景天科多肉植物叶插繁殖效果

陈艺荃 魏云华 潘宏

摘要：采用正交试验设计研究激素种类、激素质量浓度、扦插基质类型及叶片部位4个因素对景天科多肉植物叶插繁殖效果的影响。结果表明，扦插后60 d，处理组愈伤率、生根率、萌芽率分别较对照提高了42.86%、53.85%、4516%;各因素对扦插指标的影响有差异，激素质量浓度、叶片部位、基质类型对生根率的影响达到显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）水平，激素种类对生根率則无显著影响;4个因素对扦插效应影响的排序为激素质量浓度>叶片部位>扦插基质类型>激素种类，其中最关键的影响因素是激素质量浓度。筛选得出多肉的最优繁殖因素如下：100 mg/L 吲哚丁酸（IBA），椰糠+蛭石+黄土体积比为2 ∶1 ∶1的扦插基质，插穗使用外轮叶片。在最优因素组合处理下，生根率高达99.00%，是对照的3倍。单就生长指标而言，100 mg/L α-萘乙酸（NAA）处理对根数指标的增效最明显，200 mg/L IBA处理下插穗的萌芽率最高。

关键词：景天科多肉植物;激素;扦插基质;叶片部位

中图分类号： S682.330.4文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2020）18-0157-05

收稿日期：2019-09-17

基金项目：福建省科技计划（编号：2018R1014-7）。

作者简介：陈艺荃（1989—），女，福建福州人，硕士，研究实习员，主要从事园林植物资源与繁育研究。E-mail：yiquanchen1107@sina.com。

通信作者：潘 宏，副研究员，主要从事园林植物栽培技术与园林工程设计研究。E-mail：563129737@qq.com。

景天科多肉植物（Crassulaceae plants）原产于南美洲、非洲沙漠地带，具有肥厚的肉质茎，适宜居家装饰，是近年来热门的新兴观赏植物。景天科多肉植物娇俏动人，叶色丰富绮丽，花期长，是深受人们喜爱的多肉植物之一，近年来在国内的引种数量逐年上升。目前，市场上较为常见的景天科植物有拟石莲花属（Echeveria DC.）、景天属（Sedum L.）、银波锦属（Cotyledon Tourn. ex L.）等。前人已对景天科植物的生理特性[1-2]、活性物质提取[3]、遗传多样性[4]、繁殖与栽培技术[5-7]等方面开展了研究。例如，已有研究者对姬胧月（Graptopetalum‘Bronze）、熊童子（Cotyledon tomentosa Harv.）等景天科品种开展了扦插试验[8-9]。但是景天科植物品种繁多，品种间物候特征、适应性和繁殖特性差异较大，因而目前仍未有关于大量观赏性强的多肉新品种繁殖技术研究的报道。开展多肉繁殖技术研究有利于保存多肉种质资源，从而应对日益丰富的市场需求。多肉植物的繁殖方式主要有扦插、分株、嫁接、侧芽繁殖、播种、水培等，其中叶片扦插繁殖因取材容易、育苗周期短、成苗率高、成本较低且能较好地保持母本优良性状而较其他方式更为高效、简明[10-11]，是目前最有效的繁殖手段之一。在前人的研究中，较多侧重于外源激素配比等单一因素对多肉扦插的影响，而除此以外，基质配比、插穗等其他因素也对扦插效果有影响。本研究采用正交试验设计，研究激素种类、激素浓度、扦插基质类型及叶片部位多因素对多肉扦插繁殖的效应，以期筛选出景天科多肉的最优繁殖因素组合，为缩短景天科多肉育苗周期与促进其推广栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点设在福建省农业科学院农业工程技术研究所树兜温室内，温室位于25°15′N，118°08′E，年平均日照时数为1 700～1 980 h，年平均气温为18～25 ℃。温室内通风、遮阴、保温措施良好。

1.2 试验材料

供试材料为景天科多肉品种漫画汤姆（Sedum commixtum），于2017年10月引种自云南昆明多肉植物基地，引种后露地栽培，外部管理方法一致。选取适应性强、无病虫害、长势良好的漫画汤姆二年生母株，扦插试验前10 d进行断水处理。

1.3 试验方法

本试验以激素种类（A）、激素质量浓度（B）、扦插基质类型（C）、叶片部位（D）作为影响叶片扦插效应的4个因素。采用L9（34）正交试验设计，每个因素设3个水平（表1），共设9个处理组。扦插使用42.5 cm × 42.5 cm方形穴盘，按设定比例混配基质后拌匀，并用25%多菌灵800倍液消毒杀菌。扦插前3 d掰取健康饱满、带生长点的叶片作为插穗，于阴凉处晾干，基质浇透水备用。采用速蘸法（10 s）进行激素处理，每个处理设50个插穗，试验重复3次，以清水、腐殖土处理随机选取的叶片作为对照。扦插后常规管理，每隔5d观察记录插穗的生长状况，测定根长、根数、芽苗冠幅等生长指标，统计愈伤率、生根率和萌芽率。

1.4 数据统计与分析

用正交设计助手V3.1软件进行极差分析，用SPSS 21.0软件进行方差分析和多重比较分析，用Excel 2016进行数据统计及制图。

2 结果与分析

2.1 多肉叶插繁殖进程

试验结果表明，插后5 d，插穗外观无明显变化;插后10 d，插穗基部形成了可见的大小不一、透明的愈伤组织，对照组未形成愈伤组织;插后11～15 d，愈伤组织逐渐膨大;插后15～20 d，愈伤组织开始形成不定根，部分处理可见愈伤组织分化为芽点，对照组尚未生根;插后21～29 d为急速生根期，处理组形成大量不定根，不定根数量增多、根长增长;插后30 d，处理组插穗的芽点增大为芽苗，平均生根率、萌芽率分别为对照组的2.48、2.00倍;插后 40～50 d，芽苗冠幅持续增加，处理组生根率、萌芽率不断上升;插后60 d，处理组生根率、萌芽率分别达100.00%、90.00%。结果表明，漫画汤姆插穗不定根均由愈伤组织分化而成，为愈伤组织生根类型（图1）;在激素种类、激素浓度、扦插基质、叶片部位等多因素影响下，插穗的生根进程明显加快，扦插后60 d，愈伤组织形成率、生根率、萌芽率分别较对照提升了42.86%、5385%、45.16%（图2）。

2.2 不同因素及水平对多肉扦插生根的影响

不同激素种类、激素质量浓度、基质类型和叶片部位对多肉叶插生根的作用各不相同。由表2可以看出，在插穗生根诱导过程中，IBA处理的效果最佳，最适宜的质量浓度为100 mg/L，最适用的基质类型为椰糠+蛭石+黄土（体积比为2 ∶1 ∶1），最理想的插穗材料为植株的外轮叶片。极差（R值）的大小可以较为直观地判断各因素对扦插效果的影響程度，由表2还可以看出，4个因素对扦插效果影响的主次顺序为激素质量浓度>叶片部位>基质类型>激素种类，最主要的影响因素是激素浓度，其次是叶片部位、基质类型，激素种类的影响最小。扦插30 d的数据显示，在各因素及水平处理下，叶插生根率均在60%以上，处理5的生根率最高，达99.00%，生根多且长，其次是处理6，生根率达91.50%，而对照的生根率仅为33.00%，并且生根慢、根数少（图3）。此外，研究结果表明，多肉扦插生根的最佳诱导因素组合为A2B2C3D1。

由表3的方差分析结果可知，激素质量浓度、叶片部位、扦插基质类型、激素种类4个因素对多肉扦插生根的影响有差异，其中激素质量浓度对生根率的影响达到极显著水平（P<0.01），叶片部位、扦插基质类型对生根率的影响达到显著水平（P<005），激素种类对生根率无显著影响。由F值可以看出，有显著影响的3个因素的作用程度有差异，表现为激素质量浓度>叶片部位>扦插基质类型，与极差分析结果一致， 表明对多肉扦插生根起主导作用的因素是激素质量浓度，筛选适宜的激素质量浓度有利于提高多肉叶片的扦插生根率。

2.3 不同因素及水平对多肉生长指标的影响

多重比较分析可知，各因素对多肉生长指标的影响各不相同。就激素种类而言，不同种类的激素处理对根数、芽苗冠幅、萌芽率有显著影响，对根长无显著影响。NAA处理对根数增加的效果最明显，但IBA处理对芽苗生长的增效最大，芽苗冠幅是NAA处理的1.84倍，萌芽率是NAA+IBA混合处理的1.50倍，并且显著高于其他激素处理（图4）。不同质量浓度的激素对所有生长指标均有显著影响，当激素质量浓度达200 mg/L时，萌芽率最高，但与 100 mg/L 处理间无显著差异;当激素质量浓度达100 mg/L时，根长、根数分别为质量浓度为 200 mg/L 处理的1.48、1.24倍，生根效果最理想（图5）。不同基质配比对生长指标的影响差异显著，各项生长指标均表现为C3>C2>C1，C1的芽苗冠幅仅为C3的56.23%（图6）。不同插穗对生长指标也有显著影响，以外轮叶片作为插穗，各生长指标均达到最大值，根数、芽苗冠幅和萌芽率均显著高于其他2个处理（图7）。综上可见，利于多肉扦插繁殖的通用基质为C3，插穗为外轮叶片，100 mg/L NAA处理对根数指标的增效最明显，而200 mg/L IBA处理下插穗的萌芽率最高。

3 结论与讨论

3.1 各因素及水平对多肉叶插繁殖的效应

本试验结果表明，景天科多肉叶插繁殖效应受激素种类、质量浓度、基质类型、叶片部位等多因素的综合影响，处理组愈伤率、生根率、萌芽率较对照组分别提升了42.86%、53.85%、45.16%，繁殖效果良好。但是不同因素及水平下的扦插效果差异显著。不同激素种类对多肉叶插生长指标的影响有差异，NAA处理对根数的增加效果最明显，IBA则对根长、芽苗冠幅、萌芽率的影响最大。极差分析结果表明，IBA是主导叶插繁殖效应的外源激素。有研究发现，IBA能有效增强生根区代谢活动，用IBA处理插穗的生理活性及萌芽能力大于NAA处理，因此其综合繁殖效应优于NAA处理;此外，对IBA的响应效果更突出也可能与多肉品种自身的遗传特性有关[12-14]。Duncans检验结果表明，不同质量浓度的激素处理对叶插繁殖的影响有显著差异。随着激素质量浓度增加，扦插指标变化有差异;当激素质量浓度为100 mg/L时，生根效果最好;随着激素质量浓度的进一步升高，生根反而受到抑制，说明激素质量浓度过高或过低均不利于扦插生根;激素质量浓度达200 mg/L时，萌芽率最高，可能因为较高浓度的激素更利于分化不定芽，前人在扦插试验中也发现了此类现象[15-16]，需要设置更多激素浓度梯度开展试验分析。

多肉植物是营养器官肥大的高等植物，而叶片部位与插穗营养物质的积累程度有很强的相关性[17]。在本研究中，不同部位的叶片作为插穗的扦插效果排序为外轮>中轮>内侧，外轮叶片为肥厚饱满的成熟叶，叶面积大，光合作用强，可贮存大量营养物质和水分，利于愈伤组织和不定根生成[18]，内侧新生叶片较幼嫩，虽然分生能力较强，但营养物质积累少，因此外轮叶片作为插穗扦插效果最好，与其他多肉品种扦插试验结论一致[19-20]。此外，多肉植物扦插繁殖需要疏松、透气性强、保水性强的基质，混合基质的扦插效果强于单一基质。泥炭的持水力、保温性强，是扦插成苗最优良的基质之一[21]。但本试验结果表明，多肉叶片在椰糠+蛭石+黄土（体积比为 2 ∶1 ∶1）基质中的扦插效果显著优于其他2种以泥炭为主要成分的基质。椰糠作为新型园艺基质，具有天然环保、成本较低的特点，可以替代泥炭改良原有多肉基质配方。椰糠与蛭石混配后孔隙性和保水性更强，更利于植物根系发育[22-23]。黄土常用于山茶花等木本植物扦插，在本试验中探索性地在基质中加入颗粒状的黄土混合，使基质更为疏松透气，取得了最理想的扦插效果。更多适合多肉植物繁殖的基质组分仍需进一步探索。

3.2 多肉最优繁殖因子分析

景天科多肉植物具有很高的观赏价值与经济价值，但部分新品种的繁殖存在一定难度。本试验结果表明，激素浓度对多肉扦插繁殖效应起主导作用。适宜的外源激素种类及浓度能有效调配插穗养分，促进细胞分裂和伸长，是影响插穗愈伤组织形成、生根与萌芽的关键因素。本试验筛选出的多肉最优繁殖因子如下：100 mg/L IBA、扦插基质为椰糠+蛭石+黄土（体积比为2 ∶1 ∶1）、外轮叶片（插穗用），在该组合下，多肉扦插30 d的生根率达9900%，是对照的3倍，表明叶插是多肉高效繁殖的手段。在繁殖过程中要注重施用适宜浓度的外源激素，以提高繁殖效率。关于光照、温度、湿度等其他因素对繁殖效应的影响需要进一步开展试验，以期获得最佳繁殖条件，为加快多肉种苗繁育速度、缩短育苗周期提供参考。

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