楓香優樹扦插育苗關鍵因子分析

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，通絡活血的作用。楓香木材堅硬，是優良的家具用材樹種。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異種質篩選利用提供了科學參考。林木育種周期長，在楓香常規育種方面，經過長期研究，王豪等培育出了開發前景較好的新品種[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良性狀，實現林分提質增效最有效的方式。組織培養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，在生產上應用最為廣泛。因此，本試驗以優選的形質優良的楓香單株為研究對象，通過分析插穗來源、內源激素水平及基質組分與楓香扦插育苗成效的關系，以期揭示楓香扦插育苗關鍵因子，為楓香高效扦插育苗技術體系構建提供技術參考。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

在楓香優良種源試驗林中選擇干形通直、無病蟲害的優樹為研究對象，以當年新抽嫩枝為接穗，一年生實生苗為砧木，通過幼砧連續嫁接誘導復幼的方法培育嫁接苗。以嫁接成活的苗木為采穗母株，其中上部萌發的半木質化嫩枝為插穗，在人工模擬的環境條件下進行扦插。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次連續嫁接成活苗木萌發枝條作為不同扦穗來源處理。其中，0次嫁接指未經過幼砧嫁接，穗條直接來源于成年優樹當年新抽嫩枝。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中。每處理5重復，每重復70株。扦插45 d統計苗木生根率，90 d后統計成活率。其中，生根率為生根株數占扦插株數百分比，成活率為扦插成活株數占生根株數百分比。

2.2.2 內源激素相關性分析

以不同來源插穗莖干為試驗材料，進行內源性生長素(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三重四極桿質譜儀，每重復取樣3 g，研磨分離后，上清液過PVPP柱和DEAESephadex A-25柱凈化，經0. 22 μm濾膜過濾后進行檢測。

2.2.3 基質試驗

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

2.3 數據處理

數據采用Excel 2007進行制圖與相關性分析，用SPSS19.0統計分析軟件進行方差分析與LSD多重比較。

3 結果與分析

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插穗的扦插效果差異顯著。經相關性分析，嫁接次數與生根率呈明顯的正相關線性關系(R2=0.97)，與成活率呈正相關的二次項關系(R2=0.98)。這說明，隨著嫁接次數增加，插穗生根率呈直線上升趨勢，而插穗成活率在連續幼砧嫁接3次后，成活率達最高值(93.5%)，與連續嫁接4次插穗扦插成活率(92.1%)無顯著差異。表明，嫁接次數越多插穗生根率越高，但成活率在嫁接一定次數(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的穗條間顯著性差異(α=0.05)，下同。

3.2 不同來源插穗內源激素水平的變化

激素在植物扦插育苗中起到關鍵調控作用。通過來源于不同嫁接次數插穗內源激素水平分析發現(圖2)，IAA與嫁接次數呈正相關線性關系(R2=0.99)，ABA與嫁接次數呈負相關線性關系(R2=0.93)，表明隨著嫁接次數增加插穗中內源性IAA濃度增加，而ABA濃度降低。GA、ZR與嫁接次數間無明顯相關性，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。內源激素檢測結果說明，相較GA和ZR，IAA、ABA與嫁接次數間相關性明顯。

3.3 插穗內源激素水平與扦插效果相關性

根據上述試驗結果，嫁接次數影響扦插效果，而嫁接次數與插穗中內源IAA、ABA濃度相關性明顯。為進一步分析內源IAA、ABA與扦插效果的關系，通過相關性分析表明，IAA與生根率呈極顯著的正相關線性關系(R2=0.99)，ABA與成活率呈極顯著的負相關二次項關系(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源激素水平的變化

圖3 楓香插穗內源激素水平與扦插效果的相關性

3.4 基質對扦插效果的影響

在原來試驗基礎上，以優化的300 mg/L ABT1+200 mg/L IAA為生根劑，研究基質對扦插的影響。由圖4可知，不同基質處理下扦插效果差異顯著。其中，各基質處理生根率大小表現為：黃泥>混合基質>河沙珍珠巖，成活率、成苗率大小均為：混合基質>黃泥>河沙>珍珠巖。這說明，供試4種基質中，混合基質扦插效果最好，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處理間顯著性差異(α=0.05)。

圖4 基質對楓香扦插效果的影響

4 結論與討論

與農作物相比，林木尤其成年樹大多扦插繁殖困難[8]。經研究證明，生理年齡效應是導致林木扦插具有頑拗性的關鍵[9]。以成年優樹為繁殖材料是進行林木優異種質繁育利用最快捷的方式。然而，受生理年齡效應的影響，在很大程度上限制了林木良種選育與利用進程，因此繁殖材料復幼成為近年來林業科研工作者日益關注的熱點與難點。研究表明，通過組培和連續嫁接方式在很大程度上能誘導材料復幼[6,10]。相較組培技術，嫁接操作簡單，易于在生產上推廣應用。本試驗以一年生楓香實生苗為砧木，通過幼砧連續嫁接方式，楓香優樹嫩枝扦插效果顯著改善。其中，生根率隨嫁接次數增加而增加，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后統計而得成活率。林木扦插成活率主要受根系質量及地上部分生理活力的影響。在楓香扦插過程中筆者發現，與來源于未嫁接優株的插穗相比，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。

植物激素作為調控離體植株再生的中心調控因子，探索不同再生能力繁殖材料中內源激素水平對構建高效繁殖技術具有較好的指導作用[11～13]。連續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插穗內源激素表明，嫁接次數與IAA水平正相關、與ABA水平反相關，GA和ZR整體在嫁接2～3次后即能保持在一個穩定的較高水平。通過內源激素與扦插生根能力相關性分析發現，IAA、ABA分別與生根率、成活率間具有極顯著的正相關與負相關性，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。根據以往研究結果，較高水平IAA利于植物繁殖再生[14～17]，這與本試驗研究結果是一致的。ABA在提高植物抗逆能力方面應用廣泛，其主要基于ABA具有調節葉片氣孔關閉、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，從而以適應插穗生根后急需進行營養生長促進植株發育成苗。基于此，為加快楓香扦插成活率，在扦插45 d后，應及時進行光照補充，并加強水肥管理，以避免營養虧缺造成的生根插穗死亡。

基質是林木扦插育苗中一個至關重要的影響因素[18～21]。在試驗供試4種基質中，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。以初始扦插穗條株數為基準，綜合考慮混合基質成苗率高于黃泥。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，易于消毒等優點，在生產上最為常見。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，對環境濕度要求極高。從楓香在不同基質扦插效果可知，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豐富的基質。因此今后開展楓香扦插應采用兩步法，先以黃泥作為基質進行快插，待其生根后移至疏松透氣的含營養土的混合輕型基質中以實現扦插成苗效果大幅提升。