外源激素對苦丁茶冬青扦插生根的影響

張翠玲，王 怡，浦同華，莊輝發(fā)，邢詒彰，王 輝*

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料飲料研究所，海南萬寧 571533；2.海南省熱帶香辛飲料作物遺傳改良與品質(zhì)調(diào)控重點實驗室，海南萬寧 571533）

苦丁茶冬青為冬青屬常綠喬木，其葉芽經(jīng)加工后可作為飲料，口感獨特，具有生津止渴、消食提神、清火解毒、降壓減肥等多種藥理功效，是華南地區(qū)的傳統(tǒng)產(chǎn)品和特產(chǎn)，作為茶藥兩用作物至今已有2 000 多年的生產(chǎn)和飲用歷史，被譽為“綠色黃金”，產(chǎn)品在國內(nèi)外市場上很受歡迎，其產(chǎn)業(yè)在推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)調(diào)整、促進(jìn)農(nóng)民增收和鄉(xiāng)村振興過程中發(fā)揮著重要作用［1-2］。

然而，隨著苦丁茶產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，海南等地區(qū)種苗供應(yīng)不足，一定程度上影響了產(chǎn)業(yè)規(guī)模，究其原因為無性繁育成活率難以突破，主要表現(xiàn)在種苗扦插繁育的生根率與移栽成活率均較低。外源激素用于苦丁茶冬青扦插繁育有一定研究基礎(chǔ)［3］，但大都集中在繁育技術(shù)方面，關(guān)于外源激素影響其扦插生根的機理尚未見報道?；诖?，通過研究分析不同激素處理對插穗生根、物質(zhì)積累和相關(guān)酶活性影響，以期揭示外源激素影響插穗生根的機理，為優(yōu)化苦丁茶冬青無性繁育技術(shù)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料

用于制作插穗的苦丁茶冬青枝條取自中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料飲料研究所試驗基地成齡植株，選用當(dāng)年半木質(zhì)化的枝條作為插條。

1.2 方法

1.2.1 插條處理

選取直徑4 mm 以上的枝條，根據(jù)實際將插條剪成長度8～10 cm 的插穗，每個插穗在上端剪口附近保留1～2 片葉，每片葉減去1/2～2/3 的面積并保留葉柄，每30 支插穗扎綁為一小捆待用。

1.2.2 插穗處理

將插穗分別用200 mL·L-1的IAA（T1）、IBA（T2）和NAA（T3）浸泡插穗基部處5 cm 以上，處理時間2 h，以清水為對照（CK）。每個處理1 捆插穗，共設(shè)3 次重復(fù)，采用單因素完全隨機排列［4］。

1.2.3 扦插管理

選擇用河砂作為基質(zhì)的苗床，苗床上方用遮光度為75%的遮陰網(wǎng)遮光，扦插前2～3 d 用50%多菌靈可濕性粉劑800 倍噴淋消毒；扦插株行距6 cm×8 cm，扦插后每個苗床淋水12 L，用薄膜覆蓋保水，之后隔天澆等量水，保持苗床濕潤。

1.2.4 取樣與測定

扦插后每10 d 取插穗基部2 cm 內(nèi)韌皮部測定營養(yǎng)物質(zhì)和相關(guān)酶活性?？扇苄缘鞍踪|(zhì)含量測定用考馬斯亮藍(lán)G-250 比色法，可溶性糖含量測定采用硫酸-蒽酮比色法［5］，SOD 活性測定采用氮藍(lán)四唑法，POD 活性測定采用愈創(chuàng)木酚法。40 d 起，隔天觀察記錄生根情況；扦插后第65 d 統(tǒng)計各處理插條的生根率、生根數(shù)和根長。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計方法

采用Excel 處理實驗數(shù)據(jù)與圖表，采用SPSS 20.0 進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同外源激素對苦丁茶冬青插穗生根的影響

3 種外源激素對生根的影響見表1，各激素處理都顯著縮短了插穗生根時間，T3 處理平均生根時間可縮短至49.25 d；T1、T2、T3 處理生根時間比對照分別縮短了3.75 d、6.00 d 和8.75 d。扦插后第65 d 的生根率以T3處理為最高，達(dá)71.43%，T2 和T3 處理分別比對照提高19.17 和25.14 個百分點；單個插穗的根數(shù)以T2 和T3處理為多，高于對照和T1 處理；而此時的平均根長在2.98～3.41 cm，各處理都小于對照，但差異不顯著。

表1 扦插65 d 后外源激素對插穗生根的影響

2.2 不同外源激素對插穗營養(yǎng)物質(zhì)變化的影響

2.2.1 對可溶性蛋白含量的影響

如圖1 所示，對照和T1 處理插穗可溶性蛋白含量在扦插后總體呈下降趨勢，僅在扦插后50 d 有稍許增加；T2 和T3 處理條件下可溶性蛋白含量呈先下降后上升趨勢。在20 d，T1、T3 處理顯著高于對照；在第30～40 d，T3 處理又顯著低于T1、T2 處理；在生根后期，T2、T3處理顯著高于對照和T1 處理。

圖1 插穗生根過程中可溶性蛋白含量變化

2.2.2 對可溶性糖含量的影響

在扦插后10～20 d，各插穗可溶性糖含量都保持在9.54～10.54 mg·g-1FW（見圖2），各處理之間差異不顯著，之后呈上升→下降→上升→下降趨勢；在30 d 以后的各個時期，T3 處理都顯著高于其他處理和對照；在40 d 和50 d，T1 處理可溶性糖顯著低于其他處理和對照。

圖2 插穗生根過程中可溶性糖含量變化

2.3 不同外源激素對插穗關(guān)鍵酶活性的影響

2.3.1 對插穗SOD 酶活性的影響

由圖3 可知，對照在扦插后40 d 插穗SOD 酶活性最高，而各種激素處理在扦插后30 d 活性最高，之后隨扦插時間延長略有下降，但幅度不大，基本保持在183.89個活性單位左右；T3 處理在酶活性高峰期（30 d）顯著高于其他處理，比對照最高值（40 d）提高51.51%。除了第10 d、第20 d 和第40 d，T1、T2 處理的SOD 活性都顯著高于對照，扦插10 d 以后各時期T3 處理都顯著高于對照。

圖3 插穗生根過程中SOD 活性變化

2.3.2 對插穗POD 酶活性的影響

如圖4 所示，T3 處理條件下POD 酶活性伴隨扦插時間的推移呈先上升，后下降，再上升的趨勢，其他處理條件下酶活性呈先上升后下降趨勢。在扦插20 d 和50 d 以后，T3 處理POD 活性顯著高于其他處理；除扦插后第30～40 d，其余時期T1、T2 處理POD 酶活性也顯著高于對照。

圖4 插穗生根過程中POD 活性變化

3 結(jié)論與討論

本研究采用3 種外源激素浸泡插穗，分析各處理對苦丁茶冬青插穗生根的影響及相關(guān)生理機制。結(jié)果表明，IAA、IBA 和NAA 處理都顯著縮短了生根時間并顯著提高了裝袋前的生根率，以NAA 處理最優(yōu)，平均生根時間縮短至49.25 d，生根率高達(dá)71.43%；IBA 和NAA 處理單插穗根數(shù)也高于對照和T1 處理，說明IBA 和NAA 可用于扦插繁育，結(jié)果與前人研究一致［6-9］。

蛋白質(zhì)和碳水化合物在插穗生根和根系生長過程中不可或缺，他們?yōu)椴逅胩峁┠茉吹耐瑫r又能顯著促進(jìn)不定根的發(fā)生和生長［10］。研究表明，對照和IAA 處理插穗可溶性蛋白含量總體呈下降趨勢，僅在扦插后50 d 有稍許增加；IBA 和NAA 處理條件下可溶性蛋白含量呈先下降后上升趨勢；蛋白質(zhì)前期的減少證明生根過程需要大量物質(zhì)和能量，而IBA 和NAA 處理在生根后期又能提高蛋白質(zhì)含量，可推測兩種處理一定程度上增強了插穗的光合能力，使得光合產(chǎn)物增多進(jìn)而表現(xiàn)為蛋白質(zhì)含量增加。NAA 處理可溶性糖在30 d 出現(xiàn)峰值，而且之后顯著高于其他對照和處理，說明NAA 處理促進(jìn)了插穗呼吸作用和淀粉降解。

相關(guān)酶也參與插穗生根過程，且作用明顯，其中SOD 和POD 是植物插穗形成愈傷組織能力的重要標(biāo)志［11］，能促進(jìn)植物組織中的碳水化合物轉(zhuǎn)化，加速其木質(zhì)化進(jìn)程［12］。研究發(fā)現(xiàn)，IBA 和NAA 處理一定程度上提高了SOD 和POD 活性，表明這兩種處理能促進(jìn)新陳代謝，進(jìn)而正向影響愈傷組織及根的形成。

綜上，一定濃度的NAA 浸穗可促進(jìn)插穗呼吸作用、淀粉降解和光合能力的恢復(fù)，并且能在一定程度上提高SOD 和POD 活性，進(jìn)而縮短生根時間，提高生根率和單插穗根數(shù)，在生產(chǎn)上可應(yīng)用推廣。