㊀Guihaia㊀Jul.2018,38(7):851-858http://journal.gxzw.gxib.cn
http://www.guihaia-journal.com
DOI:10.11931/guihaia.gxzw201705019
引文格式:李景秀,崔卫华,胡枭剑,等.濒危植物古林箐秋海棠的扦插繁殖及回归引种初探[J].广西植物,2018,38(7):851-858LIJX,CUIWH,HUXJ,etal.CuttingpropagationandregressionplantingofendangeredplantBegoniagulinqingensis[J].Guihaia,2018,38(7):851-858
濒危植物古林箐秋海棠的扦插繁殖及回归引种初探
李景秀,崔卫华,胡枭剑,孔繁才
(中国科学院昆明植物研究所,昆明650201)
小皮特
摘㊀要:该研究以生物统计的正交试验设计为理论依据,列出影响秋海棠扦插生根成苗率的插穗水平㊁扦插基质㊁生长刺激素和遮光率4个主要因子,每个因子设3个不同的水平,根据L9(34)正交试验因素㊁水平组合进行了9个4因素3水平的正交试验㊂结果表明:通过L9(34)正交试验,获得了濒危植物古林箐秋海棠(Begoniagulinqingensis)的叶片扦插繁殖最佳方案为保持扦插床温度22 28ħ,基质温度18 22ħ,空气相对湿度60% 75%,遮光率70% 75%㊂以叶片作为插穗,珍珠岩为扦插基质,100mg㊃L⁃1萘乙酸处理切口,扦插期间给予插穗充足的水分管理,扦插20 25d插穗切口产生不定根,70 85d萌发不定芽形成新植株,扦插繁殖成苗率达74%㊂将获得的扦插繁殖再生植株定植于云南马关县古林箐乡柏木山自然分布区的原生森林生态生境地和次生开发杜仲㊁草果林生态生境地进行回归引种对比试验㊂原生森林生态居群的回归植株平均保存率为57.6%,开花率为40%,结实率为36.6%,落子成苗率为36.1%㊂回归植株能在原生地自然繁衍,是古林箐秋海棠回归引种的可行方法㊂
关键词:濒危植物,古林箐秋海棠,扦插繁殖,回归引种
中图分类号:Q949.9㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1000⁃3142(2018)07⁃0851⁃08
Cuttingpropagationandregressionplantingof
endangeredplantBegoniagulinqingensis
LIJingxiu,CUIWeihua,HUXiaojian,KONGFancai
(KunmingInstituteofBotany,ChineseAcademyofSciences,Kunming650201,China)Abstract:Wemadeaorthogonaltestbasedonthetheoreticalbasisofbiostatistics,andlistedfourmainfactorsofcut⁃tingslipslevel,cuttingmedium,growthhormoneandshadingrateaffectingtherootingseedlingrateofBegoniagulinqin⁃gensis.Eachfactorwassettothreedifferentlevels,accordingtoL9(34)orthogonaltest,ninelevelcombinationoffourfactorsorthogonaltestatthreelevel.ThroughL9(34)orthogonaltes
t,weobtainedthebestsolutionforbreedingleafcut⁃收稿日期:2017-08-15
基金项目:中国科学院生命科学领域基础前沿研究专项项目(2010KIBA09);中国科学院昆明植物研究所-特色研究所自主部署项目(55Y6652361K1);国家科技基础资源调查专项项目(2017FY100100)[SupportedbyCASBasicFrontierPrograminLifeSci⁃ences(2010KIBA09);KunmingInstituteofBotany-CharacteristicsResearchInstituteSelf-DeploymentProgram-BreedingandDevelop⁃mentofNewVarietiesofBegonia(55Y6652361K1);Science&TechnologyBasicResourcesInvestigationProgramofChina(2017FY100100)]㊂
作者简介:李景秀(1963-),女,云南禄劝县人,高级实验师,主要从事秋海棠属植物引种驯化及育种利用研究,(E⁃mail)lijingxiu@mail.kib.ac.cn㊂
tingofB.gulinqingensisendangeredplant:keepingcuttingbedtemperature22-28ħ,cuttingmediumte
mperature18-22ħ,humidity60%-75%,shadingrate70%-75%,asthecuttingsinleavesandcuttingmediumintheperlites,100mg㊃L⁃1rhodofixtodealwithcuttings,togivesufficientwaterduringcuttingmanagementanditsrootingrate74%.Nor⁃mally,cuttingtoadventitiousrootsneeded20-25dandcuttingtoanewplantneeded70-85d.Theregeneratedplantswereplantedinthenaturaldistributionareabeinprogressreintroductioncontrasttest.Theresultsshowedthataveragepreservationrateofnativeforestecologicalgroupwas57.6%,thefloweringrate40%,theseedsettingrate36.6%,andseedregenerationrate36.1%.RegressionplantingcanreproducethenaturalvegetationinthehabitatofB.gulinqingen⁃sis,anditisafeasiblemethodofecologicalrestoration.
Keywords:endangeredplants,Begoniagulinqingensis,cuttingpropagation,regressionplanting
㊀㊀古林箐秋海棠(Begoniagulinqingensis)系秋海棠科(Begoniaceae)秋海棠属(BegoniaL.)植物,为根状茎类型,叶片团扇形㊁深绿色至褐绿色,疏被白色硬毛,镶嵌银绿色近圆形斑纹,幼叶紫褐色㊂花深桃红色,开花数极多,叶镶嵌紧凑㊁株型精巧玲珑,具有很高的观赏价值,可谓室内观赏植物精品,也是秋海棠属植物中极为稀缺的遗传育种种质资源(图版I:A,B)㊂古林箐秋海棠仅分布于云南东南部马关县古林箐乡的林场林区和柏木山村狭域的山林范围内,资源调查结果表明,两个居群植株的分布数量均未超过50株(马宏等,2007)㊂根据IUCN红色名录类型和标准,以及国际 植物保护中心 提出确定保护对象的6点参考(王献薄和郭柯,2002),古林箐秋海棠属濒危植物,应加以保护㊂
由于马关县古林箐特殊的地理位置和地势,使其形成低纬度亚热带东部型山地季风气候,年均气温16.9ħ㊁日照1802h㊁降雨量1345mm㊁平均相对湿度在85%以上,终年温暖湿润,森林郁闭度大㊁光照较弱(图版I:C),为古林箐秋海棠的生长发育创造了极其特殊的生境条件,也是当地发展杜仲㊁草果等经济植物的优良基地㊂由于当地村民对森林资源的乱砍滥伐和林下大面积草果地的开垦种植,极度破坏了古林箐秋海棠的适生环境,从而造成自然分布地本来就稀少的种质资源濒临绝境㊂对古林箐秋海棠多年的引种栽培试验结果表明,古林箐秋海棠栽培适应性极差㊁在秋海棠
属植物迁地保护栽培基地的生长势较弱㊂通过改进栽培技术措施㊁加强植株营养生长和生殖生长期的栽培管理和营养平衡,植株能在栽培温室内正常开花,但不能结实(图版I:B)㊂因此,建立切实可行的扦插繁殖体系㊁寻求获得扦插生根植株的最佳扦插方案,并将再生植株回归自然,构建种群,扩大自然分布种群数量势在必行㊂
英语必修二单词表
1㊀材料与方法
1.1材料
从中国科学院昆明植物研究所植物园秋海棠引种栽培温室内栽培保存3a的植株上采取旺盛生长的叶片,分别调整切取带叶柄的叶片㊁含一级分枝脉的楔形叶片和含二级分枝脉的楔形叶片,于2009年7月9日在引种栽培基地进行扦插试验㊂扦插床的温度控制在22 28ħ,基质温度18 22ħ,插床的空气相对湿度60% 75%㊂2009年10月生根成苗后继续留在扦插繁殖试验床内
复壮栽培,生根植株生长健壮并具3 5片成熟叶片㊂2010年8月9日起苗保湿处理包装,于2010年8月11日定植于自然分布地进行回归引种试验㊂分别于2010年8月23日(定植2周),2011年3月9日(定植7个月),2011年12月8日(定植16个月),2012年2月29日(定植18个月),以及2013年9月7日(定植36个月),对其成活及生长状况进行调查统计㊂其中,定植36个月的调查统计前,回归引种试验区被当地居民进行大规模地森林植被
砍伐和开垦,两个居群的保存植株遭受严重破坏和毁灭㊂
1.2扦插繁殖正交试验
针对古林箐秋海棠森林郁闭度大㊁光照较弱,空气相对湿度较大的适生环境及栽培技术要点,
258广㊀西㊀植㊀物38卷
注:A.古林箐秋海棠叶片斑纹;B.开花植株;C.原生生境;D.原生森林生态居群
回归引种定植幼株;E.回归引种结实株;F.回归引种植株落子成苗㊂沟通创造价值
Note:A.Leaveswithdapple;B.Blossomplant;C.Primaryhabitat;D.Cuttingplantofregressionplantinginprimaryhabitat;
E.Plantofregressionplantingwithbearfruit;F.Selfrenewingplantseedlingsofregressionplanting.
图版Ⅰ㊀古林箐秋海棠及其原生生境㊁原生境下回归引种的植株
PlateⅠ㊀Begoniagulinqingensisanditsprimaryhabitat,plantsofregressionplantinginprimaryhabitat
表1㊀正交试验因素水平表
Table1㊀Factorsandlevelsoforthogonaltest
水平Level
因素Factor
A
插穗
Cuttingslip
B
扦插基质
Cuttingmedium
C
激素处理
Hormonetreatment
D
遮光率
Shadingrate
1A1(一级脉楔形叶
Partoftheleafwithprimaryvein)B1(珍珠岩
Perlite)
C1(萘乙酸NAA)D1(50%)
2A2(二级脉楔形叶
times排名Partoftheleafwithoutprimaryvein)B2(腐殖土
Humus)
C2(2,4⁃二氯苯氧乙酸2,4⁃D)㊀D2(70% 75%)
3A3(带柄叶
Partoftheleafwithpetiole)B3(珍珠岩ˑ腐殖土
PerliteˑHumus)
C3(不处理
Notreatment)
D3(80% 85%)
从影响秋海棠扦插生根成活的插穗水平㊁扦插基质㊁生长刺激素和遮光率等因素中,以生物统计的正
交试验设计为理论依据,列出影响扦插生根成苗率的主要因子,进行4因素3水平正交试验(表1)㊂1.3回归引种对比试验
在古林箐秋海棠的自然分布区进行实地踏查后选择具有代表性的原生森林生态群落和次生开发杜仲㊁草果生态群落进行2处理3重复的回归引种对比试验㊂2个处理均设100m2带状样方,每个处理各设3个重复,各重复均为30m2带状小区,各定植30株回归试验苗㊂
拨号连接回归引种结果调查计算:成活率=成活株数/定
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7期李景秀等:濒危植物古林箐秋海棠的扦插繁殖及回归引种初探
植株数ˑ100%;保存率=现存株数/成活株数ˑ100%;开花率=开花株数/现存株数ˑ100%;结实率=结实株数/现存株数ˑ100%;落子成苗率(落子成
苗植株的比率)=落子成苗株数/现存株数ˑ100%㊂2㊀结果与分析
2.1扦插繁殖正交试验结果与分析
正交试验结果表明,A因素中K3值等于128最大,即插穗因素中的最优水平是3水平带柄叶,B㊁C㊁D因素中的最大K值依次为K1=124㊁K1=197㊁K2=102,即扦插基质㊁激素处理㊁遮光率三个因素中的最优水平依次为1水平珍珠岩㊁1水平萘乙酸㊁2水平70% 75%,最佳因素水平搭配是A3B1C1D2㊂因此,在保持扦插床的温度22 28ħ,基质温度18 22ħ,插床的空气相对湿度60% 75%的环境条件下㊂采用带柄叶片作为插穗㊁以珍珠岩作为扦插基质㊁100mg㊃L⁃1萘乙酸处理切口㊁扦插环境遮光率70% 75%是古林箐秋海棠扦插生根成苗的最佳方案(表2,图1)㊂
简爱的英文由于9个试验中没有A3B1C1D2这样的水平搭配,以带柄叶片作为插穗㊁珍珠岩作为扦插基质㊁100mg㊃L⁃1萘乙酸处理切口㊁遮光率70% 75%的因素水平组合再次验证试验结果,扦插生根成苗率74%,进一步确立了古林箐秋海棠扦插繁殖最佳方案的可靠性㊂并以其它最佳因素水平为基础,特别对生长调节物质奈乙酸的使用浓度进行了50㊁100㊁150㊁200㊁250m
g㊃L⁃1的梯度试验,结果表明:100和150mg㊃L⁃1的使用浓度均能获得70%和72%的生根成苗率㊂
2.2回归引种试验结果与分析
回归引种的对比试验结果表明,原生森林生态居群回归引种植株定植2周后的成活率是94.4%,定植7个月后的植株存活保存率77.9%,定植16个月后的植株保存率58.8%,18个月后的植株保存率57.6%,开花率40%,结实率36.6%㊂定植36个月后的植株保存率19.9%,落子成苗率36.1%(表3,图2);次生开发杜仲㊁草果林生态居群相应的成活率是98.9%,定植7个月后的植株存活保存率47.3%,定植16个月后的植株保存率7.9%,18个月后的植株保存率6.7%,无开花结实植株㊂定植36个月后的植株保存率5.6%,无落子成苗植株(表3,图2)㊂2个回归居群植株保存率的T检验结果为t0.05=4.30<T=4.60<t0.01=9.93,差异显著,结实率的T检验结果T=19.3>t0.01=9.93,差异极显著㊂可见,在植株定植2周内人为活动干扰未及,适度的次生开发对植株成活的影响不大㊂但植株成活后在自然分布地的保存率,2个回归居群间有显著差异,开花结实差异极显著,叶片生长状况观测结果也呈现显著差异(表4)㊂原生森林生态居群的回归引种保存率及生长发育明显优于次生开发杜仲㊁草果林生态居群㊂也进一步明确:
由樟科(Lauraceae)樟属(CinnamomumL.)㊁木姜子属(LitseaLam.),木兰科(Magnoliaceae)拟单性木兰属(ParakmeriaHuetCheng),壳斗科(Fa⁃gaceae)石栎属(LithocarpusBl.)㊁青冈属(Cyclobal⁃anopsisOerst.),桦木科(Betulaceae)桤木属(AlnusL.),榆科(Ulmaceae)榆属(UlmusL.),桑科(Mora⁃ceae)榕属(FicusL.),远志科(Polygalaceae)远志属(PolygalaL.),茜草科(Rubiaceae)滇丁香属(LuculiaSweet.),野牡丹科(Melastomataceae)金锦香属(OsbeckiaL.),莎椤科(Cyatheaceae)莎椤(Gymnosphaeradenticulata),姜科(Zingiberaceae)豆蔻属(AmomumL.),荨麻科(Urticaceae)冷水花属(PileaLindl.),莎草科(Cyperaceae)莎草属(CyperusL.),秋海棠科(Begoniaceae)秋海棠属(BegoniaL.)等植物群落组成,及其植被茂密㊁郁闭度大㊁空气极其湿润的原生森林生态环境有利于古林箐秋海棠的生长和保存,是古林箐秋海棠的适生生境;由桦木科(Betulaceae)滇桤木(Alnusferdinandicoburgii),木兰科(Magnoliaceae)拟单性木兰属(ParakmeriaHuetCheng),八角回香科(Il⁃liciaceae)八角(Illiciumverum),杜仲科(Eucommi⁃aceae)杜仲(Eucommiaulmoides),姜科(Zingiber⁃ac
eae)草果(Amomumtsao⁃ko),忍冬科(Caprifoli⁃aceae)忍冬属(LoniceraL.)㊁接骨木(Sambucuswil⁃liamsii)㊁荚蒾(Viburnumamplifolium),锦葵科(Mal⁃vaceae)地桃花(Urenalobata),茶科(Theaceae)柃属
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表2㊀L9(34)正交试验及其统计分析结果Table2㊀
L9(34)orthogonaltestandstatisticalanalysisresults
试验号Testnumber
因素水平Factorslevels
A插穗Cuttingslip
B扦插基质CuttingmediumC激素处理HormonetreatmentD遮光率Shadingrate观测指标成苗率KPlantingrate(%)
11(一级脉楔形叶
Partoftheleafwithprimaryvein)1(珍珠岩Perlite)1(萘乙酸)1(50%)7121(一级脉楔形叶
Partoftheleafwithprimaryvein)2(腐殖土Humus)
2(2,4⁃D)2(70% 75%)231(一级脉楔形叶
Partoftheleafwithprimaryvein)
3(珍珠岩ˑ腐殖土PerliteˑHumus)
3(不处理Notreatment)3(80% 85%)742(二级脉楔形叶
Partoftheleafwithoutprimaryvein)1(珍珠岩Perlite)2(2,4⁃D)
3(80% 85%)1052(二级脉楔形叶
Partoftheleafwithoutprimaryvein)2(腐殖土Humus)
3(不处理Notreatment)1(50%)562(二级脉楔形叶
Partoftheleafwithoutprimaryvein)
3(珍珠岩ˑ腐殖土PerliteˑHumus)
1(萘乙酸)康托尔定理
2(70% 75%)5773(带柄叶
Partoftheleafwithpetiole)1(珍珠岩Perlite)3(不处理Notreatment)2(70% 75%)4383(带柄叶
Partoftheleafwithpetiole)2(腐殖土Humus)
1(萘乙酸)3(80% 85%)6993(带柄叶
Partoftheleafwithpetiole)
3(珍珠岩ˑ腐殖土PerliteˑHumus)
2(2,4⁃D)1(50%)16
K18012419792K2
72
7628102K3
128805586
K1平均値Averagevalue26.741.365.730.7K2平均値Averagevalue2425.39.334K3平均値Averagevalue
42.726.718.338.7RK18.716.0
56.4
8
㊀注:(1)生根成苗率(K)=生根成苗株数/插穗个体数ˑ100%;K1㊁K2㊁K3为各列中1㊁2㊁3水平的生根成苗率合计;RK表示全距(K1平均值㊁K2平均值㊁K3平均值中最大值减最小值)㊂(2)1-9号试验的插穗数量均为30,B因素3水平 珍珠岩ˑ腐殖土 表示珍珠岩和
腐殖土等量混合;C因素1㊁2水平的激素使用浓度均为100mg㊃L⁃1,切口浸蘸激素溶液立即扦插㊂
㊀Note:(1)Plantingpercent(K)=Totalnumberofrootedcuttings/Totalnumberofcuttingsˑ100%;K1wastotalofrootingrateineachcolumnofLevel1andsoforthK2,K3;RK=Range(DifferencebetweenthemaximumandtheminimumonbetweenK1,K2andK3averagevalues).(2)Numbersofcuttingsfromtest1-9areall30.Mixingratioofperliteandhumusis1ʒ1onFactorBLevel3;FactorCLevels1,2ofhormoneconcentrationsare100mg㊃L⁃1,incisiondippedinthehormonesolutionimmediatelycuttings.
(EuryaThunb.),蕨类植物(Pteridophyta)凤尾草(Pterismultifida)等,菊科(Compositae)紫茎泽兰(Eupatoriumadenophornm),禾本科(Gramineae)金茅属(EulaliaKunth.)㊁芒属(ErianthusMichaux)等组成的次生开发杜仲㊁草果林生态群落,及其植被稀疏㊁
郁闭度较小㊁光照略强的环境不利于古林箐秋海棠的生长发育和自然繁衍㊂
3㊀讨论与建议
3.1扦插繁殖的突破拯救了枯竭的古林箐秋海棠种质资源
中国科学院昆明植物研究所植物园秋海棠属植物种质资源保存基地于1998年从原生地引种
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587期李景秀等:濒危植物古林箐秋海棠的扦插繁殖及回归引种初探
青春的诗歌