2. 中国苦苣苔科植物保育中心, 广西桂林 541006
2. Gesneriaceae Conversation Center of China, Guilin, Guangxi, 541006, China
我国目前现已知、已修订及已报道的苦苣苔科(Gesneriacea)植物为40属600种(含种下分类等级)[1],主要分布在我国喀斯特地貌地区,如广西、云南、贵州、广东等。苦苣苔科植物植株外形多样,除株型矮小的草本植物外,还有匍匐茎的藤本植物或是灌木[2];该科植物的花型花色也多样艳丽,观赏性较高,且植株多数较耐阴,是较好的室内盆花资源。目前部分苦苣苔科植物,如非洲紫罗兰(Saintpaulia ionantha)、口红花(Aeschynanthus pulcher)、大岩桐(Sinningia speciosa)等已开发出相当多的盆花品种,并已建立起完善的花卉商品化生产体系[3]。我国苦苣苔科植物资源丰富,大部分植物不仅具有较高的观赏价值,还兼具一定的药用价值,但由于市场需求及花卉商品化生产技术要求等因素,尚未进行相对全面的商品化开发,而过度采挖及环境恶化等因素正威胁着野外苦苣苔科植物的生存,部分苦苣苔科植物种类已处于濒危状态。鉴于该科植物较高的经济和科研价值,对其进行物种保育和可持续的开发利用具有重要的意义。
目前已有不少对苦苣苔科植物无性繁殖技术的研究报道,如组织培养[4-8]、扦插[9-15]等方面的研究。由于苦苣苔科植物全株都附着一层浓密的细毛,故在组织培养时常出现因消毒不彻底或者外植体偏大导致试验材料容易受到污染的情况[8];一些苦苣苔科植物,如牛耳朵(Primulina eburnea (Hance) Yin Z.Wang),存在诱导率低、丛生增值系数低等问题[6-7]。而扦插是目前苦苣苔科植物繁育较为有效实用的措施之一[12]。对于一些扦插繁殖比较困难的苦苣苔科植物,在扦插时适量使用植物生长调节剂即可解决繁殖系数低的难题[13-14]。本文以苦苣苔科石山苣苔属植物为研究对象展开实验研究与探讨。
中国石山苣苔属植物(Petrocodon Hance)主要分布于华南的石灰岩地区,约30种,目前已知物种的数量虽少但花型态变异多样[16],具有一定的商业开发价值,但由于其区域分布特别狭窄,类群分布于岩溶洞穴中,种群数量较少,近些年受到自然及人为等因素的影响,许多种类已濒临灭绝,成为极小种群野生植物,物种保育工作势在必行[17]。目前针对石山苣苔属植物的扦插繁育研究尚处于空白阶段,本文以2种石山苣苔属植物——河池石山苣苔(Petrocodon hechiensis)和靖西石山苣苔(Petrocodon jingxiensis)的叶片为试验材料,研究不同扦插基质、扦插前处理对生根、出芽情况的影响,拟为石山苣苔属植物的物种保育及资源的可持续开发利用提供实验参考及技术支持。
1 材料与方法 1.1 材料所用的试验材料为健康无病虫的河池石山苣苔及靖西石山苣苔叶片,材料分别来源于其位于河池及靖西地区的模式产地。
选用灭菌水苔(智利Soc. Com. y De Inv. Lonquen Ltda公司,进口商:广州大田农业有限公司)、珍珠岩(大连爱丽丝欧雅发展有限公司)、蛭石(大连爱丽丝欧雅发展有限公司)、泥炭土(丹麦品氏托普公司)4种单基质,经不同组合配比构成如下基质:S1——灭菌水苔,S2——灭菌水苔+珍珠岩+蛭石+泥炭土(体积比0.5:1:1:1),S3——珍珠岩+蛭石+泥炭土(体积比1:1:1)。生根剂为100 mg/L生长激素IAA(广州市林国化工有限公司),杀菌剂为0.2%多菌灵溶液(四川国光农化股份有限公司)。
1.2 方法扦插前对扦插容器喷施0.2%多菌灵溶液进行消毒并晾干,扦插容器为230 mm×160 mm×95 mm的带盖塑料盒。选择生长情况健康、无病虫害的母株,剪下叶片,依据叶片大小将叶片切成1~2段,每段约3.0 cm×3.0 cm。依据对基质使用杀菌剂及插穗时使用生根剂的不同,分为4组:CK——清水;T1——基质喷洒0.2%多菌灵溶液消毒;T2——插穗浸泡于100 mg/L IAA溶液1 h;T3——基质喷洒0.2%多菌灵溶液消毒+插穗浸泡于100 mg/L IAA溶液1 h,每组处理5盒,每盒约10个插穗,重复2次。扦插盒内的湿度90%左右,置于室内,室内温度20~ 25℃,湿度70%~95%,光照强度1 500~2 000 lx,每天光照10 h。
扦插2周后开始观察统计插穗的生根及出芽情况。生根率(或出芽率)=实际生根(或出芽)插穗数量/插穗数量×100%。所有数据用Excel和SPSS软件进行统计分析。
2 结果与分析 2.1 插穗处理及扦插基质对河池石山苣苔扦插效果的影响对插穗采取不同的处理,并扦插在不同的基质上,对河池石山苣苔插穗的生根率、出芽率的结果见表 1,不同的扦插前处理以及采用不同扦插基质产生的不同扦插效果同样见表 1。双因素方差分析结果表明,扦插前的插穗处理对扦插苗的生根、出芽的影响差异极显著,F=91.12,P=0.000<0.05;扦插基质的F=140.61,P=0.000<0.05。以T3S1处理组合的插穗生根情况最好,生根率为59%,以T3S2处理组合的出芽情况最好,出芽率为50%。
处理 Treatment |
基质 Transplanting medium |
生根率 Rooting rate(%) |
出芽率 Seedling rate (%) |
CK | S1 | 35±5.27c | 27±6.75d |
S2 | 27±4.83d | 29±3.16d | |
S3 | 16±5.16e | 16±5.16e | |
T1 | S1 | 45±8.50b | 26±9.66 |
S2 | 30±4.71c | 30±4.71c | |
S3 | 21±5.68d | 21±5.68d | |
T2 | S1 | 55±9.72a | 39±7.38c |
S2 | 44±5.16b | 44±5.16b | |
S3 | 31±3.16c | 31±3.16c | |
T3 | S1 | 59±7.38a | 41±8.76b |
S2 | 50±4.71a | 50±4.71a | |
S3 | 37±4.83c | 37±4.83c | |
注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05) Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference(P<0.05) |
多重比较结果(表 2)表明,以S1(灭菌水苔)为扦插基质时,生根率最高,生根时间最早,显著优于S2(灭菌水苔+珍珠岩+蛭石+泥炭土,体积比0.5:1:1:1)以及S3(珍珠岩+蛭石+泥炭土,体积比1:1:1)(P<0.05)。而以S2为扦插基质时,出芽率最高,出芽时间最早,显著优于S1及S3(P<0.05);S3与S1处理间生根、出芽情况差异亦极显著(P<0.05)。
基质 Transplanting medium |
生根率 Rooting rate (%) |
生根时间 Rooting time (d) |
出芽率 Seedling rate (%) |
出芽时间 Seedling time (d) |
S1 | 48.50±12.10a | 18.13±3.08a | 33.25±10.47b | 29.75±3.60c |
S2 | 37.75±10.73b | 20.05±3.43b | 38.25±10.10a | 25.58±3.35a |
S3 | 26.25±9.52c | 22.58±3.53c | 26.25±9.52c | 27.28±2.49b |
注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05) Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference(P<0.05) |
试验过程中发现,基质中含有泥炭土的处理均使部分扦插叶片造成腐烂的状况,尤其是基质S3,在未对基质喷施0.2%多菌灵溶液的前提下,有84%的插穗腐败死亡。此外,在插穗已经生根并长出不定芽之后,以水苔为扦插基质的处理中插穗均出现生长缓慢、出芽12 d后近切口处白化的现象,其中T3处理组约26%的新芽因缺乏营养全株白化死亡,因此插穗的成活数量有所下降。
如表 3所示,T2(插穗浸泡于100 mg/L IAA溶液1 h)与T3(基质喷洒0.2%多菌灵溶液消毒+插穗浸泡于100 mg/L IAA溶液1 h)处理组的差异不显著(P=0.063>0.05),生根率分别为43.33%与48.67%,并都与CK(清水)和T1(基质喷洒0.2%多菌灵溶液消毒)处理间差异极显著(P=0.000<0.05),而T1与CK处理间差异极显著(P=0.037<0.05),生根率分别为32%、26%。各处理间出芽情况都有一定的差异,T3优于T2,出芽率(P=0.023<0.05)及出芽时间(P=0.022<0.05)差异皆显著,且与CK及T1处理的出芽情况有极显著差异(P=0.000<0.05);CK与T1出苗率差异不显著(P=0.412>0.05),而T1显著优于CK处理的出苗时间(P=0.003<0.05)。
处理 Treatment |
生根率 Rooting rate (%) |
生根时间 Rooting time (d) |
出芽率 Seedling rate (%) |
出芽时间 Seedling time (d) |
CK | 26.00±9.32c | 23.13±2.255d | 24.00±7.70c | 30.67±2.43d |
T1 | 32.00±11.86b | 21.40±2.66c | 25.67±7.74c | 28.53±3.47c |
T2 | 43.33±11.84a | 19.47±3.19b | 38.00±7.61b | 26.37±2.54b |
T3 | 48.67± 14.10a | 17.00±2.69a | 42.67±8.27a | 24.67±2.78a |
注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05) Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference(P<0.05) |
2.2 插穗处理及扦插基质对靖西石山苣苔扦插效果的影响
不同的扦插前处理以及采用不同扦插基质也对靖西石山苣苔的叶插产生不同的影响。双因素方差分析结果(表 4)表明,扦插前的插穗处理对靖西石山苣苔扦插叶片生根、出芽的影响差异极显著,F=30.782,P=0.000<0.05;扦插基质的F= 24.826,P=0.000<0.05。试验过程中,基质中含有腐殖土的处理,也出现了插穗腐败死亡的现象,CKS3与T1S3处理组合的死亡率均为74%;同时,以水苔为扦插基质的插穗在出芽后14 d后也出现了白化死亡的现象,T1S2处理组合的死亡率高达22%。采用T3S1处理组合的生根情况最好,生根率为62%,而T3S2处理组合的出芽情况最好,出芽率为60%。
处理 Treatment |
基质 Transplanting medium |
生根率 Rooting rate (%) |
出芽率 Seedling rate (%) |
CK | S1 | 38±7.89d | 19± 7.38 |
S2 | 38±9.19d | 31±9.90e | |
S3 | 26±10.75f | 31±11.19e | |
T1 | S1 | 43±12.52c | 21±7.38f |
S2 | 45±7.07c | 38±9.19d | |
S3 | 26±6.99f | 26±6.99f | |
T2 | S1 | 55±13.54b | 47±18.28c |
S2 | 52± 13.98b | 52± 13.98b | |
S3 | 42±7.89c | 42±7.89c | |
T3 | S1 | 62±12.29a | 40± 10.54c |
S2 | 60±8.16a | 60±8.16a | |
S3 | 47±8.23c | 47±8.23c | |
注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05) Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference(P<0.05) |
按不同基质进行分组,生根与出芽情况的方差分析结果见表 5。以S1为扦插基质时,与S2生根率(P=0.862>0.05)差异不显著,但皆与S3生根率有极显著差异(P=0.000<0.05),生根率分别为48.75%、49.25%。S 1与S2的生根时间差异不显著(P=0.231>0.05),分别为17.08 d、17.98 d;但都与S3的生根时间存在显著差异(P<0.05)。不同基质对插穗出芽的影响也有显著的差异,S1与S2的出芽情况差异极显著(P=0.000<0.05),与S3的出芽率有显著差异(P= 0.039<0.05),但出芽时间比S3处理的出芽时间晚,差异显著(P=0.018<0.05);S2的出芽率也显著优于S3的出芽率(P=0.011<0.05),出芽时间最早,为24.5 d。
基质 Transplanting medium |
生根率 Rooting rate (%) |
生根时间 Rooting time (d) |
出芽率 Seedling rate (%) |
出芽时间 Seedling time (d) |
S1 | 48.75±14.53a | 17.08±3.06a | 27.00± 13.95a | 28.68±4.07c |
S2 | 49.25±12.28a | 17.98±3.34b | 43.50±3.80b | 24.50±4.30a |
S3 | 37.75±11.43b | 19.60±3.59c | 35.75±12.17c | 26.80±3.10b |
注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P < 0.05) Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference(P < 0.05) |
将不同处理的结果进行多重比较(表 6)后可知,T3生根情况最好,在4种处理中生根率最高(55.33%),生根时间最早(14.67 d),与CK、T1处理差异极显著(P=0.000<0.05),与T2处理差异显著(P=0.033<0.05);T2处理的生根情况次之,与CK、T 1的生根率有极显著差异(P=0.000<0.05),生根时间与T1有显著差异(P<0.05);CK与T1的生根情况最次,二者生根率无显著差异(P=0.198>0.05),T1生根时间稍早于CK,为19.73 d,CK处理的生根时间最晚,为21.73 d。4种处理的出芽情况,T2与T3的出芽率无显著差异,分别为47%与49%,但二者与CK、T1处理的出芽率有显著差异(P<0.05),CK与T1处理的出芽率差异不显著(P=0.67>0.05),仅为27.00%和28.33%。T3处理的出芽时间最早,为23.10 d,与其他3种处理差异显著(P<0.05);T2处理的出芽时间次之,为25.03 d,与T1与CK处理的结果差异显著(P<0.05);T1处理出芽时间较次,为27.93 d,与CK处理结果差异显著(P<0.05);CK处理的出芽时间最晚,为30.30 d。
处理 Treatment |
生根率 Rooting rate (%) |
生根时间 Rooting time(d) |
出芽率 Seedling rate(%) |
出芽时间 Seedling time(d) |
CK | 38.67±8.60c | 21.73±2.29d | 27.00±11.19b | 30.30±2.72d |
T1 | 37.33±12.84c | 19.73±2.63c | 28.33±10.53b | 27.93±3.21c |
T2 | 49.67±2.37b | 17.23±2.24b | 47.00±14.18a | 25.03±2.85b |
T3 | 55.33± 11.67a | 14.67±2.11a | 49.00±12.13a | 23.10±3.89a |
注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05) Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference(P<0.05) |
3 讨论
石山苣苔属植物扦插繁育技术的相关研究尚处在空白的阶段,本研究是对石山苣苔属植物扦插繁育技术的初步探索。苦苣苔科植物扦插技术的相关研究[12-15]表明,采用全叶扦插成活率最高。桂林唇柱苣苔(Primulina gueilinensis (W.T. Wang) Yin Z.Wang & Yan Liu)叶片扦插时,插穗大小为2.0 cm×2.0 cm时扦插效果较好[14]。本文试验中,在未使用杀菌剂的扦插基质里,全叶扦插在生根阶段的成活率较高,也印证了上述研究的观点。由于石山苣苔属植物普遍存在种群分布狭窄,且多为极小种群的情况,故本文试验材料取自野外引种成功的河池石山苣苔和靖西石山苣苔。因试验材料的数量相对较少,故不同浓度、种类的植物生长调节剂及处理时间对这2种石山苣苔属植物扦插效果的影响仍需作进一步的研究。
4 结论本文研究结果说明,基质喷洒0.2%多菌灵溶液灭菌消毒,插穗浸泡于100 mg/L IAA溶液1 h后,选择水苔作为扦插基质时,其较好的疏松透气性及保水能力可以使这2种石山苣苔属植物的插穗较快地生根,且生根率较高。但由于水苔中不含任何营养成分,因此需在扦插出芽7~14 d后追施叶肥或移植到富含腐殖质的土壤中,否则植株会由于营养成分不足而死亡。水苔+珍珠岩+蛭石+泥炭土(体积比0.5:1:1:1)的基质配方,虽在生根情况方面稍逊于水苔的生根效果,但由于具备一定的透气性,可以满足新植株的正常生长需求,经扦插前喷洒杀菌剂(避免高湿度环境下插穗的腐烂)后,同样也能获得较好的扦插效果,可在使用水苔扦插诱导生根后作为较好的移栽基质。
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