不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)柿砧亞林6號(hào)硬枝扦插生根的影響

吳開(kāi)云， 龔榜初， 徐 陽(yáng)， 章平生

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 杭州 311400)

柿(DiospyroskakiThunb.)的果實(shí)具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，近年來(lái)太秋等完全甜柿品種因品質(zhì)優(yōu)良獲得社會(huì)的廣泛關(guān)注[1]，是一種重要的經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種[2-3]。優(yōu)良柿品種必須通過(guò)嫁接進(jìn)行繁殖，以確保培育的后代保持母株優(yōu)良特性[4-5]。柿子嫁接一般以柿屬植物實(shí)生苗作為砧木。由于實(shí)生苗砧木性狀分離，嫁接后的品種存在生長(zhǎng)和果品不整齊的現(xiàn)象[6]，導(dǎo)致嫁接苗個(gè)體在生長(zhǎng)特性、苗木質(zhì)量等各方面指標(biāo)有明顯差異，并影響到造林后大樹(shù)生長(zhǎng)、果實(shí)產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)、抗逆性等方面的一致性，給生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制增加不小的難度。隨著近年來(lái)太秋等優(yōu)良甜柿新品種在國(guó)內(nèi)逐步推廣，甜柿產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了繁榮發(fā)展的階段，培育高質(zhì)量的嫁接苗是確保甜柿產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要基礎(chǔ)。砧木無(wú)性系可以保障嫁接苗生長(zhǎng)性狀的一致性，扦插繁殖是培育砧木無(wú)性系的主要技術(shù)手段。

柿子是極難扦插生根的植物[6]，隨著柿子樹(shù)結(jié)束童期進(jìn)入開(kāi)花結(jié)果的年齡就逐漸失去了扦插生根的能力。日本有利用柿子根蘗苗材料進(jìn)行扦插的研究[7]，但根蘗苗無(wú)法滿足生產(chǎn)上規(guī)?；げ迮嘤囊?。本課題組多年來(lái)開(kāi)展甜柿嫁接繁殖技術(shù)研究，篩選出若干優(yōu)良砧木家系[8-9]。其中柿砧亞林6號(hào)是從柿(D.kakiThunb.)種質(zhì)資源中篩選出來(lái)的砧木品種，與太秋等富有系甜柿品種具有高度親和性，已獲得國(guó)家植物新品種權(quán)保護(hù)。本文利用柿砧亞林6號(hào)，開(kāi)展扦插生根試驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)柿子砧木的無(wú)性繁殖，為培育生長(zhǎng)和豐產(chǎn)特性高度一致的甜柿嫁接苗提供遺傳基礎(chǔ)一致的砧木苗，具有一定的學(xué)術(shù)意義和生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用前景。

1 材料與方法

1.1 插穗和試劑

從以優(yōu)良家系亞林6號(hào)為砧木嫁接培育的太秋甜柿苗中篩選出生長(zhǎng)旺盛、愈合充分且接合部平滑的嫁接苗，通過(guò)截干萌生獲得大量砧木萌條，并將萌條作為接穗進(jìn)行嫁接擴(kuò)繁，建立幼化的亞林6號(hào)無(wú)性系砧木采穗圃。于3月中旬從無(wú)性系采穗圃采集其尚未萌芽的硬枝作為插穗，統(tǒng)一剪成15 cm長(zhǎng)，插穗的極性下段削成30°楔形斜面。

利用吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、生根促進(jìn)劑(ABT1)、綠色植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(GGR6)等多種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑制作不同配比的溶液。根據(jù)其他難生根木本植物的扦插數(shù)據(jù)[10-13]，每種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑各設(shè)定一個(gè)適中的濃度值，并增加一半濃度值和加倍濃度值，形成3個(gè)濃度梯度(表1)。其中ABT1和GGR6為北京艾比蒂生物科技有限公司生產(chǎn)的生根粉，純凈水處理為對(duì)照。扦插基質(zhì)采用黃心土和珍珠巖，按照黃心土/珍珠巖體積比3∶1的比例混勻。

表1 柿子砧木扦插試驗(yàn)中不同處理植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度

1.2 扦插方法

將準(zhǔn)備好的插穗切口對(duì)齊，30根捆成一捆，每個(gè)處理準(zhǔn)備3捆插穗，然后將切口一端朝下浸入不同處理的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑溶液，并使溶液液面略高于切口1 cm左右。浸泡時(shí)間和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度有關(guān)，難生根植物需要較長(zhǎng)的浸泡時(shí)間。為了便于分析生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑不同濃度處理的生根效應(yīng)，這里我們將浸泡時(shí)間統(tǒng)一設(shè)定為8 h。扦插前將黃心土和珍珠巖混合基質(zhì)整成30 cm厚苗床，用1 000 mg·L-1高錳酸鉀溶液噴灑并攪拌，靜置24 h達(dá)到消毒目的。將經(jīng)過(guò)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的插條45 °斜向插入苗床，插條上端露出1/3長(zhǎng)度，及時(shí)澆透干凈清水，搭建遮陰及塑料拱棚保濕。

1.3 調(diào)查與統(tǒng)計(jì)方法

根據(jù)苗床分布情況分成3個(gè)區(qū)組，每個(gè)區(qū)組包含所有處理。在遮陰拱膜保濕條件下?lián)嵊?5 d后，揭開(kāi)拱膜繼續(xù)在滴灌條件下?lián)嵊?5 d，調(diào)查生根情況、新梢高度和粗度。洗凈根系后調(diào)查插穗切口愈傷形成和根系發(fā)生情況，調(diào)查根系發(fā)生率(生根的插穗比例)、愈傷發(fā)生率(產(chǎn)生愈傷組織的插穗比例)、新梢高度和粗度、根系數(shù)量和長(zhǎng)度等生長(zhǎng)指標(biāo)。其中根系長(zhǎng)度為最長(zhǎng)根系的長(zhǎng)度。根系數(shù)量為根系著生于插穗上位置的數(shù)量，包括著生于皮層處和愈傷組織處。利用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件，對(duì)調(diào)查得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和顯著性方差分析。使用Tukey HSD法對(duì)不同處理引起的各項(xiàng)指標(biāo)變化進(jìn)行多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)甜柿扦插生根率、成活率、愈傷發(fā)生率的影響

在遮蔭及拱膜保濕條件下保持45 d及露天滴灌條件下繼續(xù)培育15 d后，通過(guò)洗去基質(zhì)對(duì)扦插生根情況進(jìn)行了取樣調(diào)查。對(duì)成活率和生根率的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)所有處理均有不同程度的生根效果，不同處理之間的生根情況有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(圖1)。其中處理A1生根率和成活率達(dá)到75.6%和94.0%，均顯著高于其他處理。由于存在一定的假活苗，成活率只做為參考。從圖1可以發(fā)現(xiàn)，愈傷發(fā)生率與生根率情況不一致，其中處理N2愈傷發(fā)生率達(dá)到58.5%，顯著高于其他處理。雖然處理A1生根率是最高的，愈傷發(fā)生率僅為20.5%。處理N2愈傷發(fā)生率最高，但其生根率只達(dá)到40.1%，處于中等水平。

不同處理間沒(méi)有相同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2 甜柿扦插苗新梢生長(zhǎng)情況分析

不同處理下，插條新梢的萌發(fā)生長(zhǎng)(圖2)與生根率情況基本一致，也存在顯著的差異，預(yù)示新新梢萌發(fā)后續(xù)生長(zhǎng)與根系的生長(zhǎng)密切相關(guān)。其中處理A1生長(zhǎng)的新梢最長(zhǎng)，達(dá)到10.6 cm，顯著高于其他處理。處理T1、N2、G2、G3等新梢生長(zhǎng)也表現(xiàn)較好，新梢長(zhǎng)度介于6.99～7.65 cm，均顯著高于5.54 cm的平均水平。

圖2 甜柿扦插苗新梢萌發(fā)生長(zhǎng)情況

2.3 扦插苗根系生長(zhǎng)及根系發(fā)生情況分析

根系生長(zhǎng)情況見(jiàn)圖3，其中根系數(shù)量的統(tǒng)計(jì)包含了生根的插穗、未生根的假活插穗和死亡的插穗。A1、G2、B2、G3等處理的根系數(shù)量較高，其中A1和G2根系數(shù)量顯著高于其他處理。根系長(zhǎng)度以A1為最高，均顯著高于其他處理。G2、G3處理的根系數(shù)量、根系長(zhǎng)度和根系干重等指標(biāo)均同時(shí)達(dá)到較高水平。

圖3 甜柿扦插苗根系生長(zhǎng)生物量情況分析

鑒于愈傷發(fā)生與扦插生根規(guī)律不一致，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步觀察，發(fā)現(xiàn)柿硬枝插條的生根類型出現(xiàn)基部愈傷生根、皮部生根、混合生根3種情況(圖4)。圖5反映了各個(gè)處理生根率及生根類型的比例，大多數(shù)處理以皮部生根為主。其中處理A1、T1、T2、G2以皮部生根為主，存在一部分混合生根比率，基本沒(méi)有單純愈傷生根的情況；處理B2、H1、G3、N2、N3有較高的混合生根比率；處理H2的愈傷生根比例相對(duì)較高，但總體生根率偏低。本文采用根系干重、根系發(fā)生數(shù)量、新梢粗度、新梢高度、根系長(zhǎng)度、成活率、生根率、愈傷發(fā)生率等多個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)來(lái)判斷柿扦插生根的狀況。通過(guò)對(duì)各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析(表2)可知，生根率與根系干重、根系發(fā)生數(shù)量、新梢粗度、新梢高度、根系長(zhǎng)度、成活率指標(biāo)之間具有極顯著的相關(guān)關(guān)系，與愈傷發(fā)生率相關(guān)性較弱。

表2 觀察指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

圖4 柿扦插苗生根類型

圖5 柿扦插苗生根類型分析

2.4 各項(xiàng)觀察指標(biāo)的相關(guān)性及方差分析

根據(jù)生根率數(shù)據(jù)對(duì)不同控制因素進(jìn)行顯著性方差分析結(jié)果見(jiàn)表3，可以看出，不同處理下柿扦插的生根效果間差異顯著，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類與濃度變化對(duì)扦插生根率等指標(biāo)的影響差異均為極顯著。

表3 扦插試驗(yàn)生根效果的方差分析

3 討論與結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)初步探索了不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)柿幼化砧木扦插生根的有效性，證明通過(guò)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的處理能夠?qū)崿F(xiàn)柿幼化砧木扦插生根，與高煥章等[6]的研究相比有了可喜的突破。實(shí)驗(yàn)表明，不同的處理對(duì)于促進(jìn)柿砧木扦插生根的作用有顯著的差異。較低濃度IAA處理能有效促進(jìn)柿插條的生根，IAA濃度為250 mg·L-1時(shí)，柿扦插成活率、生根率、根系長(zhǎng)度都達(dá)到最高值，這和許多木本植物硬枝扦插的結(jié)果相一致[14-15]。同時(shí)IAA處理的愈傷發(fā)生率偏低，可能需要進(jìn)一步降低濃度進(jìn)行試驗(yàn)。IBA是多種木本植物扦插培育常用的促進(jìn)劑[16-18]，被認(rèn)為和IAA的作用機(jī)理相似。本研究表明，適中的IBA濃度對(duì)柿砧木扦插生根率有明顯的促進(jìn)作用，當(dāng)IBA濃度為300 mg·L-1時(shí)，出現(xiàn)愈傷發(fā)生、生根率、成活率等指標(biāo)的峰值，這和Tetsumura等[7]利用根蘗苗扦插的規(guī)律一致，同時(shí)更高濃度IBA對(duì)促進(jìn)柿砧木扦插生根率有抑制作用。

根據(jù)本次研究顯示，柿砧木扦插生根除了皮部生根、混合生根，部分處理有高比例的愈傷生根。添加腐植酸的IBA處理、低濃度的NAA處理有利于促進(jìn)愈傷生根。其中添加腐植酸成分對(duì)于IBA誘導(dǎo)柿砧木扦插生根沒(méi)有明顯促進(jìn)作用，但是和單純利用IBA相比，愈傷生根的比例較高。適度的NAA對(duì)促進(jìn)柿扦插穗條愈傷發(fā)生有顯著的作用。當(dāng)NAA處理濃度達(dá)到250 mg·L-1時(shí)，愈傷組織發(fā)生達(dá)到高峰，顯著高于其他處理，而在促進(jìn)生根和成活率方面表現(xiàn)一般，預(yù)示著NAA與IBA、IAA對(duì)柿扦插插條的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用有著不同的機(jī)理。單獨(dú)使用一種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，出現(xiàn)愈傷生根比率高的處理總體生根率較低或相反的情況，預(yù)示著植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)愈傷誘導(dǎo)和根誘導(dǎo)具有不同的分工，可以利用NAA與IAA或IBA設(shè)置一系列不同配比開(kāi)展進(jìn)一步研究。

ABT1[10-11，19]和GGR6[12-13，20]是應(yīng)用廣泛的商業(yè)化植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。在本實(shí)驗(yàn)中合適濃度的ABT1和GGR6對(duì)柿砧木扦插也有顯著的效果。ABT1對(duì)柿扦插生根的變化規(guī)律和IBA類似，反映出商業(yè)化生根劑ABT1的主要成分以IBA為主這一特點(diǎn)。500 mg·L-1濃度的GGR6有顯著的促進(jìn)柿砧木扦插生根的作用，雖然略遜于250 mg·L-1濃度的IAA處理，但與IAA相比具有價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)。較高濃度GGR6有利于促進(jìn)愈傷發(fā)生、促進(jìn)生根和根系生長(zhǎng)、提高成活率，但濃度梯度變化的影響不明顯，這也許是商業(yè)化產(chǎn)品成分復(fù)雜的緣故。在低濃度下，ABT1對(duì)柿扦插生根的效率與GGR6接近，但ABT1處理隨著濃度進(jìn)一步增加出現(xiàn)生根率和成活率下降的不利影響，這意味著同樣是商業(yè)化產(chǎn)品，GGR6比ABT1更安全可靠。

從生根率、生根數(shù)量、根系生物量等情況來(lái)看，使用250 mg·L-1濃度的IAA溶液或500～1 000 mg·L-1濃度的GGR6溶液處理柿砧木扦插條都能獲得較好的生根效果?？紤]到GGR6綠色植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛，價(jià)格成本較低，使用安全方便，對(duì)于促進(jìn)柿砧木扦插生根作用僅次于IAA處理，建議在柿砧木扦插培育中使用500 mg·L-1濃度的GGR6溶液處理扦插條，在高效培育柿砧木扦插苗的同時(shí)，也能有效地控制生產(chǎn)成本。