蒲公英切根萌芽特性研究

作者: 黄阳阳 石林君 田迎春 刘美玲 刘娜 王桂英 田磊 张丹 俎鹏飞

蒲公英切根萌芽特性研究0

摘    要:为明确蒲公英根是否具有繁殖能力及萌芽特性,以蒲公英肉质根为试材,采用2因素3水平试验和4因素3水平正交试验设计,研究了蒲公英根萌生新芽和新根的特性以及根段不同长度、粗度、取材部位和埋根方法对蒲公英根萌芽生长的影响。结果表明,蒲公英埋根后5 d即可萌芽,新芽最早形成于根横断面中心部位的韧皮部,且均从根段的生物学顶端萌生,根体侧方无萌芽能力。不同处理组合首芽出现时间5~19 d不等;20 d时出苗率最低为6.67%,最高已达100%,各因素对出苗率影响大小的顺序为埋根方式>根粗度>根长度>根段部位;40 d时出苗率最低为66.67%,最高为100%,对40 d出苗率影响大小的顺序为根长度>根粗度>根段部位>埋根方式。各因素不同水平整体表现为中上段>下段,中粗根和粗根>细根,根长4~6 cm >2 cm,埋根方式上表现为正立、平放>倒立,适合大田栽培的优选组合为根长4~6 cm、粗度0.5 cm以上、平放埋根。综上所述,蒲公英根有较强的繁殖能力,切根可作为种子繁育的拓宽途径应用于生产实践。

关键词:蒲公英;根段;埋根方法;出苗率

中图分类号:S647 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2023)11-112-10

Study on the sprouting characteristics of dandelion root cuttings

HUANG Yangyang1, SHI Linjun1, TIAN Yingchun1, LIU Meiling1, LIU Na1, WANG Guiying1, TIAN Lei1, ZHANG Dan1, ZU Pengfei2

(1. Langfang Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Langfang 065000, Hebei, China; 2. Handan Bureau of Horticulture and Forestry, Handan 056000, Hebei, China)

Abstract: To investigate the reproductive capability and germination characteristics of dandelion roots, a study was conducted using fleshy dandelion roots as the experimental materials. The two-factor three-level and four-factor three-level orthogonal experimental designs were employed to examine the characteristics of new shoot and root emergence, as well as the effects of root segment length, thickness, sampling location, and burial methods on dandelion root germination and growth. The results showed that dandelion could sprout within 5 days after burial. The new shoots first appeared in the cambium layer at the central part of the root's cross-section. Furthermore, all shoots emerged from the biological apex of the root section, while the lateral sides of the root did not have the ability to sprout. The appearance of the first sprouts varied from 5 to 19 days among different treatment combinations. At 20 days, the lowest emergence rate was 6.67%, while the highest reached 100%. The order of influence on emergence rate among the factors was as follows: burial method > root thickness > root length > root segment position. At 40 days, the lowest emergence rate was 66.67%, and the highest was 100%. The overall trend of different levels of each factor showed that the upper-middle segment > lower segment, medium-thick roots and thick roots > thin roots, root length of 4-6 cm > 2 cm, and upright or flat burial > inverted burial. The optimal combination for field cultivation was a root length of 4-6 cm, thickness of 0.5 cm or above, and flat burial. In conclusion, dandelion roots possess strong reproductive capability and can be utilized as an alternative approach for seed propagation in practical applications.

Key words: Dandelion; Root segment; Root burial method; Emergence rate

蒲公英为菊科(Asteraceae)蒲公英属(Taraxacum)多年生宿根草本植物,在我国从北到南分布较广。《中国植物志》(1999年版)记载,该属植物在我国有70个种1个变种,在具体分类上,根据叶形、瘦果、花型等特征分为17个组,每组1~13种代表植物[1]。《中华人民共和国药典》(2020年版)记录有76种[2-3]。全国各地栽培品种不尽相同,以药用成分含量高、产量高的大叶品种为首选[4]。但蒲公英兼具食用和药用价值,为国家卫健委规定的药食同源植物。近几年,蒲公英作为高端蔬菜和保健食材已成为一种新兴产业,传统吃法是用蒲公英叶子蘸酱、凉拌或做馅儿,产业化加工则是制作成根茶、叶茶和花茶,或制作蒲公英糕点、面条、咖啡、果露酒、饮料等。经检测,蒲公英含有人体所需的多种营养成分,有些营养价值甚至高于日常食用的普通蔬菜,如维生素C含量可达番茄的3.5倍,可溶性蛋白含量高于芹菜、黄瓜和茄子等蔬菜,水解氨基酸含量达16种之多,另外还含有磷、钾、钙、镁、铁、锌等矿质元素[5-7]。

蒲公英种子萌芽特性研究显示蒲公英种子没有休眠期[8-9],新采收的种子即可用于生产播种。但也有研究者发现,有的蒲公英新采收的种子有不发芽现象,即存在生理休眠现象[10]。休眠不一致导致生产上利用种子繁殖出现一个较大问题,就是有的蒲公英播种后长期不出苗或出苗不整齐。另外,对蒲公英种子繁殖特性的研究显示蒲公英存在多种生殖方式:有性生殖、兼性无融合生殖和专性无融合生殖[11]。有性生殖的花粉能在柱头上正常萌发生长,进入子房,而无融合生殖的花粉管在柱头上生长过程中发生弯曲、回折,到达子房前退化消失,因此无融合生殖不需要花粉的刺激[12]。因多数蒲公英以无融合生殖方式为主,连年的单性繁殖,导致细胞质单一,种子遗传性能下降,最终品质和产量受到影响[13-14]。

蒲公英的地下根为肉质根,长圆柱状或长圆锥状,有主根、侧根和须根。植物的肉质根有的可以作为种根进行埋根育苗,如药食兼用的怀山药,繁殖方法一般是用15~20 cm长的根段作种根[15],作为蔬菜的菊苣也可以采用切根繁殖法进行无性繁殖[16]。有的植物虽有肉质根,但却无法通过切段埋根获得新一代芽苗,如人参、桔梗等的根。蒲公英的根为肉质根,蒲公英带根和顶芽移栽很容易成活,萌生新叶[17],其根切段能否作为种根进行繁殖育苗的研究少见报道。为拓宽蒲公英种苗繁育的途径和方法,笔者对蒲公英肉质根切段繁殖方法进行了较为系统的研究,以期为生产提供详实有效的理论依据和技术方法。

1 材料与方法

1.1 时间和地点

试验地点位于河北省廊坊市安次区廊坊市农林科学院大刘庄试验基地,试验用蒲公英于2021年4月露地播种,2022年11月选取2年生健壮蒲公英,带根挖出,整体根长5~25 cm、根粗(直径)0.1~1.0 cm。去掉头部及叶片,将根剪切成不同长度的根段备用。试验于2022年11月17日在日光温室中进行,为排除土传病虫害对结果产生干扰,采用育苗容器埋根育苗。育苗容器选用长方形育苗盆,为长、宽、高为55 cm×32 cm×17 cm。育苗土选用无菌无虫的丹麦品氏泥炭土和国产蛭石,混合配比(体积比)为1∶1。土壤湿度控制在70%左右,过湿易导致烂根,过干不宜萌芽。

1.2 材料

廊坊市农林科学院近几年从全国范围内搜集野生及生产用蒲公英种质资源150余份,在建立资源圃的基础上对资源依据《中国植物志》及其他文献进行品种鉴定。供试蒲公英品种为蒙古蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.)[18-19],来源于河北省廊坊市农林科学院试验基地,该品种叶苦,叶片大,产量高。

1.3 试验设计

试验1:采用4因素3水平正交试验设计(表1),主要用来分析确定最优水平和最优组合及各因素水平的主次效应关系。4因素为:根段长度(因素A)、根段粗度(因素B)、根段部位(因素C)和埋根方式(因素D);每个因素设置3个水平,根段长度:2、4、6 cm,分别以A1、A2、A3表示;根段粗度即根直径:0.2~0.4 cm、0.5~0.7 cm、0.8~1.0 cm,分别以B1、B2、B3表示;依据根段在原种根上的部位分为:上部根段、中部根段、下部根段,分别以C1、C2、C3表示;埋根方式:正立(生物学顶端朝上)、平放、倒立(生物学顶端朝下),分别以D1、D2、D3表示。利用L9(34)正交表确立9个处理组合(表1)。

试验2:固定根段长度4 cm,对不同根段粗度(因素B)和埋根方式(因素D)进行了2因素3水平试验设计(表2),主要用来对切根上的新芽萌生初期、中期、后期进行调查,分析确定根段上新芽的萌生位置以及不同根粗度和埋根方式对萌芽出苗和再生新根的影响。

以上试验1和试验2每个处理组合均设30个根段,3次重复,株距5 cm、行距10 cm,埋根后覆土厚度2 cm。试验所用的蒲公英母株原种根及根的上段(C1)、中段(C2)、下段(C3)区分见图1-A,不同根段长度及粗度的切根见图1-B。

1.4 数据调查与处理

1.4.1 数据调查 调查不同处理组合所萌生的首个新芽顶土出苗时间(简称首芽时间),埋根后20 d和40 d时调查出苗株数;在萌芽初期、中期及芽苗生长后期对芽苗萌发、生长情况进行调查拍照;90 d时切片观察蒲公英老根及新生根茎横切面结构,确定芽分化和新根萌生位置。

首芽时间:埋根后至第1个萌芽出现所经历的天数;

出苗率/%=萌生新芽的根数/埋根总数×100。

1.4.2 数据分析 采用Excel 2019进行数据处理作图,采用极差分析法和综合评分法确定因素的最优水平和最优组合,用SPSS 24 对数据进行差异显著性方差分析,根横切面结构采用徒手切片法、用OLYMPUS CKX41观察。

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