南方紅豆杉的扦插生根

南方紅豆杉的扦插生根

南方紅杉是紅杉科的一種植物。分布于中國浙江、臺灣、福建、江西、廣東、廣東、東北地區(qū)、河南、湖北、湖南西部、甘肅南部、四川、貴州和云南東北部600-120米的亞熱帶山區(qū)。南方紅豆杉是一種珍貴的裸子植物,材質(zhì)堅硬、水濕不腐,是雕刻、家具、水利工程等用材的優(yōu)良樹種,因而長期以來也就成為被嚴(yán)重砍伐的對象。近幾十年來對紅豆杉的應(yīng)用研究取得了很大的突破,使它作為資源植物的地位更加突出。80年代末至90年代初,發(fā)現(xiàn)紅豆杉植物的葉片及樹皮細(xì)胞中含有的紫杉醇(taxol)成分,是當(dāng)時唯一能促進微管蛋白凝聚并不可逆解聚的天然抗腫瘤特效藥。盡管各國都試圖通過人工合成或植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)來生產(chǎn)紫杉醇,但目前距商業(yè)性生產(chǎn)尚需時日。而且,天然的藥物無論在何時都具有其不可替代的價值。鑒于南方紅豆杉在自然植被中僅以偶見種存在,加上長期以來又是被嚴(yán)重砍伐的對象,因此,以種植園等形式,大量種植這一重要資源植物已刻不容緩。南方紅豆杉種子具有因胚后熟而引起的休眠,當(dāng)年采收播種要到第3年春夏才陸續(xù)萌發(fā),緩慢而耗工。利用枝條扦插,既可以增加種苗來源及獲得數(shù)量大而相對整齊的幼苗;而且,營養(yǎng)繁殖有可能保持某些具優(yōu)良性狀的母株,如紫杉醇含量高的種源或個體所具有的優(yōu)良性狀。因此,嫩枝扦插生根性對于實際生產(chǎn)有重要意義。本研究擬探討南方紅豆杉枝條的生根性及利用現(xiàn)已廣泛使用的生根粉(ABT)促進其生根的效果。1材料和方法1.1周邊主母株復(fù)剪來自廣東省南嶺國家級自然保護區(qū)大東山管理站附近的風(fēng)水林區(qū),母株固定為兩株,其胸徑分別為59cm和110cm。剪采當(dāng)年生枝條。截成長約8～10cm小段,并剪去下半部葉片。1.2育苗床大號塑料盆紅壤與蛭石以3∶1(體積比)的比例混合,盛于78cm×48cm×18cm的大號塑料盆中(底部鉆有排水孔)作為育苗床。試驗在蔭棚園中進行。1.3多設(shè)置調(diào)查,確定不同生根粉用量試劑采用生根粉1號(ABT1)和生根粉2號(ABT2)。此外,根據(jù)預(yù)備試驗,紅豆杉插穗需經(jīng)3個月后方開始生根,需時較長,因而多設(shè)置兩個處理:在兩個生根粉中各選取一個濃度加入2mg·L-1的激動素,以探討其對延長插穗壽命和增加生根率是否有所幫助。試驗設(shè)計如表1所示:將配好的試驗溶液(對照組用蒸餾水)與滑石粉調(diào)成糊狀(1mL試液加入1.25g滑石粉),蘸上插穗后,以5cm×5cm株行距育到育苗床中,每一處理設(shè)3個重復(fù),每一重復(fù)插50株。1.4觀察和測量1.4.1生存數(shù)扦插1個月后開始,定期清點存活插穗數(shù),并參考預(yù)備試驗的結(jié)果,在扦插3個月后,定期對每一處理抽查小部分插穗的生根情況。1.4.2生根研究扦插6個月后,將所有存活插穗挖起,計數(shù)生根穗數(shù)、每穗生根數(shù)、根長等指標(biāo)。1.5統(tǒng)計1.5.1測量指標(biāo)分別統(tǒng)計不同時間段內(nèi)的插穗死亡數(shù)及存活率、生根率、生根穗的平均根數(shù)(條)及根長(cm)。1.5.2自然生根由于紅豆杉嫩枝扦插后,不作任何試劑處理亦會自然生根。為了比較各種藥劑處理對促進插穗生根行為的有效性,特統(tǒng)計一組以對照組為尺度,各處理的測度指標(biāo)的相對增量百分率:2結(jié)果2.1插穗生根和死亡情況在扦插后90d每一處理挖取9株插穗檢查生根情況,以后每隔15d對前次檢查尚未生根的處理再抽檢,直至所有處理均檢出有根產(chǎn)生為止,結(jié)果如圖1所示。以A2、B2及B3處理為最早(約90d)檢出生根插穗,其余處理在以后1個半月內(nèi)也陸續(xù)生根,對照組最遲,約需5個月。而不同時間段內(nèi)各處理插穗死亡情況如圖2所示,各個處理在不同的時段內(nèi)死亡的插穗株數(shù)不同,但基本上反映一個趨勢是在后期(與插穗開始生根以后的時間相當(dāng))有較多插穗死亡。加有激動素的生根粉1號處理(C1)在早期似乎表現(xiàn)出較低的死亡率,但到后期仍有較多的插穗死亡。2.2每穗總根數(shù)和根長扦插半年后,將全部插穗挖起檢查,各項測定指標(biāo)如表2所示。從表2的結(jié)果可以看出,扦插半年后,存活率通?？蛇_(dá)到70%～80%左右,相對增量0.4%～18.9%;但生根率普遍偏低,最好的處理(A3、B2)也只接近60%,相對增量93%以上。每穗平均根數(shù)(包括二級根)以A2最多,達(dá)7條(相對增量107.1%),其次是A3、B1和B2為5.6條。平均每穗總根長也是以A2最長,達(dá)11.2cm,相對增量103.7%。在這些指標(biāo)中,以對照組最低。為了考察這4個指標(biāo)間是否存在相互促進的關(guān)系,尤其是對試驗設(shè)計中,延長插穗存活時間是否會增加插穗生根的機會,對這4個反映扦插效果的指標(biāo)的相對有效增量百分率進行相關(guān)分析。結(jié)果如表3所示。表3的結(jié)果表明,只有每穗的根數(shù)與根長間具有極顯著的相關(guān),即每穗根的數(shù)量的增加將極顯著地使根的總長增加。其余的指標(biāo)間均不存在相關(guān)關(guān)系。3南方紅豆扦插生根與生根的關(guān)系成年的南方紅豆杉的1年生嫩枝扦插,在得到一定的管理下,可以自然生根。不過,需時較長,約5個月以后,而且生根率較低,約30%左右。在扦插過程中插穗雖然都會有死亡,但是較大的死亡率是出現(xiàn)在三四個月之后,也是在部分插穗已開始生根的時間。由于在扦插前期,插穗主要是依靠消耗體內(nèi)養(yǎng)分和通過體表的水分吸收以維持存活,在經(jīng)歷較長時間而又未能成功生根的那部分插穗,因水分及養(yǎng)分的消耗無法再維持下去便會死亡。當(dāng)使用生根粉(1號和2號)處理插穗時,可以提高生根率,其中以100～200mg·L-1處理較好,生根率可達(dá)58%～60%。從與對照組相應(yīng)的指標(biāo)比較而求出的相對有效增量百分率來看,生根粉的處理使插穗在存活率、生根率、單穗平均根數(shù)及根長等都有促進作用,其中以促進生根方面最為顯著,相對有效增量百分率達(dá)到55%～98%,說明生根粉的重要作用是在于促進生根,包括提高生根穗數(shù),提早生根時間(圖1)和增加生根(包括側(cè)根)的數(shù)量。在很早以前已經(jīng)發(fā)現(xiàn),植物的枝葉浸泡在細(xì)胞激動素溶液中,其新鮮度的維持時間較浸泡在水中的長得多,其后的研究表明抑制衰老是激動素的典型作用之一,至于對根的生長則有抑制及促進的報道,但在低濃度下能夠促進某些植物的天然根或愈傷組織上的根的生長。本試驗通過加入低濃度的激動素,觀察插穗的存活率及插穗生根的機會,結(jié)果表明,雖然這些處理在前期(在扦插后3個月內(nèi))插穗死亡較少,但終因未能有效提高生根率而在后期同樣有較多的插穗死亡。這說明,關(guān)鍵還是在于提高生根率,在對4個測度指標(biāo)有效增量相關(guān)性分析中(表3)也顯示,插穗存活率與生根率之間的相關(guān)性極低。如果在3～4個月內(nèi)未能促使插穗生根,大量的插穗便會在隨后的1～2個月內(nèi)死亡。本