不同植物生长调节剂、叶片部位及基质组分对报春苣苔叶插繁殖的影响

2020-04-22闫海霞关世凯周锦业喇燕菲罗述名

西南农业学报 2020年1期

闫海霞，关世凯，周锦业，宋倩，喇燕菲，罗述名

(广西农业科学院花卉研究所，广西南宁 530007)

【研究意义】报春苣苔属(PrimulinaHance)是苦苣苔科中观赏性很高的一个属，该属植物为多年生草本，植株形态多变，既有叶片斑纹美丽的种类，也有花量繁多、花朵硕大和株型优美的类型，其中的牛耳朵、龙氏报春苣苔和线叶报春苣苔极具观赏价值。报春苣苔属植物丰富多样的形态变化为其商品化开发利用提供了基础，也为新品种选育提供了丰富的物种资源。近年来，报春苣苔属植物因其优良的观赏性已在民间爱好者中得到广泛引种驯化，并逐渐在花卉市场走俏，人们对该类花卉的需求量也逐渐增多。但野外原生种的数量无法满足市场需求，而通过人工繁育种苗可有效解决该问题。此外，由于开山修路、滥采滥挖等人为因素加剧了资源的流失，导致报春苣苔属植物原产地的种群数量急剧减少，其中的很多物种面临生境丧失或严重破碎化、种质资源流失严重等问题。而正交试验设计可高效率、快速、经济地筛选出最佳的繁殖条件组合[1-3]。因此，建立完善的报春苣苔属植物人工繁育技术可极大缓解报春苣苔市场需求问题，对其资源保护具有重要意义。【前人研究进展】苦苣苔科植物的人工繁殖以叶片扦插为主。如以珍珠岩为基质，使用0.1～0.2 mg/L NAA和ABT生根粉处理荔波报春苣苔叶片，可获得较高的成苗率[4]。100和150 mg/L IAA及150 mg/L IBA均可显著提高革叶粗筒苣苔的叶插成活率和生根数[5]。目前关于牛耳朵叶插繁殖的研究相对较多，而针对线叶报春苣苔的研究较少，关于龙氏报春苣苔的研究未见报道。邱志敬等[6]研究表明，牛耳朵的扦插繁殖效率较高，扦插30d内即可长根，45d即能发出小芽。温放和张启翔[7]研究显示，牛耳朵可使用两段式切割叶片以增加扦插成苗数。温放等[8]、娄丽等[9]均成功建立了牛耳朵的组培快繁体系。王莉芳等[10]进行牛耳朵无土栽培基质的优化筛选，得到最佳基质配比为泥炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1。李谦盛等[11]开展牛耳朵组培苗驯化移栽基质配方试验，结果表明理想的移栽基质配比为草炭∶珍珠岩=1∶1。艾晓春等[12]探讨不同扦插方式和不同扦插基质对线叶报春苣苔扦插生根的影响，发现以半叶插方式繁殖效果最好，基质配比为珍珠岩∶草炭=1∶1。【本研究切入点】前人对报春苣苔属植物的研究多以单因素试验为主，而以多因素正交试验设计开展牛耳朵、龙氏报春苣苔和线叶报春苣苔叶插繁殖的研究未见报道。【拟解决的关键问题】开展3种报春苣苔属植物叶插繁殖的正交试验，通过分析不同植物生长调节剂种类、浓度及叶片不同部位对牛耳朵、不同基质成分和配比对龙氏报春苣苔和线叶报春苣苔叶插成活率、子株数和新叶总数的影响，优化影响3种报春苣苔的叶插繁殖条件，为报春苣苔属花卉生产提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料牛耳朵、龙氏报春苣苔和线叶报春苣苔(基本信息见表1)由广西农业科学院花卉研究所提供。试验于2018年7-11月在广西农业科学院花卉研究所温室进行。扦插环境条件为：温度25～35 ℃，平均相对湿度70 %～80 %。用于扦插的叶片大小均匀，无病斑，无机械损伤。

表1 3种报春苣苔的特征特性Table 1 Orthogonal experiment of three substrate components

表2 植物生长调节剂和叶片部位对牛耳朵扦插影响的正交试验设计Table 2 The orthogonal experiment on the effect of plant growth regulator and leaf position on cutting of P. eburnea

表3 4种基质组分对龙氏报春苣苔扦插影响的正交试验设计Table 3 The orthogonal experiment on the effect of four substrate components on the cutting of P. longii

1.2 试验方法

1.2.1 牛耳朵叶插的正交试验设置植物生长调节剂种类(A)、浓度(B)、叶片部位(C)3个因素，每因素设置3个水平，按L9(34)正交表(表2)设计开展试验，共9个处理，每处理30片叶片，在基质为泥炭∶珍珠岩∶蛭石=4∶2∶1中扦插120 d后统计成活数、子株数和新叶总数，分析3因素对3个测定指标的影响，筛选牛耳朵扦插繁殖的最优植物生长调节剂和叶片部位组合。

1.2.2 龙氏报春苣苔的正交试验设置泥炭土(A)、珍珠岩(B)、蛭石(C)和稻壳炭(D)4因素，每因素设置3个水平，按L9(34)正交表(表3)设计开展试验，共9个处理，每处理20片完整叶片，扦插120 d后统计成活数、子株数和新叶总数，分析4因素对3个测定指标的影响，筛选龙氏报春苣苔扦插繁殖的最优基质组合。

1.2.3 线叶报春苣苔的正交试验设置泥炭土(A)、珍珠岩(B)、蛭石(C)和稻壳炭(D)4因素，每因素设置3个水平，按L9(34)正交表(表4)设计开展试验，共9个处理，每处理20片完整叶片，扦插120 d后统计成活数、子株数和新叶总数，分析4因素对3个测定指标的影响，筛选线叶报春苣苔扦插繁殖的最优基质组合。

1.3 统计分析

试验数据采用Excel 2003进行统计，以SPSS 19.0进行差异显著性分析和极差分析。

2 结果与分析

2.1 不同植物生长调节剂种类、浓度及叶片部位对牛耳朵扦插效果的影响

2.1.1 对扦插效果的影响由表5可知，植物生长调节剂种类对牛耳朵扦插成活率的F=12.714，P=0.000<0.05，对子株数的F=9.431，P=0.001<0.05，对新叶总数的F=11.335，P=0.000<0.05，说明植物生长调节剂种类对牛耳朵扦插成活率、子株数和新叶总数的影响均达显著水平(P<0.05，下同)；植物生长调节剂浓度和叶片部位对牛耳朵扦插成活率、子株数和新叶总数的影响未达显著水平(P>0.05，下同)。可见，在植物生长调节剂种类、浓度及叶片部位中，仅植物生长调节剂种类对牛耳朵的叶片扦插成活率、子株数和新叶总数具有显著影响。

表4 4种基质组分对线叶报春苣苔扦插影响的正交试验设计Table 4 The orthogonal experiment on the effect of four substrate components on the cutting of P. linearifolia

表5 3个因素对牛耳朵扦插效果的方差分析结果Table 5 The variance analysis of three different factors on cutting effect of P. eburnea

2.1.2 3个因素的主次效应极差可反映因素对测定指标影响的主次关系，极差值越大表明该因素越重要。由表6可知，影响牛耳朵叶片扦插成活率主次水平的因素排序为A>C>B，即植物生长调节剂种类是影响牛耳朵叶片成活率的最主要因素，叶片部位次之，植物生长调节剂浓度的影响排后。从表6还可看出，影响牛耳朵叶片扦插成活子株数和新叶总数主次水平的因素排序均为A>C>B，即植物生长调节剂种类是影响牛耳朵子株数和新叶总数的最主要因素，叶片部位的影响次之，植物生长调节剂浓度的影响排后。说明植物生长调节剂种类、叶片部位和植物生长调节剂浓度对牛耳朵扦插成活率、子株数和新叶总数3个测定指标的主次水平一致。

综上所述并根据K1、K2和K3值确定，对牛耳朵叶片扦插繁殖影响的植物生长调节剂及叶片部位最适组合为A1B3C3，即牛耳朵以叶片下部采用150 mg/L IBA浸泡后的扦插效果最佳。

2.1.3 3个因素的多重比较由表7可知，在A因素中，IBA处理牛耳朵叶片的扦插成活率、子株数和新叶总数均显著高于NAA和IAA，而NAA与IAA处理牛耳朵的叶片扦插成活率、子株数和新叶总数差异不显著；在B因素中，150 mg/L处理牛耳朵叶片的扦插成活率、子株数和新叶总数均较高，50 mg/L处理次之，100 mg/L处理的扦插成活率、子株数和新叶总数均最低，但三者间差异不显著；在C因素中，叶片下部的扦插成活率显著高于叶片中部，但与叶片上部无显著差异，而叶片各部位的子株数和新叶总数均无显著差异。综上所述，植物生长调节剂种类对牛耳朵叶片扦插繁殖效果的影响明显大于植物生长调节剂浓度和叶片部位的影响。

2.2 不同基质对龙氏报春苣苔扦插效果的影响

2.2.1 4种基质对龙氏报春苣苔的扦插效果由表8可知，泥炭对龙氏报春苣苔扦插成活率影响的F=1.864，P=0.177>0.05，对子株数影响的F=10.284，P=0.001<0.05，对新叶总数影响的F=12.279，P=0.000<0.05。从图8还可看出，珍珠岩、蛭石和稻壳炭对龙氏报春苣苔扦插成活率、子株数和新叶总数的影响均未达显著水平。可见，泥炭对龙氏报春苣苔子株数和新叶总数均具有显著影响，但对扦插成活率无显著影响，珍珠岩、蛭石和稻壳炭对龙氏报春苣苔扦插成活率、子株数和新叶总数均无显著影响。

表6 3个因素对牛耳朵扦插效果的极差分析结果Table 6 The range analysis of three different factors on cutting effect of P. eburnea

表7 3个因素对牛耳朵扦插效果的多重比较结果Table 7 The multiple comparison analysis of three different factors on cutting effect of P. eburnea

注：同一因素、同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。表10和表13同。
Note:Different lowercase letters in the same column of the same factors represented signiflcant difference(P<0.05). The same was applied in table 10 and table 13.

2.2.2 4种基质对龙氏报春苣苔扦插效果的主次效应由表9可知，龙氏报春苣苔的扦插成活率受基质影响的主次水平为泥炭>蛭石>稻壳炭>珍珠岩，即泥炭是影响龙氏报春苣苔扦插成活率的最主要因素，而珍珠岩是影响龙氏报春苣苔扦插成活率的最小因素；龙氏报春苣苔的子株数受基质影响的主次水平为泥炭>蛭石>珍珠岩>稻壳炭，即泥炭是影响龙氏报春苣苔子株数的最主要因素，而稻壳炭是龙氏报春苣苔子株数的最小因素；龙氏报春苣苔的新叶总数受基质影响的主次水平为泥炭>稻壳炭>珍珠岩>蛭石，即泥炭是影响龙氏报春苣苔新叶总数的最主要因素，蛭石是龙氏报春苣苔新叶总数的最小因素。根据上述分析结果并结合K1、K2和K3值可确定，获得龙氏报春苣苔扦插最佳成活率的最适因素组合为A1B3C2D1，即泥炭、珍珠岩、蛭石和稻壳炭的体积比为4∶6∶4∶1；获得最多龙氏报春苣苔子株数的最适基质组合为A2B1C2D1，即泥炭、珍珠岩、蛭石和稻壳炭的体积比为8∶2∶4∶1；获得最多龙氏报春苣苔新叶总数的最适基质组合为A2B2C3D1，即泥炭、珍珠岩、蛭石和稻壳炭的体积比为8∶4∶6∶1。根据获得最多子株数的扦插基质组合为最适基质组合的经验，确定泥炭、珍珠岩、蛭石和稻壳炭体积比=8∶2∶4∶1为龙氏报春苣苔扦插的最优基质组合。

表8 4种基质对龙氏报春苣苔扦插效果的方差分析结果Table 8 The variance analysis of four substrate components’cutting effect of P. longii

表9 4种基质对龙氏报春苣苔扦插效果的极差分析结果Table 9 The range analysis of four substrate components′ cutting effect of P. longii

2.2.3 4种基质对龙氏报春苣苔扦插效果的多重比较由表10可知，泥炭3个水平的扦插成活率间无显著差异，但水平2的子株数和新叶总数显著高于水平1和水平3，水平1的子株数和新叶总数与水平3无显著差异；珍珠岩、蛭石和稻壳炭3个水平的扦插成活率、子株数和新叶总数均无显著差异。说明泥炭对龙氏报春苣苔扦插效果的影响比其余3种基质明显。

2.3 不同基质对线叶报春苣苔扦插效果的影响

2.3.1 4种基质对线叶报春苣苔的扦插效果由表11可知，泥炭对线叶报春苣苔扦插成活率影响的F=10.195，P=0.001<0.05，对线叶报春苣苔子株数的F=1.908，P=0.170>0.05，对线叶报春苣苔新叶总数的F=0.914，P=0.414>0.05；珍珠岩和稻壳炭对线叶报春苣苔扦插成活率、子株数和新叶总数的影响均未达显著水平；蛭石对线叶报春苣苔扦插成活率的影响不显著，但对其子株数和新叶总数的影响显著。综上所述，泥炭对线叶报春苣苔扦插成活率具有显著影响，对子株数和新叶总数无显著影响；而蛭石对扦插成活率无显著影响，对子株数和新叶总数影响显著；珍珠岩和稻壳炭对扦插成活率、子株数和新叶总数均无显著影响。

表10 4种基质对龙氏报春苣苔扦插效果的多重比较结果Table 10 The multiple comparison analysis of four substrate components′ cutting effect of P. longii

表11 4种基质对线叶报春苣苔扦插效果的方差分析结果Table 11 The variance analysis of four substrate components′ cutting effect of P. linearifolia

2.3.2 4种基质对线叶报春苣苔扦插效果的主次效应由表12可知，基质对线叶报春苣苔扦插成活率影响的主次水平为泥炭>稻壳炭>蛭石>珍珠岩，即泥炭是影响线叶报春苣苔扦插成活率的最主要因素，珍珠岩是影响线叶报春苣苔扦插最小因素；基质对子株数影响的主次水平为蛭石>泥炭>稻壳炭>珍珠岩，即蛭石是影响线叶报春苣苔子株数的最主要因素，珍珠岩是影响线叶报春苣苔子株数的最小因素；基质对新叶总数影响的主次水平为蛭石>稻壳炭>泥炭>珍珠岩，即蛭石是影响线叶报春苣苔新叶总数的最主要因素，珍珠岩是影响线叶报春苣苔新叶总数的最小因素。根据上述分析结果并结合K1、K2和K3值可确定，线叶报春苣苔扦插成活率的最适组合为A1B2C2D1，即泥炭、珍珠岩、蛭石和稻壳炭的体积比为4∶4∶4∶1；线叶报春苣苔子株数的最适组合为A1B1C2D3，即泥炭、珍珠岩、蛭石和稻壳炭的体积比为4∶2∶4∶3；鲜叶报春苣苔新叶总数的最适组合为A3B2C2D3，即泥炭、珍珠岩、蛭石和稻壳炭的体积比为12∶4∶4∶3。根据获得最多子株数的扦插基质组合为最适基质组合的经验，确定泥炭、珍珠岩、蛭石和稻壳炭体积比=4∶2∶4∶3为线叶报春苣苔扦插的最优基质组合。

2.3.3 4种基质对线叶报春苣苔扦插效果的多重比较由表13可知，泥炭对线叶报春苣苔扦插成活率影响的3个水平中，水平1的扦插成活率显著高于水平2和水平3，水平2和水平3的扦插成活率无显著差异，而泥炭3个水平对线叶报春苣苔子株数和新叶总数的影响无显著差异；蛭石的水平2对子株数和新叶总数的影响显著高于水平1和水平3，而3个水平间的扦插成活率无显著差异；珍珠岩和稻壳炭3水平间的扦插成活率、子株数和新叶总数均无显著差异。说明泥炭和蛭石3个水平对线叶报春苣苔扦插成活率的影响比其余2种基质3个水平的影响明显。

表12 4种基质对线叶报春苣苔扦插效果的极差分析结果Table 12 The range analysis of four substrate components′ cutting effect of P. linearifolia

表13 4种基质对线叶报春苣苔扦插效果的多重比较结果Table 13 The multiple comparison analysis of four substrate components′ cutting effect of P. linearifolia

3 讨论

植物生长调节剂是影响植物扦插成活的主要因素之一，其不同种类、不同浓度处理的扦插效果有所不同。本研究中，植物生长调节剂种类是影响牛耳朵扦插繁殖效果的首要因素，其中，IBA处理牛耳朵的扦插成活率、子株数和新叶总数均显著高于NAA和IAA处理，说明IBA对牛耳朵的叶插繁殖效果具有明显促进作用，可能与IBA在植物体内转化为IAA使IAA含量增加，有利于根原基形成和分化，进而有利于插穗从外界吸收营养物质保障子株生长所需的营养物质，从而使子株数增长更快更多有关。但不同浓度IBA对不同品种报春苣苔的叶插繁殖效果存在差异，如闫海霞等[13]研究表明，褐纹报春苣苔、癞叶报春苣苔、石蝴蝶状报春苣苔和大根报春苣苔的叶片在200 mg/L IBA处理后扦插，其子株数和叶片数最多；邓涛等[14]研究发现，100 mg/L IBA对尖萼报春苣苔、硬叶报春苣苔和粉绿异裂苣苔的扦插繁殖效果最好，300 mg/L IBA有利于微斑唇柱苣苔和红苞半蒴苣苔扦插繁殖。而本研究以150 mg/L IBA处理牛耳朵的叶插繁殖效果最佳。也有研究显示，IAA和NAA处理弄岗报春苣苔后叶插可获得较高的扦插成活率、生根效果和子株数量[15]，本研究结果与其不一致，原因是涉及的报春苣苔种类不同，扦插时采用的叶片生理状态不同，扦插环境条件不同。

本研究结果表明，牛耳朵扦插繁殖的最优组合中采用的叶片部位为叶片下部，其形成子株数最多，与潘春柳等[12]对弄岗报春苣苔的研究结果一致，但与温放等[5]的研究结果存在差异，具体原因有待进一步探究。温放等[5]研究认为，牛耳朵叶片上半部形成的子株数最多，是因为主脉及次级较粗侧脉可同时生根形成子株，下半部因只有叶柄能接触基质，形成子株数较少。唐文秀等[16]、李谦盛等[17]、戚华沙等[18]的研究结果也间接证实了温放等[4]的观点。

基质也是影响扦插效果的因素之一。本研究采用相同的试验设计和试验方法对龙氏报春苣苔和线叶报春苣苔进行扦插，发现两个物种的最优基质组合不同，说明物种不同应选用不同的扦插基质。本研究中，泥炭对龙氏报春苣苔子株数和新叶总数均有显著影响，对成活率无显著影响，而珍珠岩、蛭石和稻壳炭对龙氏报春苣苔扦插成活率、子株数和新叶总数均无显著影响；泥炭对线叶报春苣苔扦插成活率影响显著，对子株数和新叶总数无显著影响，蛭石对线叶报春苣苔成活率无显著影响，对子株数和新叶总数影响显著，而珍珠岩和稻壳炭对线叶报春苣苔扦插成活率、子株数和新叶总数均无显著影响。说明泥炭具有较好的保水性，又具有一定的营养，对报春苣苔扦插效果的影响明显，而珍珠岩、蛭石和稻壳炭对报春苣苔扦插效果的的影响各有不同。