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四倍体刺槐插条不定根发生的生理生化基础研究

王小玲  
【摘要】:四倍体刺槐是由人工诱导二倍体刺槐(2n)体细胞加倍(4n)而育成的优良品种。引种试验证明:四倍体刺槐在我国东经86。~124。、北纬23。~46。的广大地区、甚至西藏高原都可种植,可作为普通刺槐的替代品种。 生产上四倍体刺槐主要以嫁接繁殖为主,因繁殖速度慢、繁殖系数低、育苗周期长,难于满足需求,致使苗木价格居高不下;利用组织培养繁殖需要一定的物质和技术条件,在基层单位广泛应用存在一定难度;播种繁殖不能很好的保持母本优良性状,林分生产力低。扦插繁殖作为一种典型的、简单的繁殖方法,已经在许多树种中广泛应用。 四倍体刺槐属于扦插难生根树种,国内外虽已有报道解决了扦插成活率低的问题,但由于缺乏对四倍体刺槐插条不定根发生调控机理的研究,其快速育苗技术仍不成熟,成为制约其大范围推广的瓶颈。本研究主要以1 a、3 a和5 a生四倍体刺槐母树上剪取的1 a生硬枝和当年生的半木质化嫩枝为材料,运用阳畦和配有全光照自动间歇喷雾装置的育苗池育苗法,系统开展了四倍体刺槐硬枝和嫩枝扦插繁殖技术研究,通过不定根发生过程中插穗下端形态和解剖学特性变化研究,划分不定根发生的阶段。在此基础上,重点研究了不同扦插技术对插条内生理生化特性的影响,以及不定根不同发育阶段生理生化特性的差异。主要研究结果有: 1.四倍体刺槐嫩枝扦插生根率和不定根发生速度大于硬枝扦插。嫩枝扦插生根率最高为87.26%,不定根生成需30 d~40 d;硬枝扦插生根率最高为73.33%,不定根生成60 d左右。 2.生长调节物质IBA处理硬枝和嫩枝插穗,可显著促进生根效果。硬枝扦插以IBA1000 mg·L-1,浸泡6 h的处理最佳;嫩枝扦插以IBA1400 mg·L-1,浸泡4 h处理最佳。 3.插壤温度对四倍体刺槐硬枝插条不定根发生起着一定的调控作用。不定根发生的最低积温是121.32℃,不定根大量形成的最低积温是276.0℃,当积温提高98.26℃时,生根率可提高13.16%。 4.采穗圃母树年龄对四倍体刺槐硬枝和嫩枝插条的生根能力影响很大。随着母树年龄的增加,四倍体刺槐硬枝和嫩枝扦插生根能力下降。嫩枝扦插随着扦插时间的推迟,生根能力也下降。因此,建议四倍体刺槐扦插采用1~3 a生母树,嫩枝扦插以5月中旬~7月中旬为宜。 5.四倍体刺槐硬枝和嫩枝扦插生根过程可划分为3个主要时期:a愈伤组织诱导期,b不定根形成期(根原基诱导期),c不定根表达与伸长期。四倍体刺槐硬枝和嫩枝扦插前插穗内无潜伏根原基,扦插后在切口愈伤组织中诱导产生根原基,不定根从愈伤组织伸出。 6.扦插过程中,内源IAA是影响四倍体刺槐生根的关键因子,内源IAA含量与生根率呈明显的负相关。硬枝插穗体内IAA含量高于嫩枝插穗,也是硬枝扦插生根率低于嫩枝的主要原因之一。内源ZR可促进插穗生根,其含量与生根率呈正相关。ABA含量的高低不是抑制生根的主要原因,而在生根过程中起协助作用。IAA/ABA比值的高低,可作为衡量其生根的指标之一,比值越低,生根率越高。 7. IAAO、POD和PPO是与四倍体刺槐扦插生根有一定关系的3种酶。扦插前,插穗体内IAAO活性对生根率的影响最大,PPO次之,POD影响最小。根原基诱导期,插穗体内PPO活性对生根率的影响最大,IAAO次之,POD影响最小。因此,生根过程中,插穗体内IAAO活性和PPO活性与生根关系密切,POD活性与生根关系不密切。 8.四倍体刺槐扦插过程中,可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和C/N比与生根率之间呈正相关。淀粉含量与生根率呈负相关。总氮含量对生根率的影响很小。 9.硬枝扦插,基质温度提高后,主要是通过降低插穗体内IAA含量,提高可溶性蛋白质和可溶性糖含量的积累,并促进淀粉水解来影响生根。温度对硬枝插穗体内氧化酶活性的影响较小。


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