雜交鵝掌楸無根體胚苗瓶外生根技術(shù)研究

王國熙

以雜交鵝掌楸無根體胚苗為材料，研究其瓶外生根技術(shù)。采用不同種類與濃度的生根劑、不同的浸泡時(shí)間及不同種類與配比的基質(zhì)誘導(dǎo)雜交鵝掌楸無根體胚苗瓶外生根，并觀察生根效果。結(jié)果表明：用500mg·L-1ABT1溶液浸泡1h，生根率最高，為60.29%；移栽基質(zhì)選用珍珠巖：泥炭土=2：1 混合，生根率最高，為59.91%、不定根最長，為6.73cm、生根數(shù)最多，為5.44條。

雜交鵝掌楸（Liriodendron chinense×L.tulipifera）為木蘭科鵝掌楸屬現(xiàn)存兩個(gè)種，鵝掌楸（又稱中國鵝掌楸）和北美鵝掌楸的種間雜交種，由南京林業(yè)大學(xué)葉培忠教授選育得到。雜交鵝掌楸具有葉形奇特，花色艷麗，樹型優(yōu)美，樹干通直，速生等特點(diǎn)；木材淡色，結(jié)構(gòu)細(xì)密，紋理直，質(zhì)輕軟，韌性強(qiáng)，不翹不裂，刨面光滑，不僅是建筑、裝飾、細(xì)木工和優(yōu)質(zhì)膠合板的優(yōu)質(zhì)用材；而且由于木材白度高，棕纖維的含量高大80%以上，因此也適用于作為優(yōu)質(zhì)制漿造紙用材培育。雜種后代具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，不僅樹形比親本更加通直，花葉更加幽麗，而且生長也更加迅速，并且抗逆性增強(qiáng)，無病蟲害等。但由于人工雜交種子數(shù)量有限，種子的發(fā)芽率低，雜種種苗市場(chǎng)的年供應(yīng)缺口大，限制了雜交鵝掌楸更新造林的應(yīng)用。

南京林業(yè)大學(xué)施季森教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)利用雜交鵝掌楸體細(xì)胞胚胎工程及植株再生技術(shù)成功獲得體胚苗，并在福建金森集團(tuán)有限公司實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的工廠化育苗，具有培育周期短、繁殖速度快、不受季節(jié)限制等優(yōu)點(diǎn)。但所得體胚苗主根長且細(xì)、須根少且短、分布不均衡，給溫室煉苗移栽造成一定難度，且對(duì)移栽成活率有一定的影響。為此，在雜交鵝掌楸體胚育苗技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上，開展無根體胚苗瓶外生根技術(shù)研究，以提高體胚苗移栽成活率，降低生產(chǎn)成本，進(jìn)一步完善雜交鵝掌楸體胚育苗技術(shù)體系，促進(jìn)體胚苗的推廣應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 材料

無根體胚苗微扦插試驗(yàn)材料為福建金森集團(tuán)有限公司生產(chǎn)出的無根體胚苗，微扦插基質(zhì)所用材料為珍珠巖、泥炭土、黃心土。

本試驗(yàn)在福建省林木細(xì)胞繁育企業(yè)工程技術(shù)研究中心溫室大棚中進(jìn)行，棚內(nèi)有可移動(dòng)苗床、自動(dòng)噴灌系統(tǒng)等。大棚內(nèi)天窗常開，空氣與外界相同，頂部有2層可自動(dòng)控制的遮陰網(wǎng)，棚內(nèi)溫度為20-25℃，較穩(wěn)定，濕度適中，適合開展雜交鵝掌楸瓶外生根試驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1材料預(yù)處理

先將無根苗從組培瓶中取出，選取生長健壯的植株，再在流動(dòng)水下清洗并修剪，要求將無根苗基部剪去，同時(shí)保持下剪口剪平，保留2-5片葉子，大葉截去2/3；最后將無根苗插條分組捆綁，每組10株，備用。

無根苗扦插前24h，將扦插基質(zhì)消毒處理，所用消毒劑為0.5%高錳酸鉀溶液，然后用薄膜覆蓋基質(zhì)，備用。

1.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）不同生根劑與不同浸泡時(shí)間對(duì)無根體胚苗瓶外生根的影響

以珍珠巖：泥炭土=2：1作為移栽基質(zhì)，研究不同種類不同濃度的生根劑與不同浸泡時(shí)間對(duì)體胚苗瓶外生根的影響。采用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，考慮生根劑種類、生根劑濃度、浸泡時(shí)間等3個(gè)因素，每因素設(shè)計(jì)3個(gè)水平，生根劑種類3個(gè)水平為IAA、IBA、ABT1；生根劑濃度3個(gè)水平為100mg·L-1、500mg·L-1、1000mg·L-1；浸泡時(shí)間3個(gè)水平為1h、2h、3h。試驗(yàn)主要指標(biāo)為生根率和生長情況，共設(shè)置9個(gè)處理，每個(gè)處理移栽100株，重復(fù)3次。移栽后定期觀察并記錄體胚苗生長情況，60d后統(tǒng)計(jì)生根率。

（2）不同移栽基質(zhì)對(duì)體胚苗瓶外生根的影響

以500mg·L-1ABT1溶液對(duì)體胚苗進(jìn)行處理，浸泡時(shí)間為1h。以珍珠巖和泥炭土按不同比例進(jìn)行混合，研究不同移栽基質(zhì)對(duì)體胚苗瓶外生根的影響。共設(shè)5種移栽基質(zhì)處理，分別為珍珠巖、泥炭土、珍珠巖：泥炭土=1：1、珍珠巖：泥炭土=1：2、珍珠巖：泥炭土=2：1，每個(gè)處理移栽100株，重復(fù)3次。試驗(yàn)主要指標(biāo)為平均生根率、平均根長、平均生根數(shù)。移栽后定期觀察并記錄體胚苗生長情況，60d后統(tǒng)計(jì)指標(biāo)值。

1.2.3扦插方法

將預(yù)處理已捆綁好的體胚苗插條放入75%酒精溶液中，消毒2min后取出；再放入不同的生根劑溶液中，按不同的處理方案進(jìn)行浸泡后取出，備用。

將預(yù)處理已消毒的扦插基質(zhì)按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)的比例充分混合拌勻，將混合后的不同基質(zhì)分別放入底部有透水孔的種植盤中，標(biāo)號(hào)要與無根苗插條一致，齊口刮平多余基質(zhì)；頓2-3下致實(shí)備用。

在種植盤基質(zhì)中央用小棍或鑷子插一小孔，將無根苗插條植入穴內(nèi)，用雙手拇指和食指捺基質(zhì)輕輕向下斜壓實(shí)，用基質(zhì)補(bǔ)滿至穴盤平口。扦插完畢后，立即用帶花灑的噴壺均勻澆足、澆透水，且水預(yù)先與室溫平衡。移栽后10d內(nèi)，每天定時(shí)噴一次MS大量溶液。移栽后的第5天開始，每隔2天噴灑一次0.1%多菌靈溶液。移栽60d后統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的試驗(yàn)指標(biāo)。

1.2.4數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)通過Excel初步統(tǒng)計(jì)分析后，用SPSS17.0進(jìn)行方差分析、顯著性比較分析。統(tǒng)計(jì)與計(jì)算指標(biāo)如下：

平均生根率 = 生根的苗數(shù) / 接種總苗數(shù)×100%

平均根長 = 不定根長度總和/總根數(shù)

平均生根數(shù)=不定根總條數(shù)/接種總苗數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生根劑與不同浸泡時(shí)間對(duì)無根體胚苗瓶外生根的影響

按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求，將經(jīng)過不同處理的體胚苗移栽到以珍珠巖：泥炭土=2：1的基質(zhì)中，60d后統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如表1所示。第8個(gè)處理方案：用500mg·L-1ABT1溶液浸泡1h，生根率最高，為60.29%，且體胚苗長得最好，誘導(dǎo)出的不定根粗壯且多；第3個(gè)處理方案：用1000mg·L-1 IAA溶液浸泡3h，生根率最低，為20.34%，且體胚苗長得最差，不定根細(xì)弱且少。從均值（k）的結(jié)果可知，因素A生根劑種類以ABT1為最佳種類，因素B生根劑濃度以500mg·L-1為最佳濃度，因素C浸泡時(shí)間以1h為最佳時(shí)間。從各因素極差R值可判斷：生根劑種類>浸泡時(shí)間>生根劑濃度，在瓶外生根培養(yǎng)中，生根劑種類起主導(dǎo)作用，浸泡時(shí)間次之，生根劑濃度影響最小。endprint

各影響因子的方差分析結(jié)果如表2所示，激素種類對(duì)瓶外生根的影響達(dá)到了極顯著水平（p=0.008<0.01），浸泡時(shí)間的影響達(dá)到了顯著水平（p=0.035<0.05），而激素濃度的影響不顯著。

綜上分析可知，第8個(gè)處理方案A8：用500mg·L-1ABT1溶液浸泡1h，生根率最高，為雜交鵝掌楸體胚苗瓶外生根的最佳處理方案。

2.2 不同移栽基質(zhì)對(duì)體胚苗瓶外生根的影響表

不同移栽基質(zhì)對(duì)體胚苗瓶外生根的影響結(jié)果見表3，其中第5個(gè)處理，珍珠巖：泥炭土=2：1平均生根率最高，為59.91%；平均根長也最大，為6.73cm；同時(shí)平均生根數(shù)最高，為5.44條，與其他處理方案相比，三個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)均達(dá)到了極顯著水平，且體胚苗生長最好，誘導(dǎo)出的不定根最多且粗壯。而單獨(dú)使用泥炭土平均生根率最低，為23.09%，此時(shí)平均根長和平均生根數(shù)也最小，體胚苗生長最差，不定根最少且細(xì)弱。同時(shí)，單獨(dú)使用珍珠巖比單獨(dú)使用泥炭土效果好，平均生根率更高；隨著珍珠巖比例的不斷增大，平均生根率、平均根長、平均生根數(shù)均隨之升高，可見在瓶外生根培養(yǎng)中，珍珠巖起主導(dǎo)作用。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

組培苗瓶外生根的方法操作比較簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境要求較低，能夠降低生產(chǎn)成本，雜交同時(shí)簡(jiǎn)化組培苗的生產(chǎn)程序，是解決雜交鵝掌楸體胚苗生產(chǎn)成本高等問題的主要手段之一。無根體胚苗瓶外生根是一種自養(yǎng)的生根方法，因自身沒有潛生根原基，故必須創(chuàng)造環(huán)境誘導(dǎo)根原基的產(chǎn)生、分裂、伸長和生長。而影響體胚苗誘導(dǎo)生根的因素有很多，本文選取了生根劑的類型、生根劑的濃度、浸泡時(shí)間以及移栽基質(zhì)等因子，研究對(duì)瓶外生根的影響。

通過正交試驗(yàn)，生根劑的類型在誘導(dǎo)不定根的過程中占主導(dǎo)地位。IAA是一種植物體內(nèi)普遍存在的內(nèi)源生長素，用途較廣。其促進(jìn)扦插枝條生根的原因是能夠改變植物體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)分配，在IAA分布多的部分，得到的營養(yǎng)物質(zhì)就多，故能促進(jìn)不定根的形成，加快營養(yǎng)繁殖速度。但I(xiàn)AA不穩(wěn)定，在光和空氣中易分解，故不是瓶外生根的最佳生根劑類型。IBA能誘導(dǎo)根原體的形成，促進(jìn)細(xì)胞分裂與細(xì)胞生長，有利于新根生成和維管束系統(tǒng)的分化，促進(jìn)插條不定根的形成。但浸泡時(shí)間過長，會(huì)減少不定根的發(fā)生。

ABT1生根粉處理植物插穗，能參與其不定根形成的整個(gè)生理過程，具有補(bǔ)充外源激素與促進(jìn)植物體內(nèi)內(nèi)源激素合成的雙重功效，因而能促進(jìn)不定根形成，縮短生根時(shí)間，并能促使不定根原基形成簇狀根系，呈暴發(fā)性生根。ABT1主要應(yīng)用于扦插育苗，可以促進(jìn)生根，縮短生根時(shí)間，提高生根率，使難生根的樹種扦插繁殖成功，其功效優(yōu)于IBA；同時(shí)能夠加快營養(yǎng)生長，根深葉茂，使植物個(gè)體發(fā)育健壯，提高抗性。

珍珠巖可以調(diào)整土壤結(jié)構(gòu)，抑制土壤板結(jié)，增加營養(yǎng)基質(zhì)的透氣性和吸水性，但單獨(dú)使用時(shí)，因缺少營養(yǎng)物質(zhì)，故不是雜交鵝掌楸無根體胚苗瓶外生根的最佳基質(zhì)類型。而泥炭土主要是由草類、樹葉、樹根經(jīng)過一定的條件生成的，故含有的有機(jī)質(zhì)成分高，但其強(qiáng)度低，壓縮性大，透氣性沒有珍珠巖好，也不是無根體胚苗瓶外生根的最佳基質(zhì)類型。而把兩者按一定的比例混合，能夠得到較好的效果，故為最佳的基質(zhì)類型。

3.2 結(jié)論

通過上述試驗(yàn)結(jié)果分析，可得出雜交鵝掌楸無根體胚苗瓶外生根的最佳處理方案為：用500mg·L-1ABT1溶液浸泡1h，生根率最高，為60.29%；移栽基質(zhì)選用珍珠巖：泥炭土=2：1混合，生根率最高，為59.91%、不定根最長，為6.73cm、生根數(shù)最多，為5.44條。

作者單位：福建金森集團(tuán)有限公司endprint