隨著不定根的生長以及后期的木質(zhì)化過程，之前積累的酚類物質(zhì)因參與細(xì)胞代謝不斷被消耗，使插穗基部酚類含量呈不斷下降趨勢。

圖2 扦插后插穗內(nèi)總酚含量的變化情況

3 結(jié)論與討論

試驗發(fā)現(xiàn)，雖然榛子硬枝插穗體內(nèi)酚含量高，但插穗生根率很低甚至不能生根，嫩枝扦插生根率與酚含量正相關(guān)，插穗體內(nèi)一定量的酚類物質(zhì)對扦插生根有利，這是因為酚類物質(zhì)能夠參與活躍的細(xì)胞代謝，與多酚氧化酶反應(yīng)誘導(dǎo)插穗不定根的形成；硬枝扦插的插穗體內(nèi)酚含量雖高，但此時植物細(xì)胞幾乎處于休眠狀態(tài)，其體內(nèi)酶活性低，高酚含量并沒有起到促進生根的作用。

生根過程中插穗體內(nèi)酚類物質(zhì)含量經(jīng)歷了4個階段：升高→降低→升高→降低，起初升高與插穗離體抵御逆境有關(guān)；減少是因為酚類物質(zhì)與多酚氧化酶、過氧化物酶進行細(xì)胞代謝產(chǎn)生醌類物質(zhì)，同時，為保護插穗下切口，部分愈傷組織細(xì)胞的木栓化消耗酚類物質(zhì)；后期酚物質(zhì)含量升高是因為酚類物質(zhì)在多酚氧化酶作用下與 IAA 形成“IAA-酚酸合物”，此時恰是不定根形成初期，“IAA-酚酸合物”有利于不定根的誘導(dǎo)；最后插穗不定根的生長以及木質(zhì)化過程消耗了酚類物質(zhì)導(dǎo)致其含量下降[4]。