插穗酚含量对榛子扦插生根的影响

李大威

(辽宁省林业调查规划监测院，辽宁 沈阳 110122)

有研究表明[1-2]，植物体内酚类物质可与某些植物激素相互作用，通过影响植物体内激素水平(如IAA生长素)以及某些酶(PPO多酚氧化酶，POD过氧化物酶)的含量或活性，从而影响插穗的生根率，因此，酚类物质含量在一定程度上可影响插穗扦插生根率。本文对不同扦插时期以及扦插后不同天数榛子插穗酚含量进行测定分析，以探求酚含量与榛子扦插生根的关系。

1 材料与方法

试验地点设在北京林业大学教学试验基地。

1.1 试验设计

①不同扦插时期的酚含量和生根率。分别于3月20日、6月1日、6月15日和7月5日选取欧洲榛Corylusavellana和杂交榛Corylusheterophylla×C.avellana枝条制穗进行扦插，扦插前取各个时期插穗韧皮部进行酚含量测定。

②不同穗条来源插穗对扦插生根的影响。于 2007年7月5日，以欧洲榛5 年生母树根蘖萌条、3年生母树树冠条、5年生母树树冠条、5年生母树截干萌条制穗扦插。基质为珍珠岩与蛭石体积比为2∶1，用IBA 100 mg·L-1处理穗材2 h。

③生根过程的酚含量变化。欧洲榛于7月5日扦插，将插穗用IBA 100 mg·L-1处理2 h，扦插后间隔3 d取插穗韧皮部液氮保存测定酚含量。扦插后60 d测定生根率。

1.2 测定方法

称取0.25 g榛子插穗韧皮部鲜样，加PVP研磨，加80%丙酮(pH=6.5) 25 mL匀浆后转移置于三角瓶中，水浴恒温60 ℃，浸提1 h后，转移上清液于试管中，再加入80%丙酮(pH=6.5)25 mL于三角瓶中，重复上述过程，两次提取的上清液全部转移至试管中，然后转移至茄形瓶，70 ℃旋转蒸干。加入10 mL蒸馏水溶解，转移于离心管内，低温冷冻离心(4 ℃ 4 000 r·min-1)20 min，提取上清液，即为酚的提取物质[3-4]。

酚物质总量的测定：试管中加入4 mL蒸馏水，加入酚类提取物1 mL，加入5 mL显色剂(酒石酸铁溶液)，用磷酸缓冲液(pH=7.5)定容至25 mL，摇匀，静置15 min。用分光光度计测定波长540 nm的OD值。采用邻苯二酚为标准样品，通过标准曲线，计算每克鲜样中总酚含量[3-4]。

2 结果与分析

2.1 不同时期酚含量与插穗生根的关系

由图1可知，欧洲榛和杂交榛硬枝扦插期(3月20日)的插穗内酚类物质含量最高，分别达到了78.6 μg·g-1和69.7 μg·g-1，但此期欧洲榛的生根率只有16.2%，而杂交榛则无法生根。嫩枝扦插的3个时期(6月1日、6月15日、7月5日)两品种插穗内酚类物质都明显低于硬枝插穗，但插穗生根率明显高于硬枝扦插的生根率。在嫩枝扦插期，随着采穗枝条的逐渐生长，所采插穗体内的酚类物质逐渐增多，插穗生根率也逐渐增高。通过对嫩枝扦插期的生根率和酚类物质进行相关性分析可以看出，杂交榛和欧洲榛的嫩枝插穗酚类含量与生根率相关系数分别为0.889 77和0.999 56，呈正相关关系。究其原因是在柔嫩组织中细胞代谢活跃，一定量酚类物质的存在，对细胞恢复分裂分生能力，进而诱发根原基的形成有一定的促进作用。硬枝插穗虽然酚含量高，但其细胞处于休眠状态，酚类物质不但不能促进生根，反而对生根有一定的抑制作用[4]。因此，一定的酚类物质含量在嫩枝扦插生根过程中对生根有利，对硬枝扦插生根不利。也有学者[5]研究在硬枝扦插或者个别含酚类物质较高植物的嫩枝扦插前对其插穗进行处理，在一定程度上可消除酚类物质对生根的抑制作用。

图1 不同时期酚类含量与生根率的关系

2.2 不同穗材来源与生根的关系

从表1可以看出，不同来源插穗体内酚含量由高到低的顺序依次为5年生母树截干萌条>5年生母树树冠条>3年生母树树冠条>5年生母树根蘖萌条。试验发现，4种来源插穗枝条长势由壮到弱依次为5 a母树截干萌条、5 a母树树冠条、3 a母树树冠条、5 a母树根蘖萌条，生根率的趋势与插穗长势表现一致，基本可判定枝条长势越壮其体内的酚含量越高，插穗生根率也越高。

表1 不同插穗的酚含量与生根率

2.3 生根过程中酚含量变化

由图2可知，在扦插后6 d(愈伤组织形成之前)植物体内酚含量呈上升趋势，其原因是插穗离体后，为了适应逆境，其加速了自身体内酚类物质的合成，新合成的酚类物质不但可以通过还原反应降低插穗内环境中的氧含量，还可以释放出氢，通过氢与植物体内自由基的结合，进而终止因自由基引发的连锁反应，最终阻止氧化反应继续进行，实现插穗离体后的自我保护。

扦插后第6～9 d(愈伤组织形成期)，插穗体内酚类物质含量逐渐降低，其原因是插穗切口愈合过程中需要酚类物质参与反应，酚类物质被多酚氧化酶和过氧化物酶氧化产生醌，醌类物质可对插穗切口起到保护作用。此外，还有研究表明[6]，插穗愈伤组织部分细胞木栓化的过程会消耗部分酚类物质，从而导致酚类物质含量降低。

扦插后第9～15 d是形成不定根原基和不定根的物质积累阶段，插穗体内酚类物质也随之积累，并在第15 d达到峰值，此后不定根开始突出表皮[7]，随着不定根的生长以及后期的木质化过程，之前积累的酚类物质因参与细胞代谢不断被消耗，使插穗基部酚类含量呈不断下降趋势。

图2 扦插后插穗内总酚含量的变化情况

3 结论与讨论

试验发现，虽然榛子硬枝插穗体内酚含量高，但插穗生根率很低甚至不能生根，嫩枝扦插生根率与酚含量正相关，插穗体内一定量的酚类物质对扦插生根有利，这是因为酚类物质能够参与活跃的细胞代谢，与多酚氧化酶反应诱导插穗不定根的形成；硬枝扦插的插穗体内酚含量虽高，但此时植物细胞几乎处于休眠状态，其体内酶活性低，高酚含量并没有起到促进生根的作用。

生根过程中插穗体内酚类物质含量经历了4个阶段：升高→降低→升高→降低，起初升高与插穗离体抵御逆境有关；减少是因为酚类物质与多酚氧化酶、过氧化物酶进行细胞代谢产生醌类物质，同时，为保护插穗下切口，部分愈伤组织细胞的木栓化消耗酚类物质；后期酚物质含量升高是因为酚类物质在多酚氧化酶作用下与 IAA 形成“IAA-酚酸合物”，此时恰是不定根形成初期，“IAA-酚酸合物”有利于不定根的诱导；最后插穗不定根的生长以及木质化过程消耗了酚类物质导致其含量下降[4]。