武愛(ài)龍， 何 冰， 吳建陽(yáng)， 周鮮嬌

(1.湛江幼兒師范專(zhuān)科學(xué)校， 廣東 湛江 524037； 2.嶺南師范學(xué)院 基礎(chǔ)教育學(xué)院， 廣東 湛江 524037；3.嶺南師范學(xué)院， 廣東 湛江 524048)

銀葉金合歡 (Acaciapodalyriifolia)是豆科金合歡屬植物，為常綠大型灌木或小喬木，耐干旱，具根瘤，在全日照、排水良好的環(huán)境能快速生長(zhǎng)。其花期冬末春初，黃花色系，頭狀花序，腋生，開(kāi)花時(shí)成簇，形成球狀花冠，是一種優(yōu)良的冬季型觀花、觀葉及植被恢復(fù)、蜂源樹(shù)種[1]，因而被廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)園林綠地景觀多元化提質(zhì)和風(fēng)景林景觀生態(tài)建設(shè)中[2]。特別是在我國(guó)海南、福建、廣東、廣西等南方省區(qū)將銀葉金合歡作為行道樹(shù)和公園綠化樹(shù)種種植，具有適應(yīng)性強(qiáng)、長(zhǎng)勢(shì)良好、觀賞效果佳的特點(diǎn)，市場(chǎng)對(duì)銀葉金合歡種苗的需求量越來(lái)越大[3]，而目前優(yōu)良的種苗主要依靠進(jìn)口，價(jià)格較高[4]。銀葉金合歡種苗主要是以播種繁殖和扦插繁殖為主，但播種繁殖因其種子外部具有蠟狀角質(zhì)層，常溫下透水性極差，自然狀況下發(fā)芽率極低；而扦插繁殖又因其單寧含量較高，插條不容易生根[5-7]。因此，利用組培技術(shù)快速繁殖培育優(yōu)良銀葉金合歡種苗是重要發(fā)展途徑。外植體生根是組培苗培育的關(guān)鍵因素，根系的多少、強(qiáng)弱直接影響組培苗的成活率與繁殖效率。組培苗生根培養(yǎng)基的配置受多種因素的影響，僅注重某一因素優(yōu)化生根培養(yǎng)基較為片面，不利于提高組培苗的生根能力。響應(yīng)面法可在單因素試驗(yàn)的前提下，通過(guò)對(duì)各因素與組培苗生根指標(biāo)的相關(guān)性分析建立回歸模型，經(jīng)計(jì)算可得到可靠的試驗(yàn)因素優(yōu)化方案[8-9]。筆者采用響應(yīng)面法優(yōu)化銀葉金合歡組培苗根系生長(zhǎng)條件，以期能篩選出適合銀葉金合歡組培苗快速生長(zhǎng)的生根培養(yǎng)基配方供繁育組培苗參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)材料為組培室繼代保存的銀葉金合歡組培幼苗。從幼苗中選取生長(zhǎng)健壯，高1.5 cm以上的芽，接種于生根培養(yǎng)基上。

1.2 試驗(yàn)方法與條件

由于生根培養(yǎng)基主要受到培養(yǎng)基激素種類(lèi)IBA、NAA以及蔗糖添加量的影響，所以前期通過(guò)單因素預(yù)試驗(yàn)確定各試驗(yàn)因素的范圍后，采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化銀葉金合歡生根培養(yǎng)基，利用響應(yīng)面法確定銀葉金合歡生根培養(yǎng)基的最佳條件。選用根數(shù)、生根率為響應(yīng)值，采用Design-Expert 8.0.6軟件中的Box-Behnken design 設(shè)計(jì)原理，在單因素基礎(chǔ)上選取IBA濃度(A)、NAA濃度(B)、蔗糖添加量(C)因素為自變量，選取根數(shù)(Y1)、生根率(Y2)因?yàn)樽兞?，設(shè)計(jì)3因素3 水平試驗(yàn)(表1)。再利用Design-Expert 8.0.6軟件中的RS(response surface)程序分析，應(yīng)用Model Graph程序作響應(yīng)面圖，獲得銀葉金合歡組培生根培養(yǎng)基最佳的激素濃度以及蔗糖添加量。

表1 銀葉金合歡生根培養(yǎng)基響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平

以上試驗(yàn)以1/2MS為基本培養(yǎng)基，添加瓊脂6 g/L，活性炭0.05 g/L，控制pH為6.0，生根培養(yǎng)基均在121℃蒸汽高壓滅菌15 min，室內(nèi)培養(yǎng)溫度為26℃，光周期為14 h、光照強(qiáng)度1 500～2 000 lx。每組試驗(yàn)接種10瓶，每瓶10株，3次重復(fù)，20 d后調(diào)查統(tǒng)計(jì)其生根率、生根數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

1.3.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

生根率=生根的組培苗數(shù)/全部的組培苗數(shù)(接種苗數(shù))×100%

每株平均生根數(shù)=生根苗的總根數(shù)/總生根株數(shù)

1.3.2 數(shù)據(jù)分析與最優(yōu)驗(yàn)證 利用Design Expert 8.0.6軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)面曲線優(yōu)化分析，由回歸方程得到IBA濃度、NAA濃度、蔗糖添加量這3個(gè)因素對(duì)銀葉金合歡生根影響的響應(yīng)曲面。該圖直觀的給出了各因素相互作用響應(yīng)面的 3D 圖，根據(jù)所擬合的響應(yīng)面形狀，分析各因素對(duì)銀葉金合歡幼苗生根生長(zhǎng)情況的影響，推測(cè)出最佳生根培養(yǎng)基的條件。

2 結(jié)果與分析

2.1 銀葉金合歡組培苗生根生長(zhǎng)情況

組培苗芽接入生根培養(yǎng)基培養(yǎng)的第7天后，部分芽苗在切口處開(kāi)始長(zhǎng)出白色圓點(diǎn)；第10天后開(kāi)始生根，幼根呈現(xiàn)放射狀排列，同時(shí)幼苗開(kāi)始生長(zhǎng)，葉片變綠；第20天時(shí)對(duì)生根情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有根的苗基部會(huì)形成成塊疏松白色愈傷組織，或苗基部切口呈現(xiàn)褐色，而有根的苗根呈乳白色，較粗，部分有側(cè)須根。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延續(xù)，生根苗葉片逐漸轉(zhuǎn)綠，根系逐漸伸長(zhǎng)，苗也逐漸長(zhǎng)高。

2.2 響應(yīng)面(RSM)試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 回歸模型的建立與分析 以銀葉金合歡組培幼苗根數(shù)、生根率為響應(yīng)值，利用 Design-Expert 8.0.6軟件進(jìn)行二次多元回歸擬合，建立模型:

Y1=3.76+0.20A+0.21B+0.19C+0.27AB+0.27AC+0.065BC-0.70A2-0.49B2-0.40C2

Y2=71.51-0.68A+5.91B+4.56C+8.38AB+7.93AC+0.61BC-14.50A2-7.98B2-5.59C2

式中，Y1，Y2分別為銀葉金合歡組培幼苗的根數(shù)、生根率；A為IBA濃度；B為NAA濃度；C為蔗糖添加量。對(duì)回歸模型進(jìn)行方差分析(表2)可知，以根數(shù)、生根率為響應(yīng)值建立的回歸模型均極顯著(P<0.01)，說(shuō)明建立的模型有意義；回歸模型的失擬項(xiàng)不顯著(P>0.05)，說(shuō)明模型的擬合度良好。此外，對(duì)回歸方程進(jìn)行檢驗(yàn)，由方差分析結(jié)果可知，根數(shù)模型的校正決定系數(shù)RAdj2=0.967 9，說(shuō)明該模型能夠解釋96.79%響應(yīng)值的變化；生根率的RAdj2為0.859 7；說(shuō)明以根數(shù)、生根率為響應(yīng)值建立的模型與數(shù)據(jù)擬合度高，可以采用此回歸模型進(jìn)行銀葉金合歡組培苗生根培養(yǎng)基的生根生長(zhǎng)情況相關(guān)分析與預(yù)測(cè)。通過(guò)回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)(表2)可知，在根數(shù)作為響應(yīng)值中，一次項(xiàng)系數(shù)A、B和C的P值均<0.01，表明線性影響效應(yīng)中A、B和C對(duì)銀葉金合歡生根培養(yǎng)基的根數(shù)影響效應(yīng)顯著，影響銀葉金合歡根數(shù)的因素主次為NAA濃度>IBA濃度>蔗糖添加量。二次項(xiàng)系數(shù)A2、B2、C2的P值均<0.000 1，說(shuō)明多個(gè)具體的試驗(yàn)因子對(duì)響應(yīng)值的影響變化相對(duì)復(fù)雜，曲面效應(yīng)極顯著，交互項(xiàng)AB、AC交互效應(yīng)P<0.01，效應(yīng)極顯著，BC交互效應(yīng)不顯著。

表2 響應(yīng)面二次多項(xiàng)式模型及回歸系數(shù)的方差分析

在生根率作為響應(yīng)值中，一次項(xiàng)系數(shù)B(NAA)的P值為0.009 5,P<0.01和C(蔗糖添加量)的P值為0.029 3，P<0.05，表明線性影響效應(yīng)中B(NAA濃度)和C(蔗糖添加量)對(duì)銀葉金合歡生根培養(yǎng)基的根數(shù)影響效應(yīng)顯著，而A(IBA濃度)對(duì)銀葉金合歡生根培養(yǎng)基的根數(shù)影響效應(yīng)不顯著，影響銀葉金合歡生根培養(yǎng)基根數(shù)的因素主次為NAA濃度>蔗糖添加量>IBA濃度。二次項(xiàng)系數(shù)A2、B2、C2的P值均<0.05，說(shuō)明多個(gè)具體的試驗(yàn)因子對(duì)響應(yīng)值的影響變化相對(duì)復(fù)雜，曲面效應(yīng)顯著，交互項(xiàng) AB、AC交互效應(yīng)P<0.05，效應(yīng)極顯著，BC交互效應(yīng)不顯著。

2.3.2 響應(yīng)曲面的分析與優(yōu)化 利用 Design-Expert 8.0.5求解回歸方程，以銀葉金合歡組培幼苗根數(shù)、生根率為指標(biāo)，形成了響應(yīng)曲面圖(圖1)，得到適合銀葉金合歡最佳生根培養(yǎng)基組合為1/2MS +IBA 0.80 mg/L+ NAA 0.30 mg/L+蔗糖15 g/L +活性炭0.05 g/L+瓊脂6 g/L ，此條件下銀葉金合歡幼苗根數(shù)3.756條，生根率71.506%。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)以銀葉金合歡增殖培養(yǎng)獲得的健壯無(wú)菌芽為材料，通過(guò)調(diào)整IBA、NAA、IAA 3種植物調(diào)節(jié)劑的濃度，篩選出適宜生根的培養(yǎng)基。利用響應(yīng)面法，評(píng)分值作響應(yīng)值，建立響應(yīng)面模型，并對(duì)其回歸方程分析，獲得最優(yōu)培養(yǎng)基條件中 3個(gè)因素的加入量為IBA 0.8 mg/L、NAA 0.3 mg/L、蔗糖15 g/L，此條件下銀葉金合歡幼苗根數(shù)3.756條，生根率71.506%。

研究在前人研究的基礎(chǔ)上，以銀葉金合歡組培幼苗根數(shù)、生根率為響應(yīng)值，利用Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)中心組合設(shè)計(jì)所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得回歸方程，并進(jìn)行響應(yīng)曲面法分析，能得到最佳的試驗(yàn)結(jié)果，而且這樣的結(jié)果更具說(shuō)服力，當(dāng)然銀葉金合歡生根條件的影響因素很多，除研究中的3種因素外還有其他影響因素，如有機(jī)添加劑、不同的 pH等還有待進(jìn)一步深入研究。