黑木相思不同無性系生根性能比較*

裘珍飛

(中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所，廣東　廣州 510520)

?

黑木相思不同無性系生根性能比較*

裘珍飛

(中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所，廣東廣州 510520)

選取增殖培養(yǎng)中生長一致的單芽接入相同的生根培養(yǎng)基(1/2 MS+IAA 1.0mg/L+IBA 0.5mg/L)中，比較10個無性系組培苗生根性能。結(jié)果表明，3個無性系生根率90%以上，平均根數(shù)3.7條/苗以上，根長3.1cm以上；4個無性系生根率在50%～80%；其余3個無性系小于50%，平均根數(shù)2.1條/苗以下，根長不足1.0cm。苗高與生根率、生根數(shù)和根長的相關(guān)性隨不同無性系表現(xiàn)不一，但苗高總體平均值與生根率呈極顯著相關(guān)，與生根數(shù)和根長呈顯著相關(guān)。本研究為及時調(diào)整無性系增殖規(guī)模，最大限度開發(fā)生產(chǎn)潛能提供理論依據(jù)。

黑木相思；組培；無性系；生根性能

黑木相思(Acaciamelanoxylon)為相思類最高大喬木之一，最高可達(dá)35m，胸徑1～1.5m，原分布區(qū)從澳大利亞東部昆士蘭經(jīng)南澳往南伸延至塔斯馬尼亞，南緯16°～43°，垂直分布從海平面附近直至內(nèi)陸1 500m。黑木相思木紋美麗，材質(zhì)好，具有固氮根瘤，枯落物豐富，改土性能好，引進(jìn)中國后在廣東、福建、廣西、海南等地成功種植[1]。通過二十多年的栽培經(jīng)營，黑木相思的適應(yīng)性、速生性、經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益逐漸被研究認(rèn)識。10年生黑木相思樹高15.97m，胸徑17.7cm，經(jīng)濟(jì)效益是桉樹的5倍[2]。近幾年，中國南方多地出臺限種桉樹政策，黑木相思作為優(yōu)良替代樹種越來越受到造林公司和林農(nóng)的青睞，苗木出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。黑木相思原分布緯度跨度大，采用引進(jìn)的種子繁殖，容易出現(xiàn)種源與氣候條件不匹配的情況，導(dǎo)致人工林生長不良和保存率低下[3]。盡快繁育優(yōu)良無性系苗木成了黑木相思人工林規(guī)?；l(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

國內(nèi)黑木相思組培研究始于20世紀(jì)90年代末期，21世紀(jì)以來福建農(nóng)林大學(xué)多位碩士研究生開展了黑木相思組培研究，但不同無性系生根配方差異大[4～5]，應(yīng)用于生產(chǎn)實踐規(guī)?；a(chǎn)苗木很少。組培生產(chǎn)中，推廣和應(yīng)用單一優(yōu)良無性系，可能存在人工林潛在的威脅。黑木相思容易得葉尖枯病[6]，相思類樹種也有干枯萎病的發(fā)生[7]，因此采集較多數(shù)量的優(yōu)良無性系是必要的。組培苗生根是組培中一個重要環(huán)節(jié)，無性系的生根性能直接決定著組培苗的生產(chǎn)成本和規(guī)?；l(fā)展。桉樹中的鄧恩桉(Eucalyptusdunnii)，因其生根困難[8]，優(yōu)樹難以實現(xiàn)組培苗規(guī)模化，制約了鄧恩桉無性系的造林進(jìn)程。研究不同無性系生根性能，可加快黑木相思優(yōu)良無性系的推廣應(yīng)用，為不同無性系采用不同的無性系化途徑提供依據(jù)。

1　材料和方法

1.1材料

在肇慶北嶺山黑木相思優(yōu)樹2～3年生根蘗保存林中，采集當(dāng)年生嫩枝，建立無菌外植體，經(jīng)誘導(dǎo)出芽后繼代增殖10～12次，以增殖苗單芽為本試驗的材料。

1.2方法

1.2.1苗木的增殖培養(yǎng)

選擇10個黑木相思優(yōu)良無性系無菌繼代苗培養(yǎng)在相同的增殖培養(yǎng)基上，繼代周期25d。

1.2.2不同無性系的生根性能比較

切取增殖苗中單芽(苗高1.5～2.5cm，有葉，有頂芽)，培養(yǎng)在相同的生根培養(yǎng)基中，每瓶接種10株，每個無性系接種120～140株，3個重復(fù)，30d后統(tǒng)計生根率、根數(shù)、根長。

1.2.3不同苗高無性系生根力比較

切取不同無性系不同苗高(<1.5cm、1.5～2.5cm、2.5～3.5cm、>3.5cm)增殖單芽，分別培養(yǎng)在相同的生根培養(yǎng)基上，每一苗高根據(jù)切割的不同數(shù)量，接種15～60株，30天統(tǒng)計生根率、根數(shù)、根長。

1.2.4培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件

增殖培養(yǎng)基為MS+6-BA0.3mg/L+IBA0.2mg/L，生根培養(yǎng)基為1/2MS+IAA 1.0mg/L+IBA0.5mg/L。上述培養(yǎng)基分別附加白糖30g/L，瓊脂5.8g/L，pH值調(diào)至5.8。培養(yǎng)基分裝后在1.1kg/cm2高壓，121℃高溫下滅菌18min。培養(yǎng)室溫度為23～27℃，白天附加2 000Lx人工光照10h。

1.3統(tǒng)計及分析方法

生根率=生根苗數(shù)/接種苗數(shù)×100%，根數(shù)統(tǒng)計為苗木基部萌發(fā)的主根數(shù)量，根長測量為每條主根基部到根尖的長度，總根長為每苗主根數(shù)量×其根長。用Excel對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行基本處理，采用SPSS統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。

2　結(jié)果與分析

2.1不同無性系生根性能

對10個黑木相思無性系生根率、生根數(shù)和總根長等生根指標(biāo)進(jìn)行方差分析表明，無性系間都呈極顯著差異，進(jìn)一步LSD檢驗(表1)可見：10個無性系中最大生根率(9號無性系)與最小生根率(52號無性系)相差63.5%，說明由于基因型的差異導(dǎo)致黑木相思無性系生根難易不同。10個無性系中，生根率達(dá)90%以上的無性系有3個，占培養(yǎng)無性系的30%；生根率達(dá)50%～80%的無性系有4個，占總比40%；生根率低于50%的無性系有3個，占總比30%。生根率大于90%的無性系(8、9、47)，生根條數(shù)3.7條/苗以上，根長3.1cm以上，表現(xiàn)出較強的生根能力；而生根率小于50%的無性系(52、3、24)，根長未達(dá)到1.0cm，表現(xiàn)出根系難以生長，活力不足。

表1　黑木無性系生根指標(biāo)Tab.1　Rooting performance of Acacia melanoxylonwith different clones

注：表中數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列中有1個相同標(biāo)記字母表示差異不顯著，沒有相同標(biāo)記字母表示差異極顯著(P<0.01)。

2.2不同無性系苗高與生根率的相關(guān)性

由于52號無性系生根率較低，根數(shù)和根長缺失數(shù)多，因此不參與相關(guān)性分析。對9個黑木相思無性系苗高與生根率的相關(guān)性分析(表2)顯示，1個無性系的苗高與生根率顯著相關(guān)，4個無性系的苗高與生根率極顯著相關(guān)，而4個無性系的苗高與生根率相關(guān)不顯著。其中一個現(xiàn)象為：生根率較高的無性系(9、47、8)和生根率較低的無性系(6、3)，苗高與生根率相關(guān)性弱；而生根率中等的無性系(17、20、14)苗高與生根率相關(guān)性強。這說明生根容易或難的無性系，不論苗木大小、高矮，都容易或難生根，而生根率中等的無性系，可通過壯苗培養(yǎng)，促進(jìn)苗高生長，進(jìn)一步提高生根率。

表2　不同無性系苗高與生根率相關(guān)性Tab.2　Correlation of the seedling height and rooting rate of different clones

注：表中數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤，**表示在0.01水平顯著相關(guān)，*表示在0.05水平顯著相關(guān)，下同。

2.3不同無性系苗高與生根數(shù)的相關(guān)性

9個黑木相思無性系苗高與生根數(shù)的相關(guān)分析(表3)表明，6個無性系苗高與生根數(shù)呈極顯著相關(guān)，而3個無性系不相關(guān)。一個現(xiàn)象為生根率較高的無性系(9、47、8、17)苗高與生根數(shù)相關(guān)性強，生根數(shù)隨著苗高增大而增大效應(yīng)顯著，而生根率較低的無性系(20、14、6、24、3)苗高與生根數(shù)的相關(guān)性表現(xiàn)不一。

表3　不同無性系苗高與生根數(shù)相關(guān)性Tab.3　Correlation of the seedling height and root number of different clones

2.4不同無性系苗高與根長的相關(guān)性

9個黑木相思無性系苗高與總根長的相關(guān)分析(表4)表明，4個無性系苗高與根長相關(guān)性極顯著，2個無性系相關(guān)性顯著，而3個無性系相關(guān)性不顯著。其中生根率較高的無性系(9、47、8、17、20)相關(guān)性顯著，而生根率較低的無性系(14、24、3)苗高與總根長相關(guān)性較弱。

表4　不同無性系苗高和總根長相關(guān)性Tab.4　Correlation of the seedling height and root length of different clones

2.5整體平均苗高與生根指標(biāo)相關(guān)分析

綜合所有無性系苗高和生根指標(biāo)相關(guān)分析(表5)表明，苗高與生根率相關(guān)性極顯著，與根數(shù)和根長相關(guān)性顯著。生根率與生根數(shù)之間呈極顯著相關(guān)，而與根長不相關(guān)。根數(shù)與根長之間呈極顯著相關(guān)。說明在黑木相思組培生根中，隨苗高增大，生根率相應(yīng)增大，苗木的根數(shù)和根長也略有增加。生根率高，即生根容易的無性系根數(shù)較多。生根數(shù)量多的苗木，根長亦長。

表5　苗高與無性系整體生根指標(biāo)相關(guān)分析Tab.5　Correlation analysis of root traits and height of seedlings

注：** 表示在0.01水平顯著相關(guān)，* 表示在0.05水平顯著相關(guān)。

3　結(jié)論與討論

3.1結(jié)論

黑木相思10個優(yōu)良無性系生根力表明：3個無性系生根率90%以上，且平均根數(shù)3.7條/苗以上，根長3.1cm以上，生根力較強；而3個無性系生根率50%以下，根長不足1.0cm，生根能力弱；另4個無性系生根率在50%～80%之間。

黑木相思增殖苗形態(tài)大多為苗桿細(xì)、節(jié)間長、葉量少。苗高與生根率、生根數(shù)和根長的相關(guān)性隨不同無性系表現(xiàn)不一。大致的規(guī)律為：生根率90%以上或50%以下的無性系，苗高與生根率相關(guān)性弱，生根率50%～90%的無性系苗高與生根率相關(guān)性強。苗高與生根數(shù)、根長以生根率較高的無性系相關(guān)性強，生根率低的無性系相關(guān)性弱。黑木相思9個無性系苗高總體平均值與生根率呈極顯著相關(guān)，而與根數(shù)和根長呈顯著相關(guān)。

3.2討論

以往研究組培苗生根主要集中于培養(yǎng)基配方研究，黑木相思大多無性系生根較難，一般需要2～3種激素聯(lián)合培養(yǎng)，且要求激素總用量為1.5～2.5mg/L[4～5]。本研究也開展各種生根配方試驗，發(fā)現(xiàn)部分無性系始終難以獲得較高的生根率，因此還需對不同基因型和苗木高度開展生根性能的研究。

基因型是決定試管苗生根力的一個重要因素。8種槐樹生根率研究表明，生根率高的金葉槐(Sophorarubrifbra‘Jinye’)是低的紅花槐(Sophorajaponica)的2倍以上[9]，36個杉木(Cunninghamialanceolata)無性系篩選出5個增殖倍數(shù)2.2以上、生根率50%以上的無性系[10]。黑木相思10個無性系組培苗，3個無性系生根力強，容易實現(xiàn)組培規(guī)?；a(chǎn)，而生根率較低的無性系需進(jìn)一步開展研究。可采取的主要措施有：(1)有針對性優(yōu)化培養(yǎng)基及激素組合；(2)重新采集當(dāng)年生根蘗萌條為外植體組培。外植體的部位和年齡對組培生根產(chǎn)生影響，黑木相思以根蘗萌條為外植體，生根率高[11]，而本試驗采集2～3年根蘗苗當(dāng)年生枝條為外植體，這也可能導(dǎo)致部分無性系生根性能下降；(3)采用無根苗直接移植或瓶外生根。從前期的苗圃移植經(jīng)驗中，黑木相思無根苗只要具有2.0cm以上苗高和一對展開的羽狀復(fù)葉，移植容易成活。劉麗已從激素處理、移植基質(zhì)及光照時間和強度對瓶外生根開展一些研究[5]，因此無根苗直接移植或?qū)ζ溥M(jìn)行適當(dāng)?shù)募に靥幚砗笠浦彩请y生根無性系生產(chǎn)的可行辦法。無根苗移植對苗圃管理提出更高要求，特別是水分、光照和溫度等方面還需要進(jìn)行詳細(xì)的試驗。

芽苗的高度對生根有一定的影響。厚莢相思(Acaciacrassicarpa)以芽莖長度為1～1.5cm的短莖比較容易生根[12]。而黑木相思可以根據(jù)不同無性系分別選擇，如生根力強的3個無性系，苗高1.5cm的單芽都適合生根，而生根力中等的無性系(17、20、14、24號)應(yīng)盡量選擇苗高2.5cm的單芽生根，有利于提高生根率。

[1]白嘉雨,周鐵峰,侯云萍.中國熱帶主要外來樹種[M].昆明:云南科技出版社,2011:145-156.

[2]劉建潮.黑木相思引種栽培技術(shù)及效益分析[J].廣東林業(yè)科技,2012,28(1):100-103.

[3]吳清,曾炳山,陳考科,等.黑木相思無性系早期選擇[J].廣東林業(yè)科技,2014,30(6):40-44.

[4]王盼盼.黑木相思不同優(yōu)良無性系組培快繁技術(shù)比較研究[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2011.

[][]

[5]劉麗.不同黑木相思優(yōu)良無性系的組織培養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué)，2013.

[6]韋繼光,秦武明,黃勇,等.廣西高峰林場相思樹的真菌病害調(diào)查[J].菌物研究,2006,4(4):42-48.

[7]戴玉成,吳興亮,魏玉蓮,等.中國海南臺灣相思樹干基腐朽病[J].林業(yè)科學(xué)研究,2004,17(3):352-355.

[8]歐陽磊.鄧恩桉組培生根影響因子的研究[J].福建林學(xué)院學(xué)報,2006,26(1):78-82.

[9]王關(guān)林,劉秀梅,方宏筠,等.蝶形花亞科8種槐樹的組織培養(yǎng)及再生能力的基因型效應(yīng)[J].園藝學(xué)報,2005,32(5):844-848.

[10]歐陽磊,鄭仁華,翁玉榛.杉木優(yōu)良無性系組培快繁技術(shù)體系的建立[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,31(3):47-51.

[11]蘇錦強,張方秋.黑木相思根蘗促萌及組培繁育技術(shù)研究[J].廣東林業(yè)科技,2008,24(3):42-45.

[12]陳翔.卷莢相思和厚莢相思組培生根影響因素研究[J].福建林業(yè)科技,2012,39(3):108-110.

The Rooting Performance of Different Clones of Acacia melanoxylon

QIU Zhen-fei

(Research Institute of Tropical Forestry，Chinese Academy of Forestry，Guangzhou Guangdong 510520，P.R.China)

Ten fine clones ofAcaciamelanoxylonwere rooting cultured by using single uniformly growing sprouts that were cut from subculture to investigate their rooting performance. In the same rooting medium (1/2MS+IAA1.0 mg/L+IBA0.5 mg/L ), three out of ten clones had the rooting rate above 90%, average root number above 3.7 per seedling, and root length above 3.1 cm;four had the rooting rate of 50%～80% while that of the other three were below 50%.Clones with the rooting rate smaller than 50% had the average root number below 2.1 per seedling and root length below 1.0 cm.The relation between average seedling height and rooting rate,root number and root length were different because of different clones, but in general, the correlation between the average seedling height and the rooting rate were extreme significant , and significant between the average seedling height and the number & length of root. This research provided a theoretical basis for the scale production of different clones, and was helpful to improve productivity.

Acaciamelanoxylon；tissue culture；clones；rooting performance

10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.05.002

2015-11-17

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項目(2014KJCX010)。

裘珍飛(1966-)，女，高級工程師，主要從事熱帶林木組織培養(yǎng)和生物技術(shù)研究。E-mail：QZF5702@163.com

S 792.99;S 723

A

1672-8246(2016)05-0008-05