兔眼藍漿果粉藍嫩枝扦插生根的形態和解剖研究

宋鵬飛，陳華江，姜燕琴，於 虹，戚行江

（1.中國科學院植物研究所 南京中山植物園,江蘇 南京 210014；2.浙江藍美農業有限公司,浙江 諸暨 311812；3.浙江省諸暨市經濟特產站,浙江 諸暨 311800；4.浙江省農業科學院,浙江 杭州 310021）

兔眼藍漿果粉藍嫩枝扦插生根的形態和解剖研究

宋鵬飛1，陳華江2，3，姜燕琴1，於 虹1，戚行江4

（1.中國科學院植物研究所 南京中山植物園,江蘇 南京 210014；2.浙江藍美農業有限公司,浙江 諸暨 311812；3.浙江省諸暨市經濟特產站,浙江 諸暨 311800；4.浙江省農業科學院,浙江 杭州 310021）

通過對兔眼藍漿果品種粉藍嫩枝扦插生根過程中插條愈傷組織及不定根發生的形態和解剖觀察,研究了粉藍扦插生根誘導方式、生根部位、愈傷組織形成以及不定根發生和發育過程。結果表明,在扦插前,粉藍插條內無潛伏根原基存在,不定根由扦插后形成的誘生根原基發育而成,屬誘導生根型樹種；在扦插過程中,除了在維管形成層及附近薄壁區域產生根原基外,還可見少量愈傷組織分化成不定根,但維管形成層生根的數量和質量明顯高于愈傷組織生根。

兔眼藍漿果；嫩枝扦插；維管形成層；愈傷組織

扦插是無性繁殖中簡單易行、廣泛應用的方法之一［1］,扦插繁殖也是藍漿果育苗的主要方法之一。目前國內外學者對一些植物的扦插不定根發生情況進行過研究［1-14］,但藍漿果扦插過程中插條愈傷組織及不定根發生的解剖學特征研究尚未見報道。本研究以兔眼藍漿果品種粉藍為例,通過對其嫩枝扦插過程中插條愈傷組織及不定根發生的解剖學研究,探討了粉藍生根誘導方式、生根部位、愈傷組織形成以及不定根發生和發育過程,為藍漿果生根機理研究提供理論依據。現將有關結果總結和報道如下。

1 材料與方法

l.l 試驗材料

兔眼藍漿果品種粉藍嫩枝扦插插條。

l.2試驗方法

試驗于2010年7-8月在南京中山植物園溫室內在全光照彌霧條件下進行。采用32孔林木穴盤作容器,扦插基質為水苔。扦插前將基質噴濕,插條基部在9 000 mg·L-1IBA溶液中速蘸3 s,插入基質2～3 cm深,插條與基質水平面垂直,通過間歇噴霧設施使插條和葉片保持濕潤。噴霧間隔由控制器控制,并根據天氣情況和蒸發速度進行調整。

扦插當天隨機選取4個單株插條,剪取插條下端2～3 cm的枝段,用FAA固定液固定,以觀察莖的解剖結構；7月14日開始每隔7 d隨機選取4個單株插條,剪取插條下端2～3 cm的枝段,用FAA固定液固定,以觀察愈傷組織及不定根的發生［10］。

采用常規石蠟切片法制片,切片厚度為8μm,番紅-固綠對染,中性樹膠封片,在Nikon Eclipse 80i正置生物顯微鏡下觀察并拍照。

2 結果與分析

2.l 插條生根過程外部形態

對兔眼藍漿果粉藍嫩枝扦插過程中插條下剪口形態的觀察結果 （圖1）表明,扦插后7 d觀察,插條基部無明顯變化,扦插后14 d觀察,愈傷組織已經產生并被氧化成乳白色或者黃色,扦插后21 d觀察,80%的插條長出愈傷組織,少量插條開始生根。扦插后28 d觀察,不定根開始大量形成并伸長。

2.2 插條莖的解剖構造

粉藍插條的橫切面由外向內依次為表皮、皮層、維管柱3大部分 （圖2中1和2）。表皮上可見少量氣孔分布,皮層由許多長橢圓形不規則排列的薄壁細胞組成。維管柱由外向內由韌皮部、維管形成層、木質部、髓和徑向系統-射線組成。韌皮部與木質部之間是環狀連續排列的維管形成層,由幾層細胞組成。木質部由導管、管胞、木射線、木薄壁細胞共同組成。木質部和髓交界處細胞較小、排列緊密、染色較深形成一條環髓帶。髓射線起源于環髓帶,有的可擴展到韌皮部且形成V字形稱為擴展的射線。最中心為近圓形的髓心,由大型薄壁細胞組成,部分細胞間隙明顯且較大,內含物豐富,胞間連絲發達。大量的切片觀察表明,扦插前在插條木質部、韌皮部、皮層、形成層等各部位,均未發現有潛伏根原基存在。

圖1 兔眼藍漿果粉藍嫩枝扦插后的外部形態

2.3 插條愈傷組織的發生和解剖特點

粉藍在扦插后10 d,部分插條切口和刻傷處開始出現晶瑩透明的愈傷組織。通過橫切面的解剖觀察,可以看到愈傷組織的細胞來源于皮層薄壁細胞和維管形成層,即愈傷組織的起源部位 （圖2）。維管形成層首先產生愈傷組織。皮層細胞大多為薄壁細胞,又受毗鄰的維管形成層的影響,也隨之產生愈傷組織。維管形成層和皮層愈傷組織生長較快,因此位于形成層和皮層的插條切口和刻傷處首先長出愈傷組織,并逐漸由里向外發展。扦插后14 d,愈傷組織已被氧化成乳白色或者黃色；21 d,80%的插條長出愈傷組織。由于愈傷組織發生部位不同,以及同一發生部位的不同位點細胞分裂速度不一致,在愈傷組織外面產生許多瘤狀突起。愈傷薄壁細胞不斷分裂,愈傷體積不斷變大。愈傷組織的形成可以防止病原菌的入侵,也是不定根發育的部位。

2.4 不定根的發生部位及發育過程

2.4.1 維管形成層分化的誘生根原基

粉藍插條在扦插后,維管形成層帶明顯加寬,恢復分裂能力。在與束中形成層相對應的髓射線處的一團細胞具有很強的分裂能力,這團細胞就是根原基原始細胞,這些細胞不斷分裂并伸向皮層,最終發育成不定根伸出體外 （圖2中9和10）。由于愈傷組織已包住切口處的皮層,所以,大部分不定根穿過皮層后從愈傷組織中伸出。

2.4.2 愈傷組織內分化的誘生根原基

粉藍插條形成的愈傷組織最初為一團薄壁細胞,細胞大,近圓形,排列疏松。愈傷組織在細胞數量不斷增加的同時,其內部的一些細胞開始分化,形成自己的木質部和形成層。在其木質部外側,有些細胞特化成具有根原始體特征的細胞,與周圍的愈傷薄壁細胞有明顯的界限。在其發展過程中,由近圓形的細胞團變成一端較尖的誘發根原基。以后這些根原基繼續伸長,突破愈傷表面伸出體外 （圖2中17和18）。不定根原基在發育的同時伴隨著內部維管系統的發育,最終與插條內的維管系統相連。

圖2 粉藍嫩枝插條的解剖構造及不定根的發生發育

3 小結與討論

根原基有潛伏根原基和誘生根原基2種類型［15］。潛伏根原基是指有些樹種 （如銀白楊、毛白楊等）［16］不定根的根原基原始體在發育早期未離體時就已經產生,即在扦插前枝條內就已經存在,但處于休眠狀態,插條離體后在適宜的條件下繼續發育成不定根。但另一些樹種（如雜種鵝掌楸、 椴樹、 日本晚櫻等）［10-11,17-20］在扦插前不存在根原基,在扦插過程中通過誘導而形成根原基。維管形成層、韌皮薄壁組織細胞、韌皮射線、髓射線等部位都可產生誘發根原始體, 也可在愈傷組織中產生［19,21］。 從本試驗中未經處理的插條莖的解剖觀察可以看出,在扦插前,粉藍插條內無潛伏根原基存在,不定根由扦插后形成的誘生根原基發育而成。因此粉藍屬于誘導生根型樹種。

不同植物種類的不定根,可起源于木射線薄壁細胞、維管形成層、皮層、髓薄壁組織和愈傷組織等不同部位［22］。一些樹種根原基起源部位單一如雜種鵝掌楸,只在維管形成層及附近薄壁區域產生［11］；一些樹種根原基可在多位點產生,如紅皮云杉可在愈傷組織、維管形成層等處產生［7］。發根位點的多少與生根的難易沒有直接聯系。在粉藍扦插過程中,除了在維管形成層及附近薄壁區域產生根原基外,還可見愈傷組織分化成不定根,這一結果與劉云強等［10］在糠椴扦插中的結果一致。但維管形成層生根的數量和質量明顯高于愈傷生根,這與林艷［23］在白樺嫩枝扦插中的結論一致。

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（責任編輯：張瑞麟）

S 663

：A

：0528-9017（2014）04-0505-04

文獻著錄格式：宋鵬飛,陳華江,姜燕琴,等.兔眼藍漿果粉藍嫩枝扦插生根的形態和解剖研究 ［J］.浙江農業科學,2014（4）：505-508.

2014-01-11

國家農業部公益性行業 （農業）科研專項 （201103037）；江蘇省農業科技自主創新項目 （CX（11）1011）

宋鵬飛 （1986-）,男,山東威海人,碩士研究生,主要從事藍漿果栽培研究工作。

於 虹。E-mail：njyuhong@vip.sina.com。