澳洲茶树组培继代芽瓶外生根技术研究

肖玉菲，刘海龙，刘雄盛，覃子海，张烨，张晓宁，晏巢，陈博雯

(1.广西壮族自治区林业科学研究院，国家林业局中南速生材繁育实验室，广西优良用材林资源培育重点实验室，广西 南宁 530002；2.中国林业科学研究院亚热带林业实验中心，江西 分宜 336600)

澳洲茶树[Melaleucaalternifolia(Maiden & Betche) Cheel]，又名澳洲白千层、互叶白千层，属桃金娘科(Myrtaceae)白千层属(Melateuca)植物，原产于东部的昆士兰州和新南威尔士北部，是澳大利亚著名的芳香油料树种[1]，中国的广东、广西、云南等地于1993年起先后成功引种澳洲茶树[2]。澳洲茶树花呈圆柱形穗状花序，顶生于枝梢，小瓶刷状，是优美的庭院树、行道树和防风树[3]。此外，澳洲茶树栽植1年后便可采收新鲜枝叶提取精油，称为茶树油。茶树油是优良的天然芳香剂、抗菌剂和防腐剂，广泛应用于制药、日化、食品、香料等行业[4]。因此，澳洲茶树经济价值极高。

澳洲茶树的繁殖方式包括种子繁殖、扦插繁殖和组培繁殖。种子败育多，发芽率低，种间差异大，致使优良种苗匮乏[5]；扦插繁殖受母株限制，繁育周期长，繁殖系数较低，大大地限制了其推广速度[6]；组织培养是一种快速有效的无性繁殖途径，能有效扩增优良品种，在短期内提供大量优质苗木[7]。然而，传统的组培繁殖要经过初始芽诱导、继代增殖、瓶内生根、炼苗移栽等诸多工序，过程复杂，无菌操作要求高，人力物力电力消耗大，成本较高。瓶外生根技术作为常规组培技术的简化版，加速了种苗繁殖的进程[8]，近年来在一些树种的组培繁育过程中得以应用[9-11]，但尚未见其在澳洲茶树组培快繁中的应用报道。为此，在澳洲茶树成熟的组培快繁技术基础上，将瓶内生根和炼苗移栽结合起来，开展组培继代芽瓶外生根技术研究，以减少培养环节，缩短育苗周期，降低苗木成本，为实现澳洲茶树良种无性化育苗，并进行大规模推广提供种苗保证。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在广西林业科学研究院苗圃进行，苗圃位于108°21′E，22°56′N，海拔80m丘陵地貌，属亚热带季风性气候，年均温度21.18℃，极端最高温度39.4℃，极端最低温度-1.5℃，1月份平均温度12.8℃，年平均降雨量1 350mm，蒸发量1 609.1mm，平均相对湿度80%，无霜期360d。

1.2 试验材料

澳洲茶树组培继代芽取自广西林业科学研究院生物技术研究所。选取培养40d的继代瓶苗，将瓶口打开，置于自然光大棚中炼苗1周后，选其丛生芽中生长健壮、高度≥3cm的继代芽洗去培养基，切成单芽作为试验材料。

1.3 试验方法

1.3.1 基质对生根效果的影响

选用红心土、轻基质和沙子3种基质，分别填充于5cm×10cm(口径4.5cm)的塑料穴盘中，用2‰-4‰的高锰酸钾溶液消毒24-36h，消毒后清水淋透。将组培继代芽基部置于0.2mg/mL IBA溶液中浸泡30min后扦插于基质中。每种基质扦插250株，重复3次，扦插后35d每个处理随机抽样，统计生根率、生根数和根系长。

1.3.2 生长调节剂及处理方式对生根效果的影响

根据生长调节剂种类、浓度及处理方式，设置3因素3水平正交试验，选择L9(34)正交表，第4列为空白列，具体处理见表1。其中，生长调节剂(NAA、IBA、ABT)分别设0.2mg/mL、0.4mg/mL、0.6mg/mL 3个浓度水平；生长调节剂的处理方式分3种，第1种为将≥3cm的继代芽浸泡于相应浓度激素溶液30-50min后扦插(A)，第2种为将≥3cm的继代芽底部蘸取相应浓度激素溶液与滑石粉的混合匀浆后扦插(B)，第3种为将≥3cm的继代芽浸泡于相应浓度激素溶液30-50min并蘸取相应浓度激素溶液与滑石粉的混合匀浆后扦插(C)。每个处理扦插250株，重复3次，扦插后35d每个处理随机抽样，统计生根率、生根数和根系长。

1.3.3 扦插时间对生根效果的影响

于不同月份，按照1.3.2中的最优方案进行扦插试验，比较扦插时间对生根效果的影响。每个月份扦插250株，重复3次，扦插后35d每个处理随机抽样，统计生根率、生根数和根系长。

扦插后湿度保持85%以上，光照强度为1 500-2 500lx，每天光照时间为12-14h。

1.4 观察统计及数据分析

随机抽样，统计生根苗数、生根条数，并测量根系长，生根率=(抽样生根苗数/抽样苗数)×100%。采用Microsoft office Excel 2007进行数据整理并制图，SPSS V19.0软件对数据进行方差分析和多重比较，Latin 正交设计助手II V3.1进行直观分析。

2 结果与分析

2.1 基质对生根效果的影响

澳洲茶树组培继代芽在育苗基质上30-35d开始生根，不同的基质对其生根率、生根数和根系长均有一定的影响。轻基质和沙子为育苗基质时，澳洲茶树组培继代芽生根率和根系长相当(图1A，图1C)，但轻基质的生根数相对高于沙子(图1B)。以红心土作为基质时，生根率为48%，平均生根条数为3.2条，平均根系长为1.57cm，均显著高于轻基质(30.67%，2.57条，1.39cm)和沙子(21.33%，1.43条，1.34cm)。因此，以红心土作为基质，澳洲茶树生根效果较好。

图1 不同基质生根情况Fig.1 Rooting effect in different nursery substrates

2.2 生长调节剂及处理方式对生根效果的影响

由表1可知，不同处理方式的澳洲茶树组培继代芽瓶外生根率、生根数和根系长不同，且生根率和生根数差异较为显著。

表1 生长调节剂及处理方式对生根效果的影响Tab.1 The effect of growth regulators and treatments on rooting

试验结果经过直观分析后可知(表2)，在生根率方面，各因素的极差分别为R激素种类=32.00，R浸泡方式=23.67，R激素浓度=7.67，即各因素影响作用的主次顺序为激素种类>浸泡方式>激素浓度；在生根数方面，各因素的极差分别为R激素种类=3.82，R浸泡方式=2.31，R激素浓度=1.23，即各因素影响作用的主次顺序为激素种类>浸泡方式>激素浓度；在根系长方面，各因素的极差分别为R激素种类=0.55，R浸泡方式=0.30，R激素浓度=0.23，即各因素影响作用的主次顺序为激素种类>浸泡方式>激素浓度。

综合分析可知，有利于澳洲茶树组培继代芽瓶外生根的最优方案是浸泡方式为C，激素种类为ABT，激素浓度为0.4mg/mL，即将≥3cm的继代芽浸泡于0.4mg/mL的ABT溶液中30-50min，并蘸取相应浓度激素溶液与滑石粉的混合匀浆后扦插。

表2 生长调节剂及处理方式对生根效果影响的极差分析Tab.2 Analysis of the effect of growth regulator and treatment on rooting

注：“K1、K2、K3”分别表示在各因素3个水平下生根率的平均值;“R”表示同一因素各水平下的极差;“**”代表P≤0.01水平的显著性，“-”代表无显著性。

2.3 扦插时间对生根效果的影响

不同的扦插时间对于生根率的的影响显著，而对于生根数量和根系长的影响差异相对较小。1年中，生根率指标，12月最高，可达92%；3月、4月次之，但差异并不明显；8月最低，仅为64%(图2A)，显著低于其他时间；生根数指标，3月最高，平均为9.61条，显著高于其他时间，8月，9月最低，平均为8.49条(图2B)；根系长指标，除8月最低为2.17cm外，其余月份差异不明显(图2C)。综合而言，夏季扦插生根效果最差，冬季扦插生根效果较好。

图2 不同扦插时间生根情况Fig.2 Rooting effect in different months

3 结论与讨论

生根环节一直是组培苗工厂化生产的关键环节，根系的好坏直接影响着组培苗的成活率和工厂化育苗的生产效率[12]，故本研究选用生根率、生根数和根系长3个指标来衡量不同因素对于澳洲茶树组培继代芽生根效果的影响。试验证明，基质、生长调节剂及处理方式及扦插时间都直接影响着澳洲茶树组培继代芽的瓶外生根率、生根数和根系长。综合而言，在进行澳洲茶树组培继代芽瓶外生根扦插时，不要选择气温较高的夏季，冬季较为合适，以红心土作为基质，将≥3cm的继代芽浸泡于0.4mg/mL的ABT溶液中30-50min，并蘸取相应浓度激素溶液与滑石粉的混合匀浆后扦插效果最好，30-35d生根，生根率达92%，生根8.96条，平均根系长2.4cm，足以满足生产要求，能够快速获得澳洲茶树组培苗木。

基质为根原基的萌动和根系生长提供了必要的环境，是移栽生根成活的重要因素，其不同的基质通透性、保水性不同，不同的植物对于基质的适应性不同。张彩玲等[13]采用园土、草炭土与松毛(1︰3︰1)作为基质移栽蓝莓(越桔亚属Vaccinium)组培苗，成活率可达92.1%；刘红坚等[14]筛选得出甘蔗(Saccharumofficinarum)无根试管苗最适种植基质为70%黄泥+30%河沙。本研究选用3种基质进行对比，红心土生根效果最好，可能是因为沙子通透性好但保水性差，轻基质虽通透性和保水性好，但较高的无机盐浓度影响渗透压，从而影响着营养吸收，不利于根的萌动。

在澳洲茶树组培继代芽瓶外生根过程中，季节对其生根率影响较大，夏季生根率最低，这可能与温度关系密切，程淑云[15]在研究蓝莓瓶外生根技术时也曾提出适当的日夜温差有利于根系的诱导萌发，夏季温度较高且昼夜温差不明显，继代芽容易失水萎蔫，难以保持生根所必需的活力，具体澳洲茶树瓶外生根的最适温度条件可做进一步研究。

组培苗瓶外生根技术是将继代苗瓶内生根培养和炼苗驯化相结合的手段，Debergh等[16]认为，瓶外生根可使总费用降低35%-75%。吴丽君等[17-18]利用传统组培方式进行白千层产业化研究时，瓶内生根培养25d后，将生根瓶苗转到玻璃温室炼苗20-30d后移栽，生根率虽可达95%-96%，但移栽成活率仅为84.8%，本研究省去了传统瓶内生根程序，仅需炼苗7d，扦插30-35d即生根成活，生根成活率可达92%，该技术减少了一次无菌操作的步骤，加快了苗木培育的速度，节省了培养室的空间，节约了生产成本，避免了移栽过程中苗木的损失及对成活率的影响，应用于澳洲茶树是可行的。此外，组培苗生产过程中，最严重的问题之一就是污染问题，组培瓶苗的污染严重影响其生根过程，导致组培瓶苗损失严重，而瓶外生根则可以利用已被污染的组培瓶苗，在瓶外进行灭菌后移植，能够正常生根且成活，减少了生产上的损失。

参考文献：

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