兔眼藍(lán)漿果粉藍(lán)嫩枝扦插生根的形態(tài)和解剖研究

宋鵬飛，陳華江，姜燕琴，於 虹，戚行江

（1.中國(guó)科學(xué)院植物研究所 南京中山植物園,江蘇 南京 210014；2.浙江藍(lán)美農(nóng)業(yè)有限公司,浙江 諸暨 311812；3.浙江省諸暨市經(jīng)濟(jì)特產(chǎn)站,浙江 諸暨 311800；4.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,浙江 杭州 310021）

兔眼藍(lán)漿果粉藍(lán)嫩枝扦插生根的形態(tài)和解剖研究

宋鵬飛1，陳華江2，3，姜燕琴1，於 虹1，戚行江4

（1.中國(guó)科學(xué)院植物研究所 南京中山植物園,江蘇 南京 210014；2.浙江藍(lán)美農(nóng)業(yè)有限公司,浙江 諸暨 311812；3.浙江省諸暨市經(jīng)濟(jì)特產(chǎn)站,浙江 諸暨 311800；4.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,浙江 杭州 310021）

通過(guò)對(duì)兔眼藍(lán)漿果品種粉藍(lán)嫩枝扦插生根過(guò)程中插條愈傷組織及不定根發(fā)生的形態(tài)和解剖觀察,研究了粉藍(lán)扦插生根誘導(dǎo)方式、生根部位、愈傷組織形成以及不定根發(fā)生和發(fā)育過(guò)程。結(jié)果表明,在扦插前,粉藍(lán)插條內(nèi)無(wú)潛伏根原基存在,不定根由扦插后形成的誘生根原基發(fā)育而成,屬誘導(dǎo)生根型樹(shù)種；在扦插過(guò)程中,除了在維管形成層及附近薄壁區(qū)域產(chǎn)生根原基外,還可見(jiàn)少量愈傷組織分化成不定根,但維管形成層生根的數(shù)量和質(zhì)量明顯高于愈傷組織生根。

兔眼藍(lán)漿果；嫩枝扦插；維管形成層；愈傷組織

扦插是無(wú)性繁殖中簡(jiǎn)單易行、廣泛應(yīng)用的方法之一［1］,扦插繁殖也是藍(lán)漿果育苗的主要方法之一。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)一些植物的扦插不定根發(fā)生情況進(jìn)行過(guò)研究［1-14］,但藍(lán)漿果扦插過(guò)程中插條愈傷組織及不定根發(fā)生的解剖學(xué)特征研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究以兔眼藍(lán)漿果品種粉藍(lán)為例,通過(guò)對(duì)其嫩枝扦插過(guò)程中插條愈傷組織及不定根發(fā)生的解剖學(xué)研究,探討了粉藍(lán)生根誘導(dǎo)方式、生根部位、愈傷組織形成以及不定根發(fā)生和發(fā)育過(guò)程,為藍(lán)漿果生根機(jī)理研究提供理論依據(jù)。現(xiàn)將有關(guān)結(jié)果總結(jié)和報(bào)道如下。

1 材料與方法

l.l 試驗(yàn)材料

兔眼藍(lán)漿果品種粉藍(lán)嫩枝扦插插條。

l.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2010年7-8月在南京中山植物園溫室內(nèi)在全光照彌霧條件下進(jìn)行。采用32孔林木穴盤作容器,扦插基質(zhì)為水苔。扦插前將基質(zhì)噴濕,插條基部在9 000 mg·L-1IBA溶液中速蘸3 s,插入基質(zhì)2～3 cm深,插條與基質(zhì)水平面垂直,通過(guò)間歇噴霧設(shè)施使插條和葉片保持濕潤(rùn)。噴霧間隔由控制器控制,并根據(jù)天氣情況和蒸發(fā)速度進(jìn)行調(diào)整。

扦插當(dāng)天隨機(jī)選取4個(gè)單株插條,剪取插條下端2～3 cm的枝段,用FAA固定液固定,以觀察莖的解剖結(jié)構(gòu)；7月14日開(kāi)始每隔7 d隨機(jī)選取4個(gè)單株插條,剪取插條下端2～3 cm的枝段,用FAA固定液固定,以觀察愈傷組織及不定根的發(fā)生［10］。

采用常規(guī)石蠟切片法制片,切片厚度為8μm,番紅-固綠對(duì)染,中性樹(shù)膠封片,在Nikon Eclipse 80i正置生物顯微鏡下觀察并拍照。

2 結(jié)果與分析

2.l 插條生根過(guò)程外部形態(tài)

對(duì)兔眼藍(lán)漿果粉藍(lán)嫩枝扦插過(guò)程中插條下剪口形態(tài)的觀察結(jié)果 （圖1）表明,扦插后7 d觀察,插條基部無(wú)明顯變化,扦插后14 d觀察,愈傷組織已經(jīng)產(chǎn)生并被氧化成乳白色或者黃色,扦插后21 d觀察,80%的插條長(zhǎng)出愈傷組織,少量插條開(kāi)始生根。扦插后28 d觀察,不定根開(kāi)始大量形成并伸長(zhǎng)。

2.2 插條莖的解剖構(gòu)造

粉藍(lán)插條的橫切面由外向內(nèi)依次為表皮、皮層、維管柱3大部分 （圖2中1和2）。表皮上可見(jiàn)少量氣孔分布,皮層由許多長(zhǎng)橢圓形不規(guī)則排列的薄壁細(xì)胞組成。維管柱由外向內(nèi)由韌皮部、維管形成層、木質(zhì)部、髓和徑向系統(tǒng)-射線組成。韌皮部與木質(zhì)部之間是環(huán)狀連續(xù)排列的維管形成層,由幾層細(xì)胞組成。木質(zhì)部由導(dǎo)管、管胞、木射線、木薄壁細(xì)胞共同組成。木質(zhì)部和髓交界處細(xì)胞較小、排列緊密、染色較深形成一條環(huán)髓帶。髓射線起源于環(huán)髓帶,有的可擴(kuò)展到韌皮部且形成V字形稱為擴(kuò)展的射線。最中心為近圓形的髓心,由大型薄壁細(xì)胞組成,部分細(xì)胞間隙明顯且較大,內(nèi)含物豐富,胞間連絲發(fā)達(dá)。大量的切片觀察表明,扦插前在插條木質(zhì)部、韌皮部、皮層、形成層等各部位,均未發(fā)現(xiàn)有潛伏根原基存在。

圖1 兔眼藍(lán)漿果粉藍(lán)嫩枝扦插后的外部形態(tài)

2.3 插條愈傷組織的發(fā)生和解剖特點(diǎn)

粉藍(lán)在扦插后10 d,部分插條切口和刻傷處開(kāi)始出現(xiàn)晶瑩透明的愈傷組織。通過(guò)橫切面的解剖觀察,可以看到愈傷組織的細(xì)胞來(lái)源于皮層薄壁細(xì)胞和維管形成層,即愈傷組織的起源部位 （圖2）。維管形成層首先產(chǎn)生愈傷組織。皮層細(xì)胞大多為薄壁細(xì)胞,又受毗鄰的維管形成層的影響,也隨之產(chǎn)生愈傷組織。維管形成層和皮層愈傷組織生長(zhǎng)較快,因此位于形成層和皮層的插條切口和刻傷處首先長(zhǎng)出愈傷組織,并逐漸由里向外發(fā)展。扦插后14 d,愈傷組織已被氧化成乳白色或者黃色；21 d,80%的插條長(zhǎng)出愈傷組織。由于愈傷組織發(fā)生部位不同,以及同一發(fā)生部位的不同位點(diǎn)細(xì)胞分裂速度不一致,在愈傷組織外面產(chǎn)生許多瘤狀突起。愈傷薄壁細(xì)胞不斷分裂,愈傷體積不斷變大。愈傷組織的形成可以防止病原菌的入侵,也是不定根發(fā)育的部位。

2.4 不定根的發(fā)生部位及發(fā)育過(guò)程

2.4.1 維管形成層分化的誘生根原基

粉藍(lán)插條在扦插后,維管形成層帶明顯加寬,恢復(fù)分裂能力。在與束中形成層相對(duì)應(yīng)的髓射線處的一團(tuán)細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂能力,這團(tuán)細(xì)胞就是根原基原始細(xì)胞,這些細(xì)胞不斷分裂并伸向皮層,最終發(fā)育成不定根伸出體外 （圖2中9和10）。由于愈傷組織已包住切口處的皮層,所以,大部分不定根穿過(guò)皮層后從愈傷組織中伸出。

2.4.2 愈傷組織內(nèi)分化的誘生根原基

粉藍(lán)插條形成的愈傷組織最初為一團(tuán)薄壁細(xì)胞,細(xì)胞大,近圓形,排列疏松。愈傷組織在細(xì)胞數(shù)量不斷增加的同時(shí),其內(nèi)部的一些細(xì)胞開(kāi)始分化,形成自己的木質(zhì)部和形成層。在其木質(zhì)部外側(cè),有些細(xì)胞特化成具有根原始體特征的細(xì)胞,與周圍的愈傷薄壁細(xì)胞有明顯的界限。在其發(fā)展過(guò)程中,由近圓形的細(xì)胞團(tuán)變成一端較尖的誘發(fā)根原基。以后這些根原基繼續(xù)伸長(zhǎng),突破愈傷表面伸出體外 （圖2中17和18）。不定根原基在發(fā)育的同時(shí)伴隨著內(nèi)部維管系統(tǒng)的發(fā)育,最終與插條內(nèi)的維管系統(tǒng)相連。

圖2 粉藍(lán)嫩枝插條的解剖構(gòu)造及不定根的發(fā)生發(fā)育

3 小結(jié)與討論

根原基有潛伏根原基和誘生根原基2種類型［15］。潛伏根原基是指有些樹(shù)種 （如銀白楊、毛白楊等）［16］不定根的根原基原始體在發(fā)育早期未離體時(shí)就已經(jīng)產(chǎn)生,即在扦插前枝條內(nèi)就已經(jīng)存在,但處于休眠狀態(tài),插條離體后在適宜的條件下繼續(xù)發(fā)育成不定根。但另一些樹(shù)種（如雜種鵝掌楸、 椴樹(shù)、 日本晚櫻等）［10-11,17-20］在扦插前不存在根原基,在扦插過(guò)程中通過(guò)誘導(dǎo)而形成根原基。維管形成層、韌皮薄壁組織細(xì)胞、韌皮射線、髓射線等部位都可產(chǎn)生誘發(fā)根原始體, 也可在愈傷組織中產(chǎn)生［19,21］。 從本試驗(yàn)中未經(jīng)處理的插條莖的解剖觀察可以看出,在扦插前,粉藍(lán)插條內(nèi)無(wú)潛伏根原基存在,不定根由扦插后形成的誘生根原基發(fā)育而成。因此粉藍(lán)屬于誘導(dǎo)生根型樹(shù)種。

不同植物種類的不定根,可起源于木射線薄壁細(xì)胞、維管形成層、皮層、髓薄壁組織和愈傷組織等不同部位［22］。一些樹(shù)種根原基起源部位單一如雜種鵝掌楸,只在維管形成層及附近薄壁區(qū)域產(chǎn)生［11］；一些樹(shù)種根原基可在多位點(diǎn)產(chǎn)生,如紅皮云杉可在愈傷組織、維管形成層等處產(chǎn)生［7］。發(fā)根位點(diǎn)的多少與生根的難易沒(méi)有直接聯(lián)系。在粉藍(lán)扦插過(guò)程中,除了在維管形成層及附近薄壁區(qū)域產(chǎn)生根原基外,還可見(jiàn)愈傷組織分化成不定根,這一結(jié)果與劉云強(qiáng)等［10］在糠椴扦插中的結(jié)果一致。但維管形成層生根的數(shù)量和質(zhì)量明顯高于愈傷生根,這與林艷［23］在白樺嫩枝扦插中的結(jié)論一致。

［1］ 王戈戎,袁曉穎.喜樹(shù)莖解剖構(gòu)造及插條不定根的形成［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,35 （3）：88-89.

［2］ 劉勇,肖德,黃長(zhǎng)千,等.板栗嫩枝扦插生根解剖學(xué)特征研究 ［J］.園藝學(xué)報(bào),1997,24（1）：8-12.

［3］ 馬英,李明鶴,張新華,等.杉木嫩枝扦插不定根形成的解剖研究 ［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,17（1）：8 l-83.

［4］ 強(qiáng)士亮,俞玖.迎紅杜鵑萌蘗條不定根起源和形態(tài)發(fā)生的研究 ［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,20（2）：48-50.

［5］ 劉貴豐,楊書文,楊春華,等.長(zhǎng)白落葉松嫩技扦插生根的解剖研究 ［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1992,20（1）：10-12.

［6］ 黃燕文,王芳,胡婉儀,等.板栗插穗愈傷組織及不定根的細(xì)胞組織學(xué)研究 ［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1993,12（1）：80-83.

［7］ 姜靜,翁玉輝,劉桂豐.紅皮云杉莖的解剖結(jié)構(gòu)與插條不定根形成的研究 ［J］.植物研究,1994,14（4）：448-452.

［8］ 張若晨.大果櫸硬枝扦插繁殖技術(shù)研究 ［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41（10）：1082-1084.

［9］ 易詠梅,羅世家,李鑫.珙桐莖的解剖構(gòu)造及愈傷組織形成的研究 ［J］.湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版, 2000,18（3）：4-6.

［10］ 李燕,方巖,王明秀.引種地南方紅豆杉扦插繁殖技術(shù)初探 ［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40 （5）：475-477.

［11］ 張曉平,方炎明.雜種鵝掌楸插穗不定根發(fā)生與發(fā)育的解剖學(xué)觀察 ［J］.植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào),2003,12（1）：10-15.

［12］ Harbage J F,Stimart D P.Anatoy of adventitious root formation in m icrocuttings of Malus domestica Borkh.‘Gala’［J］.Jou rnal of the American Society for Horticultural Science,1993,118（5）：680-688

［13］ Su tter E G,Luza J.Development anatomy of roots induced by Agrobacterium rhizogenes in Malus pum ila′M.26′Shoots grown inυitro［J］.International Journal of Plant Sciences, 1993：59-67.

［14］ Amissah JN,Paolillo D J,Bassuk JN.Adventitious root formation in stem cuttings of Quercus bicolor and Quercus macrocarpa and its relationship to stem anatomy［J］.J Am er Soc Hort Sci,2008,133（4）：479-486.

［15］ 王濤.植物扦插繁殖技術(shù) ［M］.北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社,1989.

［16］ 陳雪梅,高紅兵,王沙生.三種楊樹(shù)扦插生根期間內(nèi)源激素水平的比較研究 ［J］.林業(yè)科學(xué),1994,30（1）：1-7.

［17］ 王小蓉,熊慶娥,曾偉光.日本晚櫻綠枝扦插生根解剖特性的研究 ［J］.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,18（3）：249-251.

［18］ 張猛,王丹,湯浩茹,等.費(fèi)約果莖解剖結(jié)構(gòu)與插條不定根的形成 ［J］.林業(yè)科學(xué),2010,46 （7）：183-187.

［19］ 丘醒球,余倩珠,張少翃,等.桉樹(shù)插條生根解剖研究 ［J］.林業(yè)科學(xué)研究,1995,8（2）：170-176.

［20］ 潘健,夏日紅,程家壽,等.柃木插條生根的解剖學(xué)研究 ［J］.植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào),2008,17（1）：62-65.

［21］ 郭素娟.林木扦插生根的解剖學(xué)及生理學(xué)研究進(jìn)展［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1997,19（4）：64-69.

［22］ Carlson M C.The formation of nodal adventitious roots in Saliχcorda ta［J］.American Jou rnal of Botany,1938,25（9）：721-725.

［23］ 林艷.白樺嫩枝扦插不定根形成的解剖觀察 ［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1996,24（3）：15-19.

［24］ 潘瑞熾,李玲.植物生長(zhǎng)發(fā)育的化學(xué)調(diào)控 ［M］.廣州：廣東高等教育出版社,1998.

［25］ 潘瑞熾,李玲.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑：原理與應(yīng)用 ［M］.廣州：廣東高等教育出版社,2007.

［26］ 王金祥,嚴(yán)小龍,潘瑞熾.不定根形成與植物激素的關(guān)系 ［J］.植 物 生 理 學(xué) 通 訊,2005,41（2）：133-142.

（責(zé)任編輯：張瑞麟）

S 663

：A

：0528-9017（2014）04-0505-04

文獻(xiàn)著錄格式：宋鵬飛,陳華江,姜燕琴,等.兔眼藍(lán)漿果粉藍(lán)嫩枝扦插生根的形態(tài)和解剖研究 ［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014（4）：505-508.

2014-01-11

國(guó)家農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè) （農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng) （201103037）；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新項(xiàng)目 （CX（11）1011）

宋鵬飛 （1986-）,男,山東威海人,碩士研究生,主要從事藍(lán)漿果栽培研究工作。

於 虹。E-mail：njyuhong@vip.sina.com。