不同处理对波叶青牛胆扦插的影响

蒙真铖， 陈林杨， 陈鸿洁， 只佳增， 钱 云， 李国栋

(1.云南省红河热带农业科学研究所， 云南 河口 661300； 2.云南中医药大学， 昆明 650500)

波叶青牛胆(TinosporacrispaL.)为防己科青牛胆属藤本植物，又称苦藤、千里找根、绿包藤，主要分布在亚洲、非洲地区的雨林及混合落叶林，主要包括印度、马来西亚、泰国等[1]，我国云南亦有分布[2]。波叶青牛胆藤茎富含生物碱类、二萜类、三萜类化合物等[3-5]，具有抗菌、降血压、抗疟疾以及强心等药理作用[6-7]；亦可作为城市景观及园林绿化的优良藤本植物，是一种具有良好开发前景的药材及园林绿化植物；相关学者对波叶青牛胆的研究主要在其化学成分、药用药理及临床应用上[8]，而对其在扦插繁殖方面的研究鲜有报道，由于橡胶、香蕉等热带作物的大面积栽种和推广，云南山地雨林次生植被破坏严重，加上对野生波叶青牛胆资源的肆意挖掘，波叶青牛胆的生境逐步丧失。本实验以波叶青牛胆为研究材料，对其进行扦插繁殖试验研究，旨在为波叶青牛胆的种质资源保存和种苗扩繁提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 试验材料

以云南省红河热带农业科学研究所南药种质资源圃的波叶青牛胆植株为研究材料。选取植株健壮，无病虫害的木质化枝条为插穗(长12～15 cm)，保证每条插穗上有3～5个芽；插穗基部用刀片切成斜口，备用。

1.2 插床与实验条件设置

试验于 2019年8月—11月在云南省红河热带农业科学研究所育苗棚内进行。插床为地床，铺设厚25 cm的扦插基质。棚外设置可移动的遮阳网，扦插后每天喷雾保持空气相对湿度在85%以上，15 d后减少喷雾次数，并及时清除苗床杂草。

1.3 试验设计

1.3.1正交试验

以基质(A)、ABT浓度(B)、浸泡时间(C)为试验因素，其中D为空列，每因素3个水平，按L9(34)正交表(表1)对波叶青牛胆进行扦插试验，共计9个处理，每个扦插数为30个，研究各因素水平对波叶青牛胆扦插生根情况的影响；20 d后，记录地下部分农艺性状指标(包括总根数、不定根数、最长根长、生根率、腐烂率)和地上部分农艺性状指标(包括出芽数、叶片数、最大叶面积、发芽率)。

表1 L9(34)正交试验设计Table 1 Orthogonal experimental design with L9 (34)

1.3.2优化试验

以正交试验的最优组合为参考，研究在相同基质和激素浓度条件下，以不同浸泡时间为梯度，进一步做扦插优化试验，清水处理作为对照(ck)；每种处理20个茎段，3次重复。20 d后，记录地下部分农艺性状指标(包括总根数、不定根数、最长根长、生根率、腐烂率)和地上部分农艺性状指标(包括出芽数、叶片数、最大叶面积、发芽率)，试验设计见表2。

表2 优化组合试验设计Table 2 Test design of optimized combination

1.4 扦插后管理

茎段扦插深度约3 cm。扦插后每天喷雾保持空气相对湿度在85%以上，15 d后减少喷雾次数，20 d后统计相关数据。

生根率(%)=(生根插穗数/插穗总数)×100%；

腐烂率(%)=(腐烂插穗数/插穗总数)×100%；

抽芽率(%)=(抽芽插穗数/插穗总数)×100%。

1.5 数据分析

Microsoft Excel 2007软件整理数据，运用SPSS 19.0软件对所有指标使用邓肯法(Duncan)进行方差分析，Origin 8.0软件制图。方差分析前，参照Bashir等[9]的方法对所有百分率指标进行反正弦转换(sin-1)，而生根数等数量指标在处理间的变幅较大，作对数转换[lg(x+1)]，以满足正态分布假设。

隶属函数计算公式为：

U(Xj) = (Xj-Xmin) /(Xmax-Xmin)

式中：Xj为某一处理的某一指标值，Xmin、Xmax分别为所有处理在该指标中的最小值和最大值。腐烂率与生根效果呈负相关，其公式为：

U(Xj)=1-(Xj-Xmin) /(Xmax-Xmin) 。

将各处理不同指标的隶属值进行累加求其平均值，平均值越大效果越好[10-11]。

使用杭州万深检测科技有限公司生产的LA-S植物图像分析仪测定叶面积。

2 结果分析

2.1 波叶青牛胆各农艺性状相关性分析

由表3可知，腐烂率与所有的农艺性状呈负相关，其中与生根率、最长根长、出芽数、发芽率呈极显著负相关，与总根数呈显著负相关；不定根数与总根数呈显著正相关，与最大叶面积呈负相关；总根数与最长根长呈极显著正相关，与生根率、发芽率呈显著正相关；最长根长与生根率呈极显著正相关，与出芽数、发芽率呈显著正相关；生根率与出芽数、发芽率呈显著正相关；出芽数与发芽率呈极显著正相关，与叶片数、最长叶柄呈显著正相关；叶片数与最长叶柄、最大叶面积呈极显著正相关，与发芽率呈显著正相关；最长叶柄与最大叶面积呈极显著正相关，与发芽率呈显著正相关。

表3 波叶青牛胆各农艺性状相关性Table 3 Correlation analysis of agronomic traits of T. crispa

2.2 不同处理组合对波叶青牛胆扦插的影响

本试验以5个地下部分指标和5个地上部分指标从不同层面考察了不同试验因素对波叶青牛胆扦插育苗的影响，由于单一或少数指标难以全面、客观地反映各组合的育苗效果，为进一步全面反映各个处理因素及水平对波叶青牛胆扦插育苗情况的综合效应，本实验采用隶属函数法对各组合的生根效果、发芽效果进行综合评价，将各处理不同指标的隶属值进行累加求其平均值，平均值越大扦插效果越好。

因素的主次是以极差(R)的大小来衡量。R值大，表明此因素对试验的产生与结果影响大，说明该因素比较重要；R值小，则表明其对试验的影响小，说明该因素相对比较次要[12]。由R值大小的比较分析可以看出，3种因素对波叶青牛胆生根效果的影响从大到小依次为A(基质)、C(浸泡时间)、B(ABT浓度)，通过直观分析法，得出波叶青牛胆生根效果的优组合为A1B2C1(表4)；对波叶青牛胆发芽效果的影响从大到小为C(浸泡时间)、A(基质)、B(ABT浓度)，发芽效果的优组合为A2B3C1(表5)；对波叶青牛胆扦插效果的影响从大到小为A(基质)、C(浸泡时间)、B(ABT浓度)，优组合为A1B2C1(表6)。

表4 正交试验不同处理组合对波叶青牛胆扦插地下部分影响的直观分析Table 4 Visual analysis of the effects of different treatment combinations in orthogonal test on the underground part of the cuttings of T. crispa

表5 不同处理组合对波叶青牛胆扦插地上部分影响的直观分析Table 5 Visual analysis of the effects of different treatment combinations in orthogonal test on the aboveground part of the cuttings of T. crispa

表6 不同处理组合对波叶青牛胆扦插影响的直观分析Table 6 Visual analysis of the effects of different treatment combinations in orthogonal experiment on the cutting

2.3 不同处理组合对波叶青牛胆扦插影响的方差分析

进一步做方差分析，以判断各个因素对波叶青牛胆扦插育苗的影响程度。 A处理中，A1、A2处理水平的生根效果较好，两个水平的生根效果差异不显著，其中A1的生根效果最好，且与A3差异显著；A2和A3处理水平的生根效果差异不显著；A处理的3个水平对发芽效果和扦插效果的影响均不显著；综合3个指标，可以看出A1水平处理的效果最好，B处理和C处理的3个水平对波叶青牛胆的生根效果、发芽效果和扦插效果3个指标的影响均不显著，其中以B2，C1水平处理的较好；由方差分析得出，波叶青牛胆扦插育苗的优组合为A1B2C1(表7)。

表7 正交试验不同因素组合对波叶青牛胆扦插影响的方差分析Table 7 Variance analysis of the effects of different factors combination in orthogonal experiment on the cutting

2.4 优化试验不同处理组合对波叶青牛胆扦插生长的影响

根据正交试验获得的波叶青牛胆扦插育苗的优组合为参考，研究在河沙和ABT浓度为400 mg/L的统一条件下，以不同浸泡时间为梯度，进一步做扦插优化试验，分析各优化组合对地下部分(须根数、不定根数、最长根长)、地上部分(出芽数、叶片数、最大叶面积)等农艺性状和生根率、腐烂率、发芽率等指标的影响。最后根据采用隶属函数法对各组合的生根效果(须根数，不定根数，最长根长，生根率，腐烂率)、发芽效果(出芽数，叶片数，最大叶面积，发芽率)，扦插效果(所有指标)进行综合评价。

在相同基质和激素浓度下，不同浸泡时间对波叶青牛胆各扦插指标的影响也各不相同；随着浸泡时间的增加，须根数、不定根数、最长根长等地下部分农艺性状指标数值呈先增后减的趋势；其中须根数在浸泡2 min和10 min时，数量较多，每株平均数量分别为16条和12.15条，两处理间差异不显著，而和ck(清水浸泡2 min)、30 min、1 h、6 h等4个处理差异显著；ck和30 min处理的平均每株须根数较少，分别为2.83条和2.47条，两者间差异不显著；浸泡1 h后，平均每株须根数仅有0.7条，浸泡6 h后须根数为0条；须根数由多到少的顺序为2 min、10 min、ck、30 min、1 h、6 h(图1-a，图2)。

不定根数在浸泡2 min和10 min时，平均每株数量较多，分别为7.07条和7.95条，两者间差异不显著，与ck(1.33条)、30 min(2.47条)、1 h(2.15条)、6 h(2.17条)差异显著；ck与1 h以及6 h处理的不定根数较少，三者间差异不显著；30 min次之；不定根数由多到少的顺序为10 min、2 min、30 min、6 h、1 h、ck(图1-a，图2)；

最长根长在浸泡2 min和10 min时，每株平均长度最长，分别为10.65 cm和7.62 cm，两者间差异不显著，与ck(4.86 cm)、30 min(6.51 cm)、1 h(2.79 cm)、6 h(1.09 cm)差异显著；30 min次之，ck、1 h、6 h较短，其平均长度由长到短依次为2 min、10 min、30 min、ck、1 h、6 h(图1-a，图2)。

随着浸泡时间的增加，出芽数、叶片数、最长叶柄等指标的数值呈先增加后减小的趋势，浸泡6 h后，3个指标的数值均为0。其中出芽数在ck，2 min和10 min处理时数值最大，每株平均出芽数分别达到0.72个，0.92个和0.95个，且三者间差异不显著，与30 min(0.4个/株)、1 h(0.13个/株)、6 h(0个/株)差异显著；浸泡30 min的处理组合次之；1 h和6 h的平均出芽数最小，其平均出芽数由多到少依次为10 min、2 min、ck、30 min、1 h、6 h(图1-b，图2)。

叶片数在浸泡10 min处理时数值最大，每株为2.78片，且与其他处理差异显著；2 min的处理较好，每株为1.88片；ck处理次之，每株为0.77片；浸泡30 min后，每株叶片数仅为0.2片，其平均叶片数由多到少依次为10 min、2 min、ck、30 min、1 h、6 h(图1-b，图2)。

最大叶面积在2～10 min处理时数值最大，分别为16.27 cm2/株和16.80 cm2/株，两者差异不显著，而与ck(0.48 cm2/株)、30 min(0.14 cm2/株)、1 h(0.16 cm2/株)、6 h(0 cm2/株)差异显著；ck和30 min、1 h以及6 h的处理较小，四者间差异不显著；其平均值由大到小依次为10 min、2 min、ck、1 h、30 min、6 h(图1-b，图2)。

图1 优化试验不同处理组合对波叶青牛胆各农艺性状指标的影响Fig.1 Effects of different treatment combinations on the agronomic traits of T. crispa

生根率在2～30 min处理时效果较好，分别为88.33%，86.67%和93.33%，三者间差异不显著；ck次之，为83.33%，与2 min，10 min处理差异不显著；1 h和6 h处理的生根率较低，仅为45%和35%；其生根率由大到小依次为30 min、2 min、10 min、ck、1 h、6 h(图1-c)。

腐烂率在ck和2～30 min处理时，效果较好，分别为11.67%，11.67%，13.33%和6.67%，四者间差异不显著，而与1 h(53.33%)和6 h(65%)差异显著；其腐烂率由低到高依次为30 min、ck=2 min、10 min、1 h、6 h(图1-c)。

发芽率在ck，2～10 min处理时，效果较好，分别为71.67%，71.67%和78.33%，三者间差异不显著；30 min次之，为40%，与ck，2 min，10 min处理差异显著；1 h和6 h处理的发芽率较低，仅为13.33%和0；其发芽率由大到小依次为10 min、2 min=ck、30 min、1 h、6 h(图1-c)。

2～10 min处理时，生根效果，发芽效果及扦插效果都最好；随着浸泡时间的增加，这3个指标都呈逐渐下降趋势；其中生根效果指数在2～10 min处理时分别为0.47和0.42，1 h后的生根效果指数为0.072，6 h时更低，仅有0.013，生根效果由高到低依次为2 min、10 min、30 min、ck、1 h、6 h；发芽效果指数最高为0.5，发芽效果由高到低依次为10 min、2 min、ck、30 min、1 h、6 h；扦插效果指数最高为0.949，扦插效果由高到低依次为2 min、10 min、ck、30 min、1 h、6 h(图1-d)。

3 讨论与结论

3.1 讨 论

扦插基质、植物生长调节剂，扦插部位浸泡时间等外界因素对插穗生根均有影响[13]，也是扦插育苗实验中常见的研究因子。基质是影响植物扦插生根的重要影响因子，决定了插穗的生根环境[14]，直接影响生根的难易和生根质量。本正交试验中，基质对波叶青牛胆的扦插生根起主导作用，这与在蒜香藤[15]、蔷薇[16]、金花茶[17]等的扦插研究也得到了验证；园土为基质，波叶青牛胆生根效果最差；河沙，椰糠生根效果较好。究其原因可能为园土质地较黏重，吸水性较强，透气不良，不利于波叶青牛胆根系伸长生长，而河沙或椰糠则不会有以上缺点。因此，园土并不适用于波叶青牛胆扦插。

激素的使用有利于诱导根原始体，促进不定根的生长。不同类型的外源激素对不同植物扦插生根的影响不同；同一激素不同浓度不同的浸泡时间亦影响着扦插效果。ABT作为生根促进剂的相关研究较多，这已经许多物种上得到了验证：郭其强等[18]认为，藏柏和巨柏在100 mg/L的ABT 溶液中浸泡插穗3 h时，插穗愈伤组织和根系发育状况最优；谌振等[19]采用1 250 mg/L的ABT 1号处理杏黄龙船花插穗，生根效果最好；10 mg/L ABT可有效提高杜鹃花扦插的成活率[20]；150 mg/L浸泡3 h的ABT 1号溶液处理，有利于树头菜的插穗生根和改善根系质量，提高插穗内营养物质含量，对其插穗生根有促进作用[21]。

优化实验中，不同浸泡时间对波叶青牛胆的扦插效果差异显著；基本上随着浸泡时间的增加，各生长指标基本上呈先增后减的趋势；说明在同一浓度条件下，插穗受在水中浸泡时间的长短而影响扦插效果；浸泡2～10 min时，插穗的地下部分(须根数、不定根数、最长根长)和地上部分(出芽数、叶片数、最大叶面积)等农艺性状都比较好；生根率、发芽率都比较高，腐烂率较低；随着浸泡时间的增加(大于30 min)，插穗腐烂率高，生根率和发芽率都较低，可能是由于波叶青牛胆短时间内就能完全吸收所需激素，随着浸泡时间的增加，激素过度吸收，促进作用转为抑制作用，这与潘越等[22]、张沛健等[23]研究结果基本相同，至于具体原因，还需要进行进一步研究探索。

3.2 结 论

本研究以基质、ABT浓度，浸泡时间为因素，通过三因素三水平的正交试验，得出波叶青牛胆扦插的最优组合是以河沙为扦插基质，使用400 mg/L的ABT溶液浸泡10 min；以优组合为参考，深入研究同一基质和浓度下不同浸泡时间处理，当以河沙为扦插基质，使用400 mg/L的ABT溶液浸泡2～10 min时，波叶青牛胆的生根效果，发芽效果及扦插效果都最好。该结果将对药用植物波叶青牛胆的人工扦插繁殖提供一定的参考。