豹皮樟扦插繁殖生根机理研究

来源 :贵州师范大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:MyFairy83
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豹皮樟Litsea coreana var.lanuginosa为樟科(Lauraceae)木姜子属Litsea常绿小乔木,为我省特色茶饮老鹰茶的主要原料植物,具有较高的市场开发利用前景。目前原料植物资源的匮乏及缺乏高效种苗繁育技术是制约豹皮樟规模化种植利用的瓶颈问题。目前豹皮樟种苗有效的繁殖方法是扦插育苗,但扦插成活率较低,本文对影响豹皮樟扦插生根成活的机理进行系统研究,以期为建立高效的豹皮樟扦插育苗技术体系提供理论参考。主要研究结果如下:1.豹皮樟新梢年萌发规律豹皮樟新梢一年萌发2次,春梢在3月底开始萌芽,6月中旬处于半木质化状态,7月底8月初完全木质化;秋梢在8月中、下旬开始萌芽,9月中、下旬处于半木质化状态,10月后进入木质化状态。春梢枝长生长量较秋梢大。2.豹皮樟新梢内含物质变化规律豹皮樟新梢枝条可溶性糖含量各月变化较大,新梢在半木质化状态时的可溶性糖含量较未木质化和木质化状态时的含量高,春梢的含量较秋梢高;豹皮樟新梢枝条蛋白质含量各月变化不大,春梢蛋白质含量较秋梢低;豹皮樟新梢枝条总酚含量各月变化较大,新梢总酚含量在6月~7月总酚含量最低。豹皮樟新梢成熟叶片叶绿素含量各月有一定的变化,木质化新梢叶片叶绿素含量较半木质化和未木质化状态时成熟叶片含量高;豹皮樟新梢过氧化物酶(POD)活力在不同生长阶段变化较大,5~10月POD酶活力较低,10~12月POD酶活力逐渐升高,1~3月POD酶活力逐渐下降;豹皮樟春梢生长期过氧化氢酶(CAT)活力变化幅度较秋梢大,春梢CAT酶活力较秋梢CAT酶活力高,春梢、秋梢CAT酶活力均表现出未木质化阶段最低,半木质化阶段居中,木质化阶段最高的特点,寒冷季节秋梢CAT酶活力下降;豹皮樟新梢多酚氧化酶(PPO)秋梢较春梢高,春梢PPO酶活力变化总体趋势是随着新梢从未木质化进入半木质化和木质化状态生长,PPO酶活力逐渐下降,秋梢PPO酶活力变化总体趋势与春梢相反;豹皮樟春梢SOD酶活力较秋梢低,春梢生长期SOD酶活力比较稳定,秋梢生长期SOD酶活力变化较大,秋梢完全木质化后SOD酶活力迅速提高,寒冷季节,秋梢SOD酶活力较高;豹皮樟春梢的丙二醛含量较秋梢低,丙二醛含量从春梢开始萌发到秋梢进入木质化状态,呈逐渐上升的趋势,寒冷季节秋梢丙二醛含量较高;春梢和秋梢均表现出未木质化状态枝条脯氨酸含量较半木质化和木质化状态枝条含量高的趋势,秋梢脯氨酸含量高于春梢。豹皮樟春梢和秋梢均表现出枝条半木质化状态时內源生长素IAA含量较未木质化和木质化状态高的趋势,秋梢內源IAA含量较春梢高,寒冷季节,秋梢內源IAA含量较低;豹皮樟春梢和秋梢內源脱落酸ABA含量变化趋势不同,春梢未木质化状态的內源ABA含量较半木质化状态和木质化状态高,秋梢表现出随枝条从未木质化到半木质化和木质化状态生长內源ABA含量逐渐上升;豹皮樟新梢內源赤霉素GA含量与豹皮樟新梢生长发育规律密切相关,新梢在半木质化状态时,內源GA含量最低,春梢半木质化枝条內源GA含量高于秋梢,在新梢萌动、伸长生长和木质化生长时,內源GA含量均较高,随着气温降低,秋梢生长缓慢,內源GA含量也逐渐下降;豹皮樟新梢内源细胞分裂素ZR含量波动较大,未木质化状态枝条內源ZR含量较半木质化和木质化状态高;秋梢含量较春梢高;寒冷季节,秋梢內源ZR含量表现出下降趋势。3.母树年龄对豹皮樟插穗生根能力和内含物质含量的影响母树年龄显著影响豹皮樟半木质化插穗扦插生根能力,成龄母树插穗扦插生根率最高,为72.45%,显著高于幼龄和中龄母树插穗扦插生根率,幼龄和中龄母树插穗扦插生根率差异不显著,生根率分别为63.10%和65.14%。母树年龄对豹皮樟半木质化插穗的可溶性糖和蛋白质含量没有影响,但显著影响总酚含量;成龄母树插穗与中龄母树插穗的总酚含量差异显著,幼龄母树插穗与成龄母树和中龄母树插穗的总酚含量无显著差异.母树年龄对豹皮樟半木质化插穗的光合作用能力没有显著影响,不同母树年龄半木质化插穗叶片的叶绿素含量无显著差异。母树年龄显著影响豹皮樟半木质化插穗的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活力,对多酚氧化酶(PPO)的活力没有影响;母树年龄显著影响豹皮樟半木质化插穗的丙二醛含量和脯氨酸含量,成龄母树插穗丙二醛含量和脯氨酸含量均最低。母树年龄对豹皮樟半木质化插穗的內源生长素IAA、脱落酸ABA和细胞分裂素ZR的含量无显著影响,但显著影响內源赤霉素GA的含量。4.基质对豹皮樟插穗生根能力和内含物质含量的影响基质显著影响豹皮樟半木质化插穗扦插生根能力,老鹰茶原生地紫色页岩沙壤土基质上的插穗扦插生根率最高,为70.64%。基质对豹皮樟半木质化插穗的可溶性糖含量和蛋白质含量无显著影响,但显著影响插穗总酚的含量。基质对豹皮樟半木质化插穗的光合作用能力没有显著影响,基质处理间插穗叶片的叶绿素含量无显著差异;基质对豹皮樟半木质化插穗的过氧化物酶(POD)活力的影响不显著,但显著影响过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)和SOD酶的活力,珍珠岩基质上插穗的CAT酶活力最高,蛭石基质上插穗的PPO酶活力最高,蛭石基质上插穗的SOD酶活力最高;基质显著影响豹皮樟半木质化插穗的丙二醛和脯氨酸的含量,珍珠岩基质上插穗的丙二醛含量最低,紫色沙土基质上插穗的脯氨酸含量最低。基质显著影响豹皮樟半木质化插穗的內源生长素IAA、脱落酸ABA和细胞分裂素ZR的含量,对插穗内源赤霉素GA含量无显著影响。紫色沙土基质上插穗的內源IAA和ZR含量均最低,紫色沙土基质上插穗的內源ABA含量最低。5.豹皮樟插穗扦插生根过程中内含物质的动态变化规律清水对照和生长调节剂IBA、GGR和GA处理后的豹皮樟半木质化插穗在扦插生根过程中插穗下剪口的形态变化规律基本相同。在扦插后10~20天,为插穗愈伤组织分化期,扦插后20~60天,为愈伤组织产生期,扦插后60~80天,为根系分化期,扦插后80~100天,为根系产生期。激素种类和浓度对豹皮樟插穗生根影响较大,豹皮樟半木质化插穗扦插生根率最高的激素处理为浓度15mg.L-1的IBA,生根率为94.44%,其它激素处理生根率在70%以下,清水对照处理的插穗生根率仅为30.00%。豹皮樟半木质化插穗扦插后,所有处理插穗中可溶性糖含量表现出在扦插后10~40天内显著下降的趋势,插穗扦插40天后,对照和大部分激素处理插穗可溶性糖含量波动较大,只有最佳激素处理IBA15插穗的可溶性糖含量比较稳定;所有激素处理插穗在扦插40天后,插穗蛋白质含量降到到最低点,然后又逐渐上升,在60天后又缓慢下降,对照在扦插10天后,插穗蛋白质含量陡然下降到最低点,在40天时达到最高,40天后缓慢下降;对照和所有激素处理插穗在扦插后40天,插穗的总酚含量下降到最低点,到60天时,又急剧上升到含量高峰,尔后缓慢下降。激素处理豹皮樟半木质化插穗扦插后,插穗叶片的叶绿素含量整体呈现下降趋势,大部分激素处理插穗叶绿素含量在扦插生根过程中波动较大,只有最佳激素处理IBA15和对照插穗的叶绿素含量在扦插后20~40天略有下降后,后期一直比较稳定;激素处理插穗扦插后,插穗POD酶活力整体呈现上升趋势,插穗在愈伤组织产生和根系产生期,插穗POD酶活力显著提高,POD酶活力高峰期与处理插穗愈伤组织产生期和根系产生期同步;豹皮樟半木质化插穗用不同激素处理后,插穗的CAT酶活力在扦插后10~20天内变化较大,对照和大部分激素处理插穗的CAT酶活力显著提高,只有生长调节剂IBA处理插穗CAT酶活力明显下降,最佳激素处理IBA15在扦插后10天即降到较低点,对照和大部分处理在扦插后40天时插穗的CAT酶活力才下降到较低点;不同激素处理豹皮樟半木质化插穗扦插后10~20天,对照和处理插穗PPO活力开始上升,最佳激素处理IBA15插穗PPO酶活力较其他激素处理和对照活力高,扦插后40~60天,激素处理和对照插穗的PPO活力下降到最低点,扦插后60~80天,对照和大部分激素处理插穗PPO酶活力开始上升,最佳激素处理插穗PPO酶活力最低;所有处理插穗的SOD酶活力在扦插生根过程中,整体呈上升趋势,0~40天时,大部分处理插穗的SOD酶活力较稳定,40天后大部分处理插穗的SOD酶活力上升,最佳激素处理IBA15和多数处理在80天时达到最高峰,只有IBA500等少数处理在60天时插穗的SOD酶活力达到最高峰,对照插穗的SOD酶活力有两个高峰期,分别在愈伤组织产生期和根系产生期;所有处理插穗的丙二醛含量在扦插生根过程中,整体呈上升趋势,处理和对照间丙二醛含量比较接近,波动起伏较小;豹皮樟半木质化插穗扦插后,插穗的脯氨酸含量总体呈上升趋势,对照和大部分处理插穗的脯氨酸含量在扦插后20~40天内呈上升趋势,只有最佳激素处理IBA15在扦插后20天时,插穗的脯氨酸含量最早达到第一个高峰,在40~60天,只有最佳激素处理IBA15插穗的脯氨酸含量降到较低水平,在80~100天,最佳激素处理IBA15插穗的脯氨酸含量较对照和大部分激素处理插穗的脯氨酸含量低。激素处理插穗内源生长素IAA含量起伏较大,不同处理插穗的内源IAA含量变化趋势不同,变化规律不明显。通过分析最佳激素处理IBA15和对照插穗的內源IAA含量变化规律,发现豹皮樟半木质化插穗本身的內源IAA含量较高,不利于插穗愈伤组织和根系的分化;最佳激素处理IBA15插穗的內源IAA含量在插穗愈伤组织分化和根系分化期显著下降,显著提高了插穗的愈伤组织和根系的产生率。对照和激素处理插穗内源脱落酸ABA含量变化较大,生长调节剂IBA和GGR对插穗的內源ABA含量影响不一样,表现在扦插后10天,大部分不同浓度的IBA处理插穗的內源ABA含量显著提高,而大部分不同浓度的GGR处理插穗的內源ABA含量显著降低,所有处理都表现出在愈伤组织产生和根系产生期,插穗的內源ABA含量较低的特点;豹皮樟插穗用外源激素处理后扦插,除IBA25处理和对照插穗的内源赤霉素GA含量略有降低外,其余处理均有不同程度的提高;扦插后20天,除IBA250处理插穗的内源GA含量高于对照插穗外,其余处理插穗的内源GA含量均低于对照插穗,IBA25和IBA15两个处理插穗的内源GA含量较低。结合插穗生根情况,发现扦插生根率在50%以上的处理在扦插后80天时,插穗内源GA含量均较低。豹皮樟插穗的内源细胞分裂素ZR含量变化较大,通过分析生根率较高IBA15和GGR50两个处理及其对照插穗的内源ZR含量变化趋势,发现插穗的內源ZR含量较低时,有利于愈伤组织和根系的分化,在愈伤组织和根系产生后,高水平的插穗内源ZR含量有利于愈伤组织和根系的细胞分裂生长;生长调节剂IBA与GGR对豹皮樟插穗内源ZR含量的调控方式不同,生长调节剂IBA处理插穗的內源ZR含量呈波浪变化趋势,生长调节剂GGR处理插穗的內源ZR含量骤然下降后处于缓慢上升的平缓趋势。6.内含物质与插穗扦插生根能力的相关性豹皮樟半木质化插穗营养物质含量与插穗分化愈伤组织能力的相关性分析表明,插穗可溶性糖含量和蛋白质含量与插穗分化愈伤组织的能力在0.1水平上负相关;插穗可溶性糖、蛋白质含量与插穗分化根系的能力无显著相关性;豹皮樟插穗总酚含量与插穗分化愈伤组织和分化根系的能力在0.05水平上均显著负相关。豹皮樟半木质化插穗叶片叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、POD酶活力、CAT酶活力和SOD酶活力六个生理指标与插穗分化愈伤组织的能力没有明显的相关性;但多酚氧化酶活力与插穗分化愈伤组织的能力在0.05水平上显著正相关; SOD酶活力与插穗分化根系的能力在0.05水平上显著负相关,其余生理指标与插穗分化根系均无明显的相关性。豹皮樟半木质化插穗内源激素含量与插穗分化愈伤组织能力的相关性分析表明,插穗内源IAA和GA两种激素与插穗分化愈伤组织的能力无明显相关性,插穗内源ABA和ZR两种激素与插穗分化愈伤组织的能力在0.05水平上均显著负相关;插穗內源ZR含量在0.1水平与插穗分化根系的能力负相关,內源IAA、ABA和GA三种激素对插穗分化根系的能力无显著影响。
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