趙小丹 鄧世俊 張麗娜 趙佳寧 劉柏玲

（曲阜師范大學生命科學學院，山東 曲阜 273165）

202 0年，據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)統(tǒng)計，中國是世界上新發(fā)癌癥人數(shù)和死亡人數(shù)最多的國家，每分鐘就約有6個中國人死于癌癥。而存在于紅豆杉中的紫杉醇是治療乳腺癌、肺癌、卵巢癌等非常有效的天然抗癌藥物。紅豆杉是紅豆杉科 (Taxaceae)紅豆杉屬(Taxus)植物的總稱，多年生常綠喬木或灌木，雌雄異株，在世界上約有11種和1種天然雜交品種。1996年，聯(lián)合國教科文組織將紅豆杉列入世界珍稀瀕危植物。在我國，更是將其視為植物界的“國寶”。紅豆杉中的紫杉醇，不僅具有抗癌作用，也是治療糖尿病的主要成分。紅豆杉不僅有極高的藥用價值，還具觀賞價值、生態(tài)價值等，還有長壽樹、黃金樹的美稱。然而，正是由于紅豆杉用途多樣、價值極大，野生的紅豆杉種群遭到大量砍伐，加之其自身生長速度緩慢、再生能力比較差、種子產(chǎn)量少、存活率低等眾多因素，紅豆杉種群數(shù)量不容樂觀。因此，為了滿足人類生產(chǎn)生活的需求，實現(xiàn)快速高效繁殖紅豆杉和擴大紅豆杉種群數(shù)量迫在眉睫。

1.紅豆杉繁殖技術(shù)

目前紅豆杉的繁殖技術(shù)主要有播種育苗、組織培養(yǎng)、扦插繁殖等。種子繁殖是傳統(tǒng)的育種方法，紅豆杉是雌雄異株植物，由于存在一定程度的植株間隔和花期不遇，傳粉受到阻礙加之動物對種子的啃食，導致種子數(shù)量不多。并且由于紅豆杉的種子中含有抑制萌發(fā)物質(zhì)，具有休眠特性，在自然條件下經(jīng)過兩冬一夏才能萌發(fā)，生活力容易喪失，影響萌發(fā)率，從而導致自然繁殖效率低。植物組織培養(yǎng)因具有繁殖周期短、不受季節(jié)限制、材料需求少以及可大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點，成為快速大批量培育紅豆杉的優(yōu)選途徑。利用組織培養(yǎng)的手段繁殖紅豆杉幼苗、誘導愈傷組織或者進行細胞懸浮培養(yǎng)，是生產(chǎn)中提取紫杉醇的常用手段。但是受紅豆杉自身特性的影響，目前大部分的研究還是集中在不同條件對紅豆杉愈傷組織以及懸浮培養(yǎng)細胞中紫杉醇含量的變化方面，有關(guān)組培苗方面的報道相對較少。扦插繁殖是指截取植物的根、莖、葉等營養(yǎng)器官的一部分，插入到合適的基質(zhì)中，利用其再生能力形成新植株的一種無性繁殖方法。扦插繁殖因為具有材料易獲得、繁殖速度快、易于保持母株優(yōu)良性狀、成活率高、操作便捷等優(yōu)點，成為紅豆杉繁殖的主要手段。

2.扦插基質(zhì)和生根試劑對紅豆杉扦插影響的研究

近年來有關(guān)紅豆杉扦插繁殖的報道較多，而扦插繁殖中最關(guān)鍵的步驟是生根，因此研究主要以生根率和成活率為主要測量指標，圍繞著不同季節(jié)、取材、基質(zhì)、試劑等影響扦插生根的因素進行研究，以期提高紅豆杉的扦插成活率，優(yōu)化紅豆杉扦插繁殖體系。而在這些因素中，扦插基質(zhì)和生根試劑的研究較為廣泛。不同扦插基質(zhì)對不同品種紅豆杉的生根率與成活率有著不同的影響，另外，試劑的種類、濃度與處理時間也影響生根，下面筆者將從這兩方面對前人的研究進行總結(jié)分析。

2.1 扦插基質(zhì)

基質(zhì)提供了營養(yǎng)、水分、溫度等插穗生根的必要條件，在不同的基質(zhì)中，插穗細胞被激活的能力也不相同，常用的扦插基質(zhì)有草炭腐殖土、蛭石、粗細砂、爐灰渣、珍珠巖等。Bayraktar等研究了珍珠巖和泥炭對歐洲紅豆杉(T. baccata)扦插生根的影響，認為珍珠巖較泥炭扦插效果好。而Saumitro等以大田土、森林土、河沙、堆肥、泥炭和蚯蚓堆肥等為基質(zhì)，進行了歐洲紅豆杉的扦插生根試驗，結(jié)果表明當森林土:泥炭:堆肥為1:1:1時，插條的成活率、生根率、愈傷率等都為最高值。而在東北紅豆杉(T. cuspidata)中，若采用單一扦插基質(zhì)，腐質(zhì)土的扦插效果較好，生根率較高，可達95%以上；若采用混合基質(zhì)，蛭石與沙、沙與土、河沙摻松針土都可使扦插成活率達90%以上。對南方紅豆杉(T. chinensis var. mairei)的研究表明，混合基質(zhì)較單一基質(zhì)扦插效果更好，其中河沙和珍珠巖混合基質(zhì)扦插生根率較高。不同的研究表明當河沙與珍珠巖的比例不同時，生根率也存在較大差異，其中當二者比例為2:1時，效果最好，生根率可達95.3% 。對須彌紅豆杉(T. wallichiana)的研究顯示等比例的腐殖土和圃地土生根成苗率最(97.8%) 。對中國紅豆杉(T. chinensis)的研究顯示當用3年生枝條，森林腐殖土、園土、河沙 (1:1:1) 混合基質(zhì)進行扦插時, 成活率最高達到90%以上，而用50%花園土+50%鋸末為扦插基質(zhì)，并且有三葉草共生時，無頂梢的插條生根率可達100%。對曼地亞紅豆杉(Taxus × media)的大部分研究顯示，不論是單一基質(zhì)還是混合基質(zhì)，其成活率一般都能達到90%以上，其中春季扦插使用綿沙土作為基質(zhì)效果較好，平均存活率超過96%。另外，在珍珠巖和蛭石:珍珠巖:河沙(2:2:3)兩種基質(zhì)中，生根率也達到95.6%、95%，可見曼地亞紅豆杉對這些扦插基質(zhì)的適應(yīng)性較強。而用不同基質(zhì)對西藏紅豆杉(T. wallichiana)和云南紅豆杉(T. yunnanensis)的扦插研究顯示二者的扦插效果都不理想。侯瀟棐等研究了腐殖土:珍珠巖(1:1)和農(nóng)田土:珍珠巖(1:1)兩種基質(zhì)對西藏紅豆杉扦插生根的影響，結(jié)果顯示后者的成活率較高，但不達30%；王桂芝用碳渣:沙:紅土(4:2:4)作為基質(zhì)，在較為合適的溫度濕度下進行云南紅豆杉的扦插，雖然成活率達到82.5%，但生根率也只有50%?？梢娺@些基質(zhì)類型與配比不適合這兩種紅豆杉扦插生根，需進一步探究更多不同的基質(zhì)類型和配比。在選擇紅豆杉扦插基質(zhì)時，需要在了解各種紅豆杉生態(tài)習性的基礎(chǔ)上，綜合考慮基質(zhì)的理化性質(zhì)，包括容重、孔隙度、持水量、pH、營養(yǎng)元素含量以及供應(yīng)養(yǎng)分潛力等，使基質(zhì)能夠為插穗提供適宜的營養(yǎng)和水分，同時還要保持良好的透氣性。

2.2 生根試劑

生根試劑一般是生長調(diào)節(jié)劑，生長素、細胞分裂素、脫落酸以及赤霉素等不同種類的生長調(diào)節(jié)劑對根分化能產(chǎn)生不同程度的影響。其中生長素對植物莖伸長、根形成和形成層細胞分裂有著促進作用。在紅豆杉的扦插中，常用的試劑有吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、GGR6號生根粉和ABT生根粉（中國林業(yè)科學研究院王濤院士研制）。這些試劑可以單一使用，也可以混合調(diào)配。藥劑可配制成溶液，也可以調(diào)成糊狀。若配制成溶液，則可以用插條進行速蘸或浸泡；若為糊狀，則用插條蘸取后直接扦插。不同研究顯示，不同濃度和不同處理時間的IBA、ABT1、ABT6以及它們的不同配比均可以使東北紅豆杉的扦插生根率達到90%以上。同樣，不同濃度和不同處理時間的IBA、NAA、IAA、ABT1可以使曼地亞紅豆杉的生根率達到95%以上。有研究表明，用兩年生曼地亞紅豆杉插穗在500 mg/L的IBA溶液中浸泡20 min，生根率高達100%。在對歐洲紅豆杉和西藏紅豆杉的扦插試驗中顯示，IBA較其他試劑生根率要高，歐洲紅豆杉插條在0.25 mM的IBA溶液中浸泡24小時，生根率達到85%以上。西藏紅豆杉插條在1000 ppm的IBA溶液中浸泡24小時，生根率能達到95%；在50 mg/kg的IBA溶液中浸泡12小時，生根率可達96%。而ABT1號生根粉在南方紅豆杉扦插中應(yīng)用較多，并且比其他試劑生根率要高。當用4×10-6的ABT1溶液浸泡3小時或500mg/L的ABT1溶液速蘸時，南方紅豆杉的生根率分別能達到84.7%和88%；在100 mg/L的ABT1溶液中加入滑石粉攪拌成糊狀，然后用南方紅豆杉的插穗蘸取，生根率為95%。云南紅豆杉經(jīng)合適的試劑處理后，扦插生根率也能達到90%以上。例如用200 mg/L的ABT2浸泡3小時，生根率為94.4%，且ABT2價格相對較低，適合用于云南紅豆杉的扦插繁殖。從以上分析可知，試劑的種類、濃度與處理時間相互作用，共同影響扦插生根。不同試劑處理，導致生根率不同；同種試劑的濃度不同或處理時間不同，生根率也不相同。因此，在選擇扦插試劑時，要綜合這三方面進行考慮。

3.結(jié)語

作為世界珍稀瀕危植物的紅豆杉，其繁育的主要手段是扦插繁殖。扦插基質(zhì)和扦插試劑都對生根有不同程度的影響。紅豆杉扦插時，要綜合考慮基質(zhì)的理化性質(zhì)，根據(jù)各種紅豆杉不同的生態(tài)習性，選取合適的扦插基質(zhì)；而在選擇扦插試劑時，要綜合試劑的種類、濃度與處理時間進行考慮。有研究表明，不同試劑影響紅豆杉內(nèi)生真菌生產(chǎn)紫杉醇的含量，扦插試劑也影響紅豆杉中紫杉醇的含量和分布，但具體機制還不明確，關(guān)于藥劑與插穗中紫杉醇含量關(guān)系的研究也極少。進行扦插的主要目的是擴大紅豆杉資源，提取其主要藥用化合物紫杉醇以治療疾病、造福人類。因此，在研究不同試劑和基質(zhì)對紅豆杉扦插繁殖影響時，也應(yīng)當考慮紅豆杉中紫杉醇的含量變化，在進行多方面對比研究后，確定合理高效的扦插基質(zhì)與試劑。