4種云南原產苦苣苔科植物葉插繁殖研究

段登文， 何東平， 趙雁， 關文靈， 孟靜

(云南農業大學 園林園藝學院， 云南 昆明 650201)

苦苣苔科屬于核心真雙子葉植物中菊類分支的唇形目[1]，全世界共163余屬3 800余種[2-3]。截至2022年，我國苦苣苔科植物共有45屬808種(含變種)[4]，約占全世界苦苣苔科植物的1/3。云南省苦苣苔科物種數量位居中國第二，共31屬258種[5]，占國產苦苣苔科植物的29.54%，且云南省地理位置、地形地貌及生境類型復雜多樣，為苦苣苔科植物生長提供了多樣化生境，但是部分植物易受生境破壞及人為破壞，個體數量已逐漸減少，有些甚至消亡。如圓葉馬鈴苣苔(Oreocharisrotundifolia)和大花石蝴蝶(Petrocosmeagrandiflora)已被列入《云南省極小種群野生植物保護名錄(2021版)》。

苦苣苔科植物多數種具有較高的觀賞價值和較強的耐陰性，可作為室內盆栽花卉開發及園林應用，且部分植物中含有生物活性成分，具有抗炎、抗肝毒作用。目前，該科植物的杰出代表大巖桐和非洲紫羅蘭已在花卉市場流行多年，已形成產業化、商業化模式[6]，且部分種因其觀賞性及其應用價值已逐漸被民間喜愛者引種馴化，并在市場上悄然興起，需求量逐漸增加。但野生種數量遠不能滿足市場需求，且過度開采易造成植物滅絕和種質資源嚴重流失等問題。

苦苣苔科植物的繁殖主要采用離體快繁與扦插繁殖2種方式，扦插繁殖作為普遍公認的無性繁殖方法，具有遺傳穩定性高、成本低、操作簡單、易于產業化、繁殖快及不受植物種類和環境限制的特點[7]。目前，關于苦苣苔科植物葉插繁殖的研究多集中于報春苣苔屬，如不同基質對大根報春苣苔的扦插影響[8]，不同基質及葉插方式對4種報春苣苔屬植物的扦插研究[9]，不同扦插方式、生長素濃度及基質對報春苣苔屬扦插研究[10-13]。關于其他屬植物的扦插繁殖研究也有報道，如不同吲哚丁酸(IBA)濃度對5種苦苣苔科植物葉插生根特性的影響[14]，不同生長調節劑種類及濃度對革葉粗筒苣苔葉片插穗成活率及生根特性的影響[15]，不同基質組合對石山苣苔屬扦插效果的對比分析[16]。

斑葉漢克苣苔(Henckeliapumila)、大苞漏斗苣苔(Raphiocarpusbegoniifolius)、圓葉漢克苣苔(H.dielsii)和紫花苣苔(Loxostigmagriffithii)為云南原產苦苣苔科植物，觀賞、藥用價值高，開發潛力大。斑葉漢克苣苔葉片具紫斑，可改變常用觀葉植物的單調局面；大苞漏斗苣苔花冠內部有明顯花紋，花朵形態美麗；圓葉漢克苣苔花朵碩大，適于巖石造景和庭院盆栽；紫花苣苔全草藥用，具有清熱解毒、消腫止痛的功能。但目前這4種植物的植株多來自野外，對其開發易造成植物資源的流失，且關于4種植物的葉插繁殖研究未見報道。因此，為了更好地保護其野生資源與開發利用，本試驗以不同葉片部位和不同IBA濃度對4種云南原產苦苣苔科植物進行葉插試驗，探討影響扦插成活的因素，并篩選出最佳組合，為4種植物的推廣應用提供參考，也為后期苦苣苔科植物葉插繁殖研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的4種材料均為野外引種，其中斑葉漢克苣苔、大苞漏斗苣苔和圓葉漢克苣苔為多年生小草本，紫花苣苔為半灌木。試驗于2021年6月在云南農業大學園林園藝學院溫室內進行，扦插溫度15～26 ℃。

1.2 試驗設計

選生長健壯且無病蟲害植株，取大小相同的外輪葉，用刀片從葉中部橫切，將試驗材料分為上部葉片和下部葉片2種，IBA為0(清水)、100、300和500 mg·L-14個濃度處理，共8個處理，T1、T3、T5、T7處理分別為上部葉片用0(清水)、100、300和500 mg·L-1濃度的IBA處理，T2、T4、T6、T8處理分別為下部葉片用0(清水)、100、300和500 mg·L-1濃度的IBA處理。每處理7片葉，重復3次。扦插前將泥炭∶珍珠巖按體積比2∶1混合后，用50%多菌靈可濕性粉劑1 000～1 500倍液噴灑；葉片切割后，將扦插一端置于IBA溶液15 s，斜插后蓋上育苗蓋，其間統一水肥管理。扦插90 d后統計并分析葉插的成活率、子株數、子株葉片數及最長根長4個指標。

1.3 數據分析

用Excel 2016軟件統計并整理數據，用SPSS 26.0軟件進行方差與極差分析。

2 結果與分析

2.1 不同因素對4種苦苣苔科植物葉插試驗指標的方差分析

以物種種類、葉片部位和IBA濃度3個因素對葉插繁殖成活率、子株數、子株葉片數和最長根長4個指標進行多因素方差分析。表1結果表明，物種種類與葉片部位對扦插的子株數、子株葉片數與最長根長產生極顯著影響，對成活率影響不顯著；IBA濃度對子株數與子株葉片數產生極顯著影響，對成活率與最長根長影響不顯著。因此，影響4種苦苣苔科植物葉插效果的因素排列順序為：物種種類=葉片部位>IBA濃度。物種種類×葉片部位、葉片部位×IBA濃度對子株數和子株葉片數2個指標產生極顯著或顯著影響，而對成活率和最長根長2個指標影響不顯著；物種種類×IBA濃度對葉插的4個指標均產生極顯著或顯著影響；物種種類×葉片部位×IBA濃度除對成活率指標影響不顯著外，對其余3個指標產生極顯著或顯著影響。

表1 各試驗指標方差分析

2.2 不同葉片部位與IBA濃度對4種苦苣苔科植物葉插效果的影響

由2.1節分析可知，葉片部位與IBA濃度對成活率和最長根長2個指標影響不顯著，故此處不做進一步分析。以不同葉片部位與IBA濃度對4種云南原產苦苣苔科植物葉插繁殖進行研究。斑葉漢克苣苔葉插效果見表2與圖1，8個處理的成活率均高于70%。隨著IBA濃度的增加，上部葉片產生的子株數和子株葉片數逐漸減少；下部葉片產生的子株數無明顯規律，子株葉片數逐漸減少。相同IBA濃度下，300 mg·L-1IBA濃度的下部葉片產生的子株數與子株葉片數顯著高于上部葉片，其余濃度處理均為上部葉片顯著高于下部葉片。T1-1處理產生的子株數與子株葉片數最多，且顯著高于其他處理。因此，斑葉漢克苣苔最佳葉插組合為T1-1：清水處理+上部葉片。

表2 不同IBA濃度與葉片部位對斑葉漢克苣苔葉插的影響

圖1 斑葉漢克苣苔葉插效果圖(90 d)

大苞漏斗苣苔葉片扦插效果見表3與圖2，8個處理的成活率均高于85%。隨著IBA濃度的增加，上部葉片產生的子株數與子株葉片數先減后增；下部葉片產生的子株數無明顯變化規律，子株葉片數先減后增。相同IBA濃度下，100 mg·L-1IBA濃度的下部葉片產生的子株數與子株葉片數高于上部葉片，二者差異不顯著；其余濃度處理均為上部葉片高于下部葉片。T2-7處理產生的子株數與子株葉片數最多，且顯著高于其他處理。因此，大苞漏斗苣苔最佳葉插組合為T2-7：500 mg·L-1IBA+上部葉片。

表3 不同IBA濃度與葉片部位對大苞漏斗苣苔葉插的影響

圖2 大苞漏斗苣苔葉插效果圖(90 d)

圓葉漢克苣苔葉插效果見表4與圖3，8個處理的成活率均為100%。隨著IBA濃度的增加，上部葉片產生的子株數與子株葉片數先減后增；下部葉片產生的子株數與子株葉片數逐漸增加。相同IBA濃度下，500 mg·L-1IBA濃度的下部葉片產生的子株數與子株葉片數高于上部葉片，二者差異不顯著；其余濃度均為上部葉片高于下部葉片。T3-8處理產生的子株數與子株葉片數最多，因此，圓葉漢克苣苔最佳葉插組合為T3-8：500 mg·L-1IBA+下部葉片。

表4 不同IBA濃度與葉片部位對圓葉漢克苣苔葉插的影響

圖3 圓葉漢克苣苔葉插效果圖(90 d)

紫花苣苔葉插效果見表5與圖4，8個處理的成活率均高于70%。隨著IBA濃度的增加，上部葉片與下部葉片產生的子株數和子株葉片數先增后減。相同IBA濃度下，100 mg·L-1IBA濃度的下部葉片產生的子株數和子株葉片數高于上部葉片，500 mg·L-1IBA濃度的下部葉片產生的子株葉片數高于上部葉片；其余濃度處理均為上部葉片高于下部葉片。T4-5處理產生的子株數與子株葉片數最多，且顯著高于其他處理。因此，紫花苣苔最佳的葉插組合為T4-5：300 mg·L-1IBA+上部葉片。

表5 不同IBA濃度與葉片部位對紫花苣苔葉插的影響

圖4 紫花苣苔葉插效果圖(90 d)

2.3 不同因素對4種苦苣苔科植物葉插效果的極差分析

以不同因素對4種苦苣苔科植物葉插繁殖的相關指標進行極差分析。表6顯示，3個因素對葉插繁殖的4個試驗指標影響的順序不相同。對于扦插成活率，其順序為IBA濃度>葉片部位>物種種類；對于最長根長，順序為葉片部位>物種種類>IBA濃度，對于子株數與子株葉片數，順序均為物種種類>葉片部位>IBA濃度。

3 小結與討論

葉片扦插是在葉脈處人為造成傷口，產生愈傷組織，從而產生子株的過程。影響扦插成活的因素較多，除材料本身特性外，扦插環境和插穗處理對成活率均存在影響。本試驗對4種云南原產苦苣苔科植物進行葉插研究，結果表明，3個因素對4種苦苣苔科植物葉插效果影響順序為：物種種類=葉片部位>IBA濃度，這與閆海霞等[13]對3種報春苣苔屬葉插研究(物種種類>葉片部位>IBA濃度=基質)和對大根報春苣苔扦插研究[17](葉片部位>IBA+NAA濃度>基質)結果相似。3個因素對4個試驗指標影響的順序不同：對成活率的影響，IBA濃度>葉片部位>物種種類；對最長根長的影響，葉片部位>物種種類>IBA濃度；對子株數與子株葉片數和影響，物種種類>葉片部位>IBA濃度。這與閆海霞等[6]對2種報春苣苔屬葉插研究和對大根報春苣苔葉插研究[17]所得結果不同，存在差異的原因可能是扦插材料自身的特性不同。

表6 各試驗指標極差分析

葉片部位是扦插繁殖的一個重要因素，本試驗研究結果表明，不同葉片部位對4種云南原產苦苣苔科植物葉插繁殖效果有顯著影響。斑葉漢克苣苔、大苞漏斗苣苔與紫花苣苔葉插繁殖的最佳葉片部位為上部葉片，這與閆海霞等[8]對大根報春苣苔葉插研究、艾春曉等[9]對4種報春苣苔屬植物葉插研究、戚華沙等[10]對煙葉唇柱苣苔葉插研究及李謙盛等[18]對卡柱苣苔葉插研究結果相同。而圓葉漢克苣苔葉插繁殖的最佳葉片部位為下部葉片，這與趙偉[19]對3種唇柱苣苔屬葉插研究、呂惠珍等[20]對3種珍稀瀕危藥用苦苣苔植物葉插研究中弄崗報春苣苔和閆海霞等[12]對報春苣苔屬植物葉插繁殖研究中牛耳朵的結果相同。在相同IBA濃度下，斑葉漢克苣苔、大苞漏斗苣苔和圓葉漢克苣苔上部葉片與下部葉片成活率差異不大，但上部葉片產生的子株數明顯高于下部葉片，而紫花苣苔下部葉片成活率明顯高于上部葉片，但產生的子株數較少，這與艾春曉等[9]在苦苣苔科植物葉插研究中所得結果相同，即兩段式或三段式葉插上部葉片可得到較多子株，其成活率可能取決于營養器官的大小，而子株數取決于營養器官的傷口大小。造成這種現象的原因可能是植物材料、株齡和葉片大小之間的差異[19]。

除葉片部位外，篩選適宜的植物生長調節劑也是扦插成功的關鍵。試驗中以不同因素對4種苦苣苔科植物葉插繁殖的相關指標進行極差分析，表明IBA濃度是影響成活率的主要因素。在相同葉片部位上，低濃度的IBA對斑葉漢克苣苔與紫花苣苔具有促進作用，這與鄧濤等[14]利用外源IBA對5種苦苣苔科植物的扦插研究結果一致。而低濃度的IBA對大苞漏斗苣苔與圓葉漢克苣苔扦插效果并不理想，而是在500 mg·L-1IBA時，扦插效果最佳。產生差異的原因可能是苦苣苔科植物物種多樣性豐富，物種之間差異較大。

葉插繁殖是保證其種群數量和基因純度的重要措施之一，本試驗以不同葉片部位與IBA濃度對4種云南原產苦苣苔科植物進行葉插繁殖研究，分析不同因素對葉插效果的影響。研究表明，物種種類和葉片部位是影響4種云南原產苦苣苔科植物葉插的主要因素，除了篩選出4種植物的最佳葉插處理組合外，還得出IBA濃度是影響葉插成活率的主要因素，葉片部位是影響葉插最長根長的主要因素，物種種類是影響葉插子株數與子株葉片數的主要因素。研究結果為后期苦苣苔科植物葉插研究與產業化育苗提供理論參考。