山木通扦插繁殖及生根机制

本研究结果表明：外源植物生长调节物质及其质量浓度、处理时间、扦插基质等4个因素对山木通扦插生根率的影响达到极显著差异（P＜0.01），100 mg·L-1 IBA浸泡2 h后扦插于河沙中为山木通扦插生根的最佳处理组合，生根效果最好，生根率可达22.67%。外源植物生长调节物质以IBA生根质量最好，ABT次之，NAA+IBA最差。这可能是由于IBA被植物吸收后不易转移，存留在插穗基部促进生根。植物生长调节物质质量浓度和插穗浸泡时间对生根的影响是相互的，当质量浓度大于100 mg·L-1时，山木通的生根质量随质量浓度的增加而降低，当质量浓度低于100 mg·L-1时，其生根品质随质量浓度的升高而增加；处理时间长于2 h时，高质量浓度植物生长调节物质抑制生长，山木通生根质量下降，短于2 h时，低质量浓度植物生长调节物质浸泡不充分，生根质量欠佳。基质在扦插过程中除对植物起到支持和固定作用外，还为植物提高一个稳定的生根环境[10]。本研究中，河沙进行山木通扦插生根质量最佳，河沙+泥炭+蛭石次之，泥炭+珍珠岩生根质量最差，这可能与基质的通气性、透水性有关。目前，对铁线莲属植物扦插繁殖技术也有一定的研究，如对粗齿铁线莲Clematis grandi-dentata扦插研究表明：400 mg·L-1NAA处理插穗10 min，生根效果最佳[11]；6-BA较NAA能更好地促进圆锥铁线莲Clematis terniflora生根，以50 mg·L-1 6-BA效果最好[12]。本试验植物生长调节物质种类与质量浓度仅有3个水平，对不同植物生长调节物质下更多质量浓度对山木通扦插生根质量的影响还有待进一步研究。

营养物质是插穗生根的必要条件之一，也是插穗维持机体平衡的重要能源，早有研究发现母株的营养水平对插穗生根及产生新梢具有显著影响。本试验研究表明：山木通插穗可溶性糖质量分数虽有波动，但整体变化趋势与可溶性蛋白质量分数一致，均在生根诱导和形成期下降明显，消耗的糖类和蛋白质一方面用于维持插穗的生活力和物质转化的能量，一方面用于根源基的发生。不定根形成后插穗吸收营养物质的能力增强，伴随着新叶的长出，插穗自身能够合成营养物质，糖和蛋白质质量分数回升。此结论与梁文斌等[13]对短梗大参Macropanax rosthornii生根理化性质分析的结果一致。插穗中淀粉质量分数则呈持续下降趋势，淀粉只有水解为糖类才能被植物体吸收，是插穗内可溶性糖的补充来源。经100 mg·L-1IBA处理的山木通插穗可溶性糖、淀粉及可溶性蛋白质量分数变化幅度均较对照组大，说明IBA处理有利于插穗中可溶性糖和蛋白质质量分数的积累，提高营养物质利用率，对山木通扦插生根有一定的促进作用，这与柚木Tectona grandis嫩枝扦插研究中IBA处理插穗的可溶性糖质量分数显著增加[14]相符合。另外，本研究中发现山木通扦插生根过程中伴随愈伤组织的形成，且形成愈伤组织的插穗未有根系长出，同时皮部生根也会受到影响，这可能是因为愈伤组织形成与不定根发生之间存在竞争关系，养分的供应难以支撑两者的同时发生，因此，形成愈伤的插穗皮部生根不会发生或很少发生，进而导致山木通插穗生根率低。且有研究表明，插穗愈伤组织的形成及发育对不定根的产生有抑制作用。

POD，PPO和IAAO酶通过调节插穗体内生长素IAA的含量参与山木通扦插生根过程，但作用机制各不相同，三者通过相互作用影响插穗生根。POD作用的某些产物可能是不定根发生所必须的辅助因子，促进不定根的形成[15]。在山木通扦插生根过程中，POD活性在不定根诱导期上升，生根期逐渐下降，这是因为高活性的POD氧化较多的内源IAA，利于根源基的诱导，低活性的POD减少IAA的分解，促进不定根的形成。这与宋丽红等[15]的研究结论相一致。PPO能够催化酚类物质和IAA形成“酚酸复合物”，同时增强插穗呼吸作用，使插穗生理状态活跃，促进不定根的发生[16]。在本研究中，PPO在生根诱导期活性升高，大量生根期即生根表达期达到峰值，与前人的研究结论一致[17]。生根后期活性下降，IAA质量浓度增加，利于根系的伸长生长。IBA处理使插穗中PPO活性较对照组高，生根效果也较对照组好，这一结果与刘玉民等[18]对马尾松Pinus massoniana扦插所得的结论基本一致。离体生根过程中，高活性的IAAO使内源IAA水平降低是生根诱导期的特点之一，质量浓度低的IAA利于不定根的诱导，IAAO活性升高，高质量浓度的IAA利于根系的萌发与生长，IAAO活性下降。这与本研究中不定根诱导期和表达期插穗表现出高的IAAO活性，不定根生长期插穗IAAO活性下降的结论基本一致。另外，本研究发现山木通插穗内IAAO活性变化不显著，与其他生根率较高的插穗相比[19-20]，山木通插穗内IAAO在不定根诱导期上升幅度较小，酶活状态不活跃可能是导致山木通插穗生根率低的另一原因。由于实验本身的局限性，山木通插穗生根特性与酶活性变化的关系还有待进一步研究。