结缕草属(Zoysia Willd.)植物为一种优良的暖季型草坪草,假俭草是起源于中国的最好的草坪草,两者均适合于低碳草坪、水土保持以及景观生态建设,然而,生根缓慢一直是其生产和应用的技术瓶颈。等离子体(Plasma)是除固态、液态、气态以外物质存在的第四种状态,是气体在加热或强电磁场作用下发生部分或全部电离产生的。等离子体主要由活性粒子、自由电子、带电粒子、紫外线、臭氧等组成。低温等离子体处理技术是一种新兴的物理农业技术。具有成本低、简便快捷、无污染等优点,目前已经规模化应用于农作物种子处理上,增产幅度可达6~26%。然而,未见开展过该技术促进生根的作用机制研究,同时,目前为止,也未见该技术处理营养体材料的效果包括生根效果的研究报道。

  草业研究中心以我所自主选育的优良结缕草选系-‘Z415-3’结缕草和假俭草优良品种-‘渝北’假俭草为研究对象,研究了不同功率低温等离子体(0~450 W)预处理对其匍匐茎生根的影响,并探讨了其生理机理。研究发现,低温等离子体显著促进两个草种匍匐茎生根,且300 W处理增幅最大。低温等离子体明显提高两个草种匍匐茎生根率,增加不定根数量、总根长、根表面积、根体积、平均根直径和根干重。进一步研究发现,低温等离子体促进结缕草和假俭草匍匐茎生根可能与低温等离子体提高匍匐茎通透性,促进水分和养分吸收;提高POD和PPO酶活性,降低IAAO酶活性,增加IAA含量;进而促进淀粉和蛋白质降解有关。研究结果不仅初步揭示低温等离子体促进结缕草和假俭草匍匐茎生根的机制,也将为低温等离子体在促进植物生长发育方面的应用和机理研究提供理论依据、启示和路径。相关研究论文“Rooting and Related Physiological Characteristics Responses to Stolon Cuttings Pre‑treatment by Cold Plasma in Centipedegrass (Eremochloa ophiuroides (Munro.) Hack.)” 和“Influence of low-vacuum helium cold plasma pre-treatment on the rooting and root growth of zoysiagrass (Zoysia Willd.) stolon cuttings”已于近期发表于SCI期刊Plasma Chemistry and Plasma Processing和Plasma Science and Technology。

  以上研究得到了江苏省科研条件与能力建设项目(No. BM2015019)和江苏省植物资源研究与利用重点实验室开放基金(No. BKJSPKLB201606)的资助。

  文章链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s11090-019-10003-y

       http://pst.hfcas.ac.cn/EN/10.1088/2058-6272/aaf368