| (碳酸酐酶)的催化作用下迅速转化为二氧化碳。结果,叶绿体基质中的二氧化碳浓度和作为二氧化碳固定酶的核酮糖二磷酸羧酶的基质浓度变高,刺激光合作用,从而提高了材料的生根能力。
此外,氧溶液促进材料生根的作用机理如下:首先,当氧溶液提供给材料时,氧气浓度要高于大气压中氧分压下溶于水中的氧气浓度。然后,在由细胞构成的植物体内部和植物体外周形成浓度梯度,结果氧气扩散并进入离体材料。材料由此获得氧气作为维持生命所需要的能量。也就是说,NADH和FADH2产生电子,例如,糖酵解、脂肪酸氧化或柠檬酸循环,通过系列电子载体传递给氧气,生成ATP。需要生物聚合体生物合成或其它能量的反应通过与该ATP水解结合而得以实现。氧气的供给提高了各种生物聚合体的合成或加速了其它新陈代谢,从而提高了材料的生根能力。同时进入基质的富氧水为切口环境也创造了充足的有氧呼吸空间,大大降低了因切口厌氧而造成的腐烂现象。
至于植物叶片中的光呼吸作用,氧气和CO2竞争作为CO2固定酶的核酮糖二磷酸羧酶的基质,并相互抑制其它基质的反应。即植物在高浓度氧气的气体环境下得到光,植物的光呼吸会提高,其成为依据植物种类的由于光呼吸而降低植物生物量的一个因子。因而,向材料喷雾氧溶液,最好选在光照阴暗或黑暗期,或采用基质灌溉法供给,让离体材料切口直接吸收氧溶液,但为了考虑生产的实用性,我们也可用弥雾法,只是做到白天稍少黑夜稍多即可。
为了说明这两种供液供气法对生根的促进作用,特选一些较难生根的木本植物为例进行试验证明,但它的运用是具有普遍性的,不管哪种类型的植物,都有促进生根与壮苗效果,现把该技术作为植物快繁技术中一项重要的补充技术来运用。以下选择难生根的蓝桉与耳形金合欢为例布置以下试验。
试验1:从耳形金合欢两年生的树体上,取下带叶枝梢制成一叶一芽或一叶两芽的离体材料,经消毒与生根处理后,快繁于以珍珠岩为基质的智能化苗床中,并于计算机上设定喷雾程序,有光照的白天,每隔1小时喷碳酸水60秒钟,碳酸水的CO2浓度为2400ppm,在整个育苗期内如此循环,另两组处理,材料相同,喷雾的方式也相同,一组为喷含氧量为60ppm的富氧水,一组为喷自来水处理。经48天后检查成活率,结果如下:
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试验 |
喷雾溶液 |
生根率(%) |
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A |
二氧化碳 |
100 |
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B |
氧 |
80 |
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C |
自来水 |
70 |
注:各处理随机取离体材料100个。
试验2:从二年生的蓝桉上,取下幼嫩枝制作成离体材料,经消毒与生根处理后,快繁于以珍珠岩为基质的苗床中,开启计算机系统,并设定喷雾供液程序,CO2溶液(2100ppm)以见干即喷的方式,就是利用智能叶片传感器来实现,白天大约15~20分钟一次,每次约60秒。富氧水(40ppm)的供给,以每隔8小时灌溉基质一次的方式供给。另外,单纯喷与灌自来水的对照也采取相同的供给方式,经43天后统计成活率,结果如下:
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试验 |
离体材料数 |
生根数 |
生根率(%) |
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碳酸水与富氧水结合 |
100 |
73 |
73 |
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自来水 |
100 |
0 |
0 |
通过上述证明,不管是单纯供CO2水与富氧水还是两者结合,都能大大提高离体材料的生根率,这对于难生根的植物来说是种极为有效的方法,对于易生根的植物也可以使苗的根系更发达,植株更壮。 |