大葉相思扦插育苗技術(shù)優(yōu)化

摘 要：本試驗以大葉相思優(yōu)樹上采集種子、枝條培育的實生苗、嫁接苗為采穗母株，分析了扦插生根過程中插穗中內(nèi)源性吲哚乙酸（IAA）、玉米素苷（ZR）、脫落酸（ABA）、赤霉素（GAs）水平變化及不同配比生長調(diào)節(jié)劑與穗條類型對大葉相思扦插育苗的影響。研究結(jié)果表明：隨著扦插時間增加，IAA、ABA水平呈先上升后下降，GAs水平呈先下降而上升趨勢，而ZR水平無明顯變化。其中，在扦插10 d時，GAs水平達(dá)最低值，而ABA水平達(dá)峰值。利用正交試驗設(shè)計的16個生長調(diào)節(jié)劑處理中，以100 mg/L NAA+100 mg/L ABT1+100 mg/L PP333處理下的生根率最高（97.6%）。穗條類型顯著影響著扦插育苗效果，表現(xiàn)為：實生苗來源穗條優(yōu)于嫁接苗，短枝優(yōu)于長枝，以實生苗短枝扦插，生根時間短，且根條數(shù)多，生根率與成活率高。研究認(rèn)為，通過對生長調(diào)節(jié)劑與穗條類型優(yōu)化，大葉相思扦插效果好，為大葉相思高效扦插育苗技術(shù)體系構(gòu)建提供了科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：大葉相思；扦插；激素；植物生長調(diào)節(jié)劑；良種繁育

Optimization of cuttage seedling techniques of Acacia auriculiformis

Huang yi xiong

（Qingxin Ecological Public Welfare Forest Management Center Qingyuan Guangdong 511810）

Abstract： In this experiment， the seeds were collected from the superior tree of Acacia auriculaeformis， and the seedlings and grafted seedlings cultivated by branches were used as the cutting mother plants. The changes of endogenous indole acetic acid （IAA）， zeatin glycosides （ZR）， abscisic acid （ABA） and gibberellin （GAs） levels in the cuttings during the rooting process and the effects of different ratios of growth regulators and cuttings types on the cutting seedlings of A. auriculaeformis were analyzed. The results showed that with the increase of cutting time， the levels of IAA and ABA increased first and then decreased， the level of GAs decreased first and then increased， while the level of ZR did not change significantly. Among them， the GAs level reached the lowest value and the ABA level reached the peak at 10 days of cutting. Among the 16 growth regulator treatments designed by orthogonal test， the rooting rate was the highest （97.6%） under the treatment of 100 mg/L NAA+100 mg/L ABT1+100 mg/L PP333. The type of cuttings significantly affects the effect of cutting seedlings. The performance is as follows： the cuttings from the seedling are better than those from the grafted seedlings， and the short branches are better than the long branches. The rooting time is short， and the number of roots is large， and the rooting rate and survival rate are high. The results showed that the cutting effect of A. auriculaeformis was good by optimizing the growth regulators and the types of cuttings， which provided a scientific basis for the construction of efficient cutting seedling technology system of A. auriculaeformis.

Keywords ： Acacia auriculiformis; Cutting; Hormone; Plant growth regulator; Stock breeding

大葉相思（Acacia auriculiformis）屬豆科金合歡屬常綠喬木，其原產(chǎn)于澳大利亞北部及新西蘭，現(xiàn)在廣東、廣西、福建省華南地區(qū)均有引種[1]。大葉相思喜溫暖潮濕、光照充足的生長環(huán)境，具有速生、耐瘠、材質(zhì)優(yōu)良、固氮等優(yōu)良特性，是我國造林綠化、水土保持及土壤改良的主要樹種[2-4]。目前，大葉相思苗木培育主要以實生苗為主，但由于種子苗遺傳分化較大，尤其在形質(zhì)指數(shù)及抗逆性、材性等方面差異較明顯，導(dǎo)致其產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到了阻礙[5-6]。無性繁殖技術(shù)是提高苗木質(zhì)量，實現(xiàn)苗木提質(zhì)增效，改善林分質(zhì)量的有效途徑。

相較植物組織培養(yǎng)，扦插技術(shù)操作更為簡單，且對基礎(chǔ)設(shè)施等人力、物力方面要求不高，是現(xiàn)實生產(chǎn)中最為常用的苗木繁育方式。從文獻(xiàn)報道來看，許多學(xué)者先后對大葉相思扦插繁殖進行了研究[5-8]。其中，易敏等[7]以大葉相思實生苗建立的采穗圃為繁殖材料，對扦插生根激素種類、濃度、處理時間以及扦插基質(zhì)進行了分析，認(rèn)為以黃心土為基質(zhì)，用200 mg/L IBA處理2 h為大葉相思扦插的最佳組合，而曾建雄[8]以大葉相思優(yōu)樹嫁接苗為繁殖材料，通過研究發(fā)現(xiàn)，以體積比為1∶1∶1的泥炭土、珍珠巖、椰糠的混合物作為育苗基質(zhì)，用100 mg/L復(fù)合型生長素（30%NAA+20%IBA+50%ABT1）浸泡穗條12 h，在春、秋季扦插成苗率可達(dá)94.8%～98.6%。整體上看，研究者結(jié)論相差較大，這或許與繁殖材料不同有關(guān)。生根劑是植物扦插繁殖的關(guān)鍵因素，其通過影響內(nèi)源激素水平來調(diào)節(jié)不定根形成。為此，本試驗從激素及材料類型優(yōu)化角度，通過內(nèi)源激素水平檢測及正交試驗法，進行不同生長調(diào)節(jié)劑與穗條類型處理對大葉相思扦插育苗的影響，旨在為大葉相思高效扦插育苗技術(shù)體系構(gòu)建提供參考。

1.材料與方法

1.1 試驗材料

在大葉相思優(yōu)良林分中，選擇干形通直圓滿、生長健壯、無病蟲害的單株為優(yōu)樹，待10月種子成熟時，采集種子去雜后，浸于98%的硫酸溶液10 min，而后流水洗凈，進行濕沙層積催芽。種子萌發(fā)后，按照常規(guī)方法進行播種育苗，以形質(zhì)優(yōu)良超級苗為采穗母株。同時，采集優(yōu)樹上枝條用濕毛巾包好，放入裝有冰袋的泡沫箱，運輸回苗圃進行嫁接，待嫁接成活后進行截頂促萌。然后，以實生苗、嫁接苗上當(dāng)年新抽枝條為繁殖材料進行扦插。

1.2 試驗方法

1.2.1 苗木扦插

參考前人研究方法[7]，選取10～15 cm長當(dāng)年萌發(fā)枝條為插穗，保留頂芽及2～3張葉片，每張葉片去掉1/2后，以200 mg/L IBA為生根劑，浸泡插穗基部2 h后直接插于裝有經(jīng)0.5%高錳酸鉀消毒的黃泥基質(zhì)的無紡布育苗袋中。扦插于10月下旬，在自然條件下的苗圃地進行。苗圃位于清遠(yuǎn)市清新區(qū)，地理位置112° 57′ 14″E，23° 49′57″N，氣候?qū)俚湫偷哪蟻啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫在21℃，無霜期331 d，年均降雨量2139 mm。

1.2.2 插穗內(nèi)源激素水平檢測

基于前期研究基礎(chǔ)，分別于扦插后第0、10（不定根發(fā)生期）、20（不定根發(fā)育期）、40 d（不定根形態(tài)建成期），剪取實生苗、嫁接苗來源插穗基部1 cm為混合樣品，按照Wang等[9]方法進行內(nèi)源激素吲哚乙酸（IAA）、玉米素苷（ZR）、脫落酸（ABA）、赤霉素（GAs）水平的分析。按3個生物學(xué)重復(fù)進行取樣，每重復(fù)取樣約為2 g。

1.2.3 生長調(diào)節(jié)劑處理

以實生苗、嫁接苗來源插穗為試驗材料，α-萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）、生根粉1號（ABT1）及多效唑（PP333）為生長調(diào)節(jié)劑，每種生長調(diào)節(jié)劑設(shè)4個濃度水平（表1）。通過正交試驗設(shè)計方法，設(shè)置不同濃度配比生長調(diào)節(jié)劑處理。每個處理5重復(fù)，每重復(fù)70株苗。扦插方法與扦插條件同1.2.1，扦插40 d時統(tǒng)計生根率，即生根株數(shù)占插穗株數(shù)百分比。

1.2.4 穗條類型處理

以相同遺傳基礎(chǔ)來源優(yōu)樹培育的實生苗（S）、嫁接苗（G）為研究材料，分長枝（L，15～20 cm）、短枝（S，8～12 cm）兩種穗條長度，進行4種穗條類型（SL、SS、GL、GS）處理，每處理5重復(fù)，每重復(fù)70株苗。扦插生根劑采用100 mg/L NAA+100 mg/L ABT1+100 mg/L PP333，扦插方法同前。分別統(tǒng)計各類型穗條扦插后的生根時間、生根率、根條數(shù)與成活率。其中，生根時間為扦插后≧50%插穗抽頂且出現(xiàn)肉眼可見根系的扦插天數(shù)，生根率統(tǒng)計方法同1.2.3，根條數(shù)為扦插60 d時平均單株根長度≧1 cm的根條數(shù)，成活率為扦插60 d時成活株數(shù)占生根株數(shù)百分比。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用SPSS19.0軟件進行單因素方差分析及LSD多重比較和兩組處理間t-test分析，圖表制作采用EXCEL軟件。

2.結(jié)果與分析

2.1插穗內(nèi)源激素水平變化

大葉相思扦插生根過程中，插穗中內(nèi)源性IAA、ZR、ABA、GAs水平變化如圖1所示。由圖1檢測結(jié)果可知，4個激素變化趨勢各不相同。其中，隨著扦插時間增加，IAA、ABA水平呈先上升后下降趨勢，其峰值分別出現(xiàn)在扦插后第20和10 d，而GAs則表現(xiàn)為先下降后上升趨勢，在扦插10 d時GA含量最低。整體上，ZR在扦插生根過程中變化趨勢不明顯，維持在一個相對較為穩(wěn)定的水平。結(jié)合大葉相思生根過程來看，在不定根誘導(dǎo)關(guān)鍵時期（扦插10 d時），上升的IAA與下降的GAs水平反映了高水平IAA與低水平GAs利于大葉相思扦插生根。

2.2生長調(diào)節(jié)劑對扦插生根的影響

基于內(nèi)源激素水平分析結(jié)果，以外源性人工合成生長素NAA、IBA、ABT1及GAs生物合成抑制PP333為生長調(diào)節(jié)劑進行大葉相思扦插生根處理。從表2可以看出，生長調(diào)節(jié)劑配比對大葉相思扦插生根率影響顯著。在無生長調(diào)節(jié)劑的對照處理（T1）下，大葉相思扦插生根率0，說明生長調(diào)節(jié)劑在大葉相思扦插育苗中是必不可少的。在15個生長調(diào)節(jié)劑處理中，以T5（100 mg/L NAA+100 mg/L ABT1+100 mg/L PP333）處理下的生根率最高，達(dá)97.6%，其次是T9處理（200 mg/L NAA+200 mg/L ABT1+200 mg/L PP333），生根率為88.9%。極差分析表明，4種供試生長調(diào)節(jié)劑中，以PP333對大葉相思插穗生根的影響最大（R值：48.8），其次是NAA和ABT1（R值：24.4～29.6），IBA影響最?。≧值：6.8）。

圖2所示的生長調(diào)節(jié)劑效應(yīng)曲線表明，NAA、IBA、PP333對大葉相思扦插生根效果具有劑效性，隨著生長調(diào)節(jié)劑濃度增加，生根率呈先上升后下降趨勢。其中，NAA、IBA、PP333的適宜處理濃度分別為：100、100～200和100～200 mg/L。

2.3 穗條類型對扦插育苗效果的影響

為進一步探究穗條類型對大葉相思扦插育苗的影響，以同一優(yōu)樹上采集種子、枝條培育的實生苗和嫁接苗為采穗母株，分長、短兩種長度枝條，進行不同穗條類型大葉相思扦插育苗效果分析。由表3研究結(jié)果可知，以實生苗短枝穗條（SS）的生根時間最短（29.5 d），生根率最高（97.5%），而根條數(shù)、成活率與實生苗長枝穗條（SL）無明顯差異，但均高于嫁接苗穗條（GL、GS）。這說明，在相同扦插條件下，實生苗扦插生根效果優(yōu)于嫁接苗。從穗條長度影響來看，穗條來源不同，其影響生根指標(biāo)也不同。其中，實生苗穗條長度影響生根時間與生根率，且以短枝表現(xiàn)較佳；嫁接苗穗條長度影響著扦插生根率、根條數(shù)和成活率，且均以短枝效果好。這反映了，短枝扦插生根效果大于長枝。

3.結(jié)論與討論

激素在植物生長發(fā)育中處于中心調(diào)控地位。內(nèi)源激素水平變化，直接影響著植物根、莖、葉器官分化[10-11]。一般而言，通過調(diào)控生長素/細(xì)胞分裂素比值，可實現(xiàn)不定根誘導(dǎo)[12]。在本試驗研究中，筆者發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞分裂素（ZR）對大葉相思扦插生根影響不明顯，但生長素（IAA）在扦插生根過程中變化較大，反映了生長素與大葉相思生根密切相關(guān)。值得關(guān)注的是，赤霉素（GAs）、脫落酸（ABA）隨著扦插時間增加，也表現(xiàn)出了明顯的波動。整體上，GAs與IAA呈相反的變化趨勢，通過外源性IAA、GAs合成抑制劑使用，成功獲得了97.6%的生根率，表明GAs與IAA協(xié)同影響著大葉相思生根，前者為大葉相思扦插生根的負(fù)調(diào)控因子，而后者為正調(diào)控因子。大葉相思插穗生根過程中ABA與GAs水平呈完全相反的變化趨勢，這說明兩種激素間存在著拮抗性。從整個生根進程來看，在不定根發(fā)生期，ABA高、GAs低，可能是受到水平升高的IAA中心調(diào)控作用及ABA-GAs間拮抗作用的影響[13-14]，而在不定根發(fā)育及根形態(tài)建成期，ABA降低，IAA、GAs水平升高，則可能與ABA、GAs生理作用有關(guān)。ABA與植物光合蒸騰能力相關(guān)，同時ABA作為信號分子，參與多種植物生理代謝活動，影響著植物細(xì)胞的生長、發(fā)育與凋亡，高水平ABA會誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉、抑制氣孔開放，降低植物光合呼吸效率，生長發(fā)育受阻[15]。大葉相思扦插生根早期，穗條較為幼嫩，易失水死亡，升高的ABA可能與減少葉片脫水萎蔫的植物主動保護機制有關(guān)，而后期降低的ABA則可能受到了升高的GAs的影響。GAs作為植物體內(nèi)廣泛存在的天然激素，能促進植物伸長、打破休眠，然而相較其他植物激素種類，由于其含量較低，且組分較為復(fù)雜，目前仍是科研領(lǐng)域中的難點[16]。在本試驗中，先低后高GAs水平暗示了GAs在調(diào)節(jié)大葉相思扦插生根過程中具有雙重作用，即先抑后促。本研究以浸泡GAs合成抑制劑方式證實了GAs確實抑制了大葉相思生根，但是否在生根后期（扦插20～40 d），通過噴施GAs方式能有效提升根系質(zhì)量（根長、根條數(shù)）有待進一步證實。

生長調(diào)節(jié)劑種類不同、濃度不同，大葉相思扦插生根能力也不同。在供試15種不同配比生長調(diào)節(jié)劑處理中，以100 mg/L NAA+100 mg/L ABT1+100 mg/L PP333浸泡插穗2 h，獲得了最為理想的生根效果。筆者注意到，在4種生長調(diào)節(jié)劑中，IBA影響明顯偏低，這與以往研究結(jié)果略有不同[17-19]。研究認(rèn)為，相較NAA，IBA劑效強度偏低，但在促進根長發(fā)育方面影響顯著[18-19]。本試驗在評價各生長調(diào)節(jié)劑對大葉相思扦插生根作用時，是以生根率為指標(biāo)，而未考慮到根長、根條數(shù)，這可能導(dǎo)致了IBA的極差值偏低，對大葉相思扦插生根影響較小。大量研究表明，根系質(zhì)量是決定苗木育苗成效的主導(dǎo)因素。若考慮到根系質(zhì)量等綜合生根指標(biāo)，是否IBA影響作用會變大，進而最優(yōu)生長調(diào)節(jié)劑配比將發(fā)生改變？下一步擬通過完善試驗方案來驗證。ABT1作為一種復(fù)配型的在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的生根劑，在本研究中其對大葉相思扦插生根的影響略低于NAA，反映了今后以NAA作為生根劑進行大葉相思生根能力的調(diào)控，更為簡易、有效。

穗條類型顯著影響著大葉相思扦插育苗效果。以優(yōu)樹采集種子培育超級苗為采穗母株，8～12 cm長當(dāng)年新抽嫩枝為插穗，生根快，且生根率、根條數(shù)、成活率均表現(xiàn)極佳。相較嫁接苗來源穗條，實生苗來源穗條的扦插效果均表現(xiàn)較好，這可能與穗條生理年齡有關(guān)。眾所周知，生理老化是限制林木無性繁育的關(guān)鍵，通過誘導(dǎo)復(fù)幼措施，成功實現(xiàn)了成年樹無性繁育利用[20]。研究表明，通過連續(xù)幼砧嫁接，可實現(xiàn)植株局部復(fù)幼，無性繁殖能力提升[21]。本試驗以成年大葉相思優(yōu)樹上采集枝條為接穗，實生苗為砧木，嫁接一次后獲取插穗進行扦插，4個月后，成活率整體偏低，僅為38.9%～54.2%。而相對地，以幼化程度較高實生苗上穗條進行扦插，其成活率高達(dá)94.4%～97.8%，表明嫁接苗來源穗條的生理老化導(dǎo)致了扦插育苗效果較差。建議今后以大葉相思嫁接苗為采穗母株進行扦插時，先利用連續(xù)嫁接方式誘導(dǎo)穗條復(fù)幼，以便提高育苗成效。此外，穗條長度與大葉相思扦插育苗密切關(guān)聯(lián)，相較長枝，以8～12 cm短枝進行扦插生根率顯著增加。相較短枝，長枝培育周期長，材料耗損大，本試驗為大葉相思扦插穗條規(guī)格選擇提供了科學(xué)參考。

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