乙烯利和吲哚丁酸對(duì)扦插藍(lán)莓組培苗不定根生長(zhǎng)的影響

龔月樺 張家豪 周萬(wàn)海

摘要：為探究乙烯利和吲哚丁酸對(duì)藍(lán)莓組培苗不定根生長(zhǎng)的影響，以兔眼藍(lán)莓品種燦爛組培苗為材料，用不同濃度乙烯利和吲哚丁酸溶液進(jìn)行單一或復(fù)合處理，然后在30、50、70 d時(shí)測(cè)定藍(lán)莓的生根率、平均生根數(shù)、平均根長(zhǎng)、生根力指數(shù)。結(jié)果表明，在乙烯利單獨(dú)處理時(shí)，濃度在40 mg/L時(shí)促生根效果最好，50 d時(shí)生根率達(dá)100.0%，70 d時(shí)生根力指數(shù)達(dá)11.48;吲哚丁酸單獨(dú)處理時(shí)，濃度在400 mg/L時(shí)促生根效果最好，50 d時(shí)生根率65.6%，70 d時(shí)生根率為100.0%，生根力指數(shù)17.69;乙烯利和吲哚丁酸共同處理時(shí)，某些組合協(xié)同效應(yīng)明顯，400 mg/L吲哚丁酸+10 mg/L乙烯利組合促生根效果最好，50 d時(shí)生根率100.0%，70 d時(shí)生根力指數(shù)21.03。

關(guān)鍵詞：藍(lán)莓;不定根;乙烯利;吲哚丁酸;生根率;生根數(shù);根長(zhǎng);生根力指數(shù)

中圖分類號(hào)：S663.904+.3 ??文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2020）10-0157-05

收稿日期：2019-05-09

基金項(xiàng)目：四川省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)：17ZA0455）;四川省宜賓市重點(diǎn)科技計(jì)劃（編號(hào)：2014NY016）。

作者簡(jiǎn)介：龔月樺（1971—），女，四川簡(jiǎn)陽(yáng)人，博士，教授，主要從事植物生態(tài)生理研究。E-mail：gongyh01@163.com。

通信作者：周萬(wàn)海，博士，副教授，主要從事植物組織培養(yǎng)與種質(zhì)改良研究。E-mail：wanhaizhou@126.com。

藍(lán)莓（blueberry）又稱越橘，屬杜鵑花科越橘屬多年生灌木植物，是一種重要的小漿果類果樹。藍(lán)莓果實(shí)除了含有糖、酸和維生素C外，還富含維生素E、維生素A、維生素B、超氧化物歧化酶、熊果苷、蛋白質(zhì)、花青苷、食用纖維以及豐富的Ca、Fe、Zn、K等礦物質(zhì)元素。經(jīng)常食用藍(lán)莓鮮果具有防止腦神經(jīng)老化、軟化血管、抗癌、明目、增強(qiáng)人體免疫能力的作用。藍(lán)莓鮮果以其獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值在國(guó)際市場(chǎng)上受到追捧，被國(guó)際糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一[1]。目前，在我國(guó)藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中，苗木繁殖困難是制約藍(lán)莓商業(yè)化栽培的重要因素之一，主要原因是苗木生根困難，且藍(lán)莓的根系不發(fā)達(dá)，主根不明顯，根細(xì)弱，無(wú)根毛，根分布淺[2]。

由于生長(zhǎng)素對(duì)不定根形成起主要作用，目前常用吲哚丁酸（IBA）或萘乙酸（NAA）處理藍(lán)莓促進(jìn)其生根[3-7]，但效果并不理想。乙烯也是一種植物激素，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用乙烯釋放劑乙烯利促進(jìn)果實(shí)成熟。已有研究表明，乙烯也有促進(jìn)不定根形成的作用，但對(duì)不同的植物作用效果可能不同[8-10]。還有研究認(rèn)為，乙烯和生長(zhǎng)素在信號(hào)途徑上存在相互作用[10-12]。乙烯利在藍(lán)莓扦插生根中的作用還未見(jiàn)報(bào)道，因此本試驗(yàn)研究乙烯利對(duì)藍(lán)莓不定根生長(zhǎng)的影響以及乙烯利和吲哚丁酸二者共同使用對(duì)藍(lán)莓插條生根的效應(yīng)，為提高藍(lán)莓生根的效率和藍(lán)莓苗木的質(zhì)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

藍(lán)莓品種為燦爛，屬于五大藍(lán)莓品種群中的兔眼藍(lán)莓（Vaccinium ashei）群。組培藍(lán)莓苗長(zhǎng)至4～5 cm 時(shí)，煉苗2周左右，取出洗凈培養(yǎng)基，剪除基部老化褐變的部分消毒待用。此部分試驗(yàn)于2017年9—12月在宜賓學(xué)院川茶學(xué)院組培實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2 組培苗的扦插移栽

扦插基質(zhì)選用智利產(chǎn)水苔，經(jīng)過(guò)8 h浸泡吸脹后，放入育苗盤內(nèi)用1%高錳酸鉀溶液浸透放置過(guò)夜后可以使用，將藍(lán)莓組培苗分株移栽到育苗盤苔蘚內(nèi)。此部分試驗(yàn)于2018年11月至2019年3月在宜賓學(xué)院川茶學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)（104°54′E、28°70′N）進(jìn)行。

1.3 生根試驗(yàn)設(shè)計(jì)

生根試驗(yàn)分為乙烯利處理（濃度梯度為0、10、20、30、40、50 mg/L，處理編號(hào)分別為CK、E1、E2、E3、E4、E5）、吲哚丁酸處理（濃度梯度為0、100、200、300、400 mg/L，處理編號(hào)分別為CK、I1、I2、I3、I4）、乙烯利和吲哚丁酸共同處理（用T表示，表1）。

每個(gè)育苗盤32孔，每孔1株，每處理重復(fù)2盤。在有吲哚丁酸進(jìn)行處理的試驗(yàn)組中，須要將篩選好的苗進(jìn)行分組，在對(duì)應(yīng)濃度梯度的溶液中進(jìn)行25～30 s的蘸根處理再扦插。其他處理可以直接扦插移栽。

1.4 生根試驗(yàn)管理

1.4.1 生根營(yíng)養(yǎng)液配方 1/8 WPM營(yíng)養(yǎng)液（大量元素和微量元素），調(diào)節(jié)pH值為5.0。

1.4.2 乙烯利溶液的配制 稱取250 mg乙烯利溶解在10 mL蒸餾水中，然后定容配制成5 mg/mL的母液，過(guò)濾滅菌，使用時(shí)稀釋成所需濃度。

1.4.3 吲哚丁酸溶液的配制 稱取1 g吲哚丁酸用NaOH助溶，然后加蒸餾水定容配成20 mg/mL的母液，過(guò)濾滅菌待用。使用時(shí)用蒸餾水稀釋至所需濃度即可。

1.4.4 管理 藍(lán)莓苗扦插后即澆生根營(yíng)養(yǎng)液 10 mL/株，2周澆1次，需要乙烯利處理的也每2周澆1次乙烯利溶液10 mL/株。生根營(yíng)養(yǎng)液和乙烯利溶液交叉進(jìn)行，即1周澆營(yíng)養(yǎng)液、1周澆乙烯利。需要IBA處理的，扦插前用吲哚丁酸溶液蘸根處理 25～30 s后扦插，以后不再進(jìn)行IBA處理，只每2周澆1次生根營(yíng)養(yǎng)液。其余時(shí)間每天觀察苗的生長(zhǎng)情況和基質(zhì)含水量，根據(jù)基質(zhì)的干濕情況補(bǔ)水。

1.5 指標(biāo)測(cè)定及數(shù)據(jù)處理

處理30、50、70 d時(shí)，觀察記錄生根情況，測(cè)生根率。然后隨機(jī)選取10～15個(gè)/盤樣品植株，測(cè)量單株生根數(shù)和根長(zhǎng)。采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

生根率=（生根植株數(shù)/總植株數(shù)）×100%;

平均根長(zhǎng)（mm）=所測(cè)植株總根長(zhǎng)/該植株的生根總數(shù);

生根力指數(shù)=（平均根長(zhǎng)×平均生根數(shù)）/總植株數(shù)[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 乙烯利單獨(dú)處理對(duì)藍(lán)莓不定根生長(zhǎng)的影響

從表2可以看出，單獨(dú)用10～50 mg/L乙烯利處理藍(lán)莓組培苗可以明顯促進(jìn)插條的生根率。處理30 d時(shí)，對(duì)照沒(méi)有生根，乙烯利處理的生根率在37.5%～43.8%;處理50 d時(shí)，對(duì)照生根率為 50.0%，10～40 mg/L乙烯利處理的生根率為 93.8%～100.0%，但更高濃度的乙烯利生根率只有79.0%;延長(zhǎng)處理時(shí)間，對(duì)照的生根率上升，但乙烯利處理的生根率不再上升。因此用乙烯利單獨(dú)處理時(shí)，在10～40 mg/L的濃度范圍內(nèi)處理50 d，對(duì)藍(lán)莓插條生根率均有較好的促進(jìn)作用。

乙烯利處理對(duì)平均生根數(shù)有明顯的促進(jìn)作用，處理30 d時(shí)，各濃度處理的差異不顯著;在處理50、70 d時(shí)，E4（40 mg/L）處理的結(jié)果明顯優(yōu)于其他處理，分別為18.0、27.0條/株。

乙烯利處理對(duì)根長(zhǎng)的促進(jìn)作用在處理30 d時(shí)較明顯，后期只有40 mg/L乙烯利處理稍有促進(jìn)，其余處理都不明顯。

由于生根數(shù)和根長(zhǎng)是在生根的植株中抽取進(jìn)行測(cè)定，而生根效果與生根率、生根數(shù)、根長(zhǎng)都有關(guān)，不容易比較各處理的效果。因此為了綜合反映各處理植株的生根情況，將生根率、生根數(shù)、根長(zhǎng)都考慮進(jìn)去，使用了生根力指數(shù)這個(gè)指標(biāo)。

從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，乙烯利處理可明顯提高生根力指數(shù)，處理30 d時(shí)，50 mg/L乙烯利的處理生根力指數(shù)最高;但處理時(shí)間延長(zhǎng)至50～70 d時(shí)，則是 40 mg/L 乙烯利的處理生根力指數(shù)最高，分別為 5.04、11.48。

綜合上述試驗(yàn)結(jié)果可知，用乙烯利對(duì)藍(lán)莓插條單獨(dú)進(jìn)行處理時(shí)，短時(shí)間用50 mg/L效果好一些;長(zhǎng)時(shí)間用濃度為40 mg/L的溶液對(duì)促進(jìn)不定根發(fā)生具有最佳的處理效果。但乙烯利對(duì)根伸長(zhǎng)并無(wú)明顯促進(jìn)作用。

2.2 吲哚丁酸單獨(dú)處理對(duì)藍(lán)莓不定根生長(zhǎng)的影響

100～400 mg/L吲哚丁酸處理30 d，與對(duì)照一樣，藍(lán)莓未生根。由表3可知，處理50 d，生根率與CK相比，只有高濃度略有優(yōu)勢(shì);處理70 d，生根率顯著高于對(duì)照，200～400 mg/L IBA處理的生根率均達(dá)到100.0%。

處理50 d時(shí)，只有高濃度IBA處理的平均生根數(shù)稍多;處理70 d時(shí)，生根數(shù)明顯高于對(duì)照，其中300 mg/mL IBA處理的最高，達(dá)32條/株。

IBA處理50 d時(shí)平均根長(zhǎng)差異不顯著;70 d時(shí)所有處理的根長(zhǎng)都高于對(duì)照，以400 mg/L IBA處理的最長(zhǎng)。

IBA處理50 d生根力指數(shù)略高于對(duì)照，但處理間差異不明顯;處理70 d時(shí)，300～400 mg/L IBA處理的藍(lán)莓生根力指數(shù)較高，達(dá)18左右。綜上所述，用IBA單獨(dú)處理藍(lán)莓時(shí)，300～400 mg/L比較好。

對(duì)表2和表3進(jìn)行比較可知，乙烯利處理促進(jìn)不定根發(fā)育的效果較早，而吲哚丁酸處理的效應(yīng)發(fā)生較晚。而且IBA處理不僅促進(jìn)不定根的發(fā)生，后期也促進(jìn)不定根的伸長(zhǎng)。

2.3 乙烯利和吲哚丁酸共同處理對(duì)藍(lán)莓不定根生長(zhǎng)的影響

由表4可知，當(dāng)乙烯利和IBA共同處理30 d時(shí)，大多數(shù)的處理都比單獨(dú)乙烯利或IBA處理的生根率高。平均生根數(shù)和平均根長(zhǎng)有部分組合比單獨(dú)乙烯利處理的高，多數(shù)組合處理生根力指數(shù)也比單獨(dú)乙烯利處理的好。以T4-4處理即400 mg/L IBA和40 mg/L乙烯利短期處理效果最佳，說(shuō)明乙烯利和IBA共同處理對(duì)藍(lán)莓不定根生長(zhǎng)發(fā)育有協(xié)同效應(yīng)。

處理50 d以后各處理生根率都在90%以上，顯著高于對(duì)照，也明顯高于IBA單獨(dú)處理，接近乙烯利單獨(dú)處理的效果。與單獨(dú)乙烯利或IBA處理相比，生根數(shù)的協(xié)同效果較好，多數(shù)組合處理的平均生根數(shù)顯著高于乙烯利或IBA單獨(dú)處理;但根長(zhǎng)的協(xié)同效果不明顯。其中，T4-1處理效果最好，其生根力指數(shù)最高，到70 d時(shí)，其平均生根數(shù)可達(dá)41條/株，生根力指數(shù)為21.03。因此，長(zhǎng)時(shí)間處理采用IBA濃度 400 mg/L、乙烯利濃度10 mg/L組合處理對(duì)藍(lán)莓不定根生長(zhǎng)較好。

3 討論與結(jié)論

不定根形成分為2個(gè)階段，即根原基分化形成和根原基生長(zhǎng)發(fā)育階段。生長(zhǎng)素是促進(jìn)不定根形成的主要激素，主要作用是促進(jìn)根原基的形成，與新的形成層位點(diǎn)誘導(dǎo)和第1次細(xì)胞分裂的啟動(dòng)有關(guān)。乙烯不僅能誘導(dǎo)不定根原基外表皮細(xì)胞發(fā)生死亡，還能促進(jìn)不定根原基突破表皮和不受損傷。

乙烯作為重要的信號(hào)分子參與并調(diào)控根的生長(zhǎng)發(fā)育，包括抑制主根伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，促進(jìn)側(cè)根和不定根的形成[12]。乙烯對(duì)不定根形成的作用，在不同植物或不同組織器官中有所不同，有的促進(jìn)，有的抑制，有的無(wú)反應(yīng)[13]。

目前認(rèn)為，生長(zhǎng)素和乙烯在不定根形成中有相互作用，乙烯能促進(jìn)生長(zhǎng)素合成[14]，生長(zhǎng)素也能促進(jìn)乙烯合成[15]。但具體信號(hào)途徑還不清楚，乙烯反應(yīng)可能位于生長(zhǎng)素途徑的上游[11]。但是也有研究認(rèn)為，乙烯信號(hào)可以直接誘導(dǎo)水稻不定根出現(xiàn)，生長(zhǎng)素是誘導(dǎo)乙烯產(chǎn)生而刺激不定根形成[16]。切下番茄和矮牽牛的營(yíng)養(yǎng)莖葉后，外施生長(zhǎng)素可以使其產(chǎn)生許多不定根，但生長(zhǎng)素對(duì)乙烯不敏感突變體作用很小或者幾乎沒(méi)有作用，這也說(shuō)明生長(zhǎng)素對(duì)不定根的促進(jìn)作用由乙烯介導(dǎo)[17]。然而也有試驗(yàn)認(rèn)為，生長(zhǎng)素和乙烯之間的作用是可以分開的，雖然它們之間存在一定程度的協(xié)同作用[18]。本研究表明，乙烯利處理可以促進(jìn)藍(lán)莓組培苗瓶外扦插時(shí)不定根的形成，這和在綠豆下胚軸、大豆下胚軸中的作用相似[8-9]。處理30 d時(shí)生根率達(dá)到40%左右，到 50 d 時(shí)接近100%，明顯高于對(duì)照，但處理時(shí)間延長(zhǎng)須要降低濃度。

本試驗(yàn)結(jié)果還顯示，IBA單獨(dú)處理比乙烯利單獨(dú)處理生根晚，30 d時(shí)沒(méi)有生根，但70 d時(shí)生根率達(dá)100%，且平均生根數(shù)、根長(zhǎng)和生根力指數(shù)明顯高于對(duì)照。乙烯利處理的藍(lán)莓組培苗生根快，而IBA處理的生根慢;用IBA和乙烯利共同處理，部分組合的生根率、生根數(shù)和生根力指數(shù)都高于兩者單獨(dú)處理，說(shuō)明二者協(xié)同作用明顯，可以間接推測(cè)乙烯信號(hào)直接誘導(dǎo)不定根形成，外施的IBA可能通過(guò)誘導(dǎo)植物產(chǎn)生乙烯而刺激不定根形成，但還須進(jìn)一步的研究。近年的研究表明，IBA通過(guò)增加內(nèi)源NO和H2O2水平實(shí)現(xiàn)對(duì)萬(wàn)壽菊不定根形成的促進(jìn)作用[19]，NO也參與乙烯誘導(dǎo)黃瓜不定根的形成[20]。說(shuō)明NO是乙烯和IBA誘導(dǎo)根系發(fā)育的共同信號(hào)通路，可以以此為契機(jī)進(jìn)一步探討生長(zhǎng)素和乙烯信號(hào)的關(guān)系。處理70 d后，IBA單獨(dú)處理的藍(lán)莓無(wú)論根長(zhǎng)、生根數(shù)、生根力指數(shù)都高于乙烯利單獨(dú)處理，說(shuō)明乙烯利不適于長(zhǎng)時(shí)間使用，這和其促進(jìn)不定根形成，但抑制根伸長(zhǎng)的作用一致。

IBA和乙烯利共同處理協(xié)同作用明顯，部分組合的生根率、生根數(shù)和生根力指數(shù)都高于兩者單獨(dú)處理，將來(lái)可以應(yīng)用于藍(lán)莓扦插生根中，提高苗木質(zhì)量。短期處理30 d，400 mg/L IBA+40 mg/L乙烯利效果最好;若長(zhǎng)期處理，比如處理70 d，則是400 mg/L IBA+10 mg/L乙烯利較好。

IBA使用時(shí)須用乙醇或NaOH助溶，會(huì)對(duì)植物有損傷，因此不宜澆灌植株，一般是扦插前短時(shí)間浸泡，只處理1次，使用濃度較高。而乙烯利是水溶性的，可以配合澆水多次使用，便于調(diào)節(jié)，也可降低使用濃度。本試驗(yàn)中乙烯利處理前后濃度未改變，從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看短期處理濃度高一些較好，但長(zhǎng)期處理濃度需要低一些。因此以后可以進(jìn)一步試驗(yàn)探索，在處理過(guò)程中調(diào)整乙烯利濃度和處理次數(shù)，比如前高后低，也許可以進(jìn)一步提高生根效果。

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