插穗的類型對(duì)四倍體刺槐扦插生根及氧化酶活性的影響

于平

(遼寧省生態(tài)實(shí)驗(yàn)林場(chǎng),遼寧 朝陽(yáng) 122000)

四倍體刺槐是刺槐中的優(yōu)良品種，由二倍體刺槐的體細(xì)胞經(jīng)過(guò)人工誘導(dǎo)加倍而成，與普通刺槐品種相比，其適應(yīng)能力更強(qiáng)，可以在較短的時(shí)間成林，耐氣候干旱、土壤瘠薄等環(huán)境，是一種優(yōu)良的防風(fēng)固沙樹種，目前在我國(guó)北方廣大地區(qū)常作為防風(fēng)固沙樹種替代普通的刺槐品種。四倍體刺槐在繁殖生產(chǎn)上主要采取嫁接繁殖，具有繁殖速度慢、育苗周期長(zhǎng)、苗木成本高等特點(diǎn)，難以滿足北方地區(qū)造林對(duì)苗木的大量需求。扦插是在植物繁殖中廣泛應(yīng)用的一種簡(jiǎn)單、典型的方法，具有快速繁殖、不易變異、便于管理等優(yōu)點(diǎn)[1]，目前已經(jīng)在很多樹種的繁殖中推廣應(yīng)用。四倍體刺槐扦插時(shí)生根比較難，成活率較低。高等植物體內(nèi)普遍存在PPO(多酚氧化酶)、POD(過(guò)氧化物酶)、IAAO(吲哚乙酸氧化酶)，其在植物不定根的生成中有著重要的作用[2]。影響植物扦插成活的因素很多，包括選取植物材料的遺傳性狀、插穗的性狀以及溫度、扦插基質(zhì)、pH值等多種外界環(huán)境因素[3-5]。為了探究刺槐在北方地區(qū)扦插時(shí)適合選擇的插穗材料，選擇嫩枝和硬枝2種插穗，比較研究了刺槐扦插育苗生根以及體內(nèi)的氧化酶活性變化情況。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

在朝陽(yáng)市郊區(qū)某林場(chǎng)內(nèi)選擇長(zhǎng)勢(shì)健壯、沒(méi)有發(fā)生病蟲害、生長(zhǎng)4～5 a的刺槐母樹上采集1年生的硬枝以及半木質(zhì)化的嫩枝制作插穗，要求所有的插穗長(zhǎng)(12～15 cm)、粗(1～2 cm)均一致。基質(zhì)的材料包括河沙、草炭、松軟的山土，均過(guò)細(xì)篩，確保基質(zhì)顆粒細(xì)碎、均勻，且用高錳酸鉀溶液進(jìn)行消毒處理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)2種插穗處理，即1年生硬枝、當(dāng)年生半木質(zhì)化嫩枝。每個(gè)處理扦插60株。

1.3 試驗(yàn)方法

扦插床要求避風(fēng)，有良好的排灌條件，試驗(yàn)前搭建遮陽(yáng)棚。基質(zhì)用河沙、草炭、松軟的山土按照1∶1∶1比例配置。插穗在扦插之前要在多菌靈溶液中浸泡消毒10 min左右，再將基部的2 cm以下置于100 mg·L-1的ABT生根粉中浸泡6～10 h。2個(gè)處理除了設(shè)計(jì)的插穗材料選擇不同外，其余管理保持一致。扦插后30 d統(tǒng)計(jì)2種插穗處理下刺槐插穗的生根情況，并分別在扦插當(dāng)天、7、14、21、28 d分別隨機(jī)對(duì)2種插穗處理進(jìn)行采樣，每次采樣重復(fù)3次，采樣后及時(shí)將采樣的插穗清洗干凈，擦干后立即將插穗的皮部剝掉，快速用液氮低溫保存帶回實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)存在超低溫冰箱中，利用文獻(xiàn)法[6-8]測(cè)量2種插穗處理下的3種氧化酶活性(PPO、POD、IAAO)，各處理3次重復(fù)取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 插穗材料對(duì)刺槐生根的影響

2種不同的刺槐插穗扦插后生根情況見(jiàn)表1。由表1可知，2種插穗處理下刺槐扦插的生根率、生根數(shù)、根長(zhǎng)、根徑存在差異。嫩枝作插穗扦插的生根效果好于硬枝作插穗的處理，前者生根率、生根數(shù)、根長(zhǎng)、根徑分別比后者高14.3個(gè)百分點(diǎn)、3.6條、1.5 cm、0.08 mm，均存在顯著性差異(0.05水平)。

表1 2種插穗處理下刺槐扦插生根情況比較

2.2 插穗材料對(duì)刺槐體內(nèi)的氧化酶活性的影響

2.2.1 PPO酶活變化 PPO能夠?qū)Ψ宇愇镔|(zhì)產(chǎn)生氧化作用，其活性的提高對(duì)合成木質(zhì)素較為有利[6]。由表2可知，選擇刺槐嫩枝與硬枝作為插穗，扦插的2個(gè)處理下體內(nèi)的PPO酶活變化趨勢(shì)一致，都是在0～21 d逐漸增加，21 d達(dá)到最大值，分別為724、660 U·g-1，之后酶活性逐漸降低；選擇嫩枝作為插穗的處理PPO酶活性高于硬枝插穗處理，在21、28 d時(shí)分別高64.71 U·g-1，差異顯著。

2.2.2 POD酶活變化 POD是合成木質(zhì)素的關(guān)鍵酶之一，而木質(zhì)素參與到愈傷組織微管組織以及細(xì)胞壁的形成等過(guò)程中，因此POD酶活可以在一定程度上影響到植物的扦插生根效果[9]。由表2可知，刺槐嫩枝和硬枝作為插穗的2個(gè)處理下體內(nèi)的POD酶活存在差異，但是其變化趨勢(shì)一致，都是在21 d時(shí)達(dá)到最大，嫩枝作為插穗的處理比硬枝作為插穗的處理POD酶活增加1.3 U·g-1。

2.2.3 IAAO酶活變化 IAAO在植物扦插后不定根的形成中有著重要的作用，可以對(duì)植物體內(nèi)的IAA(吲哚乙酸)產(chǎn)生氧化作用[10,11]。由表2可知，刺槐嫩枝和硬枝作為插穗扦插后體內(nèi)的IAAO酶活有明顯的差異，但是其變化趨勢(shì)一致，都是在0～14 d之間逐漸升高，14 d達(dá)到最大值，分別為16.5、14.8 U·g-1，之后酶活性逐漸降低。表明了在生根的前期IAAO酶活性逐漸增加，酶活性水平處于較高的水平，利于誘導(dǎo)形成不定根，生根后期IAAO酶活性逐漸降低，造成刺槐插條內(nèi)部IAA濃度增加，對(duì)不定根的伸長(zhǎng)有利。

表2 2種插穗處理下刺槐扦插后體內(nèi)氧化酶活性變化比較

3 結(jié)論

通過(guò)選擇1年生硬枝、當(dāng)年生半木質(zhì)化嫩枝作為插穗，比較了2種不同類型的插穗扦插后刺槐的生根情況及體內(nèi)氧化酶活性的變化。結(jié)果表明，嫩枝作為插穗扦插的生根率、生根數(shù)、根長(zhǎng)、根徑均比硬枝作為插穗扦插的處理高，增幅分別為14.3個(gè)百分點(diǎn)、3.6條、1.5 cm、0.08 mm；2個(gè)處理下刺槐插穗內(nèi)PPO、POD酶活的變化趨勢(shì)一致，都在21 d最大，嫩枝作為插穗的處理PPO、POD酶活性顯著高于硬枝插穗處理；2種處理下刺槐插穗體內(nèi)的IAAO酶活性都是14 d達(dá)到最大值，嫩枝扦插比硬枝扦插的處理IAAO酶活性更高。