不同處理方法對馬銀花扦插生根特性的影響研究

胡俊東，王亞茹，張娟，吳林世，劉艷*

（1.湖南省植物園，湖南 長沙 410116；2.中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長沙 410004；3.國家林業(yè)草原杜鵑工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410116）

杜鵑花是杜鵑花科（Ericace）杜鵑花屬（Rhodo?dendronL.）植物［1］，也是我國十大傳統(tǒng)名花之一。全世界已知的杜鵑花廣泛分布于歐洲、北美洲和亞洲，中國喜馬拉雅地區(qū)是杜鵑花的多度中心，也是杜鵑花的多樣化中心［2］。加快我國杜鵑花種質(zhì)資源收集并加速繁育研究技術(shù)，可全面提升我國的杜鵑花卉苗木產(chǎn)業(yè)的整體水平，為森林城市、森林康養(yǎng)和鄉(xiāng)村振興建設(shè)提供更優(yōu)的花木品種。

馬銀花(Rhododendron ovatum)屬于杜鵑花科（Ericace）杜鵑花屬（RhododendronL.）植物，是湖南省優(yōu)質(zhì)的鄉(xiāng)土杜鵑，花單生枝頂葉腋；花冠淡紫色、紫色或粉紅色，顏色鮮艷，具有較高的園藝價值［3］，目前，針對馬銀花的研究主要集中在生物學(xué)方面，在擴繁方面的研究較少［4-7］。其種子繁殖效率低，限制了馬銀花的保育應(yīng)用。本文馬銀花繁育研究以扦插為主，扦插繁殖是杜鵑花栽培中常用的無性繁殖方法［8,9］，將馬銀花半木質(zhì)化枝條插入到不同的基質(zhì)中以滿足其生長條件，并利用植物再生能力促進(jìn)的插穗生根、發(fā)芽抽枝，長成新的植物［10］。因此，通過植物扦插來擴繁馬銀花，既能保持其優(yōu)良特性，還可以保存和擴大其種群，對新優(yōu)野生杜鵑馬銀花保育和開發(fā)利用具有重要的應(yīng)用價值，并且對保存種質(zhì)資源具有重要意義。

1 試驗材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗場地在湖南省植物園的杜鵑種質(zhì)資源繁育圃內(nèi)，地理坐標(biāo)北緯28°06′40″，東經(jīng)113°01′30″，占地面積140 hm2，森林覆蓋率高達(dá)90%，土壤為微酸性的紅壤，海拔在50—100 m之間，地處典型的亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，溫和濕潤，平均氣溫17.2℃，年積溫為5 457℃，年均降水量1 361.6 mm，年均相對濕度80%；試驗場地水資源豐富，光照和排水灌溉條件良好。

1.4.1.2 方法 總RNA提取參照Trizol試劑盒說明書進(jìn)行，每樣本取1 μg總RNA作逆轉(zhuǎn)錄模板合成cDNA，嚴(yán)格按照反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書操作進(jìn)行，β-Actin作為內(nèi)部控制使用。結(jié)果采用2-ΔΔCT相對定量法，確定特定熒光域值對應(yīng)循環(huán)數(shù)的Ct值，對目標(biāo)基因定量。

1.2 試驗材料

將不同配比的基質(zhì)拌勻后裝入基質(zhì)盤備用，扦插苗床用0.1%～0.3%的多菌靈消毒2 min，再淋透清水備用。選擇3～4年生扦插繁育的馬銀花為母株，剪取生長健壯、芽眼飽滿、無病蟲害的半木質(zhì)化枝條為插穗［11］。選擇天氣良好的清晨，于上午7點前剪取扦插枝條，在樹蔭下將枝條修剪，枝條頂端保留2~3片葉子并剪掉一半，下端剪成斜面［12］。

1.3 試驗設(shè)計及方法

不同濃度處理過的插穗包括對照組都有根的發(fā)生，生根率較高的處理是A4處理組（59.52%）和A5處理組（49.21%），對照組的生根率偏低，但最低的為A9處理，僅為4.76%，從表1中A3、A6、A9三種處理的結(jié)果可得到，經(jīng)過同濃度處理的插穗在純黃土中的生根率更低，說明該基質(zhì)不適合馬銀花插穗的生根試驗。A2、A8兩種處理的生根率在同激素處理下的生根率最高，雖然A5的生根率不如A4，但卻與A4的處理結(jié)果相差不大，說明河沙∶純黃土∶泥炭土=2∶2∶1有助于馬銀花插穗生根。生根指數(shù)兩因素的R值的順序大小為Ra＞Rb，A因素（基質(zhì)）的R值最大，從極差分析（表3）中發(fā)現(xiàn)激素濃度的R值等于基質(zhì)的R值，而方差處理中IBA濃度和基質(zhì)的P值都小于0.01，說明兩因素對于生根率都為極顯著影響。通過方差分析（表4）顯示IBA400 mg/L對于生根率影響較大，為最適合馬銀花生根的基質(zhì)。

表1 試驗設(shè)計及分組Table 1 Experiment design and grouping

為進(jìn)一步分析生根劑濃度及扦插基質(zhì)對馬銀花扦插生根的影響，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差和極差分析，如表3所示，馬銀花的平均根長在極差分析中，IBA濃度的R值大于基質(zhì)的R值，說明對于馬銀花平均根長影響最大的因素為IBA濃度，雖然在方差分析中，兩因素的P值均小于0.01，但在兩因素之間IBA濃度對馬銀花平均根長的影響更大，在多重分析中顯示IBA400 mg/L對平均根長的影響最為顯著。如表4所示，河沙∶純黃土∶泥炭土=2∶2∶1對平均根長的影響最為顯著，因此，A5（IBA400 mg/L+河沙∶純黃土∶泥炭土=2∶2∶1）對馬銀花根長影響最顯著。

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1.4 數(shù)據(jù)處理

扦插結(jié)果根據(jù)表2所示，生根指數(shù)最高的處理組合為A5處理組21.59，略優(yōu)于A4處理中的20.02，其余組合的生根指數(shù)都低于6；但A4處理下馬銀花的平均生根率最高，為59.52%，A5處理組生根率為49.21%，處于第二，生根率最低的為A9處理組，僅為4.76%，低于對照組的平均生根率；A5處理下平均根數(shù)最多，約為9.3條，是對照組的4.65倍；平均根長在A5處理下最長，為4.67 cm，最短的為CK對照組，比對照組最短根長3.88 cm；最長不定根出現(xiàn)在A5處理組，平均長度為5.38 cm，高于其他組的處理組合。因此A4、A5兩種組處能夠有效提升馬銀花的生根率，IBA濃度為400 mg/L能夠有效促進(jìn)馬銀花生根，但是A5的綜合生根效果更佳。A6組合生根率低，純黃土不適合用于馬銀花的扦插培育。

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2 結(jié)果與分析

采用Excel 2003、SPSS 15.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理。計算不同處理條件下插穗的生根率（生根率＝生根株數(shù)/扦插株數(shù)×100）和生根指數(shù)（生根指數(shù)=生根率×平均根數(shù)×平均不定根長）［13-14］，并進(jìn)行極差和方差分析。

表2 扦插結(jié)果分析Table 2 Analysis of cutting results

扦插后進(jìn)行繁育管理，時間周期為4個月，并于每周早晨，打開膜兩端查看有無病蟲害，如發(fā)現(xiàn)病害，要及時將病株清除，并噴施托布津或多菌靈消毒；使插苗通風(fēng)透氣1 h后再澆水，然后再恢復(fù)拱棚；插穗生根后，逐步揭開地膜，首先揭開兩端的地膜，2～3 d后選擇陰雨天或晴天下午揭開整個地膜，揭膜后7 d內(nèi)每天觀察基質(zhì)，及時澆水抗旱。2020年10月底，調(diào)查各組處理的成活率，然后測量每條插穗的根長，統(tǒng)計每條插穗總根數(shù)，測算插穗的平均生根數(shù)、平均根長和最長根長。

最長不定根在A5處理下最長，為5.38 cm；最短的為CK對照組，比對照組最短根長3.88 cm；最長不定根在極差分析中（表3），IBA濃度的R值大于基質(zhì)的R值，即3.1＞0.82，說對于馬銀花最長不定根影響最大的因素為IBA濃度，與平均根長、生根率、平均根數(shù)的極差分析一致；而在IBA濃度中，多重分析顯示，IBA400 mg/L的均值差最大，影響最顯著，雖然基質(zhì)的R值不如IBA濃度，但在方差分析中兩因素的P值均為0.00，對平均根數(shù)有顯著影響，所以基質(zhì)配比在多重分析下發(fā)現(xiàn)河沙∶純黃土∶泥炭土=2∶2∶1最適合誘導(dǎo)馬銀花生根。

試驗時間為2020年6—10月，本試驗采用正交試驗，分為濃度梯度(A)及不同基質(zhì)(B)兩個處理因素，生根劑IBA分為200 mg/L、400 mg/L和1 000 mg/L三個濃度，濃度200 mg/L和400 mg/L同時浸泡插穗8 h，及時進(jìn)行扦插；1 000 mg/L采用速蘸法，先將插穗浸泡在清水中8 h，速蘸后迅速完成扦插；不同基質(zhì)分為河沙∶純黃土=1∶2、河沙∶純黃土∶泥炭土=2∶2∶1和純黃土三種。每組重復(fù)3次，結(jié)果以3次重復(fù)的平均值計，各組的試驗設(shè)計見表1。

魚粉、魚排粉粗灰分含量是魚粉原料魚的一種自然屬性表現(xiàn)形式，原料魚個體大則骨骼成分含量高。如果將魚體兩側(cè)的肌肉作為魚片切除，剩下的魚排、內(nèi)臟等作為魚排粉的生產(chǎn)原料，得到的魚排粉中粗灰分含量就很高。本文中的魚排粉主要為羅非魚、越南巴沙魚的魚排粉，都是魚片生產(chǎn)后的魚排和內(nèi)臟制成的魚排粉，因此其粗灰分含量大于25%。

馬銀花不定根的平均根數(shù)在A5處理下數(shù)量最多，僅次于A5的處理是A4，分別為9.3條和8.63條，A4、A5、A6處理下的根數(shù)相比其他處理效果更好，說明IBA400 mg/L比較適合用于馬銀花生根，根據(jù)極差分析IBA濃度的R值大于基質(zhì)的R值，說明對于馬銀花平均不定根數(shù)影響最大的因素為IBA濃度，在方差分析中（表4）兩因素的P值均為0.00，對平均根數(shù)有顯著影響，所以基質(zhì)配比河沙∶純黃土∶泥炭土=2∶2∶1最適合誘導(dǎo)馬銀花生根。

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在同種基質(zhì)中經(jīng)過不同濃度處理的插穗，在400 mg/L的濃度中生根指數(shù)最高，而在同種濃度處理下的插穗在河沙∶純黃土∶泥炭土=2∶2∶1上生根指數(shù)最高，所以生根指數(shù)的最佳處理為A5。表3顯示，Ra＞Rb，所以對于馬銀花生根指數(shù)影響最大的因素為激素濃度，方差分析（表4）中兩因素的P值均為0，代表兩因素對于馬銀花生根指數(shù)有極顯著差異，IBA濃度為400 mg/L、基質(zhì)為河沙∶純黃土∶泥炭土=2∶2∶1時插穗生長效果較好，與表1的結(jié)論一致。

表3 扦插結(jié)果的極差分析Table 3 Analysis Difference Analysis of Cutting Results

表4 扦插結(jié)果的方差處理Table 4 Variance processing of cutting results

綜上所述，根據(jù)生根率、平均不定根、平均根長和最長不定根得出的結(jié)論與生根指數(shù)一致，在不一致的情況下，生根指數(shù)代表綜合生根情況。

3 討論

本研究中對馬銀花進(jìn)行了不同扦插基質(zhì)及不同濃度處理下的扦插試驗，結(jié)果顯示，對比對照組CK扦插結(jié)果，當(dāng)IBA濃度為400 mg/L時，馬銀花的生根率、平均不定根數(shù)量、平均根長、最長不定根增加最多，扦插結(jié)果最好；IBA濃度為200 mg/L時，由于生根劑濃度較低且浸泡時間太短，生根劑不能很好地誘導(dǎo)生根。當(dāng)IBA濃度為1 000 mg/L時，采用速蘸法的生根效果較差，研究學(xué)者［15］認(rèn)為過高濃度IBA會對插穗組織造成傷害，從而影響根系發(fā)育，也有可能是高濃度的外源激素引起了生理毒害［16-17］，濃度過高的生根劑會對插穗產(chǎn)生抑制作用，因此，使用高濃度的IBA確實不利于插穗生根；三種基質(zhì)之間，最適用馬銀花的是河沙∶純黃土∶泥炭土=2∶2∶1，最差的基質(zhì)是純黃土，平均根數(shù)（條）僅有3.3%。與對照組CK相比，選擇合適的基質(zhì)與添加IBM生長劑可以促進(jìn)馬銀花扦插生根，因此，杜鵑扦插生根對基質(zhì)要求高，且基質(zhì)必須具有良好的通氣性和保水性。

本試驗沒有采取遮光實驗，且在生根劑濃度的選擇上與其他杜鵑不同，但使用過高濃度的生根劑對杜鵑生根的影響一致。鄭慧?。?8］認(rèn)為遮光度在30%時，有利于杜鵑生長，并且在試驗中發(fā)現(xiàn)生根劑濃度為1.0 mg/L時效果最好，生根劑濃度過高，對杜鵑扦插生根具有抑制作用，在混合基質(zhì)泥炭加珍珠巖中的長根情況較好；本試驗結(jié)果與杜鵑扦插的類比試驗研究結(jié)果相同；同時，扦插作為一種無性繁殖方式具有繁殖系數(shù)高、繁殖速度快、成本低等優(yōu)點，而馬銀花作為新優(yōu)鄉(xiāng)土杜鵑種類，采用此繁殖方法應(yīng)為首選。但馬銀花亞屬杜鵑在低海拔繁育存在一些技術(shù)難題，是因為杜鵑對空氣濕度、扦插介質(zhì)、溫度、水分等環(huán)境條件和栽培管理技術(shù)要求較高，對于馬銀花扦插繁殖，試驗中扦插生根率最佳僅為59.52%，在種群擴繁方面具有積極意義，但在規(guī)模化快繁方面還有很大的研究提升空間。

4 結(jié)論

通過馬銀花的扦插試驗發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)闹参锷L調(diào)節(jié)劑可以明顯提高杜鵑插穗的生根率，正交試驗分析IBA扦插效果有顯著影響；該試驗結(jié)果對馬銀花亞屬植物在長沙地區(qū)的保育和繁殖提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，為后續(xù)深入研究該物種生根機理進(jìn)行了研究初探。綜上所述，植物扦插生根是一個復(fù)雜的代謝過程，不能簡單地認(rèn)為施用某種生長素或使用某種扦插基質(zhì)就能促進(jìn)生根；此外，本試驗在過程中存在溫度、光照及試驗設(shè)計梯度等差異因素，對整體生根率和成活率會造成一定的影響，在今后的研究中，應(yīng)進(jìn)一步完善試驗設(shè)計，為提高扦插質(zhì)量和擴大馬銀花幼苗數(shù)量提供科學(xué)支撐。