不同激素处理对复色紫薇扦插生根效果的影响

王 昊，谭 军，刘 威，刘 博

（宿迁市农业科学研究院，江苏 宿迁 223800）

紫薇（Lagerstroemia indica L.）是千屈菜科紫薇属落叶灌木或小乔木，花色艳、花期长、种类多，是夏季重要的园林观赏树种[1-2]。张启翔[3]将紫薇分为4 系9类，洒金类统称为复色紫薇。相比其他类别的紫薇，复色紫薇观赏价值更高，管理技术要求更严格，需要针对性地开展研究。扦插是紫薇繁殖系数最高的繁育方式，能够很好地保证优良种性，在紫薇生产中占有极其重要的地位。国内关于紫薇扦插的研究报道很多，激素处理向来是研究重点。有研究发现多种激素对紫薇扦插效果有显著影响，但较少涉及作用机制的研究[4-7]。在其他树种方面，分别针对美国流苏、核桃、茶树和亚美马褂木树种扦插过程中内源激素和营养物质含量开展了研究工作，揭示了它们与生根情况的相关性[8-11]。本试验将从激素种类、激素浓度、处理时间和处理部位对复色紫薇嫩枝扦插进行技术优化，并通过扦插生根过程中内源激素和营养物质含量的动态变化揭示其与生根情况的关系，为提高复色紫薇生产效率提供技术指导。

1 材料和方法

1.1 试验材料

江苏省农业科学院宿迁农科所运河湾基地日光温室扦插池中选择紫薇资源圃内的3个复色品种（幻粉流云、芙蓉面和少女花语）。

1.2 试验方法和设计

2020年6月中旬采集当年生半木质化、木质化、无病虫害且具有饱满侧芽的枝条制穗，上切口平剪，下切口斜削45°，插穗长度为8～10 cm，保证顶芽完整，留半叶1～2片，剪完30株为1 捆，进行激素浸泡处理。

激素处理采用L9（34）正交试验，正交设计见表1，以清水浸泡作为CK。扦插池全部以河沙填充，透气性好且易于进行数据统计，每个品种1个重复，每个重复30株。

表1 正交设计

1.3 测定指标

30 d后统计全部生根率和根系效果指数，筛选最优处理方案。

7月中旬开展最优处理方案和CK 扦插对比试验，扦插当天取样1次测初始值，之后每4 d 取样1次，共采集6次，每个重复随机选取3株扦插苗，刮取基部韧皮部，采用酶联免疫法测定内源激素吲哚乙酸IAA、脱落酸ABA、玉米素ZR含量，采用考马斯亮蓝显色法测定可溶性蛋白，采用硫酸蒽酮法测定可溶性总糖[13]。

1.4 数据处理

采用SAS 9.4 对数据进行统计分析，用Excel 2010 进行图表绘制。

2 结果与分析

2.1 激素处理对复色紫薇扦插生根的影响

由表2可知，各处理间生根率和根系效果指数与对照（CK）差异均达显著水平，处理2、4、5的生根率和处理1、2、3、4、5、6、8的根系效果指数均显著强于CK，激素处理对复色紫薇生根有显著促进作用，处理2（A1B2C2D2）和处理5（A2B2C3D1）两个指标较高，表现较优。

生根率和根系效果指数的极差分析结果见表3。从极差值和F值可以判断，激素种类、激素浓度和处理时间对生根率的影响显著（P＜0.05），而激素种类和激素浓度对根系效果指数也存在显著影响（P＜0.05），处理部位对两个指标的影响均不显著（P＞0.05）。虽然无法判断激素种类和激素浓度对生根率的影响大小，但激素种类对根系效果指数的影响显著强于激素浓度（P＜0.05），对复色紫薇扦插效果的综合影响激素种类＞激素浓度＞处理时间＞处理部位。处理部位对生根率影响不显著，对根系效果指数的F值为0，影响可以忽略不计，所以综合比较下A2B2C2D1较优，即用400 mg/L的IBA处理枝条下1/3 部分5 min能够获得较高的生根率和根系效果指数。

表2 不同激素处理试验结果

表3 生根指标极差分析

2.2 激素处理对插穗内源激素的影响

IAA 能够促进插穗不定根的发生[14]。由图1可知，处理组的IAA含量呈现增加-降低-增加-降低的趋势，而对照组先上升再下降，二者初期均迅速提升，于9 d 到达峰值，IAA的大量产生促进根原基的分化和愈伤组织的形成，之后由于细胞分化的消耗，IAA含量骤降，处理组于第13 天降到最低点，之后虽有起伏，但总体上趋于平稳。处理组的IAA含量扦插全程均高于对照组，最大差值为49.2 ng/g，说明外源激素处理对生根过程中IAA的合成有明显的促进作用。

图1 扦插过程中IAA含量的变化

ABA含量和植物抗逆性显著相关[15]。扦插过程中ABA含量的变化见图2，处理组和对照组的ABA含量均存在先增加再下降的整体趋势，峰值在9 d出现，此时插穗受到的胁迫最强，之后开始逐渐下降。处理组的ABA含量始终低于对照组，最大差值为28.5 ng/g，差异在17 d 变化趋于平缓以后达显著水平，对比扦插生根效果说明激素处理有效降低ABA的含量，低浓度的ABA 有利于不定根的伸长。

图2 扦插过程中ABA含量的变化

ZR 对根原基的分化有明显的抑制作用[16]。由图3可知，处理组和对照组的ZR含量在5～17 d 出现较大差异，处理组先下降再增加，对照组先增加再下降，在9 d时出现最大差值6.8 ng/g，这个阶段是根原基分化的关键阶段，激素处理能够有效抑制ZR的合成，促进愈伤组织的形成。

图3 扦插过程中ZR含量的变化

植物激素间相互平衡与生根情况密切相关[17]。由图4和图5可知，IAA/ABA 和IAA/ZR 变化趋势一致，处理组为双峰曲线，对照组为单峰曲线。处理组的IAA/ABA 和IAA/ZR 全程高于对照组，说明激素处理能够有效增大IAA/ABA 和IAA/ZR的数值。处理组的两个最大值分别在根原基分化的关键点9 d和不定根伸长的关键点17 d 出现，其作为扦插生根效果最优的处理能够同时获得最大的增益，因此IAA/ABA 和IAA/ZR 与根原基分化和不定根伸长均存在相关性；而对照组的变化趋势相对平缓，最大值出现在9 d。

图4 扦插过程中IAA/ABA的变化

图5 扦插过程中IAA/ZR的变化

2.3 激素处理对插穗营养物质的影响

由图6可知，处理组和对照组可溶性糖含量均表现为先上升再下降的趋势，处理组始终高于对照组，在两条曲线最大值的9 d 差值为16 mg/g。处理组在5～9、9～13、17～21 d 均存在急速上升或下降，5～9 d的急速上升可能是由于激素处理促进了可溶性糖的转化，而9～13 d 和17～21 d的急速下降是因为根原基分化和不定根伸长对可溶性糖的急速消耗，而对照组相对于处理组的曲线较为平滑，可能是因为积累的可溶性糖含量不足以满足生根的需要，导致对照组的扦插生根效果远远不如处理组。

由图7可知，可溶性蛋白含量与可溶性糖含量表现出相似的变化趋势，在根原基分化和不定根伸长阶段也产生了巨大的消耗。处理组始终高于对照组，在两条曲线最大值的9 d 差值为1.60 mg/g，在17 d时的差值为0.47 mg/g，说明可溶性蛋白对根原基分化的影响更大，而不定根伸长对可溶性糖的需求更大。

图6 扦插过程中可溶性糖含量的变化

图7 扦插过程中可溶性蛋白含量的变化

3 讨论与结论

本研究结果表明，IBA 对复色紫薇扦插的生根率和根系效果指数增益作用最大，能够显著提高内源IAA、可溶性糖和可溶性蛋白含量，降低内源ABA 和ZR的含量，这和王莹等[4]对美国紫薇、乔中全等[18]对不育紫薇“湘韵”的研究结果均不完全一致，可能是由于复色紫薇不具备速生性，性状较稳定且不易被分解的IBA 更有效。

对复色紫薇扦插效果的综合影响激素种类＞激素浓度＞处理时间＞处理部位。处理部位对两个指标的影响均不显著，即仅处理根部还是处理整个插穗对复色紫薇扦插影响不大，在生产过程中仅浸泡插穗的根部即可有效地减少激素的用量，从而节省成本。激素浓度和处理时间均以第2 水平为最优水平，说明激素处理浓度过高、时间过长会对插穗产生毒害作用，降低生根率和根系效果指数。复色紫薇扦插在400 mg/L的IBA处理枝条下1/3 部分5 min 效果较优，能够获得较高的生根率和根系效果指数。复色紫薇生根过程中，9 d 和17 d 分别是根原基分化和不定根伸长的两个关键时间点，需要IAA、可溶性糖和可溶性蛋白的大量供给，尽可能降低ABA 和ZR的不利影响，提高IAA/ABA 和IAA/ZR，是生根率和根系效果指数的决定因素[19]。本研究表明通过激素处理能够有效实现营养物质及内源激素的理想化自我调节，这与魏巍等[20]的研究结果具有一致性，最大限度地促进复色紫薇扦插生根。