雜交鵝掌楸無根體胚苗瓶外生根技術研究

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。采用不同種類與濃度的生根劑、不同的浸泡時間及不同種類與配比的基質誘導雜交鵝掌楸無根體胚苗瓶外生根，并觀察生根效果。結果表明：用500mg·L-1ABT1溶液浸泡1h，生根率最高，為60.29%；移栽基質選用珍珠巖：泥炭土=2：1 混合，生根率最高，為59.91%、不定根最長，為6.73cm、生根數最多，為5.44條。

雜交鵝掌楸（Liriodendron chinense×L.tulipifera）為木蘭科鵝掌楸屬現存兩個種，鵝掌楸（又稱中國鵝掌楸）和北美鵝掌楸的種間雜交種，由南京林業大學葉培忠教授選育得到。雜交鵝掌楸具有葉形奇特，花色艷麗，樹型優美，樹干通直，速生等特點；木材淡色，結構細密，紋理直，質輕軟，韌性強，不翹不裂，刨面光滑，不僅是建筑、裝飾、細木工和優質膠合板的優質用材；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質制漿造紙用材培育。雜種后代具有明顯的雜種優勢，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，無病蟲害等。但由于人工雜交種子數量有限，種子的發芽率低，雜種種苗市場的年供應缺口大，限制了雜交鵝掌楸更新造林的應用。

南京林業大學施季森教授領導的科研團隊利用雜交鵝掌楸體細胞胚胎工程及植株再生技術成功獲得體胚苗，并在福建金森集團有限公司實現了大規模的工廠化育苗，具有培育周期短、繁殖速度快、不受季節限制等優點。但所得體胚苗主根長且細、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成熟的基礎上，開展無根體胚苗瓶外生根技術研究，以提高體胚苗移栽成活率，降低生產成本，進一步完善雜交鵝掌楸體胚育苗技術體系，促進體胚苗的推廣應用具有重要的現實意義。

1 材料與方法

1.1 材料

無根體胚苗微扦插試驗材料為福建金森集團有限公司生產出的無根體胚苗，微扦插基質所用材料為珍珠巖、泥炭土、黃心土。

本試驗在福建省林木細胞繁育企業工程技術研究中心溫室大棚中進行，棚內有可移動苗床、自動噴灌系統等。大棚內天窗常開，空氣與外界相同，頂部有2層可自動控制的遮陰網，棚內溫度為20-25℃，較穩定，濕度適中，適合開展雜交鵝掌楸瓶外生根試驗。

1.2 方法

1.2.1材料預處理

先將無根苗從組培瓶中取出，選取生長健壯的植株，再在流動水下清洗并修剪，要求將無根苗基部剪去，同時保持下剪口剪平，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，備用。

1.2.2試驗設計

（1）不同生根劑與不同浸泡時間對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，研究不同種類不同濃度的生根劑與不同浸泡時間對體胚苗瓶外生根的影響。采用L9（34）正交試驗設計方法，考慮生根劑種類、生根劑濃度、浸泡時間等3個因素，每因素設計3個水平，生根劑種類3個水平為IAA、IBA、ABT1；生根劑濃度3個水平為100mg·L-1、500mg·L-1、1000mg·L-1；浸泡時間3個水平為1h、2h、3h。試驗主要指標為生根率和生長情況，共設置9個處理，每個處理移栽100株，重復3次。移栽后定期觀察并記錄體胚苗生長情況，60d后統計生根率。

（2）不同移栽基質對體胚苗瓶外生根的影響

以500mg·L-1ABT1溶液對體胚苗進行處理，浸泡時間為1h。以珍珠巖和泥炭土按不同比例進行混合，研究不同移栽基質對體胚苗瓶外生根的影響。共設5種移栽基質處理，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，每個處理移栽100株，重復3次。試驗主要指標為平均生根率、平均根長、平均生根數。移栽后定期觀察并記錄體胚苗生長情況，60d后統計指標值。

1.2.3扦插方法

將預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行浸泡后取出，備用。

將預處理已消毒的扦插基質按照試驗設計的比例充分混合拌勻，將混合后的不同基質分別放入底部有透水孔的種植盤中，標號要與無根苗插條一致，齊口刮平多余基質；頓2-3下致實備用。

在種植盤基質中央用小棍或鑷子插一小孔，將無根苗插條植入穴內，用雙手拇指和食指捺基質輕輕向下斜壓實，用基質補滿至穴盤平口。扦插完畢后，立即用帶花灑的噴壺均勻澆足、澆透水，且水預先與室溫平衡。移栽后10d內，每天定時噴一次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后統計相應的試驗指標。

1.2.4數據處理與分析

數據通過Excel初步統計分析后，用SPSS17.0進行方差分析、顯著性比較分析。統計與計算指標如下：

平均生根率 = 生根的苗數 / 接種總苗數×100%

平均根長 = 不定根長度總和/總根數

平均生根數=不定根總條數/接種總苗數

2 結果與分析

2.1 不同生根劑與不同浸泡時間對無根體胚苗瓶外生根的影響

按照試驗設計的要求，將經過不同處理的體胚苗移栽到以珍珠巖：泥炭土=2：1的基質中，60d后統計分析結果如表1所示。第8個處理方案：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，誘導出的不定根粗壯且多；第3個處理方案：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，不定根細弱且少。從均值（k）的結果可知，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浸泡時間以1h為最佳時間。從各因素極差R值可判斷：生根劑種類>浸泡時間>生根劑濃度，在瓶外生根培養中，生根劑種類起主導作用，浸泡時間次之，生根劑濃度影響最小。endprint

各影響因子的方差分析結果如表2所示，激素種類對瓶外生根的影響達到了極顯著水平（p=0.008<0.01），浸泡時間的影響達到了顯著水平（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 不同移栽基質對體胚苗瓶外生根的影響表

不同移栽基質對體胚苗瓶外生根的影響結果見表3，其中第5個處理，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；同時平均生根數最高，為5.44條，與其他處理方案相比，三個試驗指標均達到了極顯著水平，且體胚苗生長最好，誘導出的不定根最多且粗壯。而單獨使用泥炭土平均生根率最低，為23.09%，此時平均根長和平均生根數也最小，體胚苗生長最差，不定根最少且細弱。同時，單獨使用珍珠巖比單獨使用泥炭土效果好，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、平均生根數均隨之升高，可見在瓶外生根培養中，珍珠巖起主導作用。

3 討論與結論

3.1 討論

組培苗瓶外生根的方法操作比較簡單，對環境要求較低，能夠降低生產成本，雜交同時簡化組培苗的生產程序，是解決雜交鵝掌楸體胚苗生產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的生根方法，因自身沒有潛生根原基，故必須創造環境誘導根原基的產生、分裂、伸長和生長。而影響體胚苗誘導生根的因素有很多，本文選取了生根劑的類型、生根劑的濃度、浸泡時間以及移栽基質等因子，研究對瓶外生根的影響。

通過正交試驗，生根劑的類型在誘導不定根的過程中占主導地位。IAA是一種植物體內普遍存在的內源生長素，用途較廣。其促進扦插枝條生根的原因是能夠改變植物體內的營養物質分配，在IAA分布多的部分，得到的營養物質就多，故能促進不定根的形成，加快營養繁殖速度。但IAA不穩定，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能誘導根原體的形成，促進細胞分裂與細胞生長，有利于新根生成和維管束系統的分化，促進插條不定根的形成。但浸泡時間過長，會減少不定根的發生。

ABT1生根粉處理植物插穗，能參與其不定根形成的整個生理過程，具有補充外源激素與促進植物體內內源激素合成的雙重功效，因而能促進不定根形成，縮短生根時間，并能促使不定根原基形成簇狀根系，呈暴發性生根。ABT1主要應用于扦插育苗，可以促進生根，縮短生根時間，提高生根率，使難生根的樹種扦插繁殖成功，其功效優于IBA；同時能夠加快營養生長，根深葉茂，使植物個體發育健壯，提高抗性。

珍珠巖可以調整土壤結構，抑制土壤板結，增加營養基質的透氣性和吸水性，但單獨使用時，因缺少營養物質，故不是雜交鵝掌楸無根體胚苗瓶外生根的最佳基質類型。而泥炭土主要是由草類、樹葉、樹根經過一定的條件生成的，故含有的有機質成分高，但其強度低，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，故為最佳的基質類型。

3.2 結論

通過上述試驗結果分析，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、生根數最多，為5.44條。

作者單位：福建金森集團有限公司endprint