黑木相思不同无性系生根性能比较*

裘珍飞

(中国林业科学研究院热带林业研究所，广东　广州 510520)



黑木相思不同无性系生根性能比较*

裘珍飞

(中国林业科学研究院热带林业研究所，广东广州 510520)

选取增殖培养中生长一致的单芽接入相同的生根培养基(1/2 MS+IAA 1.0mg/L+IBA 0.5mg/L)中，比较10个无性系组培苗生根性能。结果表明，3个无性系生根率90%以上，平均根数3.7条/苗以上，根长3.1cm以上；4个无性系生根率在50%～80%；其余3个无性系小于50%，平均根数2.1条/苗以下，根长不足1.0cm。苗高与生根率、生根数和根长的相关性随不同无性系表现不一，但苗高总体平均值与生根率呈极显著相关，与生根数和根长呈显著相关。本研究为及时调整无性系增殖规模，最大限度开发生产潜能提供理论依据。

黑木相思；组培；无性系；生根性能

黑木相思(Acaciamelanoxylon)为相思类最高大乔木之一，最高可达35m，胸径1～1.5m，原分布区从澳大利亚东部昆士兰经南澳往南伸延至塔斯马尼亚，南纬16°～43°，垂直分布从海平面附近直至内陆1 500m。黑木相思木纹美丽，材质好，具有固氮根瘤，枯落物丰富，改土性能好，引进中国后在广东、福建、广西、海南等地成功种植[1]。通过二十多年的栽培经营，黑木相思的适应性、速生性、经济效益及生态效益逐渐被研究认识。10年生黑木相思树高15.97m，胸径17.7cm，经济效益是桉树的5倍[2]。近几年，中国南方多地出台限种桉树政策，黑木相思作为优良替代树种越来越受到造林公司和林农的青睐，苗木出现供不应求的局面。黑木相思原分布纬度跨度大，采用引进的种子繁殖，容易出现种源与气候条件不匹配的情况，导致人工林生长不良和保存率低下[3]。尽快繁育优良无性系苗木成了黑木相思人工林规模化发展的当务之急。

国内黑木相思组培研究始于20世纪90年代末期，21世纪以来福建农林大学多位硕士研究生开展了黑木相思组培研究，但不同无性系生根配方差异大[4～5]，应用于生产实践规模化生产苗木很少。组培生产中，推广和应用单一优良无性系，可能存在人工林潜在的威胁。黑木相思容易得叶尖枯病[6]，相思类树种也有干枯萎病的发生[7]，因此采集较多数量的优良无性系是必要的。组培苗生根是组培中一个重要环节，无性系的生根性能直接决定着组培苗的生产成本和规模化发展。桉树中的邓恩桉(Eucalyptusdunnii)，因其生根困难[8]，优树难以实现组培苗规模化，制约了邓恩桉无性系的造林进程。研究不同无性系生根性能，可加快黑木相思优良无性系的推广应用，为不同无性系采用不同的无性系化途径提供依据。

1　材料和方法

1.1材料

在肇庆北岭山黑木相思优树2～3年生根蘖保存林中，采集当年生嫩枝，建立无菌外植体，经诱导出芽后继代增殖10～12次，以增殖苗单芽为本试验的材料。

1.2方法

1.2.1苗木的增殖培养

选择10个黑木相思优良无性系无菌继代苗培养在相同的增殖培养基上，继代周期25d。

1.2.2不同无性系的生根性能比较

切取增殖苗中单芽(苗高1.5～2.5cm，有叶，有顶芽)，培养在相同的生根培养基中，每瓶接种10株，每个无性系接种120～140株，3个重复，30d后统计生根率、根数、根长。

1.2.3不同苗高无性系生根力比较

切取不同无性系不同苗高(<1.5cm、1.5～2.5cm、2.5～3.5cm、>3.5cm)增殖单芽，分别培养在相同的生根培养基上，每一苗高根据切割的不同数量，接种15～60株，30天统计生根率、根数、根长。

1.2.4培养基及培养条件

增殖培养基为MS+6-BA0.3mg/L+IBA0.2mg/L，生根培养基为1/2MS+IAA 1.0mg/L+IBA0.5mg/L。上述培养基分别附加白糖30g/L，琼脂5.8g/L，pH值调至5.8。培养基分装后在1.1kg/cm2高压，121℃高温下灭菌18min。培养室温度为23～27℃，白天附加2 000Lx人工光照10h。

1.3统计及分析方法

生根率=生根苗数/接种苗数×100%，根数统计为苗木基部萌发的主根数量，根长测量为每条主根基部到根尖的长度，总根长为每苗主根数量×其根长。用Excel对试验数据进行基本处理，采用SPSS统计软件对试验数据进行方差分析和多重比较。

2　结果与分析

2.1不同无性系生根性能

对10个黑木相思无性系生根率、生根数和总根长等生根指标进行方差分析表明，无性系间都呈极显著差异，进一步LSD检验(表1)可见：10个无性系中最大生根率(9号无性系)与最小生根率(52号无性系)相差63.5%，说明由于基因型的差异导致黑木相思无性系生根难易不同。10个无性系中，生根率达90%以上的无性系有3个，占培养无性系的30%；生根率达50%～80%的无性系有4个，占总比40%；生根率低于50%的无性系有3个，占总比30%。生根率大于90%的无性系(8、9、47)，生根条数3.7条/苗以上，根长3.1cm以上，表现出较强的生根能力；而生根率小于50%的无性系(52、3、24)，根长未达到1.0cm，表现出根系难以生长，活力不足。

表1　黑木无性系生根指标Tab.1　Rooting performance of Acacia melanoxylonwith different clones

注：表中数据为平均数±标准误，同列中有1个相同标记字母表示差异不显著，没有相同标记字母表示差异极显著(P<0.01)。

2.2不同无性系苗高与生根率的相关性

由于52号无性系生根率较低，根数和根长缺失数多，因此不参与相关性分析。对9个黑木相思无性系苗高与生根率的相关性分析(表2)显示，1个无性系的苗高与生根率显著相关，4个无性系的苗高与生根率极显著相关，而4个无性系的苗高与生根率相关不显著。其中一个现象为：生根率较高的无性系(9、47、8)和生根率较低的无性系(6、3)，苗高与生根率相关性弱；而生根率中等的无性系(17、20、14)苗高与生根率相关性强。这说明生根容易或难的无性系，不论苗木大小、高矮，都容易或难生根，而生根率中等的无性系，可通过壮苗培养，促进苗高生长，进一步提高生根率。

表2　不同无性系苗高与生根率相关性Tab.2　Correlation of the seedling height and rooting rate of different clones

注：表中数据为平均数±标准误，**表示在0.01水平显著相关，*表示在0.05水平显著相关，下同。

2.3不同无性系苗高与生根数的相关性

9个黑木相思无性系苗高与生根数的相关分析(表3)表明，6个无性系苗高与生根数呈极显著相关，而3个无性系不相关。一个现象为生根率较高的无性系(9、47、8、17)苗高与生根数相关性强，生根数随着苗高增大而增大效应显著，而生根率较低的无性系(20、14、6、24、3)苗高与生根数的相关性表现不一。

表3　不同无性系苗高与生根数相关性Tab.3　Correlation of the seedling height and root number of different clones

2.4不同无性系苗高与根长的相关性

9个黑木相思无性系苗高与总根长的相关分析(表4)表明，4个无性系苗高与根长相关性极显著，2个无性系相关性显著，而3个无性系相关性不显著。其中生根率较高的无性系(9、47、8、17、20)相关性显著，而生根率较低的无性系(14、24、3)苗高与总根长相关性较弱。

表4　不同无性系苗高和总根长相关性Tab.4　Correlation of the seedling height and root length of different clones

2.5整体平均苗高与生根指标相关分析

综合所有无性系苗高和生根指标相关分析(表5)表明，苗高与生根率相关性极显著，与根数和根长相关性显著。生根率与生根数之间呈极显著相关，而与根长不相关。根数与根长之间呈极显著相关。说明在黑木相思组培生根中，随苗高增大，生根率相应增大，苗木的根数和根长也略有增加。生根率高，即生根容易的无性系根数较多。生根数量多的苗木，根长亦长。

表5　苗高与无性系整体生根指标相关分析Tab.5　Correlation analysis of root traits and height of seedlings

注：** 表示在0.01水平显著相关，* 表示在0.05水平显著相关。

3　结论与讨论

3.1结论

黑木相思10个优良无性系生根力表明：3个无性系生根率90%以上，且平均根数3.7条/苗以上，根长3.1cm以上，生根力较强；而3个无性系生根率50%以下，根长不足1.0cm，生根能力弱；另4个无性系生根率在50%～80%之间。

黑木相思增殖苗形态大多为苗杆细、节间长、叶量少。苗高与生根率、生根数和根长的相关性随不同无性系表现不一。大致的规律为：生根率90%以上或50%以下的无性系，苗高与生根率相关性弱，生根率50%～90%的无性系苗高与生根率相关性强。苗高与生根数、根长以生根率较高的无性系相关性强，生根率低的无性系相关性弱。黑木相思9个无性系苗高总体平均值与生根率呈极显著相关，而与根数和根长呈显著相关。

3.2讨论

以往研究组培苗生根主要集中于培养基配方研究，黑木相思大多无性系生根较难，一般需要2～3种激素联合培养，且要求激素总用量为1.5～2.5mg/L[4～5]。本研究也开展各种生根配方试验，发现部分无性系始终难以获得较高的生根率，因此还需对不同基因型和苗木高度开展生根性能的研究。

基因型是决定试管苗生根力的一个重要因素。8种槐树生根率研究表明，生根率高的金叶槐(Sophorarubrifbra‘Jinye’)是低的红花槐(Sophorajaponica)的2倍以上[9]，36个杉木(Cunninghamialanceolata)无性系筛选出5个增殖倍数2.2以上、生根率50%以上的无性系[10]。黑木相思10个无性系组培苗，3个无性系生根力强，容易实现组培规模化生产，而生根率较低的无性系需进一步开展研究。可采取的主要措施有：(1)有针对性优化培养基及激素组合；(2)重新采集当年生根蘖萌条为外植体组培。外植体的部位和年龄对组培生根产生影响，黑木相思以根蘖萌条为外植体，生根率高[11]，而本试验采集2～3年根蘖苗当年生枝条为外植体，这也可能导致部分无性系生根性能下降；(3)采用无根苗直接移植或瓶外生根。从前期的苗圃移植经验中，黑木相思无根苗只要具有2.0cm以上苗高和一对展开的羽状复叶，移植容易成活。刘丽已从激素处理、移植基质及光照时间和强度对瓶外生根开展一些研究[5]，因此无根苗直接移植或对其进行适当的激素处理后移植是难生根无性系生产的可行办法。无根苗移植对苗圃管理提出更高要求，特别是水分、光照和温度等方面还需要进行详细的试验。

芽苗的高度对生根有一定的影响。厚荚相思(Acaciacrassicarpa)以芽茎长度为1～1.5cm的短茎比较容易生根[12]。而黑木相思可以根据不同无性系分别选择，如生根力强的3个无性系，苗高1.5cm的单芽都适合生根，而生根力中等的无性系(17、20、14、24号)应尽量选择苗高2.5cm的单芽生根，有利于提高生根率。

[1]白嘉雨,周铁峰,侯云萍.中国热带主要外来树种[M].昆明:云南科技出版社,2011:145-156.

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The Rooting Performance of Different Clones of Acacia melanoxylon

QIU Zhen-fei

(Research Institute of Tropical Forestry，Chinese Academy of Forestry，Guangzhou Guangdong 510520，P.R.China)

Ten fine clones ofAcaciamelanoxylonwere rooting cultured by using single uniformly growing sprouts that were cut from subculture to investigate their rooting performance. In the same rooting medium (1/2MS+IAA1.0 mg/L+IBA0.5 mg/L ), three out of ten clones had the rooting rate above 90%, average root number above 3.7 per seedling, and root length above 3.1 cm;four had the rooting rate of 50%～80% while that of the other three were below 50%.Clones with the rooting rate smaller than 50% had the average root number below 2.1 per seedling and root length below 1.0 cm.The relation between average seedling height and rooting rate,root number and root length were different because of different clones, but in general, the correlation between the average seedling height and the rooting rate were extreme significant , and significant between the average seedling height and the number & length of root. This research provided a theoretical basis for the scale production of different clones, and was helpful to improve productivity.

Acaciamelanoxylon；tissue culture；clones；rooting performance

10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.05.002

2015-11-17

广东省林业科技创新项目(2014KJCX010)。

裘珍飞(1966-)，女，高级工程师，主要从事热带林木组织培养和生物技术研究。E-mail：QZF5702@163.com

S 792.99;S 723

A

1672-8246(2016)05-0008-05