山桐子繁殖技術(shù)研究進(jìn)展

陳吉喜，單丹丹，頓春垚，3

（1.宣恩縣林業(yè)局，湖北 宣恩 445500；2.恩施土家族苗族自治州林業(yè)科學(xué)研究院，湖北 恩施 445000；3.國(guó)家林業(yè)草原山桐子工程技術(shù)研究中心，湖北 利川 445400）

山桐子（Idesia polycarpaMaxim.）屬于大風(fēng)子科山桐子屬落葉喬木，可作為用材和園林觀賞樹種，其果實(shí)、種子均含油，其油為半干性油，可代桐油，亞油酸含量較高。山桐子在陜西省、四川省、湖北省具有長(zhǎng)期食用歷史，2017 年10 月，中國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會(huì)山桐子發(fā)展分會(huì)組織專家組論證，已將山桐子產(chǎn)品定名為油葡萄（山桐子）產(chǎn)品，2020 年9 月，國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)將油葡萄（山桐子）油列入普通食品管理［1］。21 世紀(jì)以來，學(xué)者對(duì)山桐子的開發(fā)與應(yīng)用研究方興未艾，現(xiàn)參考山桐子繁殖與栽培技術(shù)對(duì)已發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，以便為國(guó)內(nèi)外山桐子繁殖研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 山桐子有性繁殖方法

種子育苗（實(shí)生育苗）是山桐子育苗繁殖的重要手段，但自然發(fā)芽率低，嚴(yán)重影響了山桐子的推廣和應(yīng)用。為提高山桐子種子育苗效果，學(xué)者從不同角度做了諸多研究，力求尋找山桐子最適宜的種子育苗方法。

1.1 種源選擇

不同種源山桐子在生長(zhǎng)發(fā)育過程中有一定差異。吳慧源［2］選擇湖南省、四川省、河南省、貴州省、江西省和江蘇省6 個(gè)種源山桐子苗木，觀測(cè)記錄其生長(zhǎng)情況，結(jié)果顯示1 年生苗木生長(zhǎng)差異顯著，河南省種源山桐子整體生長(zhǎng)情況較好，江西省種源山桐子較差，很大概率與試驗(yàn)地有關(guān)；2 年生苗木生長(zhǎng)差異不顯著，分析其原因可能是6 個(gè)種源山桐子均處在大陸性氣候環(huán)境。張小雪等［3］也選擇以上6 個(gè)種源山桐子苗木進(jìn)行2 年生山桐子生長(zhǎng)規(guī)律差異性分析，結(jié)果與吳慧源［2］研究結(jié)論基本一致，并認(rèn)為山桐子頂芽萌發(fā)的早晚與頂芽有效低溫有關(guān)，緯度越低種源的山桐子頂芽萌發(fā)越早。

1.2 種子采集

山桐子果實(shí)于秋季成熟，當(dāng)果實(shí)呈紅色或橘黃色時(shí)可采集。采集母樹要求樹齡15～30 年，樹勢(shì)較好、病蟲害發(fā)生率低、種子飽滿。將果實(shí)置于通風(fēng)室內(nèi)熟化一段時(shí)間后，連果皮將種子儲(chǔ)藏到翌春使用，也可用水浸泡后擦破果皮篩出種子，將種子進(jìn)行沙藏（層積處理）或干藏，待翌年播種使用。

1.3 種子處理

劉曉敏［4］認(rèn)為山桐子表皮結(jié)構(gòu)細(xì)致堅(jiān)硬，且被有蠟質(zhì)，阻礙了種子吸水，不進(jìn)行脫蠟處理的種子發(fā)芽率幾乎為0，并通過試驗(yàn)得出，山桐子種子在30 ℃下浸種24 h 后于25 ℃下催芽，且浸種時(shí)添加200 mg∕L 的GA3萌發(fā)效果較好。但孫雪梅［5］通過對(duì)種子結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，未在種子表皮發(fā)現(xiàn)油脂，且細(xì)密的結(jié)構(gòu)以及表面的蠟質(zhì)并不會(huì)影響種子吸水，與劉曉敏［4］觀點(diǎn)相反，并通過探究不同激素種類和濃度處理對(duì)山桐子種子萌發(fā)的影響發(fā)現(xiàn)，激素處理對(duì)山桐子種子發(fā)芽率影響不大，GA3浸種可有效促進(jìn)種子發(fā)芽勢(shì)，在生產(chǎn)上可采用300 mg∕L 的GA3處理。錢學(xué)射等［6］認(rèn)為，在山桐子播種前，用粉碎機(jī)將果皮與種子分離，濾出種子并用清水漂洗3 d，再分別用堿水和稻草灰水浸泡4 h，最后用清水浸泡并搓洗，種子發(fā)芽率可達(dá)20%。黎彥章等［7］在大田苗木繁殖中開展浸種試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，山桐子種子浸種后發(fā)芽率與對(duì)照組的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但以不同浸種材料去除種子表層蠟質(zhì)對(duì)種子萌發(fā)率影響差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與錢學(xué)射等［6］的觀點(diǎn)不完全一致。祝志勇［8］進(jìn)行了種子處理試驗(yàn)，結(jié)果顯示將種子與細(xì)沙混合后用炒茶機(jī)研磨可有效去除種子表面蠟質(zhì)。沈羊城［9］進(jìn)行了山桐子種子高效萌發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)2 min 70%的乙醇+5 min 0.1%氯化汞+10 min 過氧化氫處理可有效對(duì)種子消毒，無菌苗種子發(fā)芽率高達(dá)90%，且長(zhǎng)勢(shì)均勻；在低溫層積前，以20%過氧化氫處理10 min，山桐子種子發(fā)芽率可達(dá)78%，且苗木較一致。

1.4 基質(zhì)處理

周彥超等［10］認(rèn)為宜采用草炭∶珍珠巖=2∶1 的基質(zhì)，將草炭在陽光下暴曬2 h 殺菌、殺蟲，水洗去除珍珠巖中的雜質(zhì)后方可使用。將草炭土和珍珠巖混勻后，用70%百菌清800 倍液殺菌。宋小軍等［11］認(rèn)為大田育苗時(shí)宜選擇背風(fēng)向陽、利于排灌的緩坡。育苗床土壤每公頃采用37.5 kg 5%辛硫磷顆粒劑與300～375 kg 細(xì)砂、廄肥或煤渣拌勻后翻入土壤，苗床高度為20～25 cm、寬度為100～120 cm。播種前對(duì)苗床土壤噴灑硫酸亞鐵溶液或3‰～5‰高錳酸鉀溶液消毒。

1.5 播后管理

祝志勇等［12］試驗(yàn)研究報(bào)道，在7 月（即山桐子幼苗緩生期）對(duì)山桐子幼苗進(jìn)行移植，對(duì)苗高生長(zhǎng)有顯著影響，移植初期對(duì)根莖生長(zhǎng)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，后期無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，認(rèn)為移植育苗使幼苗分配到更多生長(zhǎng)空間，可有效提高經(jīng)濟(jì)效益。宋小軍等［11］認(rèn)為山桐子播種后苗床應(yīng)保持一定水分，萌發(fā)后以“一干一濕”的方式控制水分，促進(jìn)木質(zhì)部生長(zhǎng)。幼苗期易感染莖腐病，應(yīng)及時(shí)打開覆蓋的薄膜保持空氣流通，采用50%多菌靈稀釋500～800 倍液噴灑防治。幼苗期蟲害主要有啃干性害蟲，將0.30～0.75 kg∕hm250%辛硫磷乳油加適量水，拌入餌料對(duì)害蟲進(jìn)行誘殺。

2 山桐子無性繁殖方法

山桐子種子細(xì)小，且種子具有休眠特性，播種繁殖發(fā)芽率低，產(chǎn)量降低，嚴(yán)重影響山桐子的推廣和應(yīng)用［3］。無性繁殖既可以提高山桐子的繁育效率，又可以保留優(yōu)良性狀，是良種選育和推廣的重要手段。目前，山桐子無性繁殖的主要方法有嫁接繁殖、扦插繁殖和組織培養(yǎng)。

2.1 嫁接繁殖

嫁接育苗是林木生產(chǎn)中極其重要的繁殖方式，能保持原品種的優(yōu)良性狀，同時(shí)也能促進(jìn)提前開花結(jié)果。李欣等［13］春季用北京植物園采集的豐產(chǎn)型山桐子單株接穗，與從四川省引進(jìn)的大果型接穗采用劈接法嫁接并獲得成功；研究發(fā)現(xiàn)山桐子嫁接成活首先要接穗充實(shí)，髓心小，其次是將接口先用塑料條捆緊，而后圍一圈紙，再用黑色地膜將上端封口包住，使接穗和嫁接傷口處于黑暗條件，起到保持空氣濕度的作用，在溫度20～30 ℃、濕度接近飽和的條件下，愈傷組織在砧木和接穗接觸處形成層產(chǎn)生。楊朗生等［14］就不同地徑砧木對(duì)山桐子嫁接苗生長(zhǎng)特性的影響情況進(jìn)行了研究，試驗(yàn)中砧木取自春季1 年生實(shí)生苗，嫁接方法為枝接，結(jié)果顯示地徑為7～9 cm 的大規(guī)格砧木組嫁接苗成活率和保存率均較高，且接穗粗度、樹高、冠幅、枝條數(shù)量、最長(zhǎng)枝長(zhǎng)度、最長(zhǎng)枝粗度、葉長(zhǎng)、葉寬、單葉面積、單株葉片數(shù)量、葉面積指數(shù)與砧木地徑均呈正相關(guān)。陳耀兵等［15］2—8 月采用2 年生實(shí)生苗木為砧木和15 年生已結(jié)果的山桐子母樹枝條為接穗進(jìn)行嫁接試驗(yàn)，共做了枝接中的切接、劈接、腹接與芽接中的嵌芽接、“T”形芽接5 種不同嫁接方法，結(jié)果顯示切接是山桐子嫁接的最佳方法，成活率高達(dá)85%，且生長(zhǎng)勢(shì)良好。

2.2 扦插繁殖

在無性繁殖中扦插繁殖的應(yīng)用較多，扦插繁殖在繁殖速度、操作程序、經(jīng)濟(jì)性上均具有優(yōu)勢(shì)，扦插繁殖一般可分為莖插、葉插和根插等，前人通過試驗(yàn)從不同方面研究了影響山桐子扦插繁殖效果的因素，為山桐子扦插繁殖提供理論支撐。

2.2.1 激素處理 祝志勇［8］認(rèn)為激素處理后的硬枝和嫩枝扦插繁育山桐子是可行的，并將不同繁殖方法比較分析后得出，種子育苗是山桐子種苗繁育的最佳方法，采用根系扦插繁殖其次。劉曉敏［4］認(rèn)為100 mg∕L 的ABT 生根粉浸泡根段30 min 后扦插，萌芽率高達(dá)92%。盧翔等［16］發(fā)現(xiàn)在常規(guī)條件下，山桐子硬枝扦插和嫩枝扦插都很難生根，在生產(chǎn)應(yīng)用上推廣性較差，但通過激素處理可以顯著提高生根率，與祝志勇［8］的結(jié)論一致。激素種類為商業(yè)用ABT 生根粉，濃度100 mg∕kg，處理12 h 是硬枝扦插生根率較高的組合，激素濃度對(duì)山桐子硬枝扦插生根率影響最顯著；選用濃度200 mg∕kg 的IBA 激素是山桐子嫩枝扦插生根率較高的組合；激素種類對(duì)山桐子扦插生根影響不明顯，因此各種激素均可采用。王海洋［17］認(rèn)為山桐子硬枝扦插成活率最高的組合為插穗在濃度為2 000 mg∕kg 的ABT 1 號(hào)中速蘸30 s，成活率可達(dá)79.33%；ABT 濃度對(duì)山桐子嫩枝扦插影響不顯著，總體來說ABT 濃度為2 000 mg∕kg 時(shí)扦插效果最好。陳耀兵等［18］認(rèn)為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度對(duì)山桐子嫩枝扦插成活率的影響遠(yuǎn)大于其他因素，采用200 mg∕kg NAA嫩枝扦插效果最好，采用100 mg∕kg IBA 硬枝扦插效果最好。孫雪梅［5］研究發(fā)現(xiàn)IBA 溶液處理后的插穗生根率明顯提高，但各濃度之間無顯著差異，建議實(shí)際應(yīng)用中采用500 mg∕L。

2.2.2 枝條選擇 祝志勇［8］發(fā)現(xiàn)，山桐子根插不僅操作簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境要求不嚴(yán)，而且成活率高、效果好，但單位面積生產(chǎn)量小，不適宜生產(chǎn)推廣應(yīng)用。盧翔等［16］認(rèn)為山桐子硬枝扦插總體成活率較低，平均生根率為21.34%，嫩枝扦插平均生根率為28.15%，生產(chǎn)上采用硬枝扦插培育山桐子苗木成苗率較低，推廣性差。王海洋［17］認(rèn)為不同留葉方式對(duì)山桐子嫩枝扦插結(jié)果影響顯著，全葉比半葉處理的效果更好，而插穗部位對(duì)扦插結(jié)果影響不明顯，總的來看，梢部扦插效果更好。陳耀兵等［18］也認(rèn)為插穗部位是影響山桐子扦插成活率的重要因素，嫩枝扦插比硬枝扦插成活率高，與盧翔等［16］試驗(yàn)結(jié)果一致。

2.2.3 扦插基質(zhì) 盧翔等［16］發(fā)現(xiàn)蛭石比黃土更適宜山桐子扦插生根。孫雪梅［5］研究發(fā)現(xiàn)基質(zhì)類型對(duì)山桐子嫩枝扦插生根率無顯著影響，其中最佳基質(zhì)類型為珍珠巖（V）∶草炭土（V）=1∶1。劉曉敏［4］以山桐子根段為材料進(jìn)行扦插試驗(yàn)，結(jié)果顯示基質(zhì)對(duì)萌芽率有影響，以河沙（V）∶珍珠巖（V）=1∶1 效果最佳。

2.2.4 扦插時(shí)間 祝志勇［8］和盧翔等［16］均認(rèn)為山桐子嫩枝8 月扦插效果最好，王海洋［17］認(rèn)為7 月下旬至8 月上旬扦插效果最好，總體一致。

2.3 組織培養(yǎng)

2.3.1 外植體選擇與消毒 蔣澤平等［19］通過正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，4 月下旬是南京市山桐子組織培養(yǎng)的最佳取材時(shí)間，采用0.1%HgCl2為消毒劑，消毒時(shí)間控制為15 s，成活率達(dá)76.7%。楊恩讓等［20］認(rèn)為誘導(dǎo)愈傷組織的適宜外植體可以選擇種子，當(dāng)使用葉片作為外植體時(shí)，先用70%酒精消毒10 s，再用0.1%HgCl2消毒6 min 效果最好，存活率達(dá)70%；采用種子作為外植體時(shí)，消毒劑為70%酒精，消毒時(shí)間設(shè)定為2 min，再用0.1%HgCl2消毒10 min 最好，存活率可達(dá)95%。沈羊城［9］建立了山桐子當(dāng)年生莖段為外植體的快繁體系，發(fā)現(xiàn)選擇帶腋芽莖段豎插時(shí)不定芽誘導(dǎo)率最高，莖段平放時(shí)無法誘導(dǎo)不定芽，只帶腋芽比同時(shí)帶頂芽與腋芽效果更明顯。王海洋［17］認(rèn)為對(duì)葉片、芽、莖消毒效果最好的組合分別是75%酒精30 s+0.1% HgCl26 min、75% 酒 精30 s+0.1%HgCl28 min、75%酒精30 s+0.1% HgCl210 min，污染率分別為25%、13%、10%，褐化率分別為18%、12%、17%，說明0.1% HgCl2浸泡外植體時(shí)間越長(zhǎng)，污染率越低，但容易對(duì)外植體造成損傷。

2.3.2 愈傷組織誘導(dǎo) 楊恩讓等［20］研究顯示在MS+1.0 mg∕L 6-BA+1.0 mg∕L NAA+3%蔗糖+0.6%瓊脂的培養(yǎng)基上，愈傷誘導(dǎo)率高達(dá)96.8%。李緒友等［21］發(fā)現(xiàn)，山桐子對(duì)生長(zhǎng)素種類有一定的選擇性，NAA 的效果比2，4-D 好，添加低濃度的6-BA 對(duì)山桐子愈傷組織的誘導(dǎo)有重要影響。王海洋［17］研究發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)愈傷組織的最佳組合為1∕2MS+TDZ 0.02 mg∕L+6-BA 1.0 mg∕L+NAA 0.2 mg∕L，誘導(dǎo)率為98%。

2.3.3 不定芽誘導(dǎo) 楊恩讓等［20］認(rèn)為誘導(dǎo)不定芽的最適培養(yǎng)基為MS+TDZ 0.08 mg∕L+6-BA 1.5 mg∕L+NAA 0.05 mg∕L+3% 蔗 糖+0.6% 瓊 脂，誘 導(dǎo) 率 達(dá)48.3%以上。沈羊城［9］認(rèn)為莖段不定芽誘導(dǎo)與增殖的最適培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.5 mg∕L，芽苗伸長(zhǎng)最適培養(yǎng)基為1∕2MS+6-BA 0.1 mg∕L。

2.3.4 不定芽增殖 蔣澤平等［19］通過增殖培養(yǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，山桐子芽苗增殖最佳組合為改良MS+BA 2.0 mg∕L+TDZ 0.05 mg∕L+NAA 0.05 mg∕L+白 砂 糖3%。為了有效預(yù)防玻璃苗的發(fā)生，可以添加以白砂糖為主的添加劑，以增加組培基質(zhì)的透氣性能。楊恩讓等［20］認(rèn)為在1∕2MS+TDZ 0.03 mg∕L+6-BA 2.0 mg∕L+NAA 0.1 mg∕L+3%蔗糖+0.6%瓊脂培養(yǎng)基上不定芽可有效增殖，增殖系數(shù)為4.83。

2.3.5 不定芽生根 蔣澤平等［19］認(rèn)為1∕2MS+IBA 0.5 mg∕L+NAA 0.3 mg∕L+LH 100 mg∕L+白砂糖2%為最佳生根培養(yǎng)基。楊恩讓等［20］建議采用1∕2MS+IBA 0.5 mg∕L+2%蔗糖+0.6%瓊脂培養(yǎng)基，可以成功誘導(dǎo)健壯的無根苗生根，生根率達(dá)88%。沈羊城［9］認(rèn)為幼苗生根的最適培養(yǎng)基為1∕2MS+IBA 0.5 mg∕L，生根率達(dá)94.4%，平均生根數(shù)為5.6。王海洋［17］認(rèn)為誘導(dǎo)山桐子生根的培養(yǎng)基最佳配方為1∕2MS+IBA 2.0 mg∕L+NAA 0.05 mg∕L，誘導(dǎo)率最高可達(dá)100%。

2.3.6 煉苗 蔣澤平等［19］認(rèn)為基質(zhì)對(duì)山桐子試管苗移栽成活有影響，蛭石（V）∶珍珠巖（V）∶泥炭（V）=1∶3∶6 為最佳配比的混合基質(zhì)，溫度為20～25 ℃，在移栽前3～5 d 控制濕度為95%以上，成活需25 d，成活率達(dá)85%。沈羊城［9］認(rèn)為煉苗時(shí)最適基質(zhì)為花肥∶蛭石=2∶1，并需要進(jìn)行10 d 的遮蓋處理。

3 結(jié)論

總結(jié)了前人關(guān)于山桐子育苗的技術(shù)研究，現(xiàn)階段山桐子實(shí)生育苗發(fā)芽率低，無性繁殖易受環(huán)境和操作手法影響，繁殖系數(shù)低，利用種子開展山桐子種苗大量生產(chǎn)需較嚴(yán)苛的技術(shù)條件。對(duì)實(shí)生育苗的研究主要集中在種子處理對(duì)萌發(fā)率的影響，對(duì)播后管理關(guān)注較少；對(duì)扦插繁殖與選擇合適激素種類濃度和插穗研究較多，對(duì)插穗本身的防腐問題研究較少；組織培養(yǎng)技術(shù)操作繁瑣，培育周期長(zhǎng)，現(xiàn)階段雖然可用于生產(chǎn)實(shí)踐，但成本較高。未來在山桐子良種選育、繁殖技術(shù)上仍需進(jìn)一步研究探討，以期利用更成熟的技術(shù)推進(jìn)山桐子工廠化育苗，提高質(zhì)量產(chǎn)量。