不同秋水仙素浓度对橡胶树无性系腋芽抽芽率的影响

赵 祺，张凤良，杨 湉，吴 裕

（云南省热带作物科学研究所，云南景洪 666100）

在橡胶树品种选育过程中，以橡胶和木材产量为双重目标的胶木兼优品种是世界橡胶树育种的一大新方向［1］。研究表明，植物细胞核内染色体组加倍以后常常带来一些形态和生理上的变化，在提高生长速度、增进遗传品质以及提高目的代谢物含量等方面具有优势，因此多倍体在自然界具有更强的适应性和竞争力，特别是异源多倍体在染色体加倍后可带来营养器官的巨大变化，在自然界中表现为花叶硕大、茎粗、抗逆性强等优点，符合胶木兼优的橡胶树育种方向［2-3］。在橡胶树育种过程中，可尝试通过多倍体育种培育出速生优质的橡胶树品种。

前人研究表明，秋水仙素能够抑制纺锤丝的形成，并能使已形成的纺锤丝解聚，从而抑制纺锤体的形成，导致细胞不能正常形成纺锤丝，进而导致染色体数目加倍［4-5］。国内外曾多次利用秋水仙素处理植株种子、子叶、生长点等部位来人工诱导、培育多倍体植株，这种途径方法简单，技术要求低，处理量大，可直接从优良植株上获得多倍体。橡胶树中主要通过种子、幼苗、顶芽诱导获得多倍体植株［6］。马来西亚橡胶研究院（RRIM）普兰沙伯研究站于20 世纪60 年代用秋水仙碱处理橡胶树实生苗，获得了多倍体植株［7］。刘阳平［8］用不同浓度秋水仙碱溶液处理实生苗和无性系苗，获得了倍性稳定的多倍体植株。凌绪柏等［9］用秋水仙碱溶液处理无性系萌动芽，获得了稳定的多倍体。

本文通过比较以不同浓度的秋水仙素对橡胶树腋芽进行处理的效果，选出最有利于橡胶树腋芽萌生的浓度，旨在为今后利用秋水仙素对橡胶树进行人工诱导时选定适宜的秋水仙素浓度梯度奠定基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验地位于“农业部景洪市橡胶树种质资源圃”（100°40′-100°50′E，21°59′-22°01′N，海拔580 m）内的苗圃地内。以橡胶树无性系品种RRIM600 的一年生苗木为试验材料（以GT1品种开放授粉种子做砧木，于2018 年9 月份嫁接），株行距1 m×1 m，共计200 株，2019 年3 月份锯干，使其抽生芽条形成植株。常规管理，苗木生长良好。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

2019 年5 月，分别以浓度0.05%、0.075%、0.1%、0.125%、0.15%、0.175%共6 个浓度梯度的秋水仙素溶液对参试植株的腋芽进行处理。其中，每个浓度梯度处理3 株，不处理的3 株作为对照。7 月1 日统计出芽率，并进行对比。

为有利于筛选更精确的秋水仙素浓度范围，根据前阶段的实验结果，第二阶段试验对秋水仙素浓度范围进行调整。在2019 年7 月间，分别以浓度0.035%、0.05%、0.065%、0.08%、0.095%、0.11%共6 个浓度梯度的秋水仙素溶液对橡胶树腋芽进行处理，每个浓度处理3 株，不处理的3 株作为对照。11 月4 日统计其出芽率。

1.2.2 试验方法

选发育状况良好的试验植株，每株留两个分枝。分枝叶蓬成型后，为更利于腋芽发芽，选择发育良好的分枝，剪掉叶片，保留叶柄，并剪掉叶蓬以上部分多余的枝干。用无菌棉球饱和吸取事先配置好的秋水仙素（生工生物工程（上海）股份有限公司，100 mg/支）处理液，置于剪去叶片的叶柄基部的腋芽上，然后用封口膜将无菌棉球密封包裹于枝干上，做好标记。10 d 后去掉包裹。

1.2.3 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel 2003 软件整理，并用SPSS 20 软件进行差异分析。

2 结果与分析

2019 年5 月进行的不同浓度秋水仙素对橡胶树腋芽抽芽率的影响试验结果见表1。从中可以看出，秋水仙素浓度为0.050%的抽芽率与对照（CK）相当，无显著差异；当浓度提高到0.075%时，与对照存在极显著差异（P<0.01）；而当浓度进一步提高后，抽芽率急剧下降，浓度0.100%时的抽芽率仅为31.4%，且与浓度为0.075%时的抽芽率差异达极显著水平（P<0.01），说明当秋水仙素浓度超过0.100%时会严重影响橡胶树腋芽抽生。

表1 不同浓度秋水仙素对橡胶树腋芽抽芽率的影响（2019年5-7月）

结合表1 的测定结果，于当年7 月进一步验证了秋水仙素浓度在0.035%～0.110%对橡胶树腋芽抽生的影响情况。结果（表2）表明，秋水仙素在0.035%～0.050%的抽芽率与对照（CK）无显著差异，而浓度为0.065%的抽芽率与对照（CK）存在极显著差异（P<0.01）；且浓度为0.035%～0.050%的抽芽率与浓度为0.080%～0.110%的抽芽率差异达极显著水平（P<0.01），这与表1 结果基本一致。

表2 不同浓度秋水仙素对橡胶树腋芽抽芽率的影响（2019年7-9月）

3 小结

研究表明，秋水仙素是一种剧毒物质，浓度过高会对植株造成严重的毒害作用，抑制甚至损害植物的生长和发育。利用秋水仙素对植物进行多倍体诱导时，秋水仙素处理浓度过高、处理时间过长会对处理材料产生抑制作用甚至引起伤害，处理浓度太低、时间过短则起不到作用［10-12］。因此，选用合理的秋水仙素处理水平及处理时间是染色体成功加倍的关键［13］。

针对本次试验结果，认为秋水仙素浓度为0.035%和0.050%时，抽芽率相对较高，说明此浓度范围内秋水仙素对橡胶树腋芽抽芽的破坏不大，进一步说明这个浓度区间的秋水仙素浓度相对较低，可能对橡胶树腋芽的突变没有起到作用；而浓度位于0.080%～0.110%时，腋芽抽芽率逐渐降低，但又不至于完全对其抽芽造成毁灭性破坏。故后期在利用秋水仙素对橡胶树进行多倍体人工诱导时，可选择秋水仙素浓度为0.080%～0.110%进行反复试验，再结合处理时间的长短，争取达到较好的诱导效果。

本研究中选取了一年生橡胶树苗木的腋芽进行处理，是因其细胞分裂旺盛，有利于药剂吸收及提高诱导几率。而用秋水仙素处理植株时，还应注意对温度条件的控制，低温会阻碍细胞有丝分裂，过高的温度则会使秋水仙素对植物细胞的损害加大，同时也会使秋水仙素变性［14］。因此在确定了秋水仙素处理浓度之后，后续需对处理的温度、处理时间等条件进行实验研究和探讨。