正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)NAA對(duì)薯葉型白術(shù)嫩枝扦插生根效果分析

1、正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)NAA對(duì)薯葉型白術(shù)嫩枝扦插生根效果分析【摘要】目的分析NAA的濃度50，150，300gL-1、處理時(shí)間10，20，30s和不同基質(zhì)配比泥炭和珍珠巖比例為11，12，13對(duì)白術(shù)嫩枝扦插的生根影響。方法采用3因素3程度L934正交設(shè)計(jì)法進(jìn)展試驗(yàn)處理，利用方差分析和公式分析法確定最優(yōu)扦插方案。結(jié)果試驗(yàn)中白術(shù)嫩枝扦插最高成活率和生根率達(dá)80.00%。結(jié)論NAA濃度為150gL-1，處理時(shí)間為10s，泥炭和珍珠巖配比為13的處理組合利于白術(shù)嫩枝扦插生根，實(shí)驗(yàn)方案適用于浙北主產(chǎn)區(qū)白術(shù)的嫩枝扦插?！娟P(guān)鍵詞】術(shù)嫩枝扦插NAA濃度基質(zhì)生根率正交實(shí)驗(yàn)白術(shù)AtratyldesarephalaKidz.

2、為菊科多年生草本，以地下根莖入藥，是常用的補(bǔ)氣中藥，具有補(bǔ)脾、健胃、化濕、止瀉等功能。白術(shù)含揮發(fā)油，油中主要成分為蒼術(shù)酮、蒼術(shù)醇、白術(shù)內(nèi)酯等1?，F(xiàn)代藥理研究說(shuō)明，白術(shù)具有利尿、降低血糖等成效，對(duì)放化療所引起的白血球下降具有上升作用生白2。白術(shù)主產(chǎn)于浙江、江蘇、安徽，是“浙八味之一，為著名的地道藥材。由于目前白術(shù)品質(zhì)混雜、病蟲(chóng)害發(fā)生嚴(yán)重，因此較多的研究選擇以抗病性強(qiáng)、株型良好的白術(shù)作為研究對(duì)象，利用葉片或側(cè)芽進(jìn)展組織離體快繁36，但葉片的愈傷組織誘導(dǎo)和分化率不高，并且本錢(qián)高，不便于推廣。本研究從多年栽培研究中選育出植株矮化、葉色深綠、抗病才能強(qiáng)的薯葉型植株作為材料，對(duì)其嫩枝進(jìn)展扦插繁殖，通過(guò)正交

3、實(shí)驗(yàn)研究分析激素濃度、扦插處理時(shí)間和基質(zhì)對(duì)白術(shù)嫩枝生根的影響，以期獲得最正確白術(shù)嫩枝扦插穗條件，從而獲得更多性狀穩(wěn)定、無(wú)病害感染的白術(shù)幼苗，為白術(shù)的栽培提供優(yōu)良的種質(zhì)資源。1材料1.1試劑本研究選用由Siga公司消費(fèi)的分析純NAA作為扦插激素，用去離子水配置濃度為50，150，300gL-1溶液，供扦插使用。1.2扦插基質(zhì)本研究采用泥炭和珍珠巖混勻作為插床基質(zhì)，泥炭和珍珠巖配比體積比依次為11，12和13。試驗(yàn)前24h用50%多菌靈800倍液噴灑消毒，用塑料膜覆蓋，備用。2方法2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用3因素3程度的正交實(shí)驗(yàn)，正交表選用L934。3個(gè)因素分別是A激素濃度：50，150，300gL-1，

4、B處理時(shí)間10，20，30s，基質(zhì)配比，泥炭和珍珠巖體積比為11，12，13。見(jiàn)表1。表1正交實(shí)驗(yàn)L9略扦插后建塑料小拱棚保溫保濕見(jiàn)表2。每天早晚噴水各1次，中午揭開(kāi)薄膜以通風(fēng)透氣。扦插后16d去膜，改用遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭，透光率在20%左右，噴水1次/d，防止新生根腐爛。表2環(huán)境溫度和濕度略2.3調(diào)查扦插1周后開(kāi)場(chǎng)調(diào)查，每?jī)商?次，調(diào)查工程包括：愈傷組織產(chǎn)生時(shí)間d、不定根產(chǎn)生時(shí)間d、插穗存活率%、生根率%、假性成活率%、根數(shù)條、根長(zhǎng)等。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析。3結(jié)果與分析3.1試驗(yàn)結(jié)果通過(guò)L934試驗(yàn)，對(duì)各處理組白術(shù)嫩枝存活率、生根率、根數(shù)、根長(zhǎng)等的調(diào)查結(jié)果列于表3。表3白術(shù)嫩枝扦插生根正交試驗(yàn)結(jié)果

5、略3.1.1激素處理對(duì)于白術(shù)生根的影響從表3可見(jiàn)，用NAA處理白術(shù)插穗均能誘導(dǎo)生根，但濃度不同生根率亦不同，其中5號(hào)處理濃度為150gL-1的白術(shù)插穗存活率和生根率最高，均為80.00%。而且，在一定濃度范圍內(nèi)50150gL-1，白術(shù)嫩枝的扦插生根率隨NAA的濃度升高呈升高趨勢(shì)平均生根率分別為64.44%和67.78%，有低濃度促進(jìn)的特點(diǎn)，但當(dāng)NAA濃度為300gL-1時(shí)，生根率反而呈下降趨勢(shì)平均生根率為40.00%，表現(xiàn)出高濃度抑制，與夏鐵騎7、許紅艷等8的研究結(jié)果近似。在調(diào)查白術(shù)插穗愈傷組織形成和生根情況時(shí)發(fā)現(xiàn)，各種處理程度的白術(shù)插穗均為首先在切口形成愈傷組織，然后在愈傷組織上面形成不定根

6、。由表3可知，NAA濃度為50gL-1和150gL-1時(shí)，愈傷組織形成時(shí)間較早，有利于提早發(fā)根。2號(hào)7號(hào)處理形成愈傷組織的時(shí)間均為16d，8號(hào)處理時(shí)間最長(zhǎng)，為26d；不定根由愈傷組織上長(zhǎng)出，發(fā)根時(shí)間最短者為5號(hào)和7號(hào)處理，為19d，發(fā)根時(shí)間最長(zhǎng)者為8號(hào)處理，為30d。3.1.2基質(zhì)配比對(duì)于白術(shù)生根的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3說(shuō)明，基質(zhì)配比對(duì)白術(shù)插穗生根產(chǎn)生明顯影響：4號(hào)處理平均根數(shù)高于其他處理，為22條；其發(fā)根數(shù)亦為最多，為43條，明顯高于其他處理。最長(zhǎng)根長(zhǎng)的處理組合為3號(hào)試驗(yàn)，為6.2。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.白術(shù)生根指標(biāo)隨泥炭和珍珠巖的配比程度增加而呈規(guī)律性變化：愈傷組織形成平均時(shí)間21.33,17

7、,16d和不定根形成平均時(shí)間27.33，26，21.33d遞減，平均根數(shù)為10.67條，13.33條，14.33條、平均最多發(fā)根數(shù)為19條、27.33條、31.33條和平均最長(zhǎng)根長(zhǎng)為2.07，3.90，4.03呈遞增趨勢(shì)，與張雪平9實(shí)驗(yàn)結(jié)果根本一致。3.1.3處理時(shí)間對(duì)于白術(shù)生根的影響處理時(shí)間對(duì)扦插生根有一定影響，由于試驗(yàn)材料為白術(shù)未木質(zhì)化的嫩枝，所以選擇處理的時(shí)間為快速處理，防止NAA各濃度造成白術(shù)嫩枝脫水，影響生根率和成活率。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，10s和20s的處理時(shí)間，生根效果較好。消費(fèi)中選用低濃度長(zhǎng)時(shí)間處理和高濃度快速處理，一般大面積扦插以后者居多10。3.2統(tǒng)計(jì)分析在扦插過(guò)程中，多數(shù)研究

8、僅以生根率作為最終指標(biāo)，但應(yīng)同時(shí)考慮其他輔助指標(biāo)的作用，從而綜合優(yōu)化出最正確扦插方案。根據(jù)苑玉鳳11的多指標(biāo)正交試驗(yàn)分析方法，本研究采取排隊(duì)評(píng)分與公式評(píng)分法對(duì)幾個(gè)主要指標(biāo)打分后進(jìn)展分析。首先，排隊(duì)評(píng)分。根據(jù)表3，生根率指標(biāo)以5號(hào)處理最高80.00%，排在第一，定為10分；8號(hào)最低30.00%，排在最后，定為1分；平均根數(shù)以4號(hào)處理最多22條，為10分；9號(hào)處理最少7條，為1分；生根時(shí)間以5號(hào)和7號(hào)處理最短19d，為10分；8號(hào)處理時(shí)間最長(zhǎng)30d，為1分。其它處理各指標(biāo)的得分根據(jù)其與該指標(biāo)優(yōu)秀值的差異按比例計(jì)算得出。其次，公式評(píng)分。在本試驗(yàn)中，生根率指標(biāo)最重要，以5倍計(jì)算，即權(quán)數(shù)為5；平均根數(shù)指

9、標(biāo)次之，以3倍計(jì)算，即權(quán)數(shù)為3；生根時(shí)間以2倍計(jì)算，即權(quán)數(shù)為2。所以其評(píng)分公式為：評(píng)分=5生根率+3平均根數(shù)+2生根時(shí)間。對(duì)各處理所有指標(biāo)的分?jǐn)?shù)根據(jù)公式乘以加權(quán)系數(shù)，相加即得綜合評(píng)分，見(jiàn)表4。表4公式評(píng)分法結(jié)果數(shù)據(jù)略由表4所示，在9個(gè)處理中，經(jīng)過(guò)排隊(duì)評(píng)分和公式評(píng)分后，得出4號(hào)處理綜合評(píng)分最高，為85.55，即實(shí)驗(yàn)條件為A2B12，5號(hào)處理次之。由表4對(duì)各指標(biāo)進(jìn)展方差分析，得出表5，可以看出，因素A激素和基質(zhì)配比在=0.05的置信區(qū)間內(nèi)具有顯著性。表5公式評(píng)分法的方差分析略根據(jù)每個(gè)處理的綜合評(píng)分進(jìn)展極差分析，如表6所示，因素主次順序?yàn)?、A、B，較佳方案是A2B13，即NAA濃度為150gL-1，

10、處理10s，選取泥炭和珍珠巖體積比為13的基質(zhì)。表6公式評(píng)分法極差分析略4討論4.1白術(shù)扦插不定根的形成機(jī)制植物扦插生根分為兩類(lèi)，一是由埋伏根原基形成的不定根，即皮部生根；二是由離體誘導(dǎo)產(chǎn)生的根原基形成的不定根，即切口生根。誘生根原基常生于插穗下部的愈傷組織，即在適宜條件下由插穗基部形成的一團(tuán)不規(guī)那么的、具有不同木質(zhì)化程度的薄壁細(xì)胞，起源于維管形成層部位的幼嫩細(xì)胞，皮層和髓部的各種細(xì)胞也可能參與愈傷組織的形成12。通過(guò)本次試驗(yàn)調(diào)查數(shù)據(jù)得出見(jiàn)表3，各種處理程度的白術(shù)插穗均首先形成愈傷組織，之后在愈傷組織上分化發(fā)根，未見(jiàn)由插穗的皮部發(fā)根情況，因此認(rèn)為白術(shù)插穗生根屬于第二種生根類(lèi)型，即以愈傷組織生根

11、為主。也有人認(rèn)為，NAA對(duì)扦插生根的效果比擬明顯，其主要機(jī)理為NAA能促進(jìn)插穗貯存的淀粉水解為復(fù)原糖，作為呼吸底物，為不定根的形成提供較豐富的能源和碳源，從而促進(jìn)不定根形成13。4.2假性成活扦插成活的關(guān)鍵是插穗能否產(chǎn)生和形成不定根。許多試驗(yàn)證實(shí)，外源激素對(duì)插穗產(chǎn)生不定根具有促進(jìn)作用14,15。本實(shí)驗(yàn)中存活率和生根率存在差異，因此將扦插過(guò)程中只有愈傷組織但無(wú)不定根的成活苗現(xiàn)象稱(chēng)為假性成活16。由表3可以看出，除4號(hào)和5號(hào)處理無(wú)假性成活外，其他處理假性成活率為3.33%10%。分析認(rèn)為，愈傷組織和不定根的形成是各自獨(dú)立的過(guò)程，即在愈傷組織中不一定能分化并形成不定根12。假如愈傷組織過(guò)于興旺，不定

12、根無(wú)法從膨大且嚴(yán)密的愈傷組織處發(fā)出，推延生根時(shí)間，甚至不能發(fā)根17，即成為假性成活苗。作者在以市售生根粉國(guó)光生跟含20%NAA為激素對(duì)白術(shù)進(jìn)展嫩枝扦插處理時(shí)觀察到，由切口處只形成膨大的愈傷組織，但不產(chǎn)生不定根另文報(bào)道。假性成活苗由于長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法從膨大的愈傷組織上產(chǎn)生不定根，最終導(dǎo)致死亡。因此，降低假性成活率對(duì)于進(jìn)步扦插生根成活至關(guān)重要。4.3基質(zhì)對(duì)生根的影響本研究結(jié)果說(shuō)明，泥炭和珍珠巖體積比為13的基質(zhì)為插穗生根提供了良好的條件，分析認(rèn)為基質(zhì)中泥炭容重較大，蓄水、保水才能強(qiáng)，而珍珠巖疏松多孔，容量小，毛管孔度、通氣孔度均大于泥炭。二者體積比不同，基質(zhì)構(gòu)造中的總孔度、毛管孔隙不同，基質(zhì)中的水分含量

13、和通氣才能不同，誘導(dǎo)發(fā)根才能因此不同。白術(shù)喜肥沃的砂質(zhì)壤土，假如土壤過(guò)黏，會(huì)因透氣性差引發(fā)病害及爛根現(xiàn)象18。本試驗(yàn)地點(diǎn)選在浙江臨安，屬于亞熱帶潮濕型季風(fēng)氣候，且試驗(yàn)時(shí)間為春夏之交，陰雨天氣較多，空氣和土壤濕度比擬大，容易引起插穗腐爛。因此在浙北地區(qū)春季對(duì)白術(shù)進(jìn)展嫩枝扦插時(shí)，泥炭和珍珠巖為13的基質(zhì)配比為最正確選擇。本研究采用正交設(shè)計(jì)和數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)于反映白術(shù)嫩枝扦插時(shí)激素的濃度、基質(zhì)的配比、處理時(shí)間與插穗下端產(chǎn)生愈傷組織、生根的關(guān)系以及選擇最正確處理方案，是非常有效的工具。本研究通過(guò)9種處理，對(duì)生根率、平均根數(shù)、生根時(shí)間等多項(xiàng)指標(biāo)綜合考慮，減少實(shí)驗(yàn)工作量，根本反映全部組合的效果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得

14、出，在浙北地區(qū)春季，以NAA為激素對(duì)白術(shù)進(jìn)展嫩枝扦插時(shí)最正確方案是：NAA濃度150gL-1，處理時(shí)間10s，泥炭珍珠巖體積比為13?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1郭巧生.藥用植物栽培學(xué).北京:高等教育出版社,2022:245.2劉索英.白術(shù)的應(yīng)用研究J.廣東藥學(xué),1999,9(3):22.3彭菲,周日寶,張喜利.白術(shù)側(cè)芽離體誘導(dǎo)的處理研究J.湖南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2001,21(4):26.4李慧.白術(shù)的組織培養(yǎng)J.特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物,2002,27(7):27.5周日寶,王朝暉.湖南道地藥材白術(shù)組織培養(yǎng)及再生植株的處理J.湖南林業(yè)科技,2001,28(4):79.6朱玉球，夏國(guó)華，方慧剛，等.白術(shù)組織快繁技術(shù)J.

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