賴曉超

(清遠市龍坪林場，廣東 清遠 513438)

1 引言

楓香(Liquidambarformosana)又名楓香樹，屬金縷梅科楓香屬落葉喬木，喜溫暖濕潤氣候，耐干旱瘠薄能力強，在我國秦嶺及淮河以南各省均有分布。楓香樹脂入藥具有解毒止痛、止血生肌功效，根、葉、果實具有祛風除濕，通絡(luò)活血的作用。楓香木材堅硬，是優(yōu)良的家具用材樹種。此外，作為我國南方著名的秋色樹種，觀賞價值極高，是一種重要的多目標造林樹種[1，2]。

良種良法是實現(xiàn)人工林高效培育的前提與保障。近期，李輝、黃敏等利用EST-SSR引物開發(fā)和ISSR分子標記對楓香遺傳群體多樣性進行了評價[3，4]，從分子角度為楓香優(yōu)異種質(zhì)篩選利用提供了科學參考。林木育種周期長，在楓香常規(guī)育種方面，經(jīng)過長期研究，王豪等培育出了開發(fā)前景較好的新品種[5]。然而，以種子方式繁殖材料存在較高的遺傳變異風險。因此，通過無性繁殖培育良種壯苗是保持親本優(yōu)良性狀，實現(xiàn)林分提質(zhì)增效最有效的方式。組織培養(yǎng)和扦插是兩種最為常用的無性繁殖方式。張財生和肖雅迪等[6，7]先后通過組培、扦插方式進行了楓香無性快繁技術(shù)方面的研究，但由于楓香無潛伏根原基，生根較為困難，育苗成效不高。相較組培而言，扦插操作簡單，成本投入較低，在生產(chǎn)上應(yīng)用最為廣泛。因此，本試驗以優(yōu)選的形質(zhì)優(yōu)良的楓香單株為研究對象，通過分析插穗來源、內(nèi)源激素水平及基質(zhì)組分與楓香扦插育苗成效的關(guān)系，以期揭示楓香扦插育苗關(guān)鍵因子，為楓香高效扦插育苗技術(shù)體系構(gòu)建提供技術(shù)參考。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

在楓香優(yōu)良種源試驗林中選擇干形通直、無病蟲害的優(yōu)樹為研究對象，以當年新抽嫩枝為接穗，一年生實生苗為砧木，通過幼砧連續(xù)嫁接誘導復(fù)幼的方法培育嫁接苗。以嫁接成活的苗木為采穗母株，其中上部萌發(fā)的半木質(zhì)化嫩枝為插穗，在人工模擬的環(huán)境條件下進行扦插。溫度26±0.5 ℃，光照強度1500 lx，光照時間16 h/d，相對濕度90%。

2.2 試驗方法

2.2.1 插穗來源試驗

以0、1、2、3、4次連續(xù)嫁接成活苗木萌發(fā)枝條作為不同扦穗來源處理。其中，0次嫁接指未經(jīng)過幼砧嫁接，穗條直接來源于成年優(yōu)樹當年新抽嫩枝。扦插采用速沾法，用300 mg/L 中科院生根粉1號ABT1與滑石粉調(diào)成勻漿狀，插穗基部1～1.5 cm處沾取生根劑后插入黃泥基質(zhì)中。每處理5重復(fù)，每重復(fù)70株。扦插45 d統(tǒng)計苗木生根率，90 d后統(tǒng)計成活率。其中，生根率為生根株數(shù)占扦插株數(shù)百分比，成活率為扦插成活株數(shù)占生根株數(shù)百分比。

2.2.2 內(nèi)源激素相關(guān)性分析

以不同來源插穗莖干為試驗材料，進行內(nèi)源性生長素(IAA)、脫落酸(ABA)、赤霉素(GA)及細胞分裂素玉米素苷(ZR)的測定。使用儀器型號：Agilent 1290液相色譜儀、Agilent 6460C三重四極桿質(zhì)譜儀，每重復(fù)取樣3 g，研磨分離后，上清液過PVPP柱和DEAESephadex A-25柱凈化，經(jīng)0. 22 μm濾膜過濾后進行檢測。

2.2.3 基質(zhì)試驗

以黃泥、河沙、珍珠巖及混合基質(zhì)(體積比，泥炭土∶珍珠巖∶蛭石=1∶1∶1)為不同配比基質(zhì)處理，分析基質(zhì)對扦插效果的影響。每處理5重復(fù)，每重復(fù)70株。生根劑采用300 mg/L ABT1+200 mg/L IAA、速沾法，扦插45 d統(tǒng)計生根率，90 d統(tǒng)計成活率和成苗率。成苗率為生根率乘以成活率的百分比。

2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2007進行制圖與相關(guān)性分析，用SPSS19.0統(tǒng)計分析軟件進行方差分析與LSD多重比較。

3 結(jié)果與分析

3.1 插穗來源對扦插效果的影響

從圖1可以看出，來源于不同嫁接次數(shù)插穗的扦插效果差異顯著。經(jīng)相關(guān)性分析，嫁接次數(shù)與生根率呈明顯的正相關(guān)線性關(guān)系(R2=0.97)，與成活率呈正相關(guān)的二次項關(guān)系(R2=0.98)。這說明，隨著嫁接次數(shù)增加，插穗生根率呈直線上升趨勢，而插穗成活率在連續(xù)幼砧嫁接3次后，成活率達最高值(93.5%)，與連續(xù)嫁接4次插穗扦插成活率(92.1%)無顯著差異。表明，嫁接次數(shù)越多插穗生根率越高，但成活率在嫁接一定次數(shù)(3次)后即達最佳效果。

圖中不同小寫字母表示來源于不同嫁接次數(shù)的穗條間顯著性差異(α=0.05)，下同。

3.2 不同來源插穗內(nèi)源激素水平的變化

激素在植物扦插育苗中起到關(guān)鍵調(diào)控作用。通過來源于不同嫁接次數(shù)插穗內(nèi)源激素水平分析發(fā)現(xiàn)(圖2)，IAA與嫁接次數(shù)呈正相關(guān)線性關(guān)系(R2=0.99)，ABA與嫁接次數(shù)呈負相關(guān)線性關(guān)系(R2=0.93)，表明隨著嫁接次數(shù)增加插穗中內(nèi)源性IAA濃度增加，而ABA濃度降低。GA、ZR與嫁接次數(shù)間無明顯相關(guān)性，但嫁接3次后插穗中GA濃度顯著高于嫁接0次的插穗，而嫁接2次后插穗中ZR濃度高于嫁接0次的插穗。內(nèi)源激素檢測結(jié)果說明，相較GA和ZR，IAA、ABA與嫁接次數(shù)間相關(guān)性明顯。

3.3 插穗內(nèi)源激素水平與扦插效果相關(guān)性

根據(jù)上述試驗結(jié)果，嫁接次數(shù)影響扦插效果，而嫁接次數(shù)與插穗中內(nèi)源IAA、ABA濃度相關(guān)性明顯。為進一步分析內(nèi)源IAA、ABA與扦插效果的關(guān)系，通過相關(guān)性分析表明，IAA與生根率呈極顯著的正相關(guān)線性關(guān)系(R2=0.99)，ABA與成活率呈極顯著的負相關(guān)二次項關(guān)系(R2=0.99)(圖3)。這說明，IAA濃度越高生根率越高，ABA濃度越低成活率越高。

圖1 插穗來源對楓香扦插效果的影響

圖2 不同來源楓香插穗內(nèi)源激素水平的變化

圖3 楓香插穗內(nèi)源激素水平與扦插效果的相關(guān)性

3.4 基質(zhì)對扦插效果的影響

在原來試驗基礎(chǔ)上，以優(yōu)化的300 mg/L ABT1+200 mg/L IAA為生根劑，研究基質(zhì)對扦插的影響。由圖4可知，不同基質(zhì)處理下扦插效果差異顯著。其中，各基質(zhì)處理生根率大小表現(xiàn)為：黃泥>混合基質(zhì)>河沙珍珠巖，成活率、成苗率大小均為：混合基質(zhì)>黃泥>河沙>珍珠巖。這說明，供試4種基質(zhì)中，混合基質(zhì)扦插效果最好，其次黃泥，而河沙和珍珠巖扦插效果最差。圖4中不同小寫字母表示不同基質(zhì)處理間顯著性差異(α=0.05)。

圖4 基質(zhì)對楓香扦插效果的影響

4 結(jié)論與討論

與農(nóng)作物相比，林木尤其成年樹大多扦插繁殖困難[8]。經(jīng)研究證明，生理年齡效應(yīng)是導致林木扦插具有頑拗性的關(guān)鍵[9]。以成年優(yōu)樹為繁殖材料是進行林木優(yōu)異種質(zhì)繁育利用最快捷的方式。然而，受生理年齡效應(yīng)的影響，在很大程度上限制了林木良種選育與利用進程，因此繁殖材料復(fù)幼成為近年來林業(yè)科研工作者日益關(guān)注的熱點與難點。研究表明，通過組培和連續(xù)嫁接方式在很大程度上能誘導材料復(fù)幼[6,10]。相較組培技術(shù)，嫁接操作簡單，易于在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。本試驗以一年生楓香實生苗為砧木，通過幼砧連續(xù)嫁接方式，楓香優(yōu)樹嫩枝扦插效果顯著改善。其中，生根率隨嫁接次數(shù)增加而增加，成活率在嫁接3次時達最佳。本研究扦插成活率是以扦插生根插穗再培育45 d后統(tǒng)計而得成活率。林木扦插成活率主要受根系質(zhì)量及地上部分生理活力的影響。在楓香扦插過程中筆者發(fā)現(xiàn)，與來源于未嫁接優(yōu)株的插穗相比，嫁接3～4次后插穗生根時間明顯提前，且地上芽苗均表現(xiàn)翠綠、生理活性強，這可能是導致嫁接3次后成活率效果達最佳的原因。

植物激素作為調(diào)控離體植株再生的中心調(diào)控因子，探索不同再生能力繁殖材料中內(nèi)源激素水平對構(gòu)建高效繁殖技術(shù)具有較好的指導作用[11～13]。連續(xù)幼砧嫁接增強了楓香插穗再生能力，通過分析來源于不同嫁接次數(shù)插穗內(nèi)源激素表明，嫁接次數(shù)與IAA水平正相關(guān)、與ABA水平反相關(guān)，GA和ZR整體在嫁接2～3次后即能保持在一個穩(wěn)定的較高水平。通過內(nèi)源激素與扦插生根能力相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，IAA、ABA分別與生根率、成活率間具有極顯著的正相關(guān)與負相關(guān)性，R2值均大于0.99趨近于1.0。這反映了，為促進楓香插穗再生能力，IAA與ABA為兩個主要的核心激素，前者宜控制在較高水平，后者則應(yīng)保持在一個較低水平。此外，考慮到嫁接后上升的GA與ZR，可在生根劑中適當添加一定的GA與ZR，但應(yīng)注意生長素與細胞分裂素的比值影響著植物器官分化，較高ZR不利于根系形成。從激素生理功能來看，IAA與GA均具有促進細胞伸長生長的作用，是植物細胞分化中的重要激素。根據(jù)以往研究結(jié)果，較高水平IAA利于植物繁殖再生[14～17]，這與本試驗研究結(jié)果是一致的。ABA在提高植物抗逆能力方面應(yīng)用廣泛，其主要基于ABA具有調(diào)節(jié)葉片氣孔關(guān)閉、降低蒸騰失水，減緩光合水分代謝過程等方面的生理作用。在本試驗中較低水平ABA水平利于楓香插穗生根，可能是因為較低ABA水平，能使生根苗保持在較為活躍的能量代謝狀態(tài)，從而以適應(yīng)插穗生根后急需進行營養(yǎng)生長促進植株發(fā)育成苗?；诖耍瑸榧涌鞐飨闱げ宄苫盥?，在扦插45 d后，應(yīng)及時進行光照補充，并加強水肥管理，以避免營養(yǎng)虧缺造成的生根插穗死亡。

基質(zhì)是林木扦插育苗中一個至關(guān)重要的影響因素[18～21]。在試驗供試4種基質(zhì)中，黃泥生根率最高，但成活率低于泥炭土、珍珠巖、蛭石按等體積混合的基質(zhì)。以初始扦插穗條株數(shù)為基準，綜合考慮混合基質(zhì)成苗率高于黃泥。整體上，單純河沙或珍珠巖扦插育苗效果表現(xiàn)較差。黃泥具有較好的保水性，由于其價格便宜，易于消毒等優(yōu)點，在生產(chǎn)上最為常見。相對地，河沙、珍珠巖具有很好通過氣、透水性，但不利于穗條保水，對環(huán)境濕度要求極高。從楓香在不同基質(zhì)扦插效果可知，早期以保水性最佳的黃泥為佳，而后期則需要通氣透水且營養(yǎng)豐富的基質(zhì)。因此今后開展楓香扦插應(yīng)采用兩步法，先以黃泥作為基質(zhì)進行快插，待其生根后移至疏松透氣的含營養(yǎng)土的混合輕型基質(zhì)中以實現(xiàn)扦插成苗效果大幅提升。