植物扦插生根机理的研究进展

扦插作为一种无性繁殖的重要技术被广泛应用于生产实践中,然而目前一些优良植物的扦插生根率低,制约着其扦插繁殖技术的长足发展,而探明植物的扦插生根调控机理是提高植物扦插生根率的关键。本文从插穗不定根发生的形态解剖学、生理学及分子学研究三方面对植物扦插生根机理的研究进行综述。结合国内外研究现状,从解剖学角度对不定根形成的进程和机理进行说明,分析了插穗内含物质与生根之间的关系,阐明了不定根形成和发育的关键分子调控机理。目前植物的扦插生根机理研究已从解剖学、生理学深入到分子学水平,基于分子生物学的发展趋势,提出利用基因工程手段提升植物扦插繁殖技术,以实现植物扦插繁殖的技术创新,提高繁殖数量和质量,适应发展需要。     

苹果矮化砧扦插生根解剖学机理研究进展

研究苹果矮化砧木扦插生根的解剖学机理对加快其扦插繁育进程具有重要的意义。对植物扦插生根的类型进行了介绍,并就生根类型、环状厚壁组织、插穗不定根的排列方式3个方面与扦插生根难易的关系,从解剖学方面对苹果矮化砧扦插生根机理进行了综述,可为弄清苹果矮化砧扦插生根机理提供解剖学理论依据。     

墨西哥落羽杉扦插繁殖与生根机制研究

本研究探索了植物生长调节剂种类、浓度及浸泡时间对于墨西哥落羽杉扦插繁殖的影响，以提高墨西哥落羽杉的繁殖系数。结果表明，用浓度为2 000 mg/L的绿色植物生长调节剂（GGR）处理插穗30s，生根率可达到92.8%，平均根长为4.11 cm，不定根数为5.09条/株。为了探明墨西哥落羽杉扦插生根机理，以其插穗为试验材料，采用直观观察法和植物生理生化分析方法研究插穗在扦插生根过程中的外部形态变化及酶活性和内源激素等生理生化特性。本研究对促进墨西哥落羽杉的规模化繁殖，加速该落羽杉种类在中国的普及应用，具有重要的实践意义。     

园林树木扦插繁殖研究进展

论述了扦插繁殖对快速繁育园林树木的意义,总结了影响扦插繁殖的因素及提高插穗成活率的技术措施,介绍了扦插生根机理与扦插过程中插穗生理生化特性的研究进展,对扦插繁殖的发展趋势进行了讨论。     

不同植物生长调节剂对栓皮栎嫩枝扦插的影响

以栓皮栎7年生优势苗木半木质化枝条为材料,采用3种植物生长调节剂(吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)和生根粉1号(ABT1)),设置0.5、1.0、1.5 g·L~(-1)3个质量浓度,并用清水对照,调查插穗的不定根发生特征、根系发育效果、不同生根时期营养物质质量分数的动态变化。结果表明:不同植物生长调节剂对栓皮栎插穗不定根的发生和根系发育的影响差异显著。IBA处理插穗生根效果整体优于ABT1和NAA;0.5 g·L~(-1)处理对插穗生根影响较小,1.0、1.5 g·L~(-1)处理不仅显著提高了插穗不定根发生和发育效果,还使插穗提前7~15 d生根;所有处理组合中,IBA质量浓度1.0 g·L~(-1)处理插穗,不定根发生和根系发育效果最佳,不定根发生率、生根数、生根指数等生根指标最大,根系生物量、根系总长度、根系总表面积、根系总体积等根系发育指标也最高。IBA可以通过调控不同时期插穗基部可溶性糖质量分数、m(C)∶m(N)变化,影响不定根的形成。初步筛选IBA质量浓度1.0 g·L~(-1)为当前栓皮栎嫩枝扦插繁殖最佳植物生长调节剂处理;根据营养动态变化,分析了插穗生根机理。     

欧洲鹅耳枥扦插生根及解剖特性

【目的】研究扦插时期对欧洲鹅耳枥(Carpinus betulus)插穗生根能力的影响,及扦插过程中不定根的发育形成过程,为了解欧洲鹅耳枥扦插生根机制提供参考。【方法】以欧洲鹅耳枥春季硬枝(采于2012-03-29)和夏季嫩枝(采于2012-06-09)为材料,进行插穗生根,观察生根过程中的外部形态;利用扫描电镜技术,对欧洲鹅耳枥扦插过程中不定根的发育形成过程进行解剖观察。【结果】嫩枝扦插的相关生根指标(如生根率、最长根长、根系效果指数)均优于硬枝扦插。随着扦插时间的延长,硬枝插穗基部出现瘤状环,中间凹陷;而嫩枝插穗基部则出现乳白色半透明凸起。欧洲鹅耳枥嫩枝扦插前在插穗内没有发现潜伏根原基;根原基细胞与愈伤组织细胞的形态解剖特征差异很大,且在愈伤组织的切片中未发现根原基的存在。【结论】欧洲鹅耳枥插穗的不定根是由诱生根原基发育形成的,诱生根原基是由初生韧皮部中的薄壁细胞、髓射线与形成层交叉处的部分薄壁细胞发育而来,不定根的形成与愈伤组织的形成关联性不大。欧洲鹅耳枥是非愈伤组织生根类型树种。     

使君子的扦插繁殖技术

对使君子插穗扦插后的生根及生长能力与插穗年龄、插穗长度、扦插时间、生根促进剂和扦插基质等相关因素进行了研究。结果表明:①扦插后65 d 开始形成不定根, 为愈合组织生根为主的综合生根类型树种;②插穗年龄、插穗长度、扦插时间、生根促进剂和扦插基质对插穗的生根及生根能力具有显著或极显著的影响;③在扦插繁殖中, 宜采用2 年生已充分木质化16 cm 长的插穗, 用10-4gmL-1质量浓度的萘乙酸浸插穗基部24 h , 黄心土+火烧土+细河沙+过磷酸钙(5∶3∶1∶1)为基质, 3 月扦插。表5 参7     

基质/生根剂浓度/插穗部位对火红紫薇嫩枝扦插生根的影响

[目的]探明基质类型、生根剂浓度、插穗部位对火红紫薇嫩枝扦插苗生根率、不定根数、根长和新梢长度的影响,筛选最佳繁殖方法,为其园林应用奠定基础.[方法]采用嫩枝扦插试验方法,研究不同基质类型、生根剂浓度和插穗部位处理火红紫薇嫩枝扦插苗生根率、不定根数、根长和新梢长度的变化.[结果]基质对生根率和根长无显著影响,对新梢长度...     

香榧扦插生根解剖学与生理相关酶活性

近年来香榧种植规模大幅度增加,但香榧多嫁接繁殖,生产周期长,而扦插繁殖在生产上尚未广泛应用。为解决香榧生产上苗木供应短缺的问题,深化香榧繁殖方面的研究,从解剖学与生根过程中相关酶活性变化开展研究,并且比较了标典3721扦插专用生根液和双吉尔6号生根粉(GGR6)对香榧扦插生根率的影响。结果表明,香榧一年生枝条内有厚壁组织但不连续,无潜伏根原基,根原基起源于愈伤组织;在扦插后约一个月能较快形成根原基,但是其发育并形成不定根突破愈伤组织所需时间较长。标典处理的香榧插穗生根率和愈伤率高于GGR6处理和对照。香榧插穗基部皮层的过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性变化与插穗生根密切相关。扦插初期,POD、SOD活性上升,IAAO活性则下降;PPO活性先下降后上升。随着切口愈伤组织的形成和根原基的发生,POD、SOD活性逐渐下降,IAAO活性、PPO活性上升。扦插后期,POD和IAAO活性的上升促使不定根的伸长和生长,SOD活性又开始恢复,PPO活性趋于平缓。香榧扦插生根的诱导与生长过程中,这些酶活性的变化起着重要的作用。扦插初期各处理可溶性蛋白含量均呈上升趋势,随着根原基的发生与不定根的形成与伸长又呈下降趋势。研究结果可以为香榧扦插技术的研发提供理论依据。     

生长调节剂处理的洒金柏扦插不定根解剖学研究

采用不同浓度的m(吲哚丁酸)∶m(萘乙酸)=1∶1溶液浸泡洒金柏1年生半木质化插穗,研究各处理对洒金柏1年生半木质化插穗扦插的影响,并采用优化的石蜡切片技术研究不定根发育过程中插穗的外部形态及组织结构变化。结果表明:80 mg/L的m_(吲哚丁酸):m_(萘乙酸)=1∶1溶液浸泡4 h处理的插穗的生根率最佳,为91.38%。洒金柏扦插不定根形成过程可划分为愈伤形成期、诱导期、表达期、伸长期4个连续时期,历时90 d左右。洒金柏不定根原基属于诱生根原基,扦插前插穗内部没有潜伏根原基;愈伤组织是不定根形成、生长和发育的基础,必须经过诱导才能形成,属于愈伤诱导生根型。不定根原基来源于愈伤组织和髓射线与形成层交叉处,属于多位点发生。     

欧李扦插影响因子及生根机理的研究

[目的]探索欧李嫩枝扦插繁殖技术以及不定根形成机理。[方法]从激素种类、浓度与处理时间和扦插基质等方面入手,研究了影响欧李嫩枝扦插成活率的主导因素,并且采用石蜡切片法对欧李插条不定根的形成进行了解剖学研究。[结果]生根剂影响欧李嫩枝扦插成活率的最佳组合是：ABT生根粉2号1 000 mg/L、处理30.0～60.0 min,生根率均高于78%,是清水对照平均生根率20.7%的3.8倍 基质对欧李嫩枝扦插影响的试验得出,ABT生根粉2号以1 000～1 500 mg/L,在珍珠岩＋河沙基质中生根率最高,其次是在河沙基质中。[结论] 生根剂类型是影响欧李嫩枝扦插育苗生根率高低的第一关键因子 欧李插条不定根原始体为诱生根原始体。     

冬青‘长叶阿尔塔’扦插生根及解剖学研究

  目的  探究植物生长调节剂种类、质量浓度、处理方法和基质类型对冬青‘长叶阿尔塔’Ilex × altaclerensis ‘Belgica Aurea’插穗生根能力的影响及其不定根的起源与形成过程,以期为冬青属Ilex植物扦插繁殖及引种驯化提供理论基础。  方法  以‘长叶阿尔塔’当年生半木质化枝条为插穗,采用3因素(植物生长调节剂种类和质量浓度、处理时间、基质类型)3水平正交试验设计。扦插后80 d,测定并分析不同处理下插穗的存活率、生根率、最长根长、根系效果指数。同时,使用萘乙酸(NAA)对插穗进行促根处理,观察插穗外部形态变化并定期取插穗基部制作石蜡切片,观察扦插前、后插穗的解剖学结构特征,利用扫描电镜和透射电镜技术对其愈伤组织进行形态学和细胞学观察。  结果  ①经1 000 mg·L?1 吲哚丁酸(IBA)溶液速蘸10 s,扦插于V(草炭)∶V(蛭石)∶V(珍珠岩)=4∶3∶3的插穗相关生根指标均处于较高水平,与其他处理均存在极显著差异(P＜0.01),其中生根率相比其他处理提高了12.74%~48.83%。②插穗内不存在潜伏根原基,不定根由皮部产生,其生根类型为皮部诱导生根型,根原基起源于髓射线与维管形成层交叉处。③插穗茎段皮层与韧皮部之间存在1~2层环状厚壁组织,是导致插穗生根率低的原因。④愈伤组织中未发现根原基,其产生与不定根发生、发育彼此独立,同时生根并不是愈伤组织分化的最终结果。⑤插穗生根过程形成2类愈伤组织,其中胚性愈伤组织多为白色,排列紧密,表面细胞成团分布,大小近似,细胞核大核仁明显,细胞器丰富;非胚性愈伤组织多为深黄色,空泡化明显,表面细胞不饱满,大部分死亡破裂,内部几乎没有细胞器。  结论  初步筛选出了‘长叶阿尔塔’最佳扦插因素组合,从解剖学角度揭示了其扦插生根机制。图4表3参34     

木本植物不定根发生机制研究进展

不定根是植物的茎或叶等非中柱鞘组织产生的根,不定根发生困难是诸多木本植物无性繁殖和工厂化育苗的瓶颈问题,然而相关机制尚不明晰。目前,对于木本植物不定根发生机理的研究主要包括3个方面:①根原基的形成是不定根发生的关键,利用石蜡切片技术对根原基的形成时间和部位进行观察,同时依据组织形态观察结果将不定根发生过程划分为3个主要时期。②不定根发生是一个复杂的生理生化过程,内源激素含量和生根关联酶活性的动态变化在不定根发生过程中发挥着重要调控作用。此外,营养物质、酚类物质以及多胺等物质也被认为是影响不定根发生的重要因素。③探究了部分木本植物不定根发生过程中的关键代谢通路,并挖掘出多个调控不定根发生的基因,鉴定出诸多参与不定根发生的转录因子和非编码的微小核糖核酸(microRNA)。综上,本研究系统概述了木本植物不定根发生的组织学、生理学和分子调控机制的研究进展,并展望了未来该领域的可行性研究方向。表1参80     

欧李扦插影响因子及生根机理的研究

1材料与方法 1．1插穗采集及苗床处理2008年5月采集镜泊湖风景区欧李植株,选取当年生嫩枝进行扦插。枝条要求无病虫害,节间短,有光泽,生长健壮。插穗长8～10cm,保证有2—3个完整且饱满的芽。扦插前用利刀将插穗下端离节0．2em处削成45。斜面,存放于阴凉处。剪好的插穗以50枝为一捆,浸入水盆保湿或浸入药液处理。     

3种配方处理吉贝插穗生根过氧化物酶(POD)活性变化的研究

为揭示POD与吉贝插穗生根过程的关联性及其机理,取吉贝2年生采穗圃母树上当年生枝条制穗,比较3种配方处理插穗后,生根过程中POD活性变化规律.结果表明,吉贝插穗生根过程可分为愈伤组织形成期(0~7 d)、不定根形成期(7~14 d)及不定根伸长期(14 d以后)3个阶段;3种配方处理插穗生根过程中,在0~21 d时POD活性均呈现“升高-下降-升高”趋势,峰值出现在不定根形成期,且第14天时POD活性与生根率呈显著正相关;方差分析显示,不同配方对吉贝生根有相似作用;每种配方处理生根的不同阶段POD活性差异达显著水平.POD活性变化与吉贝插穗生根密切相关,且不定根形成期维持较高POD活性利于生根.     

紫薇扦插生根特征和形态解剖学研究

以紫薇岱宗2号品种当年生半木质化枝条和木质化枝条为试材,研究了扦插时期对插穗生根能力的影响,结果表明,半木质化枝条优于木质化枝条。通过对半木质化枝插穗生根过程进行形态学和解剖观察,表明插穗茎内无根原基,不定根原基为诱发型的,起源于维管形成层与初生射线的交叉处。     

不同年龄栓皮栎嫩枝扦插生根及解剖学分析和酶活性变化

  目的  探讨母树年龄对栓皮栎Quercus variabilis嫩枝扦插生根的影响,解析其可能成因,为栓皮栎扦插繁殖提供依据。  方法  以1年生、5年生和10年生栓皮栎母树的半木质化嫩枝为材料,用200 mg·L?1 生根粉(ABT-1号)浸泡处理2 h。扦插60 d后,测定各插穗生根率、生根数量、根直径、根长及多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)及吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性;采用石蜡切片法观察不同年龄插穗茎段的组织结构变化。  结果  ①母树年龄越大,嫩枝扦插生根率越低。②栓皮栎不定根根原基在不定根形成后期被诱导;不同年龄插穗产生不定根时间存在差异,1年生为17 d,5年生为44 d,10年生未产生不定根。③1年生和5年生母树的插穗中IAAO、PPO和POD这3种酶活性总体呈“先上升后下降”的单峰趋势,10年生母树的插穗POD活性总体呈增加趋势,PPO和IAAO活性变化不明显。  结论  母树年龄影响插穗不定根的生成,栓皮栎嫩枝扦插生根率和平均不定根数量从高到低依次为1年生、5年生、10年生,1年生平均生根率为92.69%,5年生的平均生根率为10.79%,10年生的为0。栓皮栎的生根类型为皮部生根型,其不定根原基类型为诱生根原基。高水平POD、PPO活性有助于不定根的诱导,IAAO活性升高有助于不定根的形成。图3表1参30     

新疆野生樱桃李扦插繁殖不定根的形成及生长调节剂对扦插成活率的影响

利用扦插繁殖研究新疆野生樱桃李绿枝扦插的生根机制及不同生长调节剂处理对硬枝扦插生根的影响。结果显示:扦插前,新疆野生樱桃李的茎中没有根原始体细胞,属于诱导型生根。其生根形式主要是愈伤组织生根和皮部生根。绿枝扦插生根包括切口处愈伤组织的形成、根原基的形成和不定根的发育3个过程。愈伤组织由形成层细胞分裂形成,并对不定根的形成起诱导和促进作用;不定根原基起源于形成层,发生部位是形成层与韧皮部射线相交叉的区域。外源生长素类生长调节剂能够促进硬枝扦插的成活率,其中IBA+NAA(1∶1)2 000mg/L蘸根处理插条成活率为30.2%,并且蘸根处理时间以20s为宜。生长调节剂处理后平均根数、平均根长和平均根径变化不大,但平均生根率与成活率的关系密切,说明生长调节剂主要诱导不定根的形成,对根后期发育影响不大。