外源激素、采穗时间对光叶榉嫩枝扦插生根的影响

尹万元 臧德奎 吴小龙 傅剑波 刘济祥 郭先锋

摘要：光叶榉是重要的用材树种和园林绿化树种。通过扦插试验，研究了外源激素、采穗时间及插穗内源营养贮备（可溶性糖与氮素）对其不定根形成的影响。结果表明，用1000mg·L^-1IBA处理的插穗生根效果最佳。在1000mg·L^-1IBA处理插穗基础上，3个采穗日期处理间8月10日扦插生根特性最好，生根率可达89.5%，扦插后10.0d开始生根，根数达12.5条，一级根平均长度为5.2cm；7月10日的次之；6月10日的效果最差。在本试验采穗时期内，随采穗时间延后，可溶性糖含量变化呈增加趋势，且3个采穗日期处理间差异显著，其含量变化与生根特性表现基本呈正相关；其氮素含量变化不明显，基本呈下降趋势，与生根表现呈负相关。

关键词：光叶榉；扦插；外源激素；采穗时间；营养贮备

中图分类号：S687.1

文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2016）02-0033-05

光叶榉[Zelkova serrata（Thunb.）Makino]为榆科（Ulmaceae）榉属（Zelkova）植物，落叶乔木，高达30m；冬芽单生；叶卵形至卵状披针形，表面光滑，亮绿色；幼枝疏被柔毛，后脱落；花期3～4月；果期9～11月，核果小，上部歪斜。其材质优良，树形优美，抗性强，具有重要的观赏价值、经济效益和生态功能。近年来，随着种质资源的开发保护和优良树种引种推广工作的开展，对光叶榉的苗木需求日益增加。榉属一般采用播种繁殖方法，但树种种源少，采种困难，发芽率较低（20%～30%），且后代遗传变异大，难于保持母本优良性状。组培是无性快繁的重要手段，但目前尚无人开展光叶榉的组培研究，即使对大叶榉的组培研究也较少，且没能取得理想的效果。国外只有日本福冈县林业中心进行过初步研究。国内的研究也没能从根本上找到有效抑制褐化、玻璃化及最佳生根培养基的好方法。作为榉属中的重要树种，尚无人对光叶榉进行过扦插繁殖研究。本试验旨在研建适宜光叶榉的茎插繁殖技术，以快速扩大苗源，满足苗木产业需要。

用外源激素对插穗进行预处理会显著改善插穗生根指标，外源激素种类和浓度不同则生根效果也不尽相同，榉属夏季扦插繁殖多采用IBA与NAA处理嫩枝茎条。姜志强于6月22日用大叶榉嫩枝插穗做繁殖试验，发现200mg·L^-1NAA处理的效果稍好于200mg·L^-1IBA处理，前者的生根率为66.5%，平均根数4.3条，平均根长5.3cm；而沈琪用1000mg·L^-1IBA处理榉树嫩枝，生根率最高时也仅为28.67%。何坤在大果榉夏季嫩枝扦插试验中，插条假活现象严重，生根成活率不足5%。可见榉属中不同种的生根效果会因其不同的遗传特性而有所不同，外部因素如外源激素的种类和浓度、环境因素等也会对扦插生根产生不同影响。鉴于此，本研究拟首先从NAA与IBA不同浓度处理试验中筛选出光叶榉扦插生根的最佳组合。

除外源激素外，采穗的适宜时期也是影响插穗生根的重要因素，这与枝条最初营养贮备如可溶性糖和氮素含量息息相关。为此，本研究拟通过测量不同采穗时间的可溶性糖和氮素含量，以找出适宜扦插繁殖的时间。

1 材料与方法

所有嫩枝插穗均取自山东农业大学林学试验站光叶榉苗圃基地。母树发育健壮，管理良好。试验分两年进行。2013年9月进行不同外源激素处理试验，筛选最佳外源激素。在此基础上，于2014年确立适宜嫩枝扦插生根的最佳采穗时间，同时探究插穗营养贮备与生根的关系。

1.1 插穗的采集与处理

选择发育健康的茎枝，剪截成段，去除顶梢与末端，每个插穗含3个节，插穗的上切口平截距上芽约1cm，下切口斜切，只保留插穗上部2片叶，然后用0.8%高锰酸钾溶液表面消毒5min，清水冲洗，晾干待用。

1.2 试验设计

1.2.1 外源激素处理 IBA溶液设500（T1）、1000（T2）、1500（T3）、2000mg·L^-1（T4）4个浓度，NAA溶液设200（T5）、500（T6）、800（T7）、1000mg·L^-1（T8）4个浓度。取一定量的激素溶液先用70%乙醇溶液50mL稀释，后用去离子水定容至100mL。将插穗基部用各激素溶液处理10s，静置2min后插于沙床上，清水处理作为对照。每处理30个插穗，随机区组排列，重复3次。

1.2.2 采穗日期及插穗处理 分别于2014年6月10日、7月10日、8月10日采集插穗各300根。插穗的切制方法同上。插穗处理：先用500倍的百菌清溶液浸泡插穗10min，杀菌消毒，清水冲洗干净，再用2013年试验得出的最佳激素处理，速蘸插穗基部10s，静置2min后插于沙床上。每次100根，随机区组排列，重复3次。生根期间观察记录生根所用时间，6周后统计生根率、一级根数和一级根长。在3个采穗日，分别另取30根插穗用以测定可溶性糖与氮素含量，重复3次。于插穗生理学下端1cm处截断，保留韧皮部，烘干，研磨成粉，每次测定均称量0.5g，可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法，氮素测定采用邹琦的方法。

1.3 扦插环境与插后管理

两次扦插试验均于山东农业大学林学试验站温室内进行。温室由遮阳网遮强光，内部运用全自动间歇喷雾系统定时喷雾，并根据生根状况适当调整喷雾频率：生根前每10min喷1次，每次喷20s；生根后每15min喷1次，每次喷15s，温室内温度控制在20～30℃、湿度在70%以上。为防止霉菌滋生，基质及插条每7d喷1次800倍多菌灵溶液。

1.4 数据统计与分析

扦插后每隔3～5d观察生根情况，记录生根天数，6周后统计生根率、生根数、根长，可溶性糖与氮素含量与碳氮比值在采穗当天测算，分别求其平均值。试验数据采用软件SPSS19版单因素方差分析（ANOVA）模块，计算P值并用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同外源激素处理对插穗生根的影响

扦插后6周对光叶榉生根特性进行统计分析，结果（图1）显示，经外源激素处理的插穗在生根率、生根天数、一级根数与一级根长方面均显著优于对照组，对照组相应生根特性的表现仅分别为10.30%、30d、3.25条/穗、3.95cm。这说明光叶榉插穗不经激素处理时生根能力较弱，激素处理可以显著改善其生根特性。

不同激素处理产生不同生根效果。在生根率方面，T2（61.2%）显著高于其它处理；在生根天数上，T2和T1均显著短于其它处理，尽管两者之间差异不显著，但T2（18d）仍然优于T1（20d）；一级根数方面，T2插穗产生的不定根多达9.65条，显著高于其它处理；一级根长方面，T1～T6差异不显著，尽管T3诱导产生的根最长，为4.98cm，但T2（4.88cm）与T3差异不显著。总的来说，T2具有最好的生根特性，显示1000mg·L^-1IBA处理插穗可明显促进生根。因此，在2014年的扦插生根试验中，笔者采用1000mg·L^-1IBA溶液处理插穗。

2.2 不同采穗日期对扦插生根的影响

用1000mg·L^-1IBA溶液处理插穗，其生根反应随采穗日期的不同而有所变化（表1）。在4个生根特性方面，生根率、生根天数有显著差异，一级根数和一级根长差异不显著。8月10日生根率最高，达89.5%，显著高于7月10日（65.2%）与6月10日（61.4%）的生根率，后两者之间差异不显著；在生根天数方面，8月10日生根时间最短，只需10.0d，显著短于其它两个时期（14.0d和18.0d）；在一级根数和一级根长方面，3个采穗日期间差异不显著。总体上，光叶榉嫩枝扦插中，8月10日采穗在3个日期处理中生根表现最好，7月10日次之，6月10日最差。

插穗内贮备的最初可溶性糖与氮素含量因采穗日期的差异而有所变化。可溶性糖含量变化差异显著（6月10日为0.80%，7月10日为1.45%，8月10日为1.82%），呈现增加趋势。同时，可溶性糖含量的变化趋势与生根率的变化呈正相关。与此同时，3个日期的采穗中，其氮素含量分别为0.16%、0.12%、0.09%，三者之间差异不显著，却呈下降趋势，这种变化趋势与生根特性表现基本呈负相关。碳/氮在3个日期的采穗中表现差异显著，依次分别为5.00、12.08、20.22，与可溶性糖含量的变化趋势一致，由此可见，光叶榉嫩枝插穗的可溶性糖含量或碳/氮值越高，越有利于扦插生根。

3 讨论与结论

研究发现，光叶榉常规扦插生根效果较差，外源激素处理可以显著改善生根特性，这在许多植物的扦插试验中得到了印证。然而，外源激素的不同种类与浓度对扦插生根的影响也不同。本试验中1000mg·L^-1IBA是促进光叶榉扦插生根的最佳激素及浓度，同时，浓度高低与生根效果好坏并不呈正相关，试验中l500mg·L^-1IBA与2000mg·L^-1IBA生根效果反而不及1000mg·^-1IBA，这种高浓度激素抑制扦插生根的试验也发生在其它植物上。试验中，NAA较低浓度（500mg·L^-1）产生更好的生根效果，随着浓度升高，生根抑制效果愈加明显，同时NAA整体促根效果不及IBA，说明，对光叶榉嫩枝扦插而言，相比较IBA，高浓度的NAA更具有毒害作用，这与张雪梅的结论一致，但史锋厚等在用生根剂处理红缨海棠嫩枝所做的扦插生根试验中却发现，NAA促根效果明显好于IBA，可见不同树种适宜不同的外源激素种类。

采穗季节不同，插穗内部营养贮备与根原始体的分化存在一定的相关性，碳水化合物与氮素化合物作为重要的生根指标既是插穗生根的物质前提，也是形成不定根前平衡插穗自身代谢的重要能源，这在许多报道中有所体现。本试验中，6月10日采集的插穗可溶性糖含量最低，这与6月份枝条生长缓慢，叶片光合积累较少，转运到枝条的可溶性糖较少有关；氮素含量较高，插穗枝叶生长迅速，水分蒸发及营养消耗较快，生根数量锐减，出现“假活”现象。至于高氮素含量水平不利于生根的原因，有可能是高氮促进植物长枝生叶，减少可溶性糖的积累，从而降低了插穗生根率。8月10日采集的插穗内可溶性糖含量最高，原因可能是此时植株光合作用旺盛，淀粉水解酶活性得以提高，从而促进了淀粉的水解转化；同时氮素含量最低，其生根表现最好。碳/氮作为插穗生根能力的重要指标，本试验中6月10日至8月10日这段时期其比值呈现不断上升趋势，生根表现也趋于改善。