花楸樹扦插繁殖技術(shù)研究

花楸樹扦插繁殖技術(shù)研究

插條繁殖是最廣泛使用的無性繁殖方法。它具有簡單、快速、繁殖系數(shù)高、成本低等優(yōu)點。特別是林木近年來,隨著無性系林業(yè)的發(fā)展,特別是林木幼化理論和技術(shù)的突破,扦插繁殖越來越引起世界各國的關(guān)注,它不僅解決了林木的規(guī)?；a(chǎn)問題,而且為優(yōu)良無性系的保存及其在林木改良中的應(yīng)用提供了技術(shù)支撐?；ㄩ睒?Sorbuspohuashanensis(Hance)Hedl.)又名百花花楸、紅果臭山槐等,薔薇科(Rosaceae)蘋果亞科(Maloideae)花楸屬(Sorbus)落葉小喬木,為我國花楸屬分布較廣的樹種,具有極高的資源價值。國內(nèi)對其研究及應(yīng)用相對較少,其多種價值尚未開發(fā)利用,主要原因在很大程度上是繁殖比較困難。國內(nèi)一些學者對花楸樹的扦插繁殖進行了探索,普遍認為花楸樹為難生根樹種,扦插成活率較低。因此,為了突破花楸樹扦插繁殖技術(shù),加快花楸樹遺傳改良的進程,本文從嫩枝插穗的來源、種類、扦插基質(zhì)、激素種類及其濃度等方面對花楸樹嫩枝扦插繁殖技術(shù)進行了較系統(tǒng)的研究,探索其生根效果最好的方法,確定其有效的嫩枝扦插繁殖技術(shù),為其進一步的新品種選育、規(guī)模化生產(chǎn)以及園林綠化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。1材料和方法1.1基質(zhì)及外源激素的確定嫩枝插穗分別采自河北霧靈山成年母樹和溫室內(nèi)1、2年生幼苗萌生的半木質(zhì)化枝條,扦插基質(zhì)選用泥炭土和珍珠巖(3∶1)的混合基質(zhì)、蛭石、河沙等3種,所用外源激素為萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)。1.2插床的基質(zhì)設(shè)置在中國林科院溫室進行花楸樹嫩枝扦插試驗。插床底部鋪珍珠巖20cm,將裝有扦插基質(zhì)的營養(yǎng)杯(規(guī)格10cm×10cm)擺放在珍珠巖上。為更好地控制溫度、濕度,在插床上搭建塑料薄膜拱棚,高約50cm。棚內(nèi)相對濕度90%以上,氣溫21~30℃,扦插基質(zhì)溫度21~26℃,光照強度為自然光的1/3~1/2。1.3試驗設(shè)計1.3.1插穗給藥試驗以1、2年生花楸樹幼苗萌生的半木質(zhì)化枝條制作插穗,用不同濃度(500、1000、1500、2000、2500、3000mg·kg-1)的IBA、NAA、IBA+NAA(10∶1)、IBA+NAA(5∶1)、IBA+NAA(2∶1)、IBA+NAA(1∶1)浸泡插穗基部,時間均為10s,以清水為對照(CK)。于2008年3月30日扦插。1.3.2插穗培養(yǎng)iga以1、2年生花楸樹幼苗萌生的半木質(zhì)化枝條制作插穗,用不同濃度(500、1000、1500、2000、2500、3000mg·kg-1)的IBA+NAA(10∶1)浸泡插穗基部,均浸泡10s,以清水為對照(CK)。分別于2007年8月9日、2008年3月30日扦插。1.3.3浸泡插穗治療用成年、1、2年生花楸樹萌生的半木質(zhì)化枝條制作插穗,用不同濃度(500、1000、1500、2000、2500、3000mg·kg-1)的IBA+NAA(10∶1)浸泡插穗基部,均浸泡10s。分別于2007年7月5日、2007年8月9日、2008年3月30日扦插。1.3.4插穗的制作以2年生幼苗當年萌生的枝條為材料,分基部、上部2段分別制作插穗,用濃度為1500mg·kg-1的IBA+NAA(10∶1)浸泡插穗基部,均浸泡10s。于2008年3月30日扦插。1.3.5插穗扦插方法以2年生幼苗當年萌生的枝條制作插穗,用濃度為1500mg·kg-1的IBA+NAA(10∶1)浸泡插穗,均浸泡10s。插穗保留2~3個芽,長6~10cm,直徑2~4mm,分別以泥炭土和珍珠巖(3∶1)、蛭石、河沙為扦插基質(zhì)。于2008年3月30日扦插。以上所有試驗均采用完全隨機區(qū)組設(shè)計,每個小區(qū)扦插30根插條,重復3次。采用直插法,扦插深度為1~2cm。1.3.1~1.3.4節(jié)插穗規(guī)格一致,插穗保留2~3個芽,長6~10cm,直徑2~4mm,均以泥炭土和珍珠巖(3∶1)為扦插基質(zhì)。1.4插打液的消毒植物的插穗能否生根,除取決于插條自身的遺傳因素外,提供插條生根的環(huán)境條件也至關(guān)重要。插前先用0.5%的KMnO4溶液對床面進行消毒,再用0.3%的多菌靈對扦插基質(zhì)進行消毒。扦插2周后,每周噴1次0.3%的多菌靈,采用自動噴霧設(shè)備,保持棚內(nèi)相對濕度90%以上,氣溫不超過35℃。1.5枯草植根率測定扦插后每隔5~7d觀察生根情況,記錄觀察結(jié)果。在扦插后25d,分別統(tǒng)計插穗的生根率;每個小區(qū)隨機選取3株生根的插穗,統(tǒng)計根數(shù),測量不定根的長度,分別求其平均值;觀察愈傷組織情況。對插條的不定根長度直接進行方差分析,并在差異顯著的基礎(chǔ)上進行多重差異比較;對插穗的生根率和根數(shù)分別進行arcsinp√arcsinp和p√p轉(zhuǎn)換處理后,再進行方差分析和多重差異比較,統(tǒng)計軟件采用SAS8.02版。2結(jié)果與分析2.1不同激素對花楸樹枝條插穗生根率、不定根平均根長、不定根平均根長、不定根數(shù)量的影響從表1看出:IBA、NAA、IBA+NAA(10∶1)、IBA+NAA(5∶1)、IBA+NAA(2∶1)、IBA+NAA(1∶1)等6種不同激素對花楸樹嫩枝插穗生根率、不定根平均根長、不定根數(shù)量的影響效果不同,而清水處理(CK)的插穗沒有不定根生成;7~8d時,各處理插穗的不定根開始形成,且各處理不定根的出現(xiàn)時間基本一致(表1)。2.1.1不同激素種類對插穗生根率的影響IBA、NAA、IBA+NAA(10∶1)、IBA+NAA(5∶1)、IBA+NAA(2∶1)、IBA+NAA(1∶1)的生根率分別為62.01%、52.22%、70.37%、68.59%、61.11%、47.04%,以IBA+NAA(10∶1)處理為最高。方差分析結(jié)果表明:不同激素種類對插穗生根率的影響差異極顯著(F(5,72)=21.72>F0.01=3.30)。多重差異比較結(jié)果表明:IBA+NAA(10∶1)與IBA+NAA(5∶1)的差異不顯著,與其它4個激素種類差異極顯著。2.1.2以ua+naa處理為主導的原則方差分析結(jié)果表明:不同激素種類對插穗不定根平均根長的影響差異顯著(F(5,72)=2.60>F0.05=2.35),以IBA+NAA(10∶1)處理為最高,為4.85cm,依次為IBA+NAA(5∶1)、IBA、IBA+NAA(2∶1)、IBA+NAA(1∶1)、NAA。2.1.3不同激素種類對花楸樹枝條扦插生根的影響方差分析發(fā)現(xiàn),不同激素種類對插穗不定根數(shù)量差異也極顯著(F(5,72)=4.68>F0.01=3.30)。多重差異比較結(jié)果表明,IBA+NAA(10∶1)處理的生根數(shù)量最大,為30根,除與IBA+NAA(5∶1)處理的差異不顯著外,與其它4個處理的差異均極顯著。綜合以上分析結(jié)果表明:IBA與NAA混合使用對花楸樹嫩枝扦插生根的誘導效果優(yōu)于各自單獨使用的效果,IBA+NAA(10∶1)與IBA+NAA(5∶1)2種激素種類組合對花楸樹嫩枝插穗生根的誘導效果最好(圖1)。此外,從表1中還可以看到:IBA與NAA單獨使用時,IBA的生根效果明顯優(yōu)于NAA。2.2激素對花楸樹枝條插穗生根率、不定根平均根長、不定根數(shù)量的誘導效果從2007、2008年2年的試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同濃度激素處理對花楸樹嫩枝插穗生根率、不定根平均根長、不定根數(shù)量的誘導效果不同,隨濃度的升高,3項指標均呈先上升后下降的變化趨勢(表2)。2.2.1插穗生根及插穗數(shù)2007年的試驗結(jié)果表明:1000mg·kg-1處理生根率最高,達95.7%;2500mg·kg-1與3000mg·kg-1處理生根率明顯下降,分別比1000mg·kg-1處理低33.2、42.7個百分點,CK處理沒有不定根產(chǎn)生。方差分析表明,不同處理的插穗生根率差異極顯著(F(5,12)=11.83>F0.01=5.06)。多重差異比較結(jié)果表明,1000、1500、2000mg·kg-1間差異不顯著,但極顯著高于其它處理。2008年的試驗結(jié)果表明:1500mg·kg-1處理生根率最高,為93.06%;3000mg·kg-1處理生根率最低,為52.78%;CK處理沒有不定根產(chǎn)生。方差分析表明,不同處理的插穗生根率差異極顯著(F(5,12)=119.28>F0.01=5.06)。多重差異比較結(jié)果表明,1500與2000mg·kg-1間差異不顯著,與其它處理差異極顯著。2.2.2其它處理前后比較2007年的試驗結(jié)果表明:不同處理的插穗不定根平均根長差異極顯著(F(5,12)=470.23>F0.01=5.06),以1500mg·kg-1處理的平均根長最大,為7.28cm,與其它處理差異極顯著;1000mg·kg-1與2000mg·kg-1處理對插穗不定根平均根長的促進作用分別列于第2、第3位,分別為6.83、5.33cm;2500mg·kg-1與3000mg·kg-1處理的插穗不定根長度最短。2008年的試驗結(jié)果表明:不同處理的插穗不定根平均根長差異也達到極顯著水平(F(5,12)=5.37>F0.01=5.06),以1500mg·kg-1處理的平均根長最大,為6.67cm,除與2000mg·kg-1處理差異不顯著外,與其它處理差異極顯著。2.2.3不同插穗不定根數(shù)量的促進作用2007年的試驗結(jié)果表明:不同處理插穗的不定根數(shù)量差異極顯著(F(5,12)=80.80>F0.01=5.06),以1500mg·kg-1處理的不定根數(shù)量最大,平均每插條34根,極顯著高于其它處理;1000、2000mg·kg-1處理對插穗不定根數(shù)量的促進作用次之,分別為25、16根。2008年結(jié)果表明:不同處理的插穗不定根數(shù)量差異顯著(F(5,12)=3.71>F0.05=3.11),以1500mg·kg-1處理的不定根數(shù)量最大,平均每插條45根,這一結(jié)果與2007年實驗相吻合。2000、1000mg·kg-1處理對插穗不定根數(shù)量的促進作用次之,分別為34、33根。2007、2008年2年的試驗結(jié)果表明:1500mg·kg-1IBA+NAA(10∶1)處理條件下,花楸樹嫩枝插穗的生根率、不定根平均根長以及不定根數(shù)量均達到最大值,誘導效果最好(圖1)。2.3生根數(shù)量的測定表3表明,采自1、2年生幼樹的嫩枝插穗,其生根率分別為79.03%、70.37%(F(2,51)=11.23>F0.01=5.06);不定根平均長度分別為5.01、4.85cm(F(2,51)=9.56>F0.01=5.06);平均生根數(shù)量分別為19、30根,1、2年生幼樹的嫩枝插穗的生根率、平均根長、根數(shù)的差異均不顯著。取自成年母樹的插穗在不同濃度的激素處理條件下,僅僅有愈傷組織產(chǎn)生,均沒有不定根生成,清水處理(CK)既無愈傷組織產(chǎn)生也無不定根生成;這說明宜選擇花楸幼樹的當年生半木質(zhì)化枝條進行扦插,而不宜選擇成年母樹的枝條。2.4量表量表見表1用濃度為1500mg·kg-1的IBA+NAA(10∶1)處理插穗下切口,進行扦插試驗。從表4發(fā)現(xiàn):取自枝條下部位的插穗生根率、不定根平均長度、不定根數(shù)量分別為89.58%、5.55cm,27根;取自枝條上部位的插穗生根率、不定根平均長度、不定根數(shù)量分別為47.92%、4.67cm、13根。二者除了不定根平均長度差異不顯著外(F(1,10)=1.61<F0.05=4.96),生根率(F(1,10)=78.58>F0.01=10.0)差異達到極顯著水平,不定根數(shù)量(F(1,10)=5.65>F0.05=4.96)差異達到顯著水平(表4)。這表明,宜選擇花楸樹嫩枝的下部位制作插穗,可以獲得很好的生根效果(圖2)。2.5苗木扦插試驗植物扦插能否生根以及生根效果的好壞除與自身的遺傳、外源激素有關(guān)外,扦插基質(zhì)往往對其生根有著重要的影響。以2年生幼苗當年萌生的枝條為材料,用濃度為1500mg·kg-1的IBA+NAA(10∶1)處理插穗,分別以泥炭土+珍珠巖(3∶1)、蛭石、河沙為扦插基質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)3種基質(zhì)對插穗的生根效果不同(表5)。2.5.1不同處理的根率根率對比泥炭土+珍珠巖、蛭石、河沙3種基質(zhì)的生根率分別為89.58%、93.06%、77.08%,以河沙處理為最低,蛭石、泥炭土+珍珠巖處理均與河沙處理的差異極顯著。2.5.2不同植物的根長分布3種基質(zhì)處理的插穗不定根平均根長差異極顯著(F0.01(2,15)=19.86>F0.01(2,15)=6.36),以蛭石處理的平均根長最大,為6.72cm;泥炭土+珍珠巖處理次之,為5.55cm,二者差異不顯著,極顯著高于河沙處理。2.5.3不同處理的不定根3種基質(zhì)處理的插穗不定根數(shù)量差異極顯著(F(2,15)=7.45>F0.01=6.36),以蛭石處理的不定根數(shù)量最大,為27根,泥炭土+珍珠巖處理次之,為18根,二者差異不顯著,極顯著高于河沙處理。以上結(jié)果表明,蛭石與泥炭土+珍珠巖(3∶1)2種基質(zhì)對花楸樹嫩枝扦插均獲得較好的生根效果(圖3),二者差異不顯著,但從經(jīng)濟的角度,宜選用蛭石為扦插基質(zhì)。3采穗生根與扦插(1)插穗扦插成活的關(guān)鍵是插穗基部能否產(chǎn)生和形成不定根,許多試驗都證實了外源激素能促進插穗產(chǎn)生不定根。本試驗的結(jié)果表明:IBA對花楸樹嫩枝插穗不定根的誘導效果優(yōu)于NAA,其原因是IBA不易被酶系統(tǒng)氧化,傳導擴散性能差,容易保留在被處理的部位,可有效地促使形成層細胞分裂。IBA與NAA混合使用對花楸樹嫩枝扦插生根的誘導效果明顯優(yōu)于各自單獨使用的效果,IBA+NAA(10∶1)與IBA+NAA(5∶1)2種激素種類組合對花楸樹嫩枝插穗生根的誘導效果最好。根據(jù)生根率、不定根平均根長、不定根的數(shù)量綜合分析,1500mg·kg-1IBA+NAA(10∶1)為最佳處理,2500、3000mg·kg-1處理的生根效果明顯降低,其原因可能是激素濃度過高對插穗產(chǎn)生了毒害作用,從而抑制了其生根。此外,本試驗的結(jié)果明顯高于高惠采用100mg·kg-1IBA浸泡17h的生根率和于樹成等采用40mg·kg-1木醋液浸泡8~12h的生根率。(2)取自成年花楸樹的插穗僅僅有愈傷組織,沒有不定根生成,與Hansen關(guān)于歐洲花楸嫩枝扦插的研究結(jié)果是一致的,其原因可能是采穗母樹年齡大,所含抑制生根的物質(zhì)多或因扦插時間較晚,枝條的木質(zhì)化程度較高,新陳代謝緩慢,導致了生根能力下降甚至喪失。本實驗從1、2年生幼樹上采集的插穗扦插獲得了很好的扦插效果,因此,可以建