86西游记拍摄顺序:叶面喷施代谢调节剂对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响及其机理研究

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叶面喷施代谢调节剂对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响 及其机理研究 研究生:苏冬霞 指导教师:王关林 学科专业:植物学 研究方向:植物基因工程 中文擅要;本文以三种植物;樱桃砧木colt、石榴、美国红栌的嫩枝为材料。研究了在 其嫩枝扦插繁殖过程中,喷施蛐s代谢调节荆和核酸降解物后,对它们插条的成活率、 生根率和保绿时间的影响。及其叶片中可溶性糖、可溶性蛋白质和叶绿素含量及s0D活 性的变化。 实验结果表明:(”对于三种物质材料而亩,姗s为l/2淞+20mg/L6一BA+400nIg几 NaIIs鹏组合时为最优组合。(2)姗IS对扦插生根难易程度不同的植物生长均有明显促进 作用。对红栌插条而言,经生根剂浸根并叶面喷施心S后插条的成活率和生根率均最高, 与清水对照相比分别提高了895.73%和735.72%,保绿时问延长了28.85d。插条的可溶 性糖、可溶性蛋白质和叶绿素含量随处理天数的增加而星增高趋势,且均高于浸根处理 的对照组。SoD活性在处理初期活力有所下降,后期明显增强。由此可见,-哪S是通过对 插条生理生化代谢的调控来提高其成活率的。(3)在心s中加入核酸降解物后,增强了 姗S对插条成活率促进作用,并且,核酸降解物的浓度为0.5mg/L时,增强的效果最显 著,分别使红栌和石榴插条的成活率比单独施用硌Is代谢调节剂处理组提高了8.82%和 8.36%。其增强机理与插条的生长状态的改善及体内生理生化的变化有关。 关键词代谢调节剂、嫩枝扦插繁殖、核酸降解物、代谢机理 3 叶面喷施代谢调节荆对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响度其机理研究 第一部分文献综述 1.叶面喷施代谢调节剂成分的研究 代谢调节剂是对植物的生长起调节作用的一类物质,它具有调节植物生长发育和细 胞分化的作用,提高植物对营养物质的吸收和代谢,近年来在农业生产上的应用越来越 广泛。由于代谢调节剂是对植物根际施肥的有效弥补途径,使人们从未停止对它的研究 和利用,对其成分及在农业生产上应用的研究也越来越多,目前主要集中于对其成分及 合理配比的研究。根据代谢调节剂成份及其作用进行初步化分,可分为生长调节物质, 营养物质及其他类辅助物质。 1.1生长调节物质的种类及其在檀物生长上的应用 1.1.1生长素类 生长索(a呱in)是最早发现的一种植物激素。生长素的作用是促进细胞伸长细胞分 裂和分化,促进植物枝条扦插生根发芽,生长索还可诱导单性结实,造成顶端优势.抑 制离层形成。诱导植物生长的向性运动【“。生长素首先从燕麦胚芽鞘中发现的【21。3.吲 哚乙酸(indole.3? a∞啦add,简称lAA)是植物体中最普遍的生长素类物质。人工合成 的生长素类物质有吲哚丙酸(indo鲫啦icacid,简称IPA)、吲哚丁酸(indolcbutvIic 卵id,简称IBA)、a-萘乙酸(a-Ⅱaphtb丑lcnea∞ticac埘,简称NAA)、2,4-二氯苯氧乙 酸(2,枷icMorol,hImo珂a∞雠add,筒称2,4ID)等,它靠】在植物生长上均有广泛的应 用,对其的研究及报道也较多。 不同生长素类的物质对植物生长的作用均有报道。李建国pJ等研究表明,经NAA处 理后荔枝品种的全果、果皮和果肉的鲜质量有显著增加,3个品种的坐果率也有显著的 提高。NAA+IBA组合处理可使不同品种菊花在株高和叶数方面均比对照有显著提高和 增加H。IAA具有增加ca钟03)2对甜柿树的果实的品质及果实各部位的钙素水平提高的 作用【5)。 1.1.2细胞分裂素类 细胞分裂索(c”okinin)是一类促进细胞分裂的植物激素,简称叨【.常用的有激动 4 叶面喷施代谢调节荆时三种植劫嫩枝扦插繁殖的影响及其机理研究 素(km6n)、6-苄基腺嘌呤(6.be纰yladcnine,简称6.BA)、6.呋喃甲基腺嘌呤(1订’) 以及玉米素(z朗陆)等,有促进细胞分裂和扩大生长,促进器官分化的作用,最早是从 鲜鱼精液中分离出来的。其在植物生长方面应用很多。有报道指出,细胞分裂素可促进 水稻提早成熟,延长叶子衰老,增加光合面积,提高株高,增加叶色深度州。并且在适 宜的浓度范围内,能够使水稻总粒数、有效穗数、千粒重、结实率提高,增加产量州。 喷施玉米素、每苄基腺嘌呤(6.队)、6.糠氨基嘌呤后,能提高地膜旱作水稻有效穗数、 穗实粒数、粒重,使地膜旱作水稻增产17I。用油A喷旆处理甜玉米,同样的可以提高甜 玉米的籽粒中可溶性糖和vc含量,同时还可增加甜玉米叶片光合作用,延缓叶片衰老, 而且在一定程度上能防止细胞膜脂过氧化,减少细胞内含物质外渗,延缓细胞衰老进程 等作用I…。 1.1.3赤霉素类 赤霉素(gibbc∞uins,简称GA)是日本人黑泽英一(硇mB撇E.1926)从水稻恶 苗病的研究中发现的,有促进叶伸长,破除体眠,促进萌发,促进坐果及形成无籽果实 的作用。对于赤霉素的作用的相关报道较多。有研究结果表明,GA的浓度在1肌150lllg,L 之间,可以打破休眠,使达赛莱克特品种草莓能早产和丰产I”。20晌培/L赤霉素处理后 可提高牛心李结果期树的座果率【lol。香椿喷施赤霉索可促进项芽提前萌发,10睢1501119,L 浓度的赤霉素能促进香椿顶芽迅速生长,单株产量显著增加【1lJ。关于赤霉素对再生稻、 黄瓜、萝p生长的影响均有报道f1“.】。 1.1.4脱落酸 脱落酸(ab∞isic孔id,简称ABA,又称休眠素)是植物体中最重要的生长抑制剂。 有研究指出,ABA处理对女贞苗木气孔导度和蒸鹰速率产生一定抑制作用,并且,不同 质量浓度的ABA处理对女贞的叶水势降低具有一定的抑制作用【l”。ABA处理可明显提 高低温下荔枝叶片舢认水平,经受.2℃低温后,ABA处理的荔枝仍然有较高的成花率 [1“。ABA在植物的抗性生理的研究中有重要作用,抗性强的植物,一般其体内的ABA 水平均会有所提高。 1.1.5乙烯 乙烯(ethyl%e.简称删)是简单的不饱和碳氢化合物,主要生理功能有促进果 实成熟。引起器官的脱落,刺激伤流,调节性别转化I“1”。有研究指出,盛花期(中心 花开的第3天。边花全部开放),树冠喷布乙烯利(即液体乙烯)后可表现出很强的敏感 性和良好的疏除效果例。乙烯在棉花、玉米、小麦、柿子、山楂、柑桔等植物上均有应 用口1’2”。 1.1.6生长抑制物质 5 叶面喷施代谢调节荆对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响蕊其机理研究 生长抑制物质是指对营养生长有抑制作用的化合物。根据其抑制生长的作用方式的 不同,生长抑制物质可分为两大类f35l:(1)生长抑制剂(growthinhibitof)r它们抑制顶 端分生组织生长.丧失顶端优势,使植株形态发生很大的变化,外旌赤霉素不能逆转这 种抑制效应。天然生长抑制剂有AI认、肉桂酸、香豆素、水杨酸、绿原酸、咖啡酸和茉 莉酸等。人工合成的生长抑制剂有三碘苯甲酸、整形素等。水杨酸(salic蛐cacid,简称 SA)尤其在植物防御病毒方面起作用∞+刎。水杨酸还具有植物的抗盐性瞄】、抗旱性I“ 卅、抗寒性即’硎和抗热性研’2“删的作用。茉莉酸类物质能抑制植物的生长f3ll,抑制花 粉粒的萌发吲,诱导脱落删和诱导气孔关闭I”1等作用。 (2)生长延缓剂(口wth∞tafdaⅡt)。它们抑制茎郁近顶端分生组织的细胞延长, 节间缩短,叶数和节数不变,株型紧凑,矮小,生殖器官不受影响或影响不大。生长延 缓荆全部是人工合成的,如PP333(俗称多效唑),c0C(俗称矮壮索)、P埘俗称缩节 安,助壮索)等。生长抑制物质在植物生长上的应用较多,对其研究也较广泛。采用不同 浓度的多效唑(PP333)和矮壮素(co∞及混合液对石竹Di¨thus.chinensisL叶面喷施处理, 结果表明.经处理后,不仅促使石竹的株型明显矮化。茎秆租壮,根系发达,而且花警增 多,花期延长,叶片颜色加深,提高了石竹的栽培质量I刈。用多效唑喷施百合组培苗能 缓解干旱胁迫对植株的伤害。提高百合组培苗的抗旱性【37l。烯效唑(S3307)是一种三唑 类高效植物生长延缓物质,能抑制贝壳杉烯氧化成贝壳杉酸的反应,是赤霉素生物合成 的抑制剂,对其研究较多嗍.曹尚银【鹅1等研究指出用烯效唑(u妇a砌,S3307)1叽喷 洒哩【富士”苹果树降低了顶芽IAA、GAlj^7含量,提高了zR、ABA含量,增加了花芽 形成百分率,加速了花芽分化的进程,缩短了花芽形成的延续时期。 1.1.7其他 除上述几类生长调节物质外,人们在研究中又陆续发现了一些具有植物激素活性的 物质。如有报道称,喷施油菜素内脂后,甜菜幼苗分化期和叶丛繁茂期,幼苗壮实.长 势旺盛,叶片面积增大,同时抗病性增强I柏J。外源甜菜碱浓度为25~50m朗.时可促进 小麦种子发芽,光合作用强度及生物学产量增加,在外源甜菜碱浓度为1∞mg几时小麦 幼苗叶片硝酸还原酶活性最高,达到35.23孵/(g.h)。同时小麦抗旱性增强f4”。芸薹素内 醑可提高小麦幼苗耐低温能力,促进发根和生长,增加穗粒数,穗重和千粒重142】。还有 报道指出海藻糖也是一种植物生长调节物质143l。 1.2檀物营养类物质的种类及应用 植物对营养物质的需要主要是对矿质营养的需要,外施矿质元素可使植物体内的矿 质元素含量发生变化,从而提高植物的产量,改良植物的性状,增强植物的抗性。植物 6 叶面喷花代谢调节荆对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响厦其机理研究 需要各种矿质元素来维持正常的生理活动。植物生长所必需的矿质元素可分为大量元素 (ma{orclemt),包括氮、磷、钾、钙、镁、硫;微量元素(minorckI∞Ⅱt)包括铁、 锰、硼、锌、铜、铝、氯。这些元素在植物生长上的应用搬广泛,也是农业生产广泛使 用的肥料的主要成分。 1.2.1大量元素在植物生长上的应用 氮肥在农业生产上的应用较多,施氮能够改善面包小麦品质性状,氮肥对蛋白质含 量、面粉沉降值,湿面筋含量均有影响㈣。通过叶面施氮肥,可以不同程度的提高作 物的产量和品质147删。杨泽敏I幅】研究发现。在稻米齐穗期向叶面喷施尿素溶液,对碾磨 品质的影响比较显著。叶面施氨也能促进米粒横向发展,并对早稻晚季种植也取得了同 样的效果。魏丹刚在稻米开花、灌浆期进行根外追肥,对其研究发现追施氮肥可促进花 粉形成和花粉管伸长,加速水稻灌浆速度和强度,提高结实率。伍贻美聊J在油菜花期向 叶面喷施尿素,结果提高了中上部叶片的叶绿素含量,喷施浓度越高,叶绿素含量增加 越多。 磷是核酸的重要组成元素,丽核酸又是形成核蛋白的重要组成成分,故磷是核酸和 蛋白质的组成元素,同时,植物体中的多种磷脂也需磷I,2J。磷还参与光合作用,促进碳 水化合物的合成和运输p2l。故对植物施磷后可提高植物的生长速率,促进植物的形态学 指标的提高,以达到促进植物增产增收的目的。已有研究指出,通过喷施磷肥可使多种 植物的产量和品质得以提升脚’…。王艳萍酬等研究指出喷旌0.3%磷酸二氢钾可使青花 菜产量增高,并且,青花菜中vb、钙、镁、磷含量也有增加。 钾是农作物生长发育和维持高产必需的大量营养元素之一。各种植物对钾素的需求 量都很大,施钾肥对作物的产量和品质均有作用。曹冬梅p5峙通过对果树施用钾肥研究 认为根外旌钾可以提高金矮生苹果幼树的光合作用。王仁才脚l等研究指出.适量施钾能 提高猕猴桃果实品质和耐贮性。增施钾肥,可提高树体钾营养水乎。对柑橘果实大小、 果皮厚度、果实内舍物的积累都有明显的影响印】。 植物对硫元素的吸收,多以硫酸盐的形式。硫酸根离子进入植物体后,一部分仍保 持不变,大部分被还原成硫原子,进一步同化为含硫氨基酸,如胱氨酸、半胱氨酸和蛋 氨酸等。硫不足时,蛋白质含量会显著减小,叶绿素的形成也受到相应的影响。而硫元 素多以与其他元素共同形成的化合物对植物喷施起作用,如硫酸锌、硫酸铁等形式。 MKBadigc,”】等研究指出,在花生结荚区施用硫肥对花生果仁质量有良好的作用。喷施 N棚S03后,桑叶的春叶、夏叶和秋叶产量均有增加【59J。 钙素在植物生长上的应用方面的报道已有很多f“…。刘秀玲【621研究指出,从坐果期 至成熟期对西红柿喷旆氯化钙后,单果平均增重10.1克,产量比对照平均高出玎.2%。 叶面喷施代谢调节荆对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响及其机理研究 大白菜喷旌氯化钙后单棵平均增重799.6克.产量比对照平均高出11.06%。王晶英岬J 等在对大豆生产研究中发现,喷施氯化钙后促进了大豆营养生长、提高大豆产量。钙对 植物生长的作用还表现在它能够显著的增强植物的抗寒性啤l、抗旱性州、抗盐性嗍和抗 热性【6q。 镁对植物有重要的生理代谢作用。镁的最主要功能是作为叶绿素的中性原子,对维 持叶绿体结构起重要作用【671。有研究指出,施用适量镁离子可促进烟草的生长发育改善 其植物学性状。增加叶绿素含量,提高植株光合强度,有利于烟叶内在品质的提高,同 时烤烟产量也获得了显著增加【67‘饿。在灌浆期对小麦喷施镁肥可改善小麦的营养品质和 加工品质,可使蛋白质,沉淀值,吸水量稳定时间增加嗍。 1.2.2微量元素在植物生长上的应用 微量元素在植物上应用较为广泛,多作为植物生长的补充物质,对植物进行喷施补 充根部施肥的不足。七种微量元素在植物生长上的应用分述如下: 铁肥多以硫酸盐的形式使用,对其研究较多。有研究指出,对小麦叶面喷施硫酸亚 铁溶液.其单株分蘖数,穗粒数,千粒重,产量均高于对照㈣。对西红柿叶面喷施硫酸 亚铁可使其早发健发,抗病力强,而且可增加叶绿素含量,增产显著口l。 锰是叶绿素的组成成分,又是维持叶绿体结构的必需元素,是作物体内许多酶的组 成元素,如柠檬酸、苹果酸等。刘红霞嘲等研究指出.对早地冬小麦喷施锰时,小麦的 湿面筋含量、沉降值、稳定时间、蛋白质含量及蛋白质产量均有不同程度增加。在棉花 上喷施O.0s%的硫酸锰,每亩增产23.9%I捌。 锌是合成色氨酸所必需的元素,色氨酸是合成吲哚乙酸(生长索)前体物质f741。锌 是多种酶的组成成分和激活剂,含锌的酶类包括碳酸酐酶,乙醇脱氢酶;锌是蛋白质酶、 酞酶的必需组成成分。锌还是谷氨酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶及异构酶、醛缩酶、RNA和 DNA聚合酶等酶类的激活剂。缺锌影响植物的碳水化合物代谢和蛋白质的合成,还会使 光合作用受阻.导致“花白苗”。缺锌还因为生长素的合成减少而造成植株的“小叶病”。 另外,锌对不同植物如番茄【75】、甜椒彤l、苦瓜pq、柑橘㈣、棉花【删等的生长均有应 用。 在对施钼的研究中,赵志强【8lJ等研究发现,钼对花生的生长发育和品质改善有明显 的促进作用,其主要的生理作用是参与和影响氮素转化的两大生理过程——硝酸还原过 程和固氮作用,进而影响其碳氮代谢。旆钼肥对大豆p”、小麦【叫、棉花【叫等都有增产作 用。 硼肥在植物生长上的应用很广泛,对花椰菜喷施o.1加.2%硼砂后可提高产量,改善 品质f85】。孟凡华f”I等研究指出.对甜菜喷施硼肥扩大了甜菜光合作用叶面积,提高甜菜 8 叶面啃施代谢调节剂对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响及其机理研究 产量和含糖量,具有一定的增产作用。对西芹施用硼肥结果表明,硼肥对西芹生长和发 育有良好的促进作用,有利于增加叶柄长度和宽度,减少根茎空心率.并使产量增加即J。 可见,硼有促进植物生长的作用。 对于铜对植物的生长的研究较多,施硼肥后不同植物。如石榴嗍、小麦㈣、玉米嗍 的生长均有影响。查录云阱l等对烟草进行研究发现,叶面喷施硫酸铜等,可以改进烟草 叶的品质,提高烟叶产质量。 氯在植物光合作用的水光解过程中起着活化剂作用,促进氧的释放和还原№~DPp”。 氯一般多以氰离子的形式被植物吸收.并且多以与其他元素组成化台物的形式被植物吸 收利用。 1.3其他类辅助物质 除以上两类代谢调节剂以外,还有许多其他物质对植物的生长起作用。 腐植酸应用也较多,腐植酸是大分子天然有机酸,主要来源于泥炭、褐煤、风化煤, 还有生物发酵腐植酸。通常它包括黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸组成的总腐酸及单体酸,其 重要元素有碳和氧,还有少量的氮、氢和硫。我国农业部早期经过773个田闯试验而得 出腐植酸对农业的五大作用为改良土壤、增进肥效、促进生长、抗逆和提高产物品质【蝌。 腐植酸在农业生产上发挥着重要的作用。谢明文嗍用腐殖酸处理烟草幼苗,结果表明, 100m1/L腐殖馥对烟草的壮苗具有明显效果。 核苷酸作为植物生长调节物质,在果树、蔬菜和农作物的培养上也均起到一定的促 进作用。壬熹、金予渔等在1975年就将其应用到水稻生产上I舛“】。有实验表明,50印m 核苷酸对柑桔进行叶面喷雾,能显著的提高叶绿素总量脚l。朱锦懋【97l等将啤酒废酵母核 酸降解物应用到龙眼生产上,结果表明。施用核酸降解物后能增加龙眼雌花量,提高龙 眼雌雄花比例,增加每穗座果树,并且,施用核酸降解物处理龙眼叶片后对增加叶片厚 度、叶比重以及叶绿素含量都有明显的作用。应用核苷酸及其组合物叶面处理冬瓜植株, 发现能明显提高冬瓜老、嫩瓜的产量及总产量,增产幅度可达37%_56%即】。除上述物质 外,核酸还对棉花生长发育有很好的促进作用。并可提高其产量f…。 此外还有许多.有报道指出,海藻肥对农作物提早成熟,提高产量和改善品质以及 在水果保鲜和抵抗病虫害等方面均产生了明显的作用[1删。 2.叶面喷施代谢调节剂的优缺点 9 叶面喷施代谢调节剂对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响及其枫理研究 2.1叶面喷施代谢调节剂的优点 曾宪成【叼指出与根系施肥相比,叶面喷施代谢调节物质有其优点,阐述如下: 1.针对性强。根据作物叶片缺乏营养元素的不同症状,有针对性地施用适合或是有 助于其生长的代谢调节剂,及时地补充或改善作物的生长状态,以期实现促进其生长及 提高作物品质的目的。 2.作物对养分的吸收较快。有试验表明,叶面喷施2%的过磷酸钙浸提液,5min后 便可使养分运转到植株各个部位,土施过磷酸钙,则要15d后才能达到这种程度。 3.能够补充根部对养分吸收的不足。植物苣期,一般根系不发达,吸收能力弱,容 易出现黄苗、弱苗现象;植物生长后期,由于根功能衰退,吸收养分能力差,通过叶面 喷施代谢调节剂可以起到壮苗、减少秕粒和增加产量的作用。 4.能够避免养分的丢失.土壤施肥,有时会出现肥料被士壤固定,或离植物根系较 远,不易被植物吸收,或被雨水带走而导致养分的丢失。而叶面喷施则可避免这一点, 叶面喷施代谢调节剂后,可较快的被植物吸收,可避免不良外界因素的干扰,并可使植 物对养分进行充分的吸收和利用。 5.叶面喷施代谢调节剂的用量较少。由于。把植物均匀的喷施于植物表面,使叶面 对养分的吸收较充分,这样,适量的养分便可满足植物的生长需要,故可减少物质的用 量。达到节约材料的目的。 6.喷施的方法简便。喷施时,只需要有水和简单的喷施用的器具(如喷雾器等)即 可进行喷施。 2.2叶面喷施代谢调节剂的缺点 对于叶面喷施代谢调节剂的研究多为对代谢调节剂成分的种类、配施和用量的研究, 由于植物叶片的特定结构和代谢调节物质的化学性质,植物对叶面代谢调节物质的成分 和配比浓度有严格的要求,在实际的应用中易产生不良作用而不易被应用,而且,代谢 调节剂的应用范围多集中在栽培作物的应用研究上,而针对于提高植物嫩枝扦插繁殖的 调节剂甚少。如游明科“1等研究指出,用4%的尿素溶液处理能使假俭草插穗的成活率 提高24%,过高的浓度使插穗出现中毒症状;而4%的尿素与Fe溶液共同处理后,插穗 的成活率可提高32%。 3.本论文研究的目的和意义 叶面喷施代谢调节剂对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响及其机理研究 植物的扦插繁殖是指利用植物细胞的全能性,依靠母体植株上切离下来的根、茎、 叶等营养体,在一定的条件下重新发育为一棵完接的新植株lI吲。并且,嫩枝扦插繁殖技 术因其具有操作简单,苗术生长快.繁殖系数高,成本低等优点【l“,近年来己被广泛用 于农林、园艺、花卉和中草药等领域。 近些年来,人们对植物嫩枝扦插繁殖的研究主要集中在不同基质、不同类型的生根 剂对植物嫩枝扦插繁殖生根的研究11“1仉J,而植物嫩枝扦插过程中存在着插条的营养缺 失及代谢调节能力的交化等问题。对于在植物嫩枝扦插的过程中,叶面喷施一些代谢调 节剂以弥补及改善这些问题,促进植物插条生根及成活的研究较少,目前还没有较为成 熟的理论和适宜的代谢调节剂应用于植物的嫩枝扦插繁殖。 因此,试验将几种代谢调节物质应用于植物的嫩枝扦插繁殖上,来研究其对植物嫩 枝扦插繁殖的影响,以期得到提高植物的扦插繁殖生根率和成活率较好的代谢调节剂的 混合配比,并对其作用机理做初步的探索。 11 叶面喷麓代谢调节荆时三种植轴嫩枝扦插繁殖的影响及其机理研究 第二部分岫S代谢调节剂对嫩枝扦插繁殖 成活率的影响及其机理研究 嫩枝扦插是近年来广泛采用的无性繁殖途径,但存在生根率和成活率低的问题,特 别是难以扦插繁殖的植物。因此。提高生根率及成活率是长期以来研究的重要课题。以 往的研究主要集中在生根剂方面I““辨】,关于代谢调节剂对成活率影响的研究甚少。扦 插繁殖多以生根率和成活率作为衡量扦插成功与否的指标,往往忽视了插条的保绿时间 (即生存的时间)也是扦插繁殖过程中的一项重要指标。美国红栌(o砌淞 。黜鹏j脚耐脚叩k’)是美国黄栌(cc嘲Ⅺo嘲增砌)的一个变种,它属于扦插难 生根的植物。樱桃砧木(尸h‘,lⅪp珊‘出卯憎女口例I)为扦插难生根植物。石榴俾啪妇 gm口加tL)为扦插易生根植物。本部分试验以这3种植物为试材,研究代谢调节剂对插 条成活率及生理生化代谢的影响,以期得到能促进扦插生根的代谢调节剂的最佳配方, 并对其调控的机理加以研究。 1材料与方法 1.1材料与处理 1.1.1材料:美国红栌、樱桃砧木和石榴插条由辽宁师范大学植物基因工程研究所提供。 1.1.2处理;取当年生半术质化枝条,剪成50锄长插条,每条3-4个芽,保留2旬片 竹,每片叶剪去2侣。经不同处理后扦插于珍珠岩基质中.覆盖小拱棚并经常喷雾保湿。 1。2试验设计 生根剂为N从1∞mg力L+mAl00m蚪。(为三种植物材料的最佳生根剂),浸泡插条 基部lh aⅫs代谢调节荆为Ms培养液(Msm酣iHm)(不含有机类物质)附加激素 (Ho∞el挣队和NaHsO,(sodiumbisul丘Ie)三个因素,每因素设3个水平(各因素及水平 见表2-1),采用b(34)正交表,共9种配比,并依次编号(配比及实验组编号见表2-1), 在扦插后第5d进行叶面喷施。实验组分为,只用清水处理的清水对照(an),只浸根 处理的浸根对照(CI湿),只喷施MHS实验组(MHS)以及浸根并喷施MHS的实验组 (R瑚S)。每个处理插条100株,重复三次。扦插后30d统计插条的成活率和生根率, 5蹦内统计插条的保绿时间(每个插条平均傈绿时间k 叶面喷施代谢调节荆对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响蕊其机理研究 成活率(%)=插条成活数,插条总数×100% 生根率(%)=插条生根数,插条总数×10D% 表2_l实验组蝙号及配比 hhk2? 1.Tht嘲I珊mtNo.■nd憎帅ofn地hcto愠 1.3生理指标的测定及数据处理 1.3.1生理指标的测定: 在喷施后的第0d、5d、1叫、15d和2叫采样测定叶片的可溶性糖含量、可溶性蛋白 质含量、叶绿素含量和s0D活性。可溶性糖含量采用蒽酮比色法fllo】测定;可溶性蛋白 质含量采用考玛斯亮蓝法I“0l测定i叶绿素含量采用分光光度法【11q测定;s0D活性采用 邻苯三酚自氧化法flllJ测定。 1.3.2数据处理:对浸根并喷施瑚s实验组的红栌插条成活率进行方差分析。 2结果与分析 2.1生根剂及MHs代谢调节剂对三种植物播条生根率的影响 13 !苎堕苎堂!型苎三壁垫塑苎苎堑量茎垒塑塑堕墨苎坚翌壅—— 圈2.1不同处理方法对插条生根事的髟确 Fk.2-lIk喇弛of删恼蚰It州山螂恤蛳删略—嗍t“c喇n势 MH敞;喷施MH缸号实验组,蛳H啦:生根搁浸撮并喷麓MH号实验组.(下同) MH鼢:印ny¨姆M璐2_瑚肛璐:s伸啪w胁n岬m"? 柚单rIyed时M鹏Z_. cl【2 RMHs2号处理组毋MHs2te砒尊伽曲 田2.2红护插豢对照与RMH昭号处理组生根情况对比 %2.2co掣咖Ⅱ时删略胁Ⅻ出删2-I雠gMpof胛nⅫ. 图2—1示出三个现象:一是三种植物的生根能力存在明显差异。并且在清水和生根 剂处理的对照组和硼s处理组表现基本一致。红栌生根率最低,樱桃砧木次之,石榴易 生根。与清水对照相比,生根剂处理后红栌与石榴分别提高2.8l倍和2.35倍;二二是^ⅡIs 对三种植物的生根均有促进作用。但它们的增幅有较大差剐。红栌从lO,33%提高到 38.67%,增幅为274.35%,樱桃砧木增幅为210.2996,石榴增幅晟小为188.68%.这可能 是由于石榴本身生根率很高的原因。三是删S与生根剂有协同作用,经二者共同处理后 三种植物的生根率均明显高于清水对照、浸根对照及单独喷施删s处理组。但它们与清 14 叶面喷施代谢调节荆对三种植枷嫩棱扦插繁殖的影响覆其机理研究 水对照相比的增幅有所不同,难生根的红栌增幅最大,可达739.01%,樱桃砧木次之为 381.75%,最小的是石榴为332.17,I。而且经处理后的红栌插条其根长增长,生根数量增 多,根毛也增多(图2—2),可见生根剂与ⅫS协同作用可明显提高插条的生根数量及改 善根的生长状态。 2.2生根剂及MHs调节剂对红栌插条保绿时间的影响 由图2-3可知,在三种植物插条的各处理中,经清水对照处理的插条的保绿时间最 短,分别为红栌插条17.95d,石榴插条19.76d,樱桃砧木插条17.33d。经生根剂单独处 理的保绿时间分别为红栌插条30.蜘,石榴插条28.5d,樱桃砧木插条29.6d,比清水对照 分别延长了12.95d、8.74d和12.27d。经2号调节剂单独处理的红栌、石榴及樱桃砧木插 条的保绿时间分别比对照延长了20.2d、13.01d和16.07d。说明,生根剂和MHs调节剂 对保持插条的生活状态是有促进作用的。而生根剂与2号共同处理的红栌、石榴及樱桃 砧木插条保绿时间均最长,与清水对照相比分别延长了28.85d、25.63d和26.87d。这表 明,经生根剂和MHs调节剂协同作用可明显延长插条的保绿时间,保证了插条在生根 时和生报后有足够的营养维持其生活状态。 令S 垂§ 鬈§ 矗 口红栌Purureus 四石榴Pomegranate m樱桃砧木cherry CKl CKZ MHSZ R砒{S2 圈2.3不同处理方法对三种植物插条的保绿时间影响 H窖0.3E玎b幽of珊矗h舶t t砷_t哪n缸蚰窖嗍ttme蛔c啦tln擎of岫pl-“虹 2.3生根剂及MHs调节剂对三种植物插条成活率影响 由于插条生根后还会由于叶片光合作用微弱、生理代谢障碍及病害而死亡。因此, 生根率不等于成活率,即成活率低于生根率。本文比较了MHs调节剂对插条成活率的 影响。 2.3.1生根荆及MH:s调节荆单独处理对三种植物插奈成活率的影响 从图2-4中,可知,经清水对照处理的红栌插条的成活率最低,仅为8.67%。生根 15 ∞ ∞如∞加∞o 叶面喷施代谢调节卉噜对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响及其机理研究 剂和删S调节剂单独处理均使红栌插条的成活率有不同程度的提高。经生根剂单独处 理的插条的成活率为31.67%。但低于生根率39.33%。这说明只有80.5%的生根插条能成 活。Ⅻs调节剂使插条的成活率也有提高.其中由2号处理组处理的插条成活率最高, 为38.oo%与生根率38.67%基本相等,说明生根的插条都能成活。可见,MHS调节剂对 插条的成活有明显的促进作用。在石榴及樱桃砧术插条的处理组中也表现出一致的结果。 生根剂和MHs调节剂单独处理均使石榴及樱桃砧木插条的成活率有不同程度的提高。 经生报剂单独处理的石榴及樱桃砧木插条的成活率分剐为66.33%和53.67%。MHs调节 剂使石榴及樱桃砧木插条的成活率也有提高。其中由2号处理组处理的石榴及樱桃砧木 插条成活率最高,分别为57舯%和47.33%。 圈2-4不同处理方法对三种植钧插条咸括率的影响 n晷2-4E矗缸bof棚矗棚ltr曲t咖扫蚰矾帅■r“eh cunIn擎of血r竹叫hnt& 2.3.2生根剂及姗s调节剂协同处理对三种植物插条成活率的影响 由图2-4和表2-2可以看出,经生根剂和MHs调节剂协同处理的三种植物插条的成 活率均高于清水对照和浸根对照,各处理组合中2号组合处理的三种植物插条的成活率 均晟高,分别为红栌跖.33%、石榴83.67%和樱桃砧术75.33%。表明,二者的协同处理 可明显提高插条的成活率。 为进一步说明三个因素的晟佳组合,对浸根并喷施MHS的红栌插条成活率进行了 方差分析。经方差分析(表2-3)可知,M、H、S三个因素对成活率的影响均达到极显 著水平。其中Na礤泊3对成活率的影响最大,其次是6-BA,最小的是Ms。由极差分析 可知,NaHS03的最佳浓度为水平2。6.BA的最佳浓度为水平2,MS的最佳浓度为水平 2。由此可找出9种组合中以2号为最优组合,即A182C2,这与上面的结果一致。 表2.2不同配比M璐调节剂对提根处理的红栌插条成活串影响的正交试验 T曲k2-20rheop矾Iamy妯e如cIsofm矗bm眦MHSm嘲ento鹅帅survlvmrakin胛rpun惦’ 堋m叼swmtc|1wentn删bymoIi鸣I怕神nL 16 叶面喷施代谢调节剂对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响及其机理研究 编号 因 素cIo嵋 成活率s“脚川%) №t A B 重复I 重复Ⅱ 重复HI c Rcpc毗I R印曲tⅡ Rcpe矾ⅡI 平均值 Avem颤%) 1 1 1 1 2 2 1 3 3 2 1 2 2 2 3 2 3 1 3 l 3 3 2 1 3 3 2 518 574 476 T2 563 596 628 T3 558 469 535 X1 58.3 62.3 55.3 X2 63 64 70.3 X3 623 49.7 61 37 85 45 75 51 57 75 56 47 528 衰2d 方差分析表 39.67 86.33 46.67 73.67 53.67 60.33 78 58.67 49.33 变异来源vad叫叩∞u,钟 . F F池 hol A 24斟” 3.68 6.36 B C 188.10¨ 23争舳” 3.68 3.68 6.36 6.36 单位组之间 B。tw∞n蚺A 11.12¨ 3.68 6.36 2.4 MHs调节剂对红栌插条生理生化代谢的影响 2.4.1Ⅷs调节剂对红栌插条叶片可溶性糖含量的影响 17 _虽 抛 m 拢 蛳 埘 拼 i曼 懈 脚 鸵腮 舶 记 靳 。 札 矾 n |萎 轴% 盼 w H n 弛 卵 如 m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 n 叶面喷施代谢调节荆时三种植物嫩枝扦插繁殖的影响度其机理研究 —卜浸根组soaked-inrootingregulator —■一浸根并喷施删s2regulatorsoakedand 壤 缸 ■ 蠼 赡 静 —._一浸根组soaked订throotingregulator —●一授撮并喷施MHs2regulBtor soakedand spreyedMHS2 圈215红栌插条叶片可涪性精古量变化 朋硒虹栌播条叶片可溶性蛋白质音量变化 n弘-svI一埘明of坤坤岫嘲’蛐岫蟛’IW《 vI一埘蚰 of pu删舢 cH蛐啦’ s胡uMe则喀"∞叫蛐b.∞hhk—帅曲coⅡIents. 由图2-5可知,红栌插条叶片在浸根和MHs调节剂协同处理后的od~20d内。可溶 性糖含量呈逐渐上升趋势,处理组比浸根对照组的可溶性糖含量提高较多。这表明经过 瑚s调节剂的处理提高了插条叶片塘的含量,为以后插条的生长提供较高的能量基础。 2.4.2枷s调节剂对红栌插条叶片可溶性蛋白质含量的影响 由图2-6可知,红栌插条叶片在浸根和MHs调节剂协同处理后的不同时期可溶性蛋 白质含量变化不同,处理初期可溶性蛋白质含量呈明显的上升趋势,大量蛋白质积累, 随后下降,第10d后又呈缓慢的上升趋势。这表明,该处理有调节叶片中蛋白质含量的 作用,这对于插条生根来说是有利的。 2.4.3姗s调节荆对红栌插条叶片叶绿素含量的影响 图2-7显示出插条在浸根和砌S调:带荆协同处理后叶片中叶绿索含量的变化趋势。 叶绿索含量变化与叶片中可溶性糖含量的变化基本一致,即呈缓慢上升。而与对照相比, 叶绿素的增量明显高于对照。在此阶段叶片中叶绿素含量的提高促进光合作用的增强。 利于插条能量物质的合成。 2.4.4 MHs调节剂对红栌插条叶片s∞活性的影响 叶片中soD活性的变化从图2.8中可清楚看到,在漫根并喷旆瑚s调节剂后的第 Od、5d、10d、15d和2叫sOD活性呈现出下降后又有所上升的态势.而对照组的soD 酶活性则呈明显的下降趋势。这说明在扦插生长初期s0D活性下降.使插条的防御能力 降低,此期间插条易感染病菌,而经处理后提高了soD活性使插条的防御能力得到增强, 18 5 4 3 2 l O 一坼一--v j-_nJdi2-o甚葛8 ■扣皿辑蛆瓣商 ) !苎堕苎垡塑塑羔型堕三苎苎竺苎苎堑塑兰堕壁塑苎墨苎竺竺壅 以起到促进插条生长作用。在实验过程中插条死亡的原因主要是其插条染菌所致。 —卜漫根组s。aked_ithrootingregulBtor 一—-一漫根并喷施删s2reguhtor s。akedand s口reyedMHS2 3. 黪 O. 田2.7红栌插条叶片叶绿鬟含量变化 n|.2? 7 vl蒯∞of胛r”m№“呐譬’ 瑚”叩崎n 3讨论 —._一没根组soaked们throotingregulator 田2-s红栌插条叶片soD群活性变化 啦工.BⅥI一蚶哪of胛Ⅲ’∞雠m c时岫祭’ S∞lclI订虹 3.1删s调节剂对难易生根植物的扦插繁殖的作用 通过对红栌、樱桃砧本和石榴插条的生根率、成活率和保绿时间分析可知,MHs 调节剂对难易生根植物的扦插繁殖均有促进作用。特别是对难生根的红栌插条,与生根 剂对照组相比,MHS调节剂显著提高了插条的生根率和成活率,延长了插条的保绿时间。 说明,MHS调节剂在提高插条成活率和生根率等方面有不容忽视的作用。Ms、6-BA及 Na}Is03之间对红栌插条成活率、生根率均存在着极显著的差异,并以1/2Ms+20mg几 6-BA+400mg,I.NmS03为最优组合。经该组合处理的红栌插条的成活率可达86.33%, 生根率为86.67%,保绿时间为46.蹦,特别是明显延长的插条的保绿时间,比只用生根 剂处理的浸根对照延长了15.9d。可见,湖s是通过增强插条的生活能力和生理代谢来 起作用的,这对生产实践有一定参考价值。 3.2聃s延长插条保绿时间及提高插条生根率与成活率的关系 19 R#蓝i 叶面喷施代姗调节荆对三种植物嫩枝扦插繁殖的影响覆其机理研究 由结果可知,插条的生根率并不等于其成活率,生根的插条并不能全部成活。因此, 成活率是衡量扦插成功与否的重要指标。而插条成活率的高低与插条的生根率及保绿时 间有关。MHs可使插条的成活率提高是通过对这两方面的调控实现的。一方面,喷施 瑚s后插条的保绿时间得以延长.使未生根的插条增加生根的机率,并可使已生根的插 条正常生长,导致插条成活率的提高。另一方面,姗s也可通过直接提高插条的生根率 达到提高其成活率的目的。 3.3MHs提高插条成活率的代谢机理 经生根剂浸根并喷施瑚s处理后,插条叶片叶绿素含量高于浸根对照.并且一直 处于上升趋势.这保证了插条有足够的光合色素进行光合作用。与此同时,植物生长所 需营养物质的合成也随之增加,直接引起糖含量的增加.并使蛋白质的合成增多。这为 生长恢复时期的插条提供了生长的物质基础。由此可见,ⅫS是通过提高叶绿素的含量 而起作用的。有报道f5’卯。9J称MS中的N、6.BA和NaI玲03对叶绿素含量的提高有促 进作用,这可能是瑚S能提高插条成活率的原因。 超氧化物歧化酶(鲫pe∞xidedi蛐utac,s0D)可以消除02.产生H202,以减少活性氧 的毒害,是植物体内的防御系统酶。对照组SoD活性低于处理组,说明在用激素处理插 条根部的同时,喷施MHS调节剂提高了插条的防御能力,利于提高插条的成活率,延 长插条的保绿时间。可见插条成活率的高低与SoD活性的强弱也是有关的。为此,瑚S 提高插条成活率的机理是通过调控其生理代谢活性实现的。 4.小结 4.1洲s调节剂对难易生根植物的扦插繁殖均有促进作用。 4.2聃s调节剂的最优组合为黔50%+6一队20鸭/L+NaHs叫00mg/L。 4.3 MHs是通过提高叶绿素的含量,进而提高叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含 量,增强soD活性而起作用的。 叶面喷施代谢调节荆对三种植枷嫩枝扦插繁殖的移响度其机理研究 第三部分核酸降解物和删s代谢调节剂协同作用 对嫩枝扦插繁殖成活率的影响及其机理研究 近年来,人们对核酸的研究多集中在食品添加或对动物的效用的研究上,而其对植 物影响的研究较少,对其降解物的研究就更少了。核酸降解物中有些物质具有细胞分裂 素的作用,故在植物生长的过程中加入核酸降解物后能促进植物的生长。将其应用于植 物的嫩枝扦插繁殖的研究甚少。MHS代谢调节剂对植物嫩枝扦插繁殖有促进作用,核酸 降解物的加入是否会明显提高植物嫩枝扦插的成活率,其在生理生化方面的变化是否与 经ⅫS代谢调节剂处理表现出一致还有待进一步研究。本试验通过研究美国红栌和石 榴的嫩枝扦插繁殖过程中施用核酸降解物及MHs代谢调节剂后.其扦插繁殖成活率及 生理生化指标的变化,对核酸降解物及MHS代谢调节剂的作用进一步加以研究。 1。材料与方法 1.1材料与处理 材料:美国红栌和石榴插条由辽宁师范大学植物基因工程研究所提供。 处理:取植物材料的当年生半木质化枝条,剪成5_7∞长插条,每条有3_4个芽, 保留2∞片叶,每片叶剪去2胆。经不同处理后扦插于珍珠岩基质中,覆盖小拱棚并经 常喷雾保湿。 1.2核酸降解物的制备 1.2.1核酸的提取 1.2.1.1试剂 提取缓冲液(100nlmol/LTrisa0H8.0),50mmol/I,EDl:f螂.0).500胁∞l,LNaa, 10inI∞I/L a一巯基乙醇);10%sDS;5n∞札KAC;氯仿/异戊醇(24/lv/v):异丙醇; 70%乙醇;双蒸水。 1.2.1.2提取方法 核酸的提取采用SDs法(11:2】:①取25lnl的离心管,加入15|TIl提取缓冲液.1lllllO%sDs. 21 叶面啧施代谢调节烈时三种植物罐枝扦插繁殖的影响及其机理研究 混匀.于65℃预热。②取菜花5g,置于液氮中研磨成粉。③将冻粉转入上述离心管中- 混匀,65℃保温20min,其间摇动卜2次。④向离心管中加入5m15帅1/LI(Ac,混匀,置 冰浴中30min。⑤4℃下12000r/min离心10min,上清液转入另一离心管中。⑥加入等 体积的氯仿/异戊醇,颠倒离心管混匀,4℃下12000r/min离心5min。⑦取上清液,加 入2/3倍体积的异丙醇.颠倒离心管混匀,静置至出现絮状物。@挑出絮状物置离心管 中,加入适量7096乙醇,重复操作2—3次。◎沉淀吹干,双蒸水溶解,备用。 1.2.2核酸降解物的制备 采用酸降解法Ⅱ1∞对提取的核酸进行降解,储存备用。 1.3试验设计 生根剂为№~100mg,I^lBAl00mg/L(为植物材料的最佳生根剂),插条基部浸泡 于其中1h。 将不同浓度的核酸降解物与MHs(Ms50%+6-BA20m鲫+NaHs034∞m鲫)单独和 混合喷施处理的各实验组进行编号(组合及实验组编号见表3.1)。在扦插后第5d进行 叶面喷施。实验组分为,只用清水处理的清水对照(傩1),只浸根处理的浸根对照(CK2), 浸根后只喷施核酸降解物及喷施核酸降解物和MHs代谢调节嗣混合配比的实验组。 每个处理插条1∞株,重复三次。扦插后30d统计插条的成活率、生根率,50d内 统计插条的保绿时间(每个插条平均保绿时间1。 成活率(%)=插条成活数/j蚕条总数×100%行业资料 > 农业工程 >  

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