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Effects of auxins on the rooting of Echeveria agavoides leaf cuttings

  • SHAO Huazheng ,
  • YE Shuiying
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  • School of Biological and Environmental Engineering, Jingdezhen University, Jingdezhen 333400, China

Received date: 2025-03-25

  Online published: 2025-12-17

Abstract

To explore the suitable types and concentrations of auxins for the rooting of Echeveria agavoides leaf cuttings, E. agavoides was used as the experimental material, a two-factor experiment was conducted using the soil culture method. Factor A was the type of auxin, with 3 levels set: A1 (indole-acetic acid, IAA), A2 (indole-butyric acid, IBA), and A3 (naphthalene-acetic acid, NAA). Factor B was the auxin concentration. 4 levels, B1 (50 mg/L), B2 (100 mg/L), B3 (150 mg/L), and B4 (200 mg/L), were set. Clear water was used as the control (CK), which are A1, A2, and A3 respectively, and corresponding clear water controls (CK1, CK2, and CK3) were set. There were a total of 15 treatments. The results showed that IAA, IBA, and NAA all promoted the rooting of E. agavoides leaf cuttings: in the IAA treatment group (50-200 mg/L), the average number of roots ranged from 3.8 to 18.0, the average root length from 10.78 to 16.33 mm, the maximum root length from 22 to 29 mm, the rooting rate from 40% to 80%, and the root system effect index from 8.193 to 58.788, among which the treatment A1B2 achieved the highest average number of roots, average root length, and root system effect index; in the IBA treatment group (50-200 mg/L), the average number of roots ranged from 1.2 to 11.4, the average root length from 5.25 to 13.77 mm, the maximum root length from 12 to 41 mm, the rooting rate from 20% to 100%, and the root system effect index from 1.260 to 31.396, with the treatment A2B4 showing the highest values in all indicators including average number of roots, average root length, maximum root length, rooting rate, and root system effect index; in the NAA treatment group (50-200 mg/L), the average number of roots ranged from 6.4 to 24.0, the average root length from 3.49 to 15.25 mm, the maximum root length from 7 to 27 mm, the rooting rate from 80% to 100%, and the root system effect index from 4.467 to 73.200, among which the treatment A3B1 exhibited the highest average number of roots, average root length, the maximum roots length, and root system effect index. The average root length and average root number of E. agavoides leaf cuttings reached the peak under treatments A1B2 and A3B1, while attaining the maximum under treatment A2B4. In conclusion, 50 mg/L NAA (treatment A3B1) and 100 mg/L IAA (treatment A1B2) exhibited good promotive effects on the rooting of leaf cuttings of E. agavoides. Considering production cost and practical application comprehensively, the 50 mg/L NAA treatment showed the optimal rooting effect on E. agavoides leaf cuttings and could be promoted for practical production.

Cite this article

SHAO Huazheng , YE Shuiying . Effects of auxins on the rooting of Echeveria agavoides leaf cuttings[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(23) : 41 -45 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.23.010

多肉植物具有种类繁多、形态优美、颜色丰富等特点,是近年来较受欢迎的观赏植物之一[1]。目前,抗逆性强、装饰效果好、多样性丰富的多肉植物广泛应用于城市的行道、花坛、公共广场、花园、小区的绿化中[2]。景天科作为多肉植物中重要科之一,种类繁多、管理方便、适应能力强,对干旱贫瘠土壤耐受性强,是当前应用较广泛的园林植物之一[3]
东云(Echeveria agavoides)属于景天科拟石莲花属,生长于戈壁悬崖[4]。拟石莲花属是景天科中一个非常重要的属,约有157种,目前拟石莲花属的多肉植物种类较丰富,通过现代杂交育种技术所培育出新品种也较多[5]。郜李彬等[6]研究表明,东云的叶片锋利,叶形以及叶片的着生方式与龙舌兰属植物相似,叶片排列整齐,叶尖与叶缘在温差大且阳光充足的环境中均会有艳丽的色彩,具有较高的观赏价值和收藏价值。何佳越等[7]研究表明,东云作为东云系列野生种杂交选育的优良园艺品种,普遍具有分株少、叶插扩繁成活率低的特征。部分东云系多肉的繁殖率低,难以满足市场的需求[8]
现代植物组织培养已广泛应用于农业生产中,但仍面临外植体的选择和消毒、培养基配方优化等诸多挑战[9]。与种子繁殖、植物组织培养等繁殖方式相比,叶插操作简单、成活率高且成本较低,更符合现代化大规模生产需求[10]。吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)等均能够有效促进植物生根[11],本研究探讨了不同生长素类物质对东云叶片生根率、根长及生根量的影响,为东云的快速繁殖提供科学性的实践依据,同时针对应施用何种类型和浓度的生长素类物质以有效缩短东云叶插繁殖周期这一问题提出具有参考价值的建议。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料包括东云、纯泥炭土、穴盘、多菌灵、IAA、IBA、NAA、天平、烧杯及玻璃棒等。

1.2 试验方法

使用不同浓度的IAA、IBA、NAA溶液处理东云叶片,通过测定不同处理下根长、生根率、不定根数量等筛选最适浓度。选取健康东云叶片,配置基质。采用生长素类物质种类(A)、用量(B)二因素试验[12]。A因素设3个水平,分别为A1(IAA),A2(IBA),A3(NAA);B因素设4个水平,分别为B1(50 mg/L)、B2(100 mg/L)、B3(150 mg/L)、B4(200 mg/L);以清水作为对照(CK)。按3×4二因素试验设计,共15个处理,每个处理5次重复。将东云叶片在不同浓度溶液中浸泡10 min,处理后放在阴凉通风处晾干,用斜插法放置于穴盘上。在扦插过程中土壤保持一定湿度。30 d后,将各组材料用清水冲洗干净,并使用Excel软件整理试验数据。

1.3 测定指标及方法

生根数量,以人工方式进行计数操作,且该计数重复2~3次,以确保数据的准确性与可靠性;根长,用直尺对每组试验材料的根长精准测量,随后计算平均根长。使用根系效果指数来评价扦插效果[13]。根系效果指数与生根率计算如式(1)~(2)。
根系效果指数=平均根长×根数/扦插总数
生根率(%)=有根的总株数/总株数×100

2 结果与分析

2.1 IAA溶液处理对东云叶插生根的影响

表1可知,IAA浓度变化对东云叶片扦插生根效果具有一定的影响。A1B2处理的生根数量最大,为18.0条;A1B2处理的平均根长为16.33 mm,在所有处理中表现最优;A1B1处理的最大根长最长,为29 mm;A1B3、A1B4处理的生根率最高,达80%;根系效果指数由高到低依次为A1B2、A1B4、A1B3、A1B1、CK1。综上,IAA在一定浓度范围内对东云叶片扦插生根具有促进作用,A1B2处理的生根效果最为理想,既能有效提高生根数量,又能增加根长。
表 1 IAA处理对东云叶插生根的影响
处理 平均根数/条 平均根长/mm 最大根长/mm 生根率/% 根系效果指数
A1B4 7.2 14.11 22 80 20.318
A1B3 4.0 13.80 25 80 11.040
A1B2 18.0 16.33 26 40 58.788
A1B1 3.8 10.78 29 60 8.193
CK1 2.1 4.36 6 40 1.831
图1可知,在不同浓度的IAA溶液处理下,东云扦插叶片的生根效果具有明显差异。其中最大根长随着IAA浓度的增加呈先上升后下降的趋势,A1B1处理的最大根长最大。平均根长与平均根数随着IAA浓度的增加,均呈先上升后下降再上升的趋势,A1B2处理的平均根长与平均根数均最大。
图1 IAA处理对东云叶插根长与根数的影响

2.2 IBA处理对东云叶插生根的影响

表2可知,A2B4处理在促进生根方面具有一定的优势,其平均根数、平均根长、最大根长、生根率均最大,分别为11.4条、13.77 mm、41 mm、100%。根系效果指数由高到低依次为A2B4、A2B3、A2B2、A2B1、CK2。其中,A2B4的根系效果指数最高,为31.396。综上,A2B4处理的生根效果最理想。
表2 IBA处理对东云叶插生根的影响
处理 平均根数/条

平均根

长/mm

最大根长/mm 生根率/% 根系效果指数
A2B4 11.4 13.77 41 100 31.396
A2B3 6.0 12.86 31 80 15.432
A2B2 1.8 7.13 12 20 2.567
A2B1 1.2 5.25 14 80 1.260
CK2 1.5 3.28 9 60 0.984
图2可知,随着IBA浓度(50~200 mg/L)的增加,东云扦插苗的平均根数、平均根长均呈现出正相关性,A2B4处理时平均根数与平均根长均最大。A2B1和A2B2处理的最大根长较低,A2B3和A2B4处理的最大根长较高。
图2 IBA处理对东云叶插根长与根数的影响

2.3 NAA处理对东云叶插生根的影响

表3可知,不同浓度NAA处理对东云扦插生根效果产生了一定的影响。经A3B1处理后,东云叶插苗的平均根数、平均根长以及最大根长均最高。A3B3处理的生根率最高,为100%。根系效果指数由高到低依次为A3B1、A3B2、A3B3、A3B4、CK3,由此可见,随着NAA浓度的增加,生根效果逐渐减弱。综合表明,NAA有利于东云叶插生根,且以A3B1处理的生根效果最理想。
表3 NAA处理对东云叶插生根的影响
处理 平均根数/条

平均根

长/mm

最大根长/mm

生根

率/%

根系效果指数
A3B4 6.4 3.49 8 80 4.467
A3B3 8.0 5.15 7 100 8.240
A3B2 9.8 12.53 18 80 24.559
A3B1 24.0 15.25 27 80 73.200
CK3 1.8 4.48 7 60 1.613
图3可知,随着NAA浓度的递增,东云叶插苗的平均根长和平均根数均呈先上升后下降的趋势,A3B1处理下平均根长、平均根数以及最大根长均达各自峰值。这表明A3B1处理对于东云叶插苗的生根效果最为理想。
图3 NAA处理对东云叶插根长与根数的影响

2.4 生长素类物质对东云叶插平均根长的影响

图4可知,不同浓度IAA、IBA处理的平均根长均高于CK,不同浓度NAA处理的平均根长除处理A3B4外也均高于CK,说明本试验设定的这些生长素类物质能在一定范围内促进东云叶插苗生根,其中A1B2处理下平均根长最大(16.33 mm)。东云叶插苗的平均根长随着IBA浓度增加而增长,A2B4处理下最大;随NAA浓度增加呈现先上升后下降的趋势,A3B1处理下最大;随IAA浓度增加呈现先上升后下降的趋势,A1B2处理下最大。表明并非生长素类物质的浓度越高,根长越长。其中A3B1处理下的东云叶插生根的平均根长仅次于A1B2处理组,其用量少效果佳,适宜东云促进根伸长方面的推广应用。
图4 生长素类物质对东云叶插平均根长的影响

2.5 生长素类物质对多肉东云叶插生根量的影响

图5可知,以A3B1处理的东云叶插的平均根数最多,达到24条,生根效果最好。叶插的生根数量越多意味着其生活力、抗逆性等方面越强。东云叶插的平均根数随着IBA浓度增加而增加,但在IAA、NAA的处理下,其平均根数随着其浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,在A1B2、A3B1处理下较大。综上,A3B1处理适宜应用于东云的叶插繁殖。
图5 生长素类物质对多肉东云叶插生根量的影响

3 结论

本研究表明,IAA、IBA、NAA(50~200 mg/L)对东云叶插生根效果均有一定的影响。A1B2处理的生根数量、平均根长、根系效果指数最高,分别为18.0条、16.33 mm、58.788;A2B4的平均根数、平均根长、根系效果指数最高,分别为11.4条、13.77 mm、31.396;A3B1的平均根数、平均根长、根系效果指数最高,分别为24.0条、15.25 mm、73.200。随着IAA浓度的增加,最大根长呈先升高后降低的趋势,A1B2处理下平均根长最长、生根数量最多、生根特性最好;随着IBA浓度的增加,根系效果指数呈逐渐升高的趋势,A2B4处理下平均根长最长、生根数量最多、生根特性最好;随着NAA浓度的增加,根系效果指数呈先升高后降低的趋势,A3B1处理下平均根长最长、生根数量最多、生根特性最好。
综合表明,50 mg/LNAA(A3B1)和100 mg/LIAA(A1B2)对东云叶插生根具有较好的促进效果,可提高生根量及根长,实践中可采用其提升东云的繁殖效率。考虑到生产成本和实际应用等多方面因素,50 mg/LNAA为适宜选择。
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