极小种群野生植物丹霞梧桐繁育技术

周小芬， 文亚峰， 张 原， 李鑫玉， 闫亚丹， 谢宛余

(中南林业科技大学风景园林学院，湖南 长沙 410004)

丹霞梧桐(Firmianadanxiaensis)是梧桐科(Stexculiaceae)梧桐属(Firmiana)植物，主要分布于我国韶关地区的丹霞山和南雄市，英德市也有少量分布[1]。自1987年发现丹霞梧桐以来，由于其分布范围狭窄，种群数量稀少，已被列入《中国物种红色名录》(China Species Red List，CSRL)“极危”等级，是国家Ⅱ级重点保护野生植物，2012年被列为极小种群保护野生植物[2-3]。丹霞梧桐适应性、抗逆性强，适作先锋造林树种，其树形优美、花色美丽、秋叶金黄，亦是很好的园林观赏树种。丹霞梧桐被发现至今不过30余年，其研究主要以种质资源调查[4-6]、地理区系[7-8]、遗传多样性[9-11]等为主，而人工繁育技术方面的研究开展较少，不利于该物种的种群数量扩大和引种栽培。为有效保护该珍稀濒危物种，我们对丹霞梧桐的实生苗和嫁接繁殖技术开展研究，对其种群保护和开发利用具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2016年秋，在丹霞山自然保护区采集丹霞梧桐种子2 000余粒，风干去杂后常规储藏，用于后续实生繁殖试验。为提高丹霞梧桐的抗寒性，以利于其北移引种，选用了3年生青桐苗为嫁接砧木，胸径2～3 cm。试验地为湖南省长沙市中南林业科技大学西园苗圃(112°59′37″E， 28°08′15″N)。

1.2 研究方法

1.2.1 种子繁殖 利用800倍多菌灵对种子消毒，按以下3种处理方式进行播种繁殖，统计萌发率、发芽势和发芽指数，每次处理共30粒种子，3次重复。苗木移栽后，每年统计存活率，并随机选取10株苗木测量株高和地径。

处理1(种子剥皮处理)：分种皮全剥、种皮剥去1/5和种皮不剥3种方式，种子剥皮以不伤及种仁为度，剥皮后置于蒸馏水中浸种24 h。

处理2(植物生长调节剂处理)：利用萘乙酸(NAA)和赤霉素(GA3)浸种，设50、100、150 mg·L-1共3个浓度，浸种时长24 h，以蒸馏水浸种为对照(CK1)。

处理3(种子剥皮与植物生长调节剂共同处理)：基于处理1的最佳试验结果，分别用萘乙酸(NAA)和赤霉素(GA3)浸种，设50、100、150 mg·L-1共3个浓度，浸种24 h，检测种子剥皮与植物生长调节剂共同处理结果，以蒸馏水浸种为对照(CK2)。

将3种处理种子放置于有潮湿滤纸的玻璃皿中，观察其发芽情况，待胚根长至3 mm或达到1/2种子直径时，统计不同处理的萌发率、发芽势和发芽指数等。

(1)

100%

(2)

(3)

式中：Dt为置床之日算起的日数；Gt为相应各日的正常发芽数。

(4)

1.2.2 嫁接繁殖 为便于丹霞梧桐北移引种，选取抗寒性较好的青桐苗为砧木进行嫁接试验，嫁接方式为切接。2018年春，共嫁接134株，其中顶芽66株、侧芽68株。嫁接后做好除蘖、浇水等管理工作，嫁接成活以接穗长出第一片叶子为准。每年定时观察记录其物候期和生长适应性，秋季落叶前检查苗木存活情况，统计嫁接成活率、存活率和枝条年生长量。

(5)

1.3 数据处理与分析

使用Excel 2007、SPSS 22.0统计软件进行数据处理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 种子萌发率

丹霞梧桐种皮致密坚硬，种皮全剥或不剥的种子几乎不萌发，而剥去1/5种皮的种子萌发率达33.33%，显著高于其他2个处理(P<0.05)。结果表明：种子适当剥皮处理是促进丹霞梧桐种子萌发的有效措施。

与对照相比，植物生长调节剂GA3和NAA对丹霞梧桐种子萌发产生不同的效果(表1)，以50、100 mg·L-1NAA与100 mg·L-1GA3处理的种子萌发率、发芽势和发芽指数为0，低于CK1；而150 mg·L-1GA3处理种子的萌发率、发芽势和发芽指数最高，分别为6.67%、6.67%和0.14，均高于CK1；其余浓度处理与CK1相同，不同浓度植物生长调节剂处理之间差异不显著(P>0.05)。

以剥去1/5种皮后的种子为材料，对其进行植物生长调节剂处理。结果表明：丹霞梧桐种子萌发率以100 mg·L-1GA3处理效果最佳，其萌发率、发芽势和发芽指数分别为43.33%、36.66%和1.63，显著高于其他处理组合(P<0.05)；50、150 mg·L-1NAA处理组合的种子萌发率和发芽势均低于CK2，其表明这3种NAA处理组合抑制了种子萌发。150 mg·L-1NAA处理组合发芽指数最高为1.78，50 mg·L-1NAA处理组合发芽指数最低为0.15。适合的处理组合能有效提高丹霞梧桐种子发芽率、发芽势和发芽指数。

表1 不同处理方式对种子萌发的影响Tab.1 Effects of treatments on seed germination处理浓度/(mg·L-1)萌发率/%发芽势/%发芽指数 50 0 a 0 a 0 a NAA浸种100 0 a 0 a 0 a 1503.33±0.06 ab 3.33±0.06 ab 0.05±0.01 a 503.33±0.06 ab 3.33±0.06 ab 0.05±0.01 a GA3浸种100 0 a 0 a 0 a 1506.67±0.06 abc6.67±0.06 abc0.14±0.01 a CK1(蒸馏水浸种)3.33±0.06 ab 3.33±0.06 ab 0.05±0.01 a 506.67±0.06 abc6.67±0.06 abc0.15±0.02 a NAA浸种+种皮剥去1/510013.33±0.12 abc10.00±0.12 abc0.6±0.07 ab 15023.33±0.15 bc 20.00±0.15 bc 1.32±0.09 bc 5026.67±0.21 cd 23.33±0.21 cd 1.29±0.12 bc GA3浸种+种皮剥去1/510043.33±0.15 d 36.66±0.23 d 1.63±0.10 bc 15026.67±0.15 cd 20.00±0.17 cd 1.78±0.07 c CK2(蒸馏水浸种)26.67±0.06 cd 26.67±0.06 cd 1.05±0.02 abc 注: 同列不同小写字母表示在α<0.05水平差异显著。下同。

2.2 实生苗生长情况

2018—2020年的调查结果显示(表2)，丹霞梧桐实生苗定植后第1年的存活率为93.67%，2年越冬后存活率为87.88%。2018年实生苗株高为10.35 cm，地径为3.83 mm，2020年株高增长至81.69 cm，地径增长至13.73 mm。试验结果表明，丹霞梧桐实生苗具有较高的存活率，能在长沙地区正常生长。

表2 丹霞梧桐实生苗的存活率与生长量Tab.2 Survival rate and growth of seedlings生长年份存活率/%株高/cm年生长量/cm地径/mm年生长量/mm201893.6710.35±0.49 b10.35 3.83±0.04 ab3.83201987.8833.38±0.65 a 23.03 8.45±0.04 a4.62202082.6781.69±0.54 c48.3113.73±0.04 c5.28

2.3 嫁接苗成活率

利用切接法进行丹霞梧桐嫁接试验，不同接穗的嫁接成活率存在较大差异，顶芽和侧芽的嫁接成活率分别为96.97%和86.76 %(表3)。侧芽接穗的死亡数较顶芽多，总体抽芽时间晚于顶芽，而顶芽从抽芽到完全展叶过程也较侧芽短。可见，在接穗的选择上，顶芽无论成活数量及抽芽时间都具有明显的优势，嫁接时可优先选择顶芽接穗。

2.4 嫁接苗生长情况

丹霞梧桐嫁接成功后在试验地生长良好，越冬后存活率达90.5%，2年生嫁接苗平均株高为197.47 cm，平均地径为17.20 mm，生长量较大，生长势旺盛。

2.5 物候期观察

经过2年在长沙的适应性生长，丹霞梧桐嫁接苗的物候期较原生地丹霞山推迟了10 d左右，特别是顶芽萌动期和展叶期均晚于丹霞山，落叶开始期与落叶结束期相差不大(表4)。

表3 嫁接苗生长成活情况Tab.3 Growth and survival of grafted seedlings嫁接总数抽芽数接穗枯死数第一株抽芽时间最后一株抽芽时间成活率/%顶芽666424月7日4月30日96.97侧芽685994月10日5月8日86.76

表4 丹霞梧桐物候期比较Tab.4 Comparison on phenological of F. danxiaensis地点顶芽萌动期展叶期落叶开始期落叶结束期落叶持续天数/d营养生长天数/d丹霞山3月15日4月13日10月2日11月12日42242长沙地区3月25日4月25日10月3日11月9日47239

3 结论与讨论

硬实种子是植物界中普遍存在的一种特性，常见于豆科、锦葵科、梧桐科等。硬实种子因种皮透水性差和对胚生长的机械限制，会引起种子休眠[12]，其解除方法主要有机械破皮、低温或高温处理、酸蚀处理和激素浸种等[13-15]。机械破除种皮是打破硬实种子休眠最直接有效的方法[16-17]。丹霞梧桐种子坚硬，种皮透水性差，自然条件下萌发能力极弱，必须经特殊催芽处理才能萌发，属于典型的硬实性种子。本研究通过机械破皮，增强透水性以解除机械限制而促进种子萌发，能有效打破丹霞梧桐种子的休眠。试验以剥去1/5种皮为宜，处理过多则会对种子产生损害，导致种子活力降低。这与王春梅[18]对海南梧桐种子的研究结果较为一致。植物生长调节剂在解除种子生理休眠，促进种子萌发方面也具有显著效果，其中GA3和NAA得到广泛利用[14-19]，但不同植物的处理效果存在较大差异。本研究中，不同浓度的GA3和NAA对丹霞梧桐种子萌发作用均不显著，但机械破皮能显著提高其萌发率，这与张薇等[20]的研究结果相似。机械破皮+GA3浸种复合处理，既破除了种皮的机械阻碍作用，又解除了种子生理休眠，效果显著优于二者单独处理，能有效提高丹霞梧桐种子的萌发率。

植物嫁接繁殖中，砧穗亲合力强弱是嫁接成活的关键。青桐和丹霞梧桐是梧桐科的2个近缘种，青桐的分布和抗寒性远高于丹霞梧桐。以青桐为砧木进行嫁接有利于提高丹霞梧桐的抗寒性和今后引种。嫁接试验结果表明，青桐和丹霞梧桐间具有较高的嫁接亲和性，顶芽较侧芽接穗更具活力，容易与砧木结合获取营养，嫁接时可优先选择顶芽接穗。

长沙地区与丹霞梧桐原生地(丹霞山)气候条件存在一定差异，但近3年的观测栽培试验表明，丹霞梧桐实生苗和嫁接苗均能在长沙地区正常生长，为其北移引种、开发利用奠定了良好基础。但由于试验历时较短，丹霞梧桐引种后是否能正常开花结实，是否存在花色退化问题，还需进一步试验研究。