鄭 琪，陳永根，孫葉芳，雷成玉

(1.紹興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 紹興 312000； 2.浙江農(nóng)林大學(xué)，浙江 臨安 311300； 3.文成泉山中藥材種植有限公司，浙江 文成 325300)

青錢柳繁殖技術(shù)研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢

鄭 琪1，陳永根2，孫葉芳1，雷成玉3

(1.紹興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 紹興 312000； 2.浙江農(nóng)林大學(xué)，浙江 臨安 311300； 3.文成泉山中藥材種植有限公司，浙江 文成 325300)

綜述了近年來青錢柳有性繁殖、無性繁殖等方面的研究成果，并探討了今后其繁殖技術(shù)發(fā)展方向和急需解決的關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)果表明，有性繁殖的研究重點(diǎn)是其種子休眠機(jī)理及其解除方法，關(guān)鍵技術(shù)在于物理、化學(xué)、變溫等方法聯(lián)用以及生長調(diào)節(jié)劑在解除種子休眠時的協(xié)調(diào)使用；扦插、組培繁殖是今后青錢柳快繁技術(shù)研究的重點(diǎn)；扦插繁殖的關(guān)鍵技術(shù)為篩選最適宜扦插枝條生根存活的環(huán)境因子，而組培繁殖的關(guān)鍵技術(shù)在于培養(yǎng)基優(yōu)化、植物生長調(diào)節(jié)劑添加、外植體脫毒技術(shù)等方面。

青錢柳；有性繁殖；扦插繁殖；組培繁殖

青錢柳(Cyclocaryapaliurus(Batal.)Iljinskaja)又名青錢李、搖錢樹，為胡桃科(Juglandanceae)青錢柳屬植物，是我國獨(dú)有的單種屬喬木植物和國家重點(diǎn)保護(hù)瀕危植物之一。據(jù)《中國中藥資源志要》記載，青錢柳樹皮、樹葉具有清熱解毒、止痛功能。近年來研究表明，青錢柳不僅含有人體所必須的鉀、鈣、鎂、磷等常量元素和錳、鐵、銅、鋅、硒、鉻、礬、鍺等微量元素，還富含多糖類化合物、黃酮類化合物、齊墩果酸、乳香、萜類化合物以及有機(jī)酸、生物堿以及甾醇等多種對人體有利成分[1-3]。實(shí)驗還發(fā)現(xiàn)，青錢柳具有降血糖、降血壓、降血脂，增加機(jī)體免疫力、抗氧化、抗衰老的作用，尤其是其修復(fù)受損胰島β細(xì)胞作用的特性[4]。另外，青錢柳在用材、綠化、造林和觀賞等方面也具有很好的價值[5-6]。因此，加強(qiáng)青錢柳資源的培育具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和生態(tài)意義。

現(xiàn)存的青錢柳資源主要是天然林，不僅數(shù)量非常少，而且多零星分布于浙江、江蘇、安徽、湖北、四川等亞熱帶地區(qū)的深山老林和一些自然保護(hù)區(qū)中，海拔一般在420～1100 m(東部)、2500 m(西部)的山區(qū)或石灰?guī)r山地[7]。青錢柳種子發(fā)芽率低，且尚無大量人工繁殖和栽培青錢柳的成功經(jīng)驗，已嚴(yán)重影響青錢柳的開發(fā)利用與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。文本綜述了近年來青錢柳有性繁殖、無性繁殖等方面的研究成果，并探討今后其繁殖技術(shù)發(fā)展方向和急需解決的關(guān)鍵技術(shù)，以期為未來青錢柳的開發(fā)利用及產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營提供有益指導(dǎo)。

1 青錢柳的有性繁殖研究

目前，有性繁殖是青錢柳的主要繁殖方式。其種子為堅果，呈扁球形，種殼堅硬，一般播種后需隔年甚至2 a后才萌發(fā)，自然發(fā)芽率僅為 0.1%～0.2%[8]。研究表明：青錢柳種子具有深休眠特性[9-10]。

1.1 種子休眠機(jī)理

青錢柳的種子外面被革質(zhì)圓盤狀翅包裹，形如銅錢，其種殼堅硬骨質(zhì)，占種子風(fēng)干重約為85.9%。但是，種子的堅硬外殼并不一定是其休眠的主要原因，其深休眠可能還與種皮內(nèi)大量的抑制物質(zhì)有關(guān)[11-12]。楊萬霞等[13-14]認(rèn)為青錢柳種子屬于綜合性深休眠類型，種皮在一定程度上阻礙了胚與外界的水、氣交換；以及種皮內(nèi)積累了大量的抑制物質(zhì)，使幼胚進(jìn)入深度休眠狀態(tài)。尚旭嵐[9]通過將帶一半外種皮的種胚接種到不同濃度GA3培養(yǎng)基上，結(jié)果顯示外源GA3明顯地促進(jìn)了其萌發(fā)，GA35.0 mg·L-1即可使萌發(fā)率提高到88%，推斷其種皮機(jī)械束縛和透性障礙不是引起青錢柳種子休眠的主要原因，種皮中存在活性較強(qiáng)的內(nèi)源抑制物質(zhì)可能是導(dǎo)致深休眠的主要原因[9]。

1.2 種子休眠解除方法

青錢柳種子主要屬于內(nèi)源性休眠，利用物理方法(剝殼、夾碎等)對休眠解除的效果不明顯。采用化學(xué)方法(酸堿鹽浸種、氧化劑)或者變溫措施，效果也不明顯。目前，青錢柳種子休眠的解除方法，可以采取層積處理、激素處理等技術(shù)。王家源[15]采用酸蝕軟化處理方法與外源赤霉素組合處理的青錢柳種子在120 d時發(fā)芽率都超過90%。Fang等[16]利用酸蝕種子，濕沙層積越冬，萌發(fā)溫度25 ℃，發(fā)芽率達(dá)到87.5%。

利用離體胚或運(yùn)用綜合措施，對解除青錢柳種子休眠具有較好作用。尚旭嵐[9]以青錢柳離體胚為外植體材料，采用正交試驗設(shè)計篩選出適宜萌發(fā)和成苗的培養(yǎng)基，并通過誘導(dǎo)無菌芽苗增殖，獲得了一定數(shù)量的叢生芽；并推薦采用酸蝕5 h+GA3600 mg·kg-1浸種+GA3300 mg·kg-1拌沙+先低溫后暖溫層積方式處理種子，90 d后在實(shí)驗室的發(fā)芽率達(dá)到84.41%，120 d后達(dá)到89.7%，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)年采種，翌年出苗的目標(biāo)。程茂高等[17]發(fā)現(xiàn)，提高CO2濃度對于促進(jìn)種子萌發(fā)也有一定作用。

2 青錢柳的無性繁殖研究

無性繁殖能夠保持繁殖母體的遺傳特性，且可克服種子休眠問題，因此在林業(yè)育種中一直被廣泛采用。青錢柳種子的深度休眠導(dǎo)致種子繁殖更新能力太弱，以及近年來其種子價格飆漲、種苗緊缺等原因，促使人們開始探索扦插繁殖、嫁接繁殖、組培繁殖等快繁技術(shù)，以期能夠低成本、短時間獲得較多的種苗。

2.1 扦插繁殖

青錢柳插穗一般選用當(dāng)年生半木質(zhì)化枝條帶葉莖段，培養(yǎng)基質(zhì)則廣泛采用蛭石+珍珠巖(體積比為1∶1)，一般必須使用生根粉，增加生根的數(shù)量及縮短生根的時間。夏小華等[18]采用ABT生根粉處理后，成活率也僅為2%；若用QI生根粉處理，成活率上升為16%；改用QInc生根粉處理，則扦插成活率可達(dá)到41%。郭春蘭等[19]則采用 GGR6號、SJCL生根粉、IAA和 NAA等分別處理青錢柳插穗，結(jié)果表明：生根劑SJCL 500 mg·L-1浸泡0.5 h的組合效果最佳，生根率最高，為64.6%。謝風(fēng)等[20]采用GGR6號300 mg·L-1處理插穗1 h后插于蛭石+珍珠巖(1∶1)基質(zhì)中，其生根率可達(dá)到56%。

2.2 嫁接繁殖

嫁接能夠保持植物優(yōu)良品種特性，增強(qiáng)植物對環(huán)境的適應(yīng)能力，也是植物繁殖常用的方法之一。對于種子或扦插生根存活困難的植物，一般推薦采用嫁接繁殖的方法。在胡桃科其他植物的繁殖育種上，嫁接技術(shù)已得到普遍運(yùn)用。但是，由于青錢柳是青錢柳屬單種屬喬木，在cnki數(shù)據(jù)庫中還未見其嫁接的報道。

2.3 組培繁殖

目前，青錢柳組培快繁體系尚未有效建立[21-22]，主要存在①污染難控制、易發(fā)生褐化；②愈傷組織分化能力較弱；③試管苗繼代培養(yǎng)易出現(xiàn)生長停滯、玻璃化、莖段細(xì)弱、葉片發(fā)黃等現(xiàn)象；④組培苗馴化移栽成活率較低等問題。但是研究人員已分別就青錢柳的嫩葉、莖段、嫩芽和離體胚等外植體進(jìn)行了組培試驗，其成果具有重要的參考價值。吳群英等[22]建議，組培采集的外植體宜在春季取材，誘導(dǎo)出芽率可達(dá)29.17%，褐變率也低于50%，明顯好于夏秋季采集的外植體。其中，嫩葉選取部位主要是葉脈切口處和葉柄端切口處；莖段和腋芽主要選取頂芽下1～2節(jié)的莖段、嫩芽是最佳的誘導(dǎo)芽材料[23]；而離體胚由于被堅硬種皮包裹，不易受到雜菌污染，而且其分化能力較強(qiáng)[22]。 青錢柳外植體誘導(dǎo)形成的器官或組織，主要受培養(yǎng)基和生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響。

嫩葉、莖段和嫩芽均可通過誘導(dǎo)得到愈傷組織。嫩葉和嫩芽作為外植體進(jìn)行誘導(dǎo)愈傷組織時，可采用B5+BA 5.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1培養(yǎng)基[22]。以莖段作為外植體進(jìn)行誘導(dǎo)愈傷組織時，可采用GMS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1[24]或WPM+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1+檸檬酸50 mg·L-1+葉酸0.5 mg·L-1[25]培養(yǎng)基；誘導(dǎo)腋芽組織時，可采用GMS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1+檸檬酸50 mg·L-1+葉酸0.5 mg·L-1[25]培養(yǎng)基；誘導(dǎo)不定芽組織時，可采用GMS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA[24]或GMS 0.1 mg·L-1+ZT 0.5 mg·L-1[23]培養(yǎng)基；誘導(dǎo)不定根組織時，可采用GMS+IBA 5.0 mg·L-1[22]培養(yǎng)基。謝寅峰等[26]認(rèn)為，在培養(yǎng)基中添加適當(dāng)硝酸鑭(5 mg ·L-1)時，可改善青錢柳試管苗的生理特性，還能提高其抗逆能力，起到壯苗作用。在繼代培養(yǎng)過程中，稀效唑處理能夠明顯促進(jìn)組培苗的生物量、莖的增粗，并有效地控制苗高和單株葉片數(shù)，以0.1 mg·L-1濃度處理效果最佳[27]。相對于嫩葉、莖段、嫩芽等外植體，離體胚具有組培時污染率低、成苗數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)。若誘導(dǎo)不定根組織時，可采用WPM+IBA 1.5 mg·L-1[27]培養(yǎng)基；謝寅峰等[27]研究發(fā)現(xiàn)以IBA作為生根誘導(dǎo)物質(zhì)，暗培養(yǎng)15 d后再轉(zhuǎn)到1/2 WPM+蔗糖20 g·L-1培養(yǎng)基上進(jìn)行正常光照培養(yǎng)，可以實(shí)現(xiàn)不定根的成功誘導(dǎo)，其生根率達(dá)到23.33%；若誘導(dǎo)不定芽組織時，可采用WPM+6-BA 0.5 mg·L-1+IBA 0.01 mg·L-1[28]培養(yǎng)基。

3 青錢柳繁殖技術(shù)的發(fā)展趨勢

雖然青錢柳有性繁殖面臨困難，但是生產(chǎn)實(shí)踐上仍采用種子有性繁殖。種子繁殖的最大困難是種子的深休眠特性，休眠期可長達(dá)2 a，這影響了青錢柳的繁育進(jìn)程。其休眠主要為綜合性休眠，且以生理性休眠為主[9]。因此，有性繁殖的技術(shù)關(guān)鍵在于種子深休眠的解除。今后應(yīng)著力在種子休眠破除方法上取得突破，尤其是采用物理、化學(xué)、變溫和生長調(diào)節(jié)劑的協(xié)調(diào)使用，實(shí)現(xiàn)采種后翌年出苗的目標(biāo)。

無性繁殖是青錢柳繁殖技術(shù)發(fā)展的主要趨勢，尤其是扦插繁殖、組培繁殖。對于扦插繁殖，已有的扦插繁殖成功率最高也僅為64.6%，且為實(shí)驗條件[19]。今后應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)生根粉、培養(yǎng)基質(zhì)、扦插枝條、母樹年齡等環(huán)節(jié)的選擇以及扦插階段的生態(tài)因子(如水分、光照、溫度等)優(yōu)化，篩選最適宜扦插枝條生根存活的環(huán)境，提高扦插繁殖的成功率。對于組培繁殖，已有研究僅獲得了愈傷組織，卻未能誘導(dǎo)芽的形成，其研究仍處于探索階段。但鄭琰燚等[29]認(rèn)為，研究人員已將青錢柳苗木培育的手段偏向組培方式，即以莖段腋芽為外植體直接誘導(dǎo)出腋芽萌發(fā)，或者以頂芽為外植體，通過以芽繁芽的方式增殖，可以避免嫩葉和莖段經(jīng)脫分化形成愈傷組織再分化成不定芽的過程，具有取材方便、直接，減少變異，成苗速度快等優(yōu)點(diǎn)，這對于建立優(yōu)良種質(zhì)穩(wěn)定的組織培養(yǎng)體系具有重大意義。針對目前青錢柳難生根、易污染、易褐變的特點(diǎn)，今后應(yīng)加強(qiáng)其生根機(jī)理和方法以及體胚發(fā)生機(jī)理及其調(diào)控方法的研究，如培養(yǎng)基優(yōu)化、植物生長調(diào)節(jié)劑添加、外植體脫毒技術(shù)等方法，以期建立更有效的組培快繁體系。

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Research Progress and Prospects of Propagation Technologies forCyclocaryapaliurus

ZHENG Qi1，CHEN Yong-gen2，SUN Ye-fang1，LEI Cheng-yu3

(1.ShaoxingAcademyofAgriculturalSciences，Shaoxing312000，Zhejiang，China；2.ZhejiangA&FUniversity，Lin′an311300，Zhejiang，China；3.WenchengQuanshanChineseherbalmedicineplantingLtd.Wencheng325300，Zhejiang，China)

It was reviewed the progress of sexual and asexual propagation technologies forCyclocaryapaliurusaccording to the literature in recently years，and was also discussed the research focus and key technologies on the propagation.The result showed that seed dormancy mechanism and methods to break dormancy inCyclocaryapaliuruswas the focus of sexual propagation，and the key technologies were the combined use of physical methods，chemical method，balance cooling & rewarming method and growth regulator.Both of the cuttings and tissue culture propagation were the focus of the rapid propagation.Further more，the key technologies of cuttings propagation were the optimum environmental conditions selected for the cutting’s rooting，survival and growth；And the key technologies of tissue culture propagation were that medium optimization，plant growth regulator added，and explants’ detoxification techniques.

Cyclocaryapaliurus；sexual propagation；cutting propagation；tissue culture propagation

2014-03-24；

2014-05-06

浙江文成縣科技局重點(diǎn)項目(青錢柳種苗快繁技術(shù)研究)；浙江農(nóng)林大學(xué)科研發(fā)展基金(2013FK003)

鄭琪(1975—)，男，浙江開化人，紹興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院高級農(nóng)藝師，從事植物組織培養(yǎng)研究。E-mail：13676892757@163.com。

陳永根(1978—)，男，浙江德清人，浙江農(nóng)林大學(xué)講師，從事農(nóng)村生態(tài)學(xué)研究。E-mail：weyne@163.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.01.050

S723.1

A

1002-7351(2015)01-0242-04