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(guó)浙江、臺(tái)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(jiān)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(zhǎng)期以來(lái)也就成為被嚴(yán)重砍伐的對(duì)象。近幾十年來(lái)對(duì)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(shí)唯一能促進(jìn)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(guó)都試圖通過(guò)人工合成或植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)來(lái)生產(chǎn)紫杉醇,但目前距商業(yè)性生產(chǎn)尚需時(shí)日。而且,天然的藥物無(wú)論在何時(shí)都具有其不可替代的價(jià)值。鑒于南方紅豆杉在自然植被中僅以偶見種存在,加上長(zhǎng)期以來(lái)又是被嚴(yán)重砍伐的對(duì)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(lái)源及獲得數(shù)量大而相對(duì)整齊的幼苗;而且,營(yíng)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(gè)體所具有的優(yōu)良性狀。因此,嫩枝扦插生根性對(duì)于實(shí)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(jìn)其生根的效果。1材料和方法1.1周邊主母株復(fù)剪來(lái)自廣東省南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)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(zhǎng)約8～10cm小段,并剪去下半部葉片。1.2育苗床大號(hào)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(hào)塑料盆中(底部鉆有排水孔)作為育苗床。試驗(yàn)在蔭棚園中進(jìn)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(hào)(ABT1)和生根粉2號(hào)(ABT2)。此外,根據(jù)預(yù)備試驗(yàn),紅豆杉插穗需經(jīng)3個(gè)月后方開始生根,需時(shí)較長(zhǎng),因而多設(shè)置兩個(gè)處理:在兩個(gè)生根粉中各選取一個(gè)濃度加入2mg·L-1的激動(dòng)素,以探討其對(duì)延長(zhǎng)插穗壽命和增加生根率是否有所幫助。試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示:將配好的試驗(yàn)溶液(對(duì)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(gè)重復(fù),每一重復(fù)插50株。1.4觀察和測(cè)量1.4.1生存數(shù)扦插1個(gè)月后開始,定期清點(diǎn)存活插穗數(shù),并參考預(yù)備試驗(yàn)的結(jié)果,在扦插3個(gè)月后,定期對(duì)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(gè)月后,將所有存活插穗挖起,計(jì)數(shù)生根穗數(shù)、每穗生根數(shù)、根長(zhǎng)等指標(biāo)。1.5統(tǒng)計(jì)1.5.1測(cè)量指標(biāo)分別統(tǒng)計(jì)不同時(shí)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(zhǎng)(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(huì)自然生根。為了比較各種藥劑處理對(duì)促進(jìn)插穗生根行為的有效性,特統(tǒng)計(jì)一組以對(duì)照組為尺度,各處理的測(cè)度指標(biāo)的相對(duì)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(duì)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(gè)半月內(nèi)也陸續(xù)生根,對(duì)照組最遲,約需5個(gè)月。而不同時(shí)間段內(nèi)各處理插穗死亡情況如圖2所示,各個(gè)處理在不同的時(shí)段內(nèi)死亡的插穗株數(shù)不同,但基本上反映一個(gè)趨勢(shì)是在后期(與插穗開始生根以后的時(shí)間相當(dāng))有較多插穗死亡。加有激動(dòng)素的生根粉1號(hào)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(zhǎng)扦插半年后,將全部插穗挖起檢查,各項(xiàng)測(cè)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,存活率通常可達(dá)到70%～80%左右,相對(duì)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(duì)增量93%以上。每穗平均根數(shù)(包括二級(jí)根)以A2最多,達(dá)7條(相對(duì)增量107.1%),其次是A3、B1和B2為5.6條。平均每穗總根長(zhǎng)也是以A2最長(zhǎng),達(dá)11.2cm,相對(duì)增量103.7%。在這些指標(biāo)中,以對(duì)照組最低。為了考察這4個(gè)指標(biāo)間是否存在相互促進(jìn)的關(guān)系,尤其是對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)中,延長(zhǎng)插穗存活時(shí)間是否會(huì)增加插穗生根的機(jī)會(huì),對(duì)這4個(gè)反映扦插效果的指標(biāo)的相對(duì)有效增量百分率進(jìn)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(zhǎng)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(zhǎng)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(guò),需時(shí)較長(zhǎng),約5個(gè)月以后,而且生根率較低,約30%左右。在扦插過(guò)程中插穗雖然都會(huì)有死亡,但是較大的死亡率是出現(xiàn)在三四個(gè)月之后,也是在部分插穗已開始生根的時(shí)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(guò)體表的水分吸收以維持存活,在經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)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(wú)法再維持下去便會(huì)死亡。當(dāng)使用生根粉(1號(hào)和2號(hào))處理插穗時(shí),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(duì)照組相應(yīng)的指標(biāo)比較而求出的相對(duì)有效增量百分率來(lái)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(zhǎng)等都有促進(jìn)作用,其中以促進(jìn)生根方面最為顯著,相對(duì)有效增量百分率達(dá)到55%～98%,說(shuō)明生根粉的重要作用是在于促進(jìn)生根,包括提高生根穗數(shù),提早生根時(shí)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(dòng)素溶液中,其新鮮度的維持時(shí)間較浸泡在水中的長(zhǎng)得多,其后的研究表明抑制衰老是激動(dòng)素的典型作用之一,至于對(duì)根的生長(zhǎng)則有抑制及促進(jìn)的報(bào)道,但在低濃度下能夠促進(jìn)某些植物的天然根或愈傷組織上的根的生長(zhǎng)。本試驗(yàn)通過(guò)加入低濃度的激動(dòng)素,觀察插穗的存活率及插穗生根的機(jī)會(huì),結(jié)果表明,雖然這些處理在前期(在扦插后3個(gè)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(shuō)明,關(guān)鍵還是在于提高生根率,在對(duì)4個(gè)測(cè)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(gè)月內(nèi)未能促使插穗生根,大量的插穗便會(huì)在隨后的1～2個(gè)月內(nèi)死亡。本