甘肃紫斑牡丹茎扦插繁殖技术初探1)

2012-06-28刘文兰朱晓霞康云龙

东北林业大学学报 2012年11期

刘文兰唐红张亮朱晓霞康云龙张红

(甘肃农业大学，兰州，730070)

紫斑牡丹(Paeonia rockii T.Hong et J.J.Li)是中国牡丹家族中的最重要成员之一，因其花瓣基部有一明显的紫斑而得名。在花卉业大力发展的今天，紫斑牡丹作为牡丹品种群中颇具特色的栽培品种之一，越来越受到人们的青睐，但随之而产生的人们欣赏水平的不断提高与规模化生产之间的矛盾也日益突出。传统的繁殖方法，即播种、分株、嫁接等繁殖率低［1－6］，而且植株形状容易分化，已经不能满足当今花卉市场的需求。因此，为了紫斑牡丹快繁，保持优良品种的特性，实现紫斑牡丹扦插的大田育苗，并进一步揭示其生根机理，迫切需要对紫斑牡丹进行茎扦插繁殖技术研究。

在一系列有关植物的繁殖手段中，紫斑牡丹或牡丹扦插繁殖方式的试验及结论相对较少。很多学者多在9—10月份进行茎扦插繁殖［7－10］，也有在开花后15～20 d进行扦插繁殖研究的［11］，均获得了一定的生根量，且成仿云等［12］通过嫩枝吊包试验的嫩枝生根细胞学组织观察，认为兰州、临洮一带栽培的紫斑牡丹品种群内的一些重瓣品种的不定根一般从愈伤组织产生，少数情况下从愈伤组织上方的皮部产生，兼有愈伤组织生根型和皮部生根型两种生根形式。这些研究大多是对牡丹进行茎扦插研究，紫斑牡丹的扦插基本上无涉及，也没有研究者对紫斑牡丹提出系统的扦插繁育体系，更没有用此进行大规模繁殖，很少有相关文献论述紫斑牡丹解剖结构与生根关系。

基于此，文中参考有关牡丹和紫斑牡丹的茎扦插繁殖研究资料，通过扦插基质、设施条件、外源激素种类和质量浓度、处理时间等不同试验，分析研究紫斑牡丹扦插存活、生根的外部因素和内部因素，同时，从解剖学出发，分析生根抑制物质对紫斑牡丹扦插生根的影响，从而为紫斑牡丹的繁殖提供理论依据。

1 材料与方法

试材为兰州栽培的紫斑牡丹品种群内多年生的一些重瓣品种，于2009年10月份至2011年10月份取其当年生枝条作为扦插繁殖材料，枝条基部直径均为0.5 cm以上，枝条长度10 cm左右。

2010年9月份至次年4月份，以紫斑牡丹当年生枝条为试验材料，插条直接插入河沙基质中，设计单因子随机区组试验，比较不同的扦插时间，即9月20日、10月14日、11月20日、3月11日、4月5日的存活与生根情况，从而确定紫斑牡丹合适的扦插时间。为了解促根剂对扦插生根的影响，取吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、ABT1生根粉，质量浓度分别设置为 250、500、800、1 000、1 500 mg·L－1，分别浸泡5、4、3、2、1 min，对照为清水，进行多因子完全随机区组试验。为了解外部设施条件对生根的影响，采用阳畦扦插的同时进行室内扦插。扦插时，先在基质上插出扦插孔，再将浸泡好的插穗分别插在花盆中。对于室内扦插，每天在插穗上喷水2～4次，并定期向基质中浇水。阳畦扦插因外覆塑料拱棚，每20 d喷水1次。判断插条存活的依据为芽是否萎瘪。

以上每处理20个插穗，3次重复，每隔10 d检查记录存活、生根情况，试验地点为甘肃农业大学温室前的室外进行阳畦扦插、甘肃农业大学林学楼三楼实验室进行室内扦插。

2 结果与分析

2.1 扦插时间对存活、生根的影响

根据朱耀军［10］牡丹茎扦插繁殖技术及生根机理初步研究，生根可能在插后40～60 d发生，所以，在每次扦插60 d记录紫斑牡丹在未做任何外源激素处理时插于河沙基质中的存活、生根情况。另外，在进行室内扦插时，同时进行室外阳畦扦插，从而可了解、掌握外部设施条件对存活的影响情况。

表1 扦插时间对插条存活率的影响

表1说明，不同时期扦插存活率为5% ～86%，但无根生成;9—11月份扦插的插条存活率较高，其中10月中旬室内采穗扦插存活率高达80%，阳畦扦插达到86%，阳畦扦插的存活率明显比实验室扦插高。另外，方差分析表明，在实验室扦插方式下，不同时间紫斑牡丹的存活率存在显著差异，10、11月份存活率极显著大于3、4月份的;不同扦插方式下，3、4月份阳畦扦插存活率显著高于实验室扦插，这可能是阳畦扦插温度较高，水分条件保持较好，从而有利于插条的存活。

2.2 促根剂对插条存活、生根的影响

从表2中可以看出，2011年3月份扦插的嫩枝60 d观察时，3种外源激素不同质量浓度的处理对插条存活率有影响，800 mg·L－1、3 min处理条件时插条存活率普遍较高，其中 IBA达35%，NAA达15%，ABT1达25%，但插条无不定根生成。另外，方差分析表明，使用IBA外源激素处理的紫斑牡丹插条存活率明显高于NAA，且质量浓度过高或过低均不利于春季扦插。因此，选择800～1 000 mg·L－1的IBA处理插条能够获得相对较高的存活率。

3 影响插条存活与生根因素的分析

3.1 外部形态与褐化

紫斑牡丹插条在一定湿度条件的基质中能够维持相当长的存活时间而不腐烂。观察扦插1个月后ABT1生根粉试验组的插条，发现插条下端切口附近韧皮部到木质部有不同程度的腐烂，并且多数在切口处有一定程度的腐烂。一些插条腐烂受害较轻、发展较慢，腐烂以上部分仍能存活，但没有发现继续生长。

表2 外源激素种类、激素质量浓度、处理时间对扦插存活率的影响

在紫斑牡丹扦插试验中，发现褐变现象。连续数天在显微镜下观察插穗的切口部位时，发现插条切口处逐渐发褐。第1 d观察，没有发现明显的褐斑，随后几天插穗横切面上的褐斑持续增多。观察作为对照组的柳树、月季插条，在前3 d均未发现褐化现象，第1 d时，开始出现褐斑。紫斑牡丹插条的褐化开始时间相对柳树、月季插条比较早，并且褐化程度相对较高。

3.2 插条的解剖结构

选择扦插前和扦插1个月后的插穗，制作横剖、纵剖石蜡切片，在显微镜下进行解剖观察。

3.2.1 扦插前插条的解剖结构

从图1看出，切面由层次分明的周皮、皮层及维管柱3部分组成。周皮位于横切面的最外层，细胞呈长方形且排列紧密。周皮以内的皮层细胞呈卵圆形，排列较疏松，细胞间有较大的空隙。皮层以内由维管柱、次生韧皮部、维管形成层、次生木质部及髓组成。插穗的中央部分是髓，占绝大部分，由幼嫩的卵圆形薄壁细胞组成，细胞间隙不明显。

图1 紫斑牡丹扦插前插条的横纵切面(10×、40×)

3.2.2 扦插后插条的解剖结构

图2为扦插后30 d插条的横纵切面。不定根的产生与否无法观察到，但可以看到扦插后插条的维管形成层细胞发生分裂，细胞质变浓，细胞排列变得紧密，有些细胞群由内向外生长穿过形成层、皮层直到突出表皮。这可能是插条内部在为不定根的发生做准备。

4 结论与讨论

湿度条件影响插条的存活率，通过对照试验发现，经过塑料袋覆盖处理的插条存活率明显高于相同处理的，阳畦扦插存活率高于室内扦插，从而认为温度与湿度条件是插条存活的重要影响因素之一，但对生根效应不显著。因为，阳畦扦插插条有的能存活150 d，但无根生成。紫斑牡丹扦插较难生根，插条存活率与生根率之间的相关性极低，这与前人研究结果相同［10］。

10月中旬扦插的紫斑牡丹60 d后存活率高达86%。因此，认为这一时期是紫斑牡丹扦插的最佳时期。其原因可能是此时紫斑牡丹地上部分已停止生长，根系发育进入高峰期，此时的插穗不仅抗腐能力强，而且存活、生根能力也比较稳定［8］。

插条扦插后30、40 d存活率变化不明显，原因是紫斑牡丹扦插的初级阶段，切口处还没有形成可以吸收基质中营养成分的根，只是依靠自身养分和体表的水分吸收维持存活［10］。

外源激素对插条存活有一定促进作用，但对生根无影响。在3种外源激素处理中，IBA溶液处理的插条存活率相对较高，而在外源激素质量浓度以及处理时间方面，800 mg·L－1、3 min处理效果均较好。

紫斑牡丹插条的褐化开始时间相对柳树、月季插条较早，并且褐化程度相对较高。褐变产物不仅使外植体、细胞、培养基等变褐，而且对许多酶有抑制作用，从而影响培养材料的生长与分化，严重时甚至导致死亡，褐化是影响此次试验的重要因素，这与黄丹莹等［13］的研究结果相同。褐化与紫斑牡丹体内的酚类物质有关。酚类物质被认为是生根的抑制物质。它不仅对生根有很强的抑制作用，而且有一定的腐蚀作用，容易使插穗在生根过程中腐烂。至于当酚类物质在植物体内含量达到多少时，其对植物扦插生根的抑制作用最大，以及如何降低其在插条内的含量，可能对提高紫斑牡丹生根率有帮助，还有待于进一步研究。