黑木相思优良无性系组培苗生根技术及其生根机理

许文辉

(广东省西江林场，广东 肇庆 526020)

1 试验目的和意义

黑木相思属强阳性树种，含羞草科，金合欢属常绿乔木，其树高在相思类乔木中属最高乔木之一。该树生长高度可到25 m，平均直径达60 cm。原产地主要分布于澳洲南部、东部及塔斯马尼亚州一带。我国最早引进该树是在20世纪90年代，在福建南部、广东南部、广西南部、海南均有基地栽培。黑木相思多生长于山坡、丘陵，喜光、耐旱、存活最低温-6 ℃，根系发达，有固氮根瘤，树木枯落物量大，可促进贫瘠土地地力恢复，是污染地区山林绿化的优良树种，也是良好的绿肥资源。黑木相思切面花纹优美别致，芯材质量高，在高级家居装饰、贴面板、木质地板上应用价值高。黑木相思耐旱，改土性能好，为我国当前人工林产值问题提供了一条选择。不仅可作为杉木林长期连栽，因为其对土壤的增肥效果，还可当做优良生态防护林树种和伴生树种，改善和缓解树木过度需求带来的环境破坏问题。

黑木相思无性系组培苗对比其他乔木繁殖存活率高、分支少、外貌美观等特点使其成为人造林地市场未来发展的趋势。但目前主要面对的问题是连栽后出现生产力降低、培育树种缺少多样化、土地肥力不足。土地肥的逐渐衰减，植物所需养分不足成为了影响林地生产力的主要原因，对人工林地的可持续发展造成了阻碍。本文对黑木相思优良无性系组培苗进行试验、研究。解决当前植株培育遇到的问题，提高生根率与存活率。并且对黑木相思生根机理进行研究，给优良无性系组培苗生根建立一条有效技术体系，为今后推广应用提供培苗技术支持。

2 优良无性系组培苗生根技术研究

2.1 材料与方法

2.1.1 材料来源

黑木相思FM25号无性系由南宁市林科所提供优良无性系组培苗。

2.1.2 培养条件

在培养室进行生根培养，根据试验设计添加不同浓度与种类的促进剂、MS母液、有机添加物，碳源采用20 g/L蔗糖，琼脂6.8 g/L，培育室内采用2000～3000 lx人工光照强度，周期12 h/d，培养基pH值5.8，室内温度控制在(25±2)℃。

2.1.3 生根影响因素试验设计

苗木生根促进剂浓度和种类采用单因素设计，选取IBA、NAA、ABT-1三种生根促进剂参试，设计试验浓度分别取：0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 L，培养基采用1/2MS，活性炭0.1 g/L，蔗糖15 g/L。30株每个，重复3次，40 d后观察统计生根数据，详情见表1。

表1 黑木相思不同生长素对生根影响 mg/L

MS母液及用量采用单因素设计，分别选取MS、1/2MS、1/4MS、1/2改良(1)MS四个处理，配方为：ABT-1(2.0mg/L)+IBA(0.6mg/L)+AC(0.1mg/L)+糖(20g/L)，选择生长情况大体相同的组培苗再接入培养基，各30株，重复3次,30 d后统计处理各组培苗生根率、生根数、根长，确定MS母液及用量的最佳选择，详情见表2。

表2 MS母液及用量试验方案

暗处理对无性系生根影响。培养基配方：1/2MS+ABT-1(2.0 mg/L)+IBA(0.6 mg/L)+AC(0.1 mg/L)+糖(20 g/L)，取生长情况大致相同组培苗接入培养基，区分放置，4 d和8 d，全光照。各30株，重复3次，30 d后统计生根率、存活率、生根长度等数据。

单因素设计温度控制，分别控制为22.5 ℃、25.0 ℃、27.5 ℃，培养基配方：1/2MS+ABT-1(2.0 mg/L)+IBA(0.6 mg/L)+AC(0.1 mg/L)+糖(20 g/L)，其他条件相同，采用生根一致组培苗培育，各30株，重复3次，30 d后统计生根数据。

有机物添加对无性系植株生根影响。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种参试因子，香蕉、椰汁浓度分别为100 g/L、200 g/L，胰蛋白胨1 g/L、2 g/L，各30株，重复3次，30 d后统计生根率、根长等数据。

运用Excel，DPSv15.10、SPSS进行数据统计、分析。

2.2 结果与分析

2.2.1 不同促进剂和不同含量对组培苗生根的影响

与对照组比较，各浓度促进剂生根率平均都大于76%。ABT-1(1.0 mg/L)和IBA(2.0 mg/L)生根效果最好，生根率超过94%；NAA(2.0 mg/L)生根率也超过90%。三者相比IBA于ABT-1的处理结果比NAA效果优秀，所以，ABT+IBA生根促进剂对黑木相思组培苗的生根培养效果最佳。详细对比数据见图1。

图1 不同生根促进剂种类和浓度对生根率的影响

2.2.2 MS母液选择和剂量选择对试验材料生根的影响

试验得知，FM25无性系组培苗生根概率情况如下，1/2MS和MS试验效果比1/4MS生根效果强，相差明显。从培育植株根长与培育根长结果对比来看，1/2MS效果明显优于MS培养基和1/4MS培养基，1/2MS生根数量多，平均根长良，存活率更高。另外，培养基中的盐浓度的变化也影响试验组培苗的存活能力，因为盐浓度的变化导致渗透压的变化，组培苗根部对营养的吸收随盐浓度的下调，存活能力降低。由此可知，同一无性系在不同母液培养基中生根结果存在差异，黑木相思无性系使用1/2MS进行生根培养是最佳选择。

2.3 无性系生根与暗处理时间的关系

从图2可以看出，无性系组培苗内的激素受暗处理的影响，其生根率、生根数、根长结果差异明显。暗处理4 d效果最佳，从生根率上看，4 d与8 d相差无几，但在生根数上游显著差异，由此可见，暗处理时间过短或过长均不适合组培苗生根。所以，控制合理天数的暗处理对生根质量的提高明显。

图2 暗处理时间不同对组培苗生根的影响

2.4 环境温度的控制对生根的影响

温度适宜决定了组培苗能否生根、生根质量的关键参数。根据试验得知，同样FM25无性系在不同温度下生根率均不同，25 ℃下的生根率高达90%，生根数超过3，根长接近2 cm。22.5 ℃生根率最低30%，生根数不到1.5，根长1 cm。27.5 ℃下生根率接近90%，生根数超过2.5，根长不到1.5 cm。三者条件相比较，本次试验黑木相思无性系组培苗生根的适宜温度为25 ℃。

2.5 各有机添加物对生根的影响

添加椰汁、香蕉、胰蛋白胨三种有机添加物目前使用率最高，虽然其壮苗原因尚不知晓，但通过试验可看到其具有生根壮苗作用。本次试验数据中得出，添加这几类有机添加物的试验对象与对照组比较，生根效果都比较差，随着浓度的增加生根率反而有所降低，综合来看，黑木相思组培苗的生根培养不建议使此三类用有机添加。

3 优良无性系生根机理研究

黑木相思生根的培养过程不仅与培养环境相关，培育对象自身差异也有作用。此试验为研究影响不同无性系组培苗中间的区别，为林地育苗给予技术理论参考。

3.1 材料与方法

3.1.1 材料来源

黑木相思FM25、黑木相思4号优良无性系组培苗，由南宁市林科所提供。

3.1.2 试验方法

通过对两种无性系组培苗的不同方式培育，对无性系组培苗内激素水平、营养元素、酶含量、酶活性、叶绿素测定、参数获取与统计。

3.2 结果与分析

从获取的测定参数可看出，随着时间的推移发生着变化，两种无性系组培苗生根过程里糖的储备量存在差异。高含糖量更有利于生根。Fo、Fm、Fv/Fo和Fv/Fm在生根过程中进行参数对比，及叶绿素荧光参数对比，FM25的Fo和Fm与株体生根情况为反相关，Fv/Fm和Fv/Fo与株体生根为正相关。其具体生根机理尚不明确。

4 结论与讨论

4.1 讨论

优良无性系组培苗在生根过程中受到的影响因素有许多。不同植物体内激素水平不同，通过对外源激素的调节即可影响株体内生长素的浓度，活性炭浓度对生根率的提高没有作用，添加活性炭反而会使生根率降低。氮、硫、氨基酸等无机营养成分是植物生长的必需品。本试验得出1/2MS的无性系生根培训效果显著，生根率、生根数、根长数据明显优于MS和1/4MS，而有机成分中的Fe含量影响渗透压，不利于生根。碳水化合物是植物组培苗的能量来源，试验通过对两种组培苗蔗糖浓度的调整，得知株体在不同阶段对其浓度的需求不同。通过试验得出培育时间和暗处理对组培苗生根也有着重要作用，另外，黑木相思优良组培苗的最佳生长温度在25 ℃，生根率、长度明显高于其他温度。常用有机添加物对黑木相思生根培养效果不显著，与之前学者研究结果不同，猜测与株苗本身因素和试验前期操作有关。

4.2 结论

根据对黑木相思优良无性系FM25与4号组培苗的试验对比，从培育环境、添加物等方面的数据对比，得出以下结论：黑木相思的生根最好选用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在共同协作下，生根率更高。不同MS木业中，1/2MS是黑木相思生根培育的最佳选择。黑木相思最适合的蔗糖浓度为10～20 g/L。暗处理4 d最适合优良无性系生根。

4.3 建议

试验得出了黑木相思优良无性系组培苗的合适生根温度，不同时间段合适的添加物，为我国人工林地的乔木培育提供了科学数据参考。但对其生根培育技术及机理的研究还不完整，其中诸多影响因素仍不得而知。如继代次数对优良无性系培育的影响，生根培育中不同酶的变化，组培苗对培养基pH值的需求，以及植物内部生物信息的传导机制，需要继续研究。