基质和生根剂对中华金叶榆扦插生根的影响

2021-10-03袭晓梅

热带农业科学 2021年12期

袭晓梅

摘要为研究不同类型基质和不同浓度的生根剂对中华金叶榆生根特性的影响，以半木质化中华金叶榆枝条为试验材料，设置3种基质和4个 ABT1生根剂浓度处理，研究生根特性、贮藏物质含量和内源激素含量的变化。结果表明不同类型基质和生根剂处理的根系生长存在差异，以 50%泥炭土+50%木糠、生根剂浓度1000 mg/g 时，生根率最高（87.74%），可溶性糖含量最高，淀粉含量最低， IAA含量、GA含量和 IAA/ABA较高，是较好的扦插配套措施。

关键词中华金叶榆;扦插;基质;生根剂

中图分类号 S687 文献标识码 A DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2021.12.001

Effects of Substrate and Rooting Agent on Rooting of Cuttings of Ulmus sinensis

QIU Xiaomei

（Sangganhe Test Bureau of Poplar High-yield Forest of Shanxi， Datong， Shanxi 037006， China）

Abstract In order to study the effects of different types of substrates and different concentrations of rooting agents on the rooting characteristics of Ulmus sinensis， the semi-lignified branches of Ulmus sinensis were used as cutting materials， and reated with three substrates and four concentrations of rooting agent ABT1 to observe the rooting characteristics， and the change of storage material content and endogenous hormone content. The results showed that there is difference in the root growth of the cuttings treated with different types of substrates and rooting agent. The cuttings had the highest rooting rate （87.74%） when cultured on the substrate 50% peat soil +50% wood bran at the presence of the rooting agent 1000 mg·g-1 ， and they have the highest soluble sugar content and the lowest starch content as well as higher IAA content， GA content and IAA/ABA content. This treatment is a better measure for culture of cuttings.

Keywords Ulmus sinensis ; cutting ; substrate ; rooting agent

中華金叶榆（ Ulmus pumila cv.jinye.）生长速度较快，根系发达，耐贫瘠，树冠丰满、枝条细密，易于修剪造型，叶卵圆形，生长季节叶片金黄色，色泽艳丽，是城市风景园林设计中常用的彩叶树种之一，具有很高的观赏价值和经济价值[1]。

目前市面上大多数中华金叶榆都是采用嫁接的繁殖方式，但是由于嫁接数量低，且因嫁接口不顺畅而导致树干完整性不好，影响观赏效果[2]。因此，要开发中华金叶榆的观赏资源，需要找到一种高效优质的繁殖方法。扦插是许多树种的繁殖方式，研究表明，基质类型和质量直接影响插条生根和生长[3]。保肥水能力强、疏松透气、无病菌感染的基质能够有效保证插穗正常的生长发育，不同的基质对不同树种插条生长的影响不同[4]。张玲玲等[5]研究表明，杭白菊和金丝皇菊在珍珠岩+园土（1∶1）中生根效果好，适合扦插繁殖。罗素梅等[6]研究表明，扦插在细蛭石和泥炭上的金边瑞香穗条生根速度最快，侧根数量最多，且基质容重与7 d 出愈率和总孔隙度、持水孔隙度呈极显著相关。

生根剂是植物生长调节剂生长素类化合物[7]，通过促进插条基部营养物质的重新分配及増加植物体内源激素的效力表达来促进插条快速生根[8]。萘乙酸、赤霉素、吲哚乙酸是常用的生根剂，可通过调控重要酶活性来促使不定根原基的萌发，增强根的分裂能力，从而达到提高育苗愈合率、成活率及增强抗性的目的[9]。为此，可采用生根剂促进扦插生根、提高育苗质量。韦巧云等[10]研究表明，萘乙酸300 mg/L+吲哚丁酸600 mg/L 组合对提高木奶果扦插生根率、生根数及根系效果指数的效果最好。张沛健等[11]研究表明，利用1000 mg/L NAA 浸泡30 min 和500 mg/L NAA 浸泡10 min，生根数量最多，根长最长，是适宜金蒲桃扦插较好的组合。有关基质和生根剂对中华金叶榆扦插生根影响的研究较少，本研究探讨几种不同类型基质和生根剂对中华金叶榆生根特性的影响，以期为中华金叶榆扦插繁殖及其资源充分利用提供参考。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1試验地点

试验于2020年4—6月在大同市平城区温室内进行，插床底部铺河砂15 cm，上层铺蛭石和珍珠岩（ V ∶V=3∶1）的混合基质20 cm。

1.1.2试材

试验用插条为试验基地内当年生中华金叶榆枝条。

1.2方法

1.2.1插穗处理

选取生长健壮、整齐一致、无病虫害的半木质化枝条的中上部剪制插穗，长度为4～6 cm，上切口平剪，切口距第一芽约1 cm，保留上部2片叶，将插穗30支扎成一捆。

1.2.2试验设计

本试验采用随机区组设计，设置3种不同基

质，分别为50%泥炭土+50%木糠（ S1）、6%珍珠岩土+40%泥炭土（ S2）和50%珍珠岩+50%蛭石（ S3）;生根剂为 ABT1，设置4个浓度，分别为0（ N0）、 500 mg/L （ N1）、 1000 mg/L （ N2）和1500 mg/L （ N3），共12个处理（表1）;扦插前用质量浓度为20 g/L 的多菌灵浸泡15 min进行消毒，然后将插穗基部在配好的生根剂溶液中浸泡30 s，插入基质，毎种处理扦插120根插穗，插穗上保留2片叶子。

1.2.3指标测定

1.2.3.1生根指标

在扦插20 d 后，调查每个处理生根情况，包括生根率、生根数量和单根长度。生根率=生根株数/扦插总株数×100%

1.2.3.2生理指标

扦插20 d后在各处理中随机抽取3株插穗，取基部韧皮部木质组织均匀剪碎，称取0.5 g，液氮速冻，置于-80℃超低温冰箱中，用于测定生理指标。可溶性糖含量的测定采用恩酮试剂法[12]，淀粉含量的测定参考王亚麒等[13] 的方法，可溶性蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝-G250法[12]。

1.2.3.3激素含量

根系内源激素采用上海酶联生物科技有限公司提供的酶联免疫分析（ ELISA）试剂盒测定。取出样本并用液氮处理，随后充分研磨，加入一定量的 PBS，离心20 min （2000～3000 r/min）;仔细收集上清，分装后将一份用于检测，其余放4℃冰箱备用;用酶标仪在450 nm 波长下测定吸光度（ OD值），通过标准曲线计算样品中植物内源激素（ IAA、ABA、GA）的含量。

1.2.4数据处理

用 Excel进行数据整理和作图，采用 IBM SPSS statistics 22.0对数据进行显著性分析。

2结果与分析

2.1基质和生根剂对中华金叶榆插条生根特性的影响

由表2可知，基质类型和生根剂浓度显著影响中华金叶榆扦插生根，在 S1基质处理下，随生根剂浓度的增加，生根率呈先升高后降低的变化趋势，S1N1和 S1N2显著高于 S1N0，分别高出28.05%和47.18%;在 S2基质处理下，生根率变化趋势和 S1相似， S2N1和 S2N2分别比 S2N0高出31.82%和48.54%;在 S3处理下，随生根剂浓度增加生根率呈逐渐升高的变化趋势， S3N1、S3N2和 S3N2显著高于 S3N0，分别高出24.27%、44.37%和54.76%。在 N0、N1、N2浓度下，均是 S1>S2>S3;在 N3浓度下，表现为 S3>S2>S1; S1N2处理生根率最高。

生根条数变化趋势和生根率相似， S1N1和 S1N2生根条数分别比 S1N0高出20.45%和38.64%， S2N1、S2N2和 S2N3分别比 S2N0高18.42%、36.84%和28.95%， S3N1、S3N2和 S3N3分别比 S3N0高出105.26%、142.11%和200.06%。在 S1、S2和 S3处理下，平均根长随生根剂浓度增加呈先升高后下降的变化趋势， S1N1、S1N2和 S1N3处理的根长显著大于 S1N0，S2N1、S2N2和 S2N3处理的根长显著大于 S2N0，S2N2处理的根长最长。

2.2基质和生根剂对中华金叶榆插穗贮藏物质的影响

可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白等是中华金叶榆插穗新陈代谢的基础物质，是形成不定根所需能量的主要来源。由表3可知，基质类型和生根剂浓度显著影响中华金叶榆插穗贮藏物质，基质为 S1时，S1N1、S1N2和 S1N3处理的可溶性糖含量差异不显著，但均显著高于 S1N0;基质为 S2时，随生根剂浓度的增加可溶性糖含量呈先升高后降低的变化趋势， S2N1、S2N2和 S2N3处理均显著高于 S2N0，分别高出15.99%、19.24%和10.09%。基质为 S3时，随生根剂浓度的增加可溶性糖含量呈逐渐升高的变化趋势，S3N2和 S3N3处理均显著高于 S3N0。基质为 S1和 S2时，随生根剂浓度的增加淀粉含量呈先降低后升高的变化趋势， S1N1、S1N2和 S1N3分别比 S1N0低12.17%、26.49%和12.64%， S2N1、S2N2和 S2N3分别比 S2N0低10.78%、12.33%和8.42%;基质为 S3时，随生根剂浓度的增加，淀粉含量呈先升高后降低的变化趋势，S3N1显著高于 S3N0， S3N2和 S3N3显著低于 S3N0，分别低12.11%和18.45%。基质为 S1时，随生根剂浓度的增加可溶性蛋白含量呈先降低后升高的变化趋势;基质为 S2时，随生根剂浓度的增加可溶性糖含量呈先降低后升高再降低的变化趋势。

2.3基质和生根剂对中华金叶榆插条根系内源激素含量的影响

由图1可知，基质和生根剂浓度显著影响中华金叶榆插条根系 ABA 含量，在 S1处理下，ABA含量随生根剂浓度的增加呈逐渐下降的变化趋势， S1N1、S1N2和 S1N3显著低于 S1N0，分别低 17.70%、 25.49%和39.35%。在 S2处理下，ABA含量随生根剂浓度的增加呈先下降后升高的变化趋势， S2N1、 S2N2和 S2N3显著低于 S2N0，分别低10.88%、21.63%和10.86%。在 S3处理时，变化趋势与 S1相似，S3N1和 S3N0差异不显著; S2N2和 S2N3显著低于 S2N0，分别低18.14%和24.13%。

GA 能够促使细胞体积的扩大和细胞分裂，进而促进根系生长。由图2可知，在 S1和 S2处理下，中华金叶榆插条根系 GA含量随生根剂浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势，分别在 S1N2和 S2N2处理时达到最大值;S1N1、S1N2和 S1N3显著高于 S1N0，分别高23.01%、49.26%和31.27%; S2N1和 S2N2显著高于 S2N0，分别高20.18%和37.48%。在 S3处理下，GA含量随生根剂浓度的增加呈逐渐增加的趋势，S3N2和 S3N3显著高于 S3N0，分别高出38.59%和58.54%。在同一浓度生根剂处理下， S1处理的 GA含量最高。

IAA对根原基的分化有重要的作用。由图3可知，在 S1和 S2处理下，中华金叶榆插条根系 IAA 含量随生根剂浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势，分别在 S1N2和 S2N2处理时达到最大值; S1N1、 S1N2和 S1N3显著高于 S1N0，分别高16.64%、 22.54%和8.08%; S2N2显著高于 S2N0，高出16.20%。在同一浓度生根剂处理下，S1处理的 GA含量最高。

由图4可知，中华金叶榆插条根系 IAA/ABA 在不同基质和生根剂处理下存在显著差异，在 S1N2处理时最大，其次是 S1N3;在 S1处理下，IAA/ABA 随生根剂浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势;在 S3处理下， IAA/ABA 随生根剂浓度的增加呈逐渐增加的趋势。

3讨论

扦插作为园艺花卉、苗木无性繁殖的重要手段被广泛应用，扦插的关键在于不定根的形成，而不定根的形成受多种因素的影响;在诸多影响因素中，基质种类和生长调节剂对扦插生根有显著促进效果，影响根原基的诱导和产生，进而影响不定根的形成[14]。大量研究表明，不同类型基质扦插苗生根数量及生根率存在显著差异[15];高平等[16]研究表明，基质极显著影响矾根插穗的生根率、平均根长和生根数，其中在泥炭+珍珠岩和蛭石2种基质中根系生长最好。生根剂作为扦插根系诱导因子，主要是提高不定根发生过程中一系列相关酶的活性。邓桂香等[17]研究结果表明， ABT1能够显著提高思茅松扦插苗的成活率。郑均宝等[18]认为，插条吸收生根剂后，刺激了形成层细胞的活动，促进细胞进行脱分化，进而产生新根，生根剂处理的插条，其皮层和中柱鞘的细胞均能够分化形成根原基，增加生根数量。本研究结果表明，不同类型基质和生根剂处理的根系生长存在差异，50%泥炭土+50%木糠、6%珍珠岩土+40%泥炭土2种基质在生根剂浓度为1000 mg/g 时生根率最高，生根数量最多;基质为50%珍珠岩+50%蛭石、生根剂浓度为1500 mg/g 时根系生长最好，说明在一定范围内增加生根剂浓度可促进根系生长，而超过范围会影响插条生根;同时在不同基质中，中华金叶榆对生根剂浓度的敏感程度不同。

插穗中贮藏的营养物质是保障生根的基础[19]，其中可溶性糖是插穗生根的主要能源物质，插穗中贮藏的淀粉可通过水解作用生成可溶性糖，进而为插穗生长提供营养物质，为根系生长提供充足的能量[20]。本研究表明，基质为50%泥炭土+50%木糠、生根剂浓度为1000 mg/g处理时，可溶性糖含量最高，淀粉含量最低，可能是泥炭土有利于激活淀粉水解酶的活性，促进淀粉水解并转化生成了可溶性糖。插穗不定根的形成过程受多种激素的共同调控[21]。研究表明，内源激素在插穗生根过程中起着重要作用，ABA对插条生根有一定的抑制作用;GA 能够促使细胞体积的扩大和细胞分裂，进而促进根系生长; IAA对根原基的诱导有至关重要的作用[22]。IAA/ABA较低时，抑制不定根的形成，比值较高时促进不定根的形成[23]。本研究表明，在 S1和 S2处理下，中华金叶榆插条根系 IAA含量、GA含量随生根剂浓度的增加呈先升高后降低的變化趋势;在 S3处理下，二者随生根剂浓度的增加呈逐渐增加的趋势。IAA/ABA在不同基质和生根剂处理下存在显著差异，其中在 S1N2处理最大，其次是 S1N3;在 S1处理下， IAA/ABA 随生根剂浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势;在 S3处理下， IAA/ABA量随生根剂浓度的增加呈逐渐增加的趋势;在基质为50%泥炭土+50%木糠、生根剂浓度为1000 mg/g 时 ABA、GA、 IAA/ABA 均达到最大值。因此， IAA、GA 以及 IAA/ABA是影响中华金叶榆插条生根的重要因素，这与前人研究结果一致。

总体来看，选用基质50%泥炭土+50%木糠，生根剂浓度为1000 mg/g 时，中华金叶榆内含激素水平较高，贮藏物质转化利用率最高，生根率最高、根系数量最多，平均根长较长，是较好的扦插配套措施。

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