葡萄水培根系诱导研究初报

作者:未知

  摘要:利用不同保湿材料和不同浓度吲哚丁酸(IBA)诱导葡萄水培根系的生长,并制作不同葡萄类型根系横切片,观察葡萄不同类型根系间结构差异。结果表明,不同保湿材料对葡萄水培根系诱导的影响显著,激素IBA能促进水培根系提前萌发,但对最终生根率影响较小。葡萄水培根系发育程度较低,薄壁细胞较多且排列疏松。
  关键词:葡萄;水培根系;保湿材料;激素
  水培盆景因观赏价值高、病虫害少和管理养护方便等诸多优点已在商场、宾馆和办公室等诸多场所得到使用。葡萄作为营养价值十分丰富的果品,又被赋予十分吉祥的寓意,深受百姓喜爱。目前,葡萄盆景产业已在全国诸多地方兴起,但常规的葡萄盆景在管理养护方面不但要保证墒情、持续修剪和防治病虫害,无疑增加了消费者接受难度。如果利用水培方法栽培葡萄盆景,不但能当年成型、枝果共赏,而且可充分利用葡萄的二次果,达到一年两熟效果,经济效益显著。培养水培葡萄盆景首先要诱导葡萄水培根系,试验将已坐二次果的葡萄结果枝环割后,通過不同保湿材料和激素浓度处理,探索最适合葡萄水培根系诱导的试验组合。
  1材料与方法
  1.1试验地概况
  试验地位于连云港市东辛农场农业科学院试验基地的避雨栽培葡萄园,地理位置为东经119°31’64”,北纬34°55’99”。处于暖温带和北亚热带过渡地带,属暖温带季风性气候,年平均气温14°C,年降水量936 mm,年均日照时数2556 h,无霜期210d。土壤类型为改良盐碱土,肥力中等、pH值7.8。葡萄园地势平坦,排灌良好。
  1.2试验材料
  试验材料为5年生的温克葡萄,葡萄栽培架势为水平棚架栽培,“一字型”整枝法,株行距为6m×10m。
  1.3试验方法
  1.3.1水培。试验于2018年9月份开始进行,当葡萄结果枝枝条木质化后,选择粗度为1cm以上枝条,通过技术处理,催生葡萄二次果,具体操作参照王莉等的方法,在稳果后的二次果下方第2茎节处进行环割处理,具体方法为:在选定的茎节下端环割1cm至木质部,在环割和茎节处搭盖3cm宽条状保水性材料,保水性材料两端置于储水瓶水培液中,水培液为放置24h的自来水。再用不透光套袋将整个储水瓶包裹,保持暗环境,其中条状保湿材料分别选择吸水纸、棉纱布、毛毡布和麻布4种材料,以不覆盖保湿材料为对照,每个试验组设20个处理,此外,选定毛毡布为保湿材料,在水培溶液中添加浓度梯度分别为0mg/L、5mg/L、10mg/L、15mg/L和20mg/L的吲哚丁酸(IBA)溶液,每个试验组设20个处理。
  1.3.2石蜡切片。处理30d后,选择生长旺盛的水培根系(长度10cm)制作石蜡切片,并以葡萄栽培地下根系、葡萄自然生长的气生根、葡萄高空压条土培根系制作组织切片作为对照,切片厚度10um,番红一固绿双重染色,加拿大树胶封固,显微镜下进行观察比较。
  1.3.3数据分析。主要统计不同实验保湿材料实验组和不同激素浓度试验组出现根芽所需平均天数及试验30d后的生根率。
  2结果与分析
  2.1不同保湿材料对温克葡萄水培根系生长的影响
  由表1可见,不同保湿材料对温克葡萄水培根系诱导率及出现根芽天数影响显著,其中毛毡布的湿度最适宜温克葡萄根系的萌发,生根率达到93.33%;其次为麻布,生根率为80%。吸水纸与对照均不能诱导形成水培根系,但都能形成愈伤组织,其中吸水纸或因保湿度高,葡萄茎干吸水膨胀,生成海绵状组织后腐烂死亡。
  2.2不同IBA激素浓度对温克葡萄生根率的影响
  如表2所示,激素IBA对温克葡萄水培根系的发育具有明显促进作用,但对最终生根率影响较小,其中5mg/L IBA处理最适宜葡萄水培根系的诱导,相比对照平均提前5.67d萌发根芽,最终生根率达到95%;其次为10mg/L IBA处理,相比对照平均提前2.5d,最终生根率为85%。随着IBA激素浓度的升高,当超过20mg/L时,水培生根率开始下降。
  2.3葡萄不同培养条件根系横切显微结构比较
  由图1中可见,葡萄栽培地下根系的表皮层最厚并且有角质层,各结构层次明显,细胞排列紧密,维管柱结构明显。葡萄气生根中柱内部分薄璧细胞消解形成空腔,初生韧皮部细胞较多且排列紧密。葡萄高空压条土培根系结构与葡萄栽培地下根系类似,但表皮层较薄无角质层,且维管柱细。葡萄高空压条水培根系薄壁细胞较多,排列疏松,并且维管柱细,木质化程度低。
  3结论与讨论
  在葡萄水培根系培养过程中,湿度的控制尤为重要,因为葡萄在高湿度的环境中本身便具有生长气生根的潜力,但通过保湿材料提高湿度,便可直接诱导水培根系的发育,但湿度过高也会抑制水培根系的发育,如本试验中吸水纸会导致茎干过度吸水腐烂死亡。因此,继续探索不同葡萄品种适宜的湿度和保湿材料是后期研究重点。
  不同的激素浓度对温克葡萄水培根系生根率均有影响,合适的激素浓度能促进水培根系发育,但对最终的生根率影响较小,说明葡萄水培根系发育主要依靠自身激素调控,外源激素的添加能提前促进葡萄根系发育激素调控应激机制的启动。
  葡萄不同类型根系结构存在较大差异,这主要是为了适应不同的外部生长环境,如葡萄栽培地下根系表皮层具有较厚角质层便是为了避免在土壤里生长受到外力造成损伤;气生根维管柱中的空腔可能是为了储存和传导空气,说明葡萄在长期进化过程中,掌握了主动调节器官发育适应缺氧环境的能力,这也证明了葡萄作为水培盆景的可能性。同样是采用高空压条技术,土培根系和水培根系的结构也有较大差异,水培根系明显发育程度较低,有更强可塑性,同时薄壁细胞较多且排列疏松,有利于水分吸收。
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