楊曉慧 張衛(wèi)華 潘 文 徐 放 廖煥琴 陳新宇 楊會肖

（廣東省森林培育與保護(hù)利用重點實驗室/廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東 廣州 510520）

桉樹是我國南方地區(qū)最重要的用材樹種之一，當(dāng)前年木材產(chǎn)量已超過5 000 萬m3，居我國商品材來源之首。桉樹原產(chǎn)于澳大利亞，在新幾內(nèi)亞島、印度尼西亞、菲律賓群島等地也有少量分布。桉樹于1890 年引入我國，逐漸成為我國南方最重要的用材樹種，極大地緩解了我國木材、紙漿等的短缺問題[1-2]。尾葉桉具有生長速度快、干形通直等特點，成為我國重要的造林樹種與雜交親本優(yōu)選樹種[3-4]。然而，尾葉桉樹干高大等特點限制了花粉收集、人工控制授粉及果實采集等工作，極大地阻礙了桉樹遺傳改良工作[5]。本研究團(tuán)隊雖通過修剪與控水控肥等技術(shù)實現(xiàn)了尾葉桉親本的矮化，然而尾葉桉育種園仍舊存在開花與結(jié)實率低等問題。因此，研究尾葉桉親本促花技術(shù)，對選育速生、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)的桉樹新品系具有重要意義。

多效唑(Paclobutrazol，PP333)，又名氯丁唑，是一種常見的植物生長延緩劑，具有抑制植物莖稈伸長、促進(jìn)植物分蘗、生根、開花和結(jié)實等功能，在農(nóng)作物及木本植物中被廣泛應(yīng)用[5-11]。在桉樹中，早在2000 年羅建中[5]即已進(jìn)行了不同多效唑用量對17 個桉樹無性系生長及開花時期的影響研究。此后，潘松海等[9]研究了不同多效唑施加量對26 個粗皮桉Eucalyptus pellita和4 個雜交種的矮化作用，發(fā)現(xiàn)多效唑的施加可對粗皮桉及其雜交種產(chǎn)生顯著的矮化作用，且處理后各個家系間的樹高差異不明顯，并能顯著提高處理桉樹的開花率。由于不同樹種、不同年齡桉樹對多效唑的響應(yīng)不同，且目前尚缺乏針對育種園尾葉桉無性系的深入研究。因此，本研究以矮化育種園中的尾葉桉親本為材料，研究多效唑不同施加方式、施加濃度、施加次數(shù)對尾葉桉親本樹高、地徑、花朵數(shù)量、花枝數(shù)量、新枝長度等的影響，以期為尾葉桉育種園的矮化促花技術(shù)開發(fā)提供研究依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

試驗地設(shè)在廣東省林業(yè)科學(xué)研究院（廣州市天河區(qū)）苗圃內(nèi)，位于23°14′N，113°23′E，海拔25 m，是典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均溫度為23 ℃，最低月的平均氣溫為13.3 ℃（1 月），最高月的平均氣溫為38.1 ℃（8 月），年平均濕度為79%，年降水量為1 638 mm，4—9 月份的降水量占全年降水量的80%。

1.2 試驗材料

供試驗的材料為尾葉桉矮化育種園定植袋中的尾葉桉親本，該批材料為2007 年自澳大利亞引種的尾葉桉商用種子培育的實生苗，于2008 年種植于廣東省肇慶市大南山。2017 年對材料進(jìn)行選優(yōu)后取枝條嫁接在桉樹砧木上，6 個月后移植于56 cm×80 cm（上口徑×高）的黑色定植袋中。2019 年11 月10 日對待處理植株進(jìn)行整體情況調(diào)查，包括地徑、冠幅和樹高。選取長勢一致的尾葉桉親本54 株進(jìn)行處理。處理前，尾葉桉親本經(jīng)過了頂梢修剪處理，每棵苗木具有3～5 個一級分枝，苗高平均為106.69±8.33 cm，冠幅為135.41±11.61 cm，地徑為31.4±3.12 mm。2019年11 月11 日—11 月14 日開始對選取的材料進(jìn)行矮化促花處理，2020 年11 月對處理后的植株進(jìn)行調(diào)查。

1.3 試驗方法

本研究采用多效唑濃度、次數(shù)、方式3 個試驗因素，每個因素設(shè)置4 個水平，共16 個處理，每個處理3 株，對照6 株。采用正交設(shè)計法，詳見表1 及表2。于2019 年11 月11 日—11 月14 日進(jìn)行第一次處理，之后施加時間按照次/年平均分配至各月。

表1 尾葉桉親本矮化促花試驗設(shè)計Table 1 The design of dwarfing and flower promotion of Eucalyptus urophylla parents

表2 尾葉桉親本矮化促花處理Table 2 The treatment of dwarfing and flower promotion of Eucalyptus urophylla parents

1.4 指標(biāo)測定與數(shù)據(jù)收集

選取種植于相同規(guī)格育苗容器中長勢一致的尾葉桉無性系54 株，每個處理3 株，對照選取6株，12 個月后測量苗高、地徑、冠幅、新萌枝樹數(shù)量、花枝數(shù)量、花苞數(shù)量、新枝長度等指標(biāo)；苗高、冠幅和新枝長度用刻度尺測量，精度為1 cm；地徑用游標(biāo)卡尺測量，精度為0.01 mm。

1.5 數(shù)據(jù)處理方法

采用Microsoft Excel 2010，R 語言對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理[12]。R 語言“reshape”軟件包用于進(jìn)行方差分析[13]，“pastecs”軟件包用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析[14]。用于檢驗不同處理對尾葉桉母本的苗高、地徑、冠幅、新萌枝樹數(shù)量、花枝數(shù)量、花苞數(shù)量、新枝長度等指標(biāo)產(chǎn)生的影響。采用隸屬函數(shù)法 u(Xj)=(Xj—Xmin)/(Xmax—Xmin)對不同處理進(jìn)行綜合評價[16-17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理下尾葉桉性狀的差異性分析

不同矮化處理方法實施12 個月后，對處理后的樹高增量，冠幅增量和地徑增量進(jìn)行了多重比較分析（表3）。結(jié)果顯示，各個處理間苗高增量具有顯著差異。其中苗高增量最多的是處理11，為90 cm；最少的為處理13，僅為1.67 cm。地徑增幅最多的為處理4，為16.92 mm；其次為處理11，為16.39 mm。最少的為處理14，為2.58 mm。冠幅增量最高的為對照處理，為58cm，最小的為處理4，僅為6.67 cm，說明這種處理方式能促進(jìn)植株主干生長，而限制了側(cè)枝的發(fā)育。

表3 不同矮化處理間多重比較分析Table 3 Multiple comparative analysis among different dwarfing treatments

不同處理間的新枝長度差異較大。新枝長度最長的為對照處理（CK），長度為54.6 cm；最短的為處理6，說明多效唑?qū)π轮Πl(fā)育具有強(qiáng)抑制作用。此外，不同的處理方式對花枝數(shù)量產(chǎn)生了巨大影響。處理12 個月后，處理1、2、3、5、6、8、11 和12 均未產(chǎn)生花枝，而其余初期則出現(xiàn)不同數(shù)量的花枝。其中，花枝數(shù)量最多的為處理16，其次為處理14。而且，花苞數(shù)量在各個處理間也呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)?；ò鷶?shù)量最多的為處理16 和處理9，均達(dá)到300 朵/株。花苞數(shù)量最少的為處理10。盡管如此，不同處理下平均每個花枝的花朵數(shù)量也不相同。例如，處理9 的花朵數(shù)量最高，為30 朵/枝。與其花朵總量相同的處理16 則僅為7.89 朵/枝。

2.2 矮化促花處理方式與尾葉按性狀間的相關(guān)性分析

對單次施加多效唑的量，施加次數(shù)，施加總量與尾葉桉無性系生長及花量等指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析（表4）。結(jié)果顯示，新枝長度與多效唑施加總量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與樹高增量成顯著負(fù)相關(guān)（r= -0.55，P= 0.03），而與花苞總數(shù)和單枝花苞數(shù)量呈顯著正相關(guān)（r=0.53，P= 0.03），說明多效唑的施加可以導(dǎo)致尾葉桉生長性狀的抑制，而大大促進(jìn)了花苞數(shù)量的增加。單次施加多效唑的量與花枝數(shù)量（r= 0.56，P= 0.03）、花苞總數(shù)（r=0.56，P= 0.02）呈顯著正相關(guān)，與新枝長度呈顯著負(fù)相關(guān)（r= -0.62，P= 0.01），該結(jié)果與施加總量結(jié)果類似，說明施加多效唑的量是影響尾葉桉開花多少的重要因素。

表4 不同矮化處理間相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis among different dwarf treatments

2.3 最優(yōu)處理方式的綜合評價

為了評價不同處理的優(yōu)劣，篩選出適合桉樹矮化的最佳處理，采用隸屬函數(shù)法對不同處理進(jìn)行綜合評價。計算各個處理的隸屬函數(shù)值，取平均值，均值大的說明矮化促花效果最好 （表5）。對不同處理的隸屬函數(shù)值均值進(jìn)行排序，結(jié)果顯示，處理16，處理13 和處理4 的隸屬函數(shù)值的均值最大，分別為0.55，0.54 和0.52，說明這幾種處理的矮化促花效果最好。

表5 不同矮化處理綜合評價值Table 5 Comprehensive evaluation values of different dwarfing treatments

3 討論

多效唑作為一種重要的植物生長調(diào)節(jié)劑，其通過抑制植物體內(nèi)內(nèi)源激素赤霉素的合成，進(jìn)而對植物形態(tài)和生理特性產(chǎn)生影響，最終導(dǎo)致植物細(xì)胞變短，營養(yǎng)生長變慢[18-21]。多效唑在農(nóng)業(yè)中主要顯著降低水稻的株高，增加水稻分蘗數(shù)[22-23]。在林業(yè)生產(chǎn)中，多效唑主要用于控制枝條的營養(yǎng)生長。本研究探索了不同多效唑施加量對尾葉桉親本生長性狀的影響，結(jié)果顯示，多效唑施加總量與新枝長度和樹高增量呈顯著負(fù)相關(guān)，說明從整體上看，多效唑施加總量的增加對尾葉桉新枝長度和樹高增長的限制作用越大[24]。此研究結(jié)果同前期研究結(jié)果具有一致性。例如，多效唑可顯著縮短盆栽梅Armeniaca mume的枝條長度和節(jié)間長[11]。此外，多效唑處理能有效抑制庫爾勒香梨新稍的生長[25]，并對薄殼山核桃Carya illinoensis“紹興”和砂糖橘Citrus reticulate的枝條發(fā)育具有顯著的抑制作用[26-27]。

此外，多效唑施加量對處理植物開花性狀也具有很大的影響。例如，農(nóng)作物中，多效唑處理后水稻花期顯著提高，說明多效唑能夠使農(nóng)作物花期提前[23]。在果樹研究中，環(huán)剝和多效唑施加可有效促進(jìn)越南青柚反季節(jié)開花[28]。此外，廖劍鋒[27]發(fā)現(xiàn)砂糖橘開花數(shù)和樹梢數(shù)隨著多效唑濃度的增加而增加。在用材林中，羅建中[5]發(fā)現(xiàn)多效唑處理后可使桉樹花期顯著提前，開花最早的無性系可由原來的3～5 年提前至14 個月。本研究結(jié)果顯示，尾葉桉親本的花苞總數(shù)與多效唑施加總量呈顯著正相關(guān)，說明一次性根施2 g 多效唑?qū)ξ踩~桉開花數(shù)量的促進(jìn)作用較大。

綜上所述，多效唑?qū)ξ踩~桉親本生長性狀和促進(jìn)開花具有重要的作用。多效唑的施加總量與生長性狀如樹高增量及新枝長度呈反比，而與花苞總數(shù)和單枝花苞數(shù)量呈正比，說明多效唑具有極強(qiáng)的抑制尾葉桉親本營養(yǎng)生長和促進(jìn)生殖生長的作用。本研究通過對16 種不同多效唑施加量、多效唑施加方式等的對比，綜合評價顯示，以處理16 為最佳施用方式。然而，不同年齡段、不同樹種甚至是不同無性系的植物材料對多效唑的響應(yīng)不同，因此，后續(xù)將繼續(xù)完善相關(guān)研究。