黑木相思優良無性系組培苗生根技術及其生根機理

許文輝

(廣東省西江林場，廣東 肇慶 526020)

1 試驗目的和意義

黑木相思屬強陽性樹種，含羞草科，金合歡屬常綠喬木，其樹高在相思類喬木中屬最高喬木之一。該樹生長高度可到25 m，平均直徑達60 cm。原產地主要分布于澳洲南部、東部及塔斯馬尼亞州一帶。我國最早引進該樹是在20世紀90年代，在福建南部、廣東南部、廣西南部、海南均有基地栽培。黑木相思多生長于山坡、丘陵，喜光、耐旱、存活最低溫-6 ℃，根系發達，有固氮根瘤，樹木枯落物量大，可促進貧瘠土地地力恢復，是污染地區山林綠化的優良樹種，也是良好的綠肥資源。黑木相思切面花紋優美別致，芯材質量高，在高級家居裝飾、貼面板、木質地板上應用價值高。黑木相思耐旱，改土性能好，為我國當前人工林產值問題提供了一條選擇。不僅可作為杉木林長期連栽，因為其對土壤的增肥效果，還可當做優良生態防護林樹種和伴生樹種，改善和緩解樹木過度需求帶來的環境破壞問題。

黑木相思無性系組培苗對比其他喬木繁殖存活率高、分支少、外貌美觀等特點使其成為人造林地市場未來發展的趨勢。但目前主要面對的問題是連栽后出現生產力降低、培育樹種缺少多樣化、土地肥力不足。土地肥的逐漸衰減，植物所需養分不足成為了影響林地生產力的主要原因，對人工林地的可持續發展造成了阻礙。本文對黑木相思優良無性系組培苗進行試驗、研究。解決當前植株培育遇到的問題，提高生根率與存活率。并且對黑木相思生根機理進行研究，給優良無性系組培苗生根建立一條有效技術體系，為今后推廣應用提供培苗技術支持。

2 優良無性系組培苗生根技術研究

2.1 材料與方法

2.1.1 材料來源

黑木相思FM25號無性系由南寧市林科所提供優良無性系組培苗。

2.1.2 培養條件

在培養室進行生根培養，根據試驗設計添加不同濃度與種類的促進劑、MS母液、有機添加物，碳源采用20 g/L蔗糖，瓊脂6.8 g/L，培育室內采用2000～3000 lx人工光照強度，周期12 h/d，培養基pH值5.8，室內溫度控制在(25±2)℃。

2.1.3 生根影響因素試驗設計

苗木生根促進劑濃度和種類采用單因素設計，選取IBA、NAA、ABT-1三種生根促進劑參試，設計試驗濃度分別?。?.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 L，培養基采用1/2MS，活性炭0.1 g/L，蔗糖15 g/L。30株每個，重復3次，40 d后觀察統計生根數據，詳情見表1。

表1 黑木相思不同生長素對生根影響 mg/L

MS母液及用量采用單因素設計，分別選取MS、1/2MS、1/4MS、1/2改良(1)MS四個處理，配方為：ABT-1(2.0mg/L)+IBA(0.6mg/L)+AC(0.1mg/L)+糖(20g/L)，選擇生長情況大體相同的組培苗再接入培養基，各30株，重復3次,30 d后統計處理各組培苗生根率、生根數、根長，確定MS母液及用量的最佳選擇，詳情見表2。

表2 MS母液及用量試驗方案

暗處理對無性系生根影響。培養基配方：1/2MS+ABT-1(2.0 mg/L)+IBA(0.6 mg/L)+AC(0.1 mg/L)+糖(20 g/L)，取生長情況大致相同組培苗接入培養基，區分放置，4 d和8 d，全光照。各30株，重復3次，30 d后統計生根率、存活率、生根長度等數據。

單因素設計溫度控制，分別控制為22.5 ℃、25.0 ℃、27.5 ℃，培養基配方：1/2MS+ABT-1(2.0 mg/L)+IBA(0.6 mg/L)+AC(0.1 mg/L)+糖(20 g/L)，其他條件相同，采用生根一致組培苗培育，各30株，重復3次，30 d后統計生根數據。

有機物添加對無性系植株生根影響。配方：1/2MS+ABT-1(2.0 mg/L)+IBA(0.6 mg/L)+AC(0.1 mg/L)+糖(20 g/L)，添加胰蛋白胨、香蕉、椰汁3種參試因子，香蕉、椰汁濃度分別為100 g/L、200 g/L，胰蛋白胨1 g/L、2 g/L，各30株，重復3次，30 d后統計生根率、根長等數據。

運用Excel，DPSv15.10、SPSS進行數據統計、分析。

2.2 結果與分析

2.2.1 不同促進劑和不同含量對組培苗生根的影響

與對照組比較，各濃度促進劑生根率平均都大于76%。ABT-1(1.0 mg/L)和IBA(2.0 mg/L)生根效果最好，生根率超過94%；NAA(2.0 mg/L)生根率也超過90%。三者相比IBA于ABT-1的處理結果比NAA效果優秀，所以，ABT+IBA生根促進劑對黑木相思組培苗的生根培養效果最佳。詳細對比數據見圖1。

圖1 不同生根促進劑種類和濃度對生根率的影響

2.2.2 MS母液選擇和劑量選擇對試驗材料生根的影響

試驗得知，FM25無性系組培苗生根概率情況如下，1/2MS和MS試驗效果比1/4MS生根效果強，相差明顯。從培育植株根長與培育根長結果對比來看，1/2MS效果明顯優于MS培養基和1/4MS培養基，1/2MS生根數量多，平均根長良，存活率更高。另外，培養基中的鹽濃度的變化也影響試驗組培苗的存活能力，因為鹽濃度的變化導致滲透壓的變化，組培苗根部對營養的吸收隨鹽濃度的下調，存活能力降低。由此可知，同一無性系在不同母液培養基中生根結果存在差異，黑木相思無性系使用1/2MS進行生根培養是最佳選擇。

2.3 無性系生根與暗處理時間的關系

從圖2可以看出，無性系組培苗內的激素受暗處理的影響，其生根率、生根數、根長結果差異明顯。暗處理4 d效果最佳，從生根率上看，4 d與8 d相差無幾，但在生根數上游顯著差異，由此可見，暗處理時間過短或過長均不適合組培苗生根。所以，控制合理天數的暗處理對生根質量的提高明顯。

圖2 暗處理時間不同對組培苗生根的影響

2.4 環境溫度的控制對生根的影響

溫度適宜決定了組培苗能否生根、生根質量的關鍵參數。根據試驗得知，同樣FM25無性系在不同溫度下生根率均不同，25 ℃下的生根率高達90%，生根數超過3，根長接近2 cm。22.5 ℃生根率最低30%，生根數不到1.5，根長1 cm。27.5 ℃下生根率接近90%，生根數超過2.5，根長不到1.5 cm。三者條件相比較，本次試驗黑木相思無性系組培苗生根的適宜溫度為25 ℃。

2.5 各有機添加物對生根的影響

添加椰汁、香蕉、胰蛋白胨三種有機添加物目前使用率最高，雖然其壯苗原因尚不知曉，但通過試驗可看到其具有生根壯苗作用。本次試驗數據中得出，添加這幾類有機添加物的試驗對象與對照組比較，生根效果都比較差，隨著濃度的增加生根率反而有所降低，綜合來看，黑木相思組培苗的生根培養不建議使此三類用有機添加。

3 優良無性系生根機理研究

黑木相思生根的培養過程不僅與培養環境相關，培育對象自身差異也有作用。此試驗為研究影響不同無性系組培苗中間的區別，為林地育苗給予技術理論參考。

3.1 材料與方法

3.1.1 材料來源

黑木相思FM25、黑木相思4號優良無性系組培苗，由南寧市林科所提供。

3.1.2 試驗方法

通過對兩種無性系組培苗的不同方式培育，對無性系組培苗內激素水平、營養元素、酶含量、酶活性、葉綠素測定、參數獲取與統計。

3.2 結果與分析

從獲取的測定參數可看出，隨著時間的推移發生著變化，兩種無性系組培苗生根過程里糖的儲備量存在差異。高含糖量更有利于生根。Fo、Fm、Fv/Fo和Fv/Fm在生根過程中進行參數對比，及葉綠素熒光參數對比，FM25的Fo和Fm與株體生根情況為反相關，Fv/Fm和Fv/Fo與株體生根為正相關。其具體生根機理尚不明確。

4 結論與討論

4.1 討論

優良無性系組培苗在生根過程中受到的影響因素有許多。不同植物體內激素水平不同，通過對外源激素的調節即可影響株體內生長素的濃度，活性炭濃度對生根率的提高沒有作用，添加活性炭反而會使生根率降低。氮、硫、氨基酸等無機營養成分是植物生長的必需品。本試驗得出1/2MS的無性系生根培訓效果顯著，生根率、生根數、根長數據明顯優于MS和1/4MS，而有機成分中的Fe含量影響滲透壓，不利于生根。碳水化合物是植物組培苗的能量來源，試驗通過對兩種組培苗蔗糖濃度的調整，得知株體在不同階段對其濃度的需求不同。通過試驗得出培育時間和暗處理對組培苗生根也有著重要作用，另外，黑木相思優良組培苗的最佳生長溫度在25 ℃，生根率、長度明顯高于其他溫度。常用有機添加物對黑木相思生根培養效果不顯著，與之前學者研究結果不同，猜測與株苗本身因素和試驗前期操作有關。

4.2 結論

根據對黑木相思優良無性系FM25與4號組培苗的試驗對比，從培育環境、添加物等方面的數據對比，得出以下結論：黑木相思的生根最好選用IBA和ABT-1，IBA0.4 mg/L-0.6 mg/L和ABT-11.0 mg/L-2.0 mg/L+AC0.1 g/L在共同協作下，生根率更高。不同MS木業中，1/2MS是黑木相思生根培育的最佳選擇。黑木相思最適合的蔗糖濃度為10～20 g/L。暗處理4 d最適合優良無性系生根。

4.3 建議

試驗得出了黑木相思優良無性系組培苗的合適生根溫度，不同時間段合適的添加物，為我國人工林地的喬木培育提供了科學數據參考。但對其生根培育技術及機理的研究還不完整，其中諸多影響因素仍不得而知。如繼代次數對優良無性系培育的影響，生根培育中不同酶的變化，組培苗對培養基pH值的需求，以及植物內部生物信息的傳導機制，需要繼續研究。