胡桃楸嫩枝扦插技術及營養物質含量變化研究

葛文志，劉建明，李業娟，秦希波，張海峰，劉紅民，張建瑛*

(1.黑龍江林業科學研究所，哈爾濱 150080；2.延壽縣林業局實驗林場，黑龍江 延壽 150700；3.遼寧省林業科學研究院，沈陽 110000)

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胡桃楸嫩枝扦插技術及營養物質含量變化研究

葛文志1，劉建明1，李業娟2，秦希波2，張海峰1，劉紅民3，張建瑛1*

(1.黑龍江林業科學研究所，哈爾濱 150080；2.延壽縣林業局實驗林場，黑龍江 延壽 150700；3.遼寧省林業科學研究院，沈陽 110000)

本文對胡桃楸嫩枝扦插過程中激素處理插穗對生根效果的影響及生根過程中相關營養物質含量的動態變化進行了觀察。結果表明：用NAA500 ppm +IBA500 ppm混合激素處理插穗能顯著提高其生根率和根系質量；在嫩枝扦插生根過程中，可溶性糖含量、全氮含量表現為先上升再下降最后又上升的變化趨勢。可溶性蛋白含量呈先上升后下降趨勢。研究結果為胡桃楸嫩枝扦插技術建立奠定了基礎。

胡桃楸；嫩枝扦插；激素；營養物質含量

0　引　言

胡桃楸(JuglansmandshuricaMaxim.)又稱核桃楸、山核桃、核桃楸子，與黃菠蘿、水曲柳并稱為東北地區的“三大硬闊”，其用途非常廣泛，可以作為優質原材料加工生產，還可以進行藥用加工，中藥顯示抗癌消毒效果顯著，其樹形、葉片具有一定觀賞性，能夠吸收工業、汽車尾氣等，尤其在現在霧霾天氣日益嚴重的情況下，道路兩旁可以種植胡桃楸改善外界環境[1]。為此，胡桃楸具有非常高的經濟效益，許多學者也越來關注研究該樹種，具有非常好的市場前景。

由于胡桃楸早期開發比較早，分布范圍及種群數量都變得非常狹窄，在一些林區內，很難見到適齡砍伐的徑材。胡桃楸多處于針闊混交林或落葉闊葉混交，能夠天然雜交形成許多復雜群體，個體差別很大[2-3]。其種子具有休眠性質，用種子繁殖出苗率低、優良性狀穩定性差。針對前期學者發現的優良種源，為了使胡桃楸優良基因保存下來，需要進行這種優良種質資源的擴大繁殖。扦插繁殖技術具有操作簡單，繁殖速度快且不受樹種限制，能很好地保存親本優良性狀的特點。因此，本文采用扦插繁殖方法，對胡桃楸扦插技術及插穗過程中營養物質的變化進行研究，以期為胡桃楸的良種繁育和推廣奠定技術和理論基礎。

1　材料與方法

1.1試驗材料

試驗材料采自黑龍江省興隆林業局元寶山苗圃胡桃楸實生苗。2014年7月初，選自2年生實生苗上的當年嫩枝，剪成長度為8～12 cm莖段作為插穗，每個莖段保留2～3片葉子，下端剪口為30度斜剪，將插穗用外源激素(NAA 500 ppm、IBA 500 ppm、IAA 500 ppm、生根粉(ABT)500 ppm、NAA 500 ppm +IBA 500 ppm)浸泡2 h后，扦插于帶有自動間歇噴霧裝置的扦插槽內。扦插之后每隔7 d取材1次，進行營養物質含量測定。

測定時隨機采取用激素NAA 500 ppm +IBA 500 ppm處理后的插穗基部1～1.5 cm處莖段，然后用水清洗干凈后，存于-30℃的超低溫冰箱內保存，備用。

1.2試驗方法

可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法測定[4]；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；全氮含量采用凱氏定氮法[5]測定，試驗重復3次。

1.3數據分析

數據采用Excel 和SPSS軟件進行差異顯著性分析。

2　結果與分析

2.1激素對胡桃楸扦插生根的影響

由表1可知，生根粉處理下平均生根率和不定根數顯著低于其他處理，沒有不定根發生，這說明生根粉處理對胡桃楸不適合。在3種不同激素單獨處理下，NAA和IBA差異不顯著，生根率達35.1%、32.7%，IAA效果不明顯，生根率低。當將兩種激素混合后，NAA500 ppm +IBA500 ppm處理的胡桃楸平均生根率達82.2%，顯著高于NAA和IBA單獨處理的47.1%、49.5%，不定根數量顯著多于其他激素處理，這說明混合處理對胡桃楸扦插生根效果明顯。

表1　激素處理對胡桃楸嫩枝扦插生根的影響

注：同一列數據后不同字母代表處理間差異顯著(p<0.05)。

2.2胡桃楸嫩枝扦插過程中可溶性蛋白含量的變化

從圖 1可知，從扦插開始到生根過程中，可溶性蛋白含量的變化為先上升后下降趨勢。從扦插0 d開始至14 d，可溶性蛋白含量一直上升，這個時期正好是胡桃楸扦插逐漸形成愈傷組織的時期，在扦插14 d左右上升到最高，達20.78%，之后開始下降，在生根后降到最低。這說明胡桃楸扦插過程中，在外源激素的處理下，插穗內部前期貯存了一定含量的蛋白質，為愈傷組織和生根的細胞提供物質基礎，當愈傷組織和不定根形成后，吸收、消耗了體內的蛋白質，致使可溶性蛋白含量下降[6]。

圖1　胡桃楸嫩枝扦插過程中可溶性蛋白含量的變化Fig.1 Changes of soluble protein contents during rooting process for softwood cuttings of Juglans mandshurica

2.3胡桃楸嫩枝扦插過程中可溶性糖含量的變化

胡桃楸扦插生根過程中，可溶性糖含量變化為先上升再下降再上升的一種趨勢(如圖2所示)。在扦插0～7 d 情況下，插穗可溶性糖含量達到最高，在扦插7～14 d時，當不定根或者愈傷組織形成，消耗大量的營養物質，這表明核桃楸插穗中的細胞代謝和分裂非常旺盛，呼吸強度加強，代謝作用加劇，進而可溶性糖含量開始急劇下降；之后插穗產生大量不定根、形成一個完整獨立的植株，可以進行一定程度的光合作用，可溶性糖的合成和轉化逐漸加快，其含量又體現出上升的情況[7]。

圖2　胡桃楸嫩枝扦插過程中可溶性糖含量的變化Fig.2 Changes of soluble sugar contents during rooting process for softwood cutting of Juglans mandshurica

2.4胡桃楸扦插過程中全氮含量的變化

從圖3可知，扦插生根過程中總氮含量變化與可溶性糖含量的變化相近，基本呈現了“升高→降低→升高”的變化趨勢，但變化幅度較小，不明顯。在扦插0～7d過程中全氮含量上升，之后下降，最后當大量不定根發生時全氮含量再次上升。說明插穗在生根過程中氮素含量的降低有利于胡桃楸插穗不定根的形成，高濃度的氮素不利干胡桃楸生根。

圖3　胡桃楸扦插過程中全氮含量的變化Fig.3 Change of total nitrogen during rooting process for softwood cutting of Juglans mandshurica

3　結論及討論

(1)胡桃楸為難生根樹種，常規扦插生根率極低，不同激素處理胡桃楸嫩枝扦插發現，單一的添加一種生長素效果不明顯，用NAA500 ppm+IBA500 ppm處理能顯著提高其生根率和不定根數等指標。這與很多學者認為生長素對根原基的發生起著重要作用相一致[8-10]。

(2)在生根率高的處理(NAA500 ppm+IBA500 ppm)下進行不同生根期內可溶性糖、可溶性蛋白和全氮的含量測定，發現了胡桃楸在嫩枝扦插過程中的營養物質含量隨著扦插時間的變化而不斷變化，隨著愈傷組織和不定根的出現，一些營養物質被貯存或者被消耗，這與敖紅等[11-12]在扦插生理生化研究中結果相似。

在胡桃楸嫩枝扦插生根過程中可溶性糖、全氮含量的變化幾乎都為 “上升→下降→上升”的變化趨勢。在不添加激素的情況下，胡桃楸嫩枝扦插不成活，而添加外源激素的處理則會提高胡桃楸的嫩枝扦插成活率和生根率。這說明在NAA和IBA激素的處理下，激活了胡桃楸插穗細胞內各營養物質的代謝進程，促進了嫩枝扦插過程中生根的生理生化代謝，形成了不定根，提高了生根情況。這與高柱[13]、徐麗萍[14]等研究相同。

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[8]劉玉民，劉亞敏，馬明，等.馬尾松扦插生根過程相關生理生化分析[J].林業科學，2010，46(9)：28-33.

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[13]高柱，王小玲，余發新，等.金邊瑞香插穗形態、POD與可溶性蛋白含量變化研究[J].東北農業大學學報，2010，41(4)：33-37.

[14]徐麗萍，上官新晨，喻方圓.秤錘樹嫩枝扦插過程中營養物質含量的變化[J].江西農業大學學報，2012，34(1)：50-53.

Cutting Technique for Juglans mandshurica.Softwood and theDynamic Changes of Nutrient Contents during Rooting Process

Ge Wenzhi1，Liu Jianming1，Li Yejuan2，Qin Xibo2，Zhang Haifeng1，Liu Hongmin3，Zhang Jianying1*

(1.Forestry Research Institute of Heilongjiang Province，Harbin 150080；2.Experimental Forest Farm of Yanshou County Forestry Bureau，Yanshou 150700，Heilongjiang Province；3.Forestry Science Research Institute of Liaoning Province,Shenyang,110000)

In this study，the effects of hormone on the rooting and the dynamic changes of the nutrient content during rooting of softwood cutting ofJuglansmandshurica.were studied.The results showed that the rooting rate and root quality were improved significantly when treated the softwood by NAA500 ppm +IBA500 ppm.The soluble sugar and total nitrogen content all increased first，then decreased，and finally increased.The soluble protein content increased first and then decreased during rooting process.These results provided a basis for softwood cutting ofJuglansmandshurica.

Juglansmandshurica；softwood cutting；hormone；nutrient content

2016-01-26

黑龍江省森工總局基金項目(sgzjQ2013003)；省屬科研院所基本科研業務費專項(2014)；遼寧省農業攻關及成果產業項目(2014207011)；黑龍江省森工總局應用重點項目(sgzjy2012002)；中央財政林業科技推廣示范推廣(HZT[2014]03 號)

葛文志，碩士，副研究員。研究方向：森林培育。

張建瑛，碩士，副研究員。研究方向：植物生物技術。E-mail:zhangjianying1124@126.com

葛文志，劉建明，李業娟，等.胡桃楸嫩枝扦插技術及營養物質含量變化研究[J].森林工程，2016，32(5)：13-15.

S 792.132

A

1001-005X(2016)05-0013-03