插穗预处理和激素处理对金叶银杏硬枝扦插生根的影响

2024-03-03王琳琳祝凌云郁万文刘玉华

林业科技 2024年1期

关键词：预处理

王琳琳祝凌云郁万文刘玉华

收稿日期：2023-11-20

* 基金項目：江苏省大学生实践创新训练计划项目（202210290073Y）；国家重点研发计划课题（2017YED0600701）；江苏省高校优势学科建设工程自助项目（PAPD）

第1作者：王琳琳（2001-），女，本科生。

**通讯作者：郁万文（1979-），男，博士，副教授，研究方向为经济林栽培。

引文格式：王琳琳，祝凌云，郁万文，等. 插穗预处理和激素处理对金叶银杏硬枝扦插生根的影响［J］. 林业科技， 2024， 49（1）： 1 - 6.

DOI ： 10. 19750 / j. cnki. 1001 - 9499. 2024. 01. 001

摘要：以观赏良种金叶银杏‘万年金’为材料，研究了插穗预处理（冷藏、蔗糖、硼酸）和激素（NAA、IBA、NAA+IBA）对金叶银杏硬枝扦插生根的影响，分析不同处理下的不定根长、不定根数、生根率的差异，筛选出较优的预处理和激素处理，为金叶银杏硬枝扦插育苗技术体系建立提供数据支撑。结果表明：（1）基于隶属函数综合评价，排名前三的预处理依次是冷藏10 d、5.0%蔗糖、0.1%硼酸，其中冷藏10 d处理同步提高了金叶银杏插穗不定根长、不定根数和生根率，5.0%蔗糖处理仅提高了不定根长，0.1%硼酸处理仅提高了不定根数。（2）基于隶属函数综合评价，排名前四的激素处理依次是IBA800、NAA400+IBA400、IBA500、NAA200+IBA200，四个处理均同步显著提高了不定根长、不定根数和生根率；IBA对金叶银杏扦插生根有明显的促进作用，优于NAA和NAA+IBA。（3）基于隶属函数综合评价，IBA500处理1 h对金叶银杏硬枝扦插生根效果较优。

关键词：金叶银杏；硬枝扦插；预处理；激素处理；生根性状

中图分类号： S 792. 95 文献标识码： A 文章编号：１００1 － 9499（２０24）01 － 0001 － 06

Effects of Pretreatment and Hormone Treatments on Rooting of Hard Branch Cutting of Ginkgo biloba with Golden Leaves

WANG Linlin1 ZHU Lingyun2 YU Wanwen1， 4** LIU Yuhua3

（1. Con-Innovation Center for the Sustainable Forestry in Southern China， Jiangsu Nanjing 210037;

2. Nanjing Angkeli Pharmaceutical Technology Innovation Research Institute Co.， Ltd.， Jiangsu Nanjing 211100; 3. Modern Forestry Technology Innovation Research Institute， Jiangsu Vocational College of Agriculture and Forestry， Jiangsu Jurong 212499; 4. The Jiangsu Provincial Platform for Conservation and Utilazation of Agricultural Germplasm， Jiangsu Nanjing 210014）

Abstract Using the ornamental variety Ginkgo biloba 'Wannianjin' as the material， the effects of cuttings pretreatment （cold storage， sucrose， boric acid） and hormones （NAA， IBA， NAA+IBA） on the rooting of hard branch cuttings of Ginkgo biloba were studied. The differences in indefinite root length， indefinite root number， and rooting rate under different treatments were analyzed， and the optimal pretreatment and hormone treatment were selected to provide data support for the establishment of the hard branch cutting seedling technology system of Ginkgo biloba. The main results are as follows：（1）Based on the comprehensive evaluation of the membership function， the top three pre-treatments ranked in order are refrigerated for 10 days， 5.0% sucrose， and 0.1% boric acid. Among them， refrigerated for 10 days synchronously increased the adventitious root length， number， and rooting rate of Ginkgo biloba cuttings. The 5.0% sucrose treatment only increased the adventitious root length， and the 0.1% boric acid treatment only increased the adventitious root number. （2）Based on the comprehensive evaluation of the membership function， the top four hormone treatments ranked in order were IBA800， NAA400+IBA400， IBA500， NAA200+IBA200， all of which significantly improved the length， number， and rooting rate of adventitious roots simultaneously; IBA has a significant promoting effect on the rooting of Ginkgo biloba cuttings， which is superior to NAA and NAA+IBA. （3）Based on the comprehensive evaluation of membership functions， IBA500 treatment for 1 hour has the best rooting effect on hard branch cuttings of Ginkgo biloba.

Key words Ginkgo biloba with golden leaves; hard branch cutting; pre processing; hormone treatment; tooting traits

金叶银杏‘万年金’（ Ginkgo biloba ‘Wannianjin’）是南京林业大学等单位由一株具有芽变枝条的雌株古银杏选育而成的春季色叶观赏良种。‘万年金’春季叶色金黄，夏季逐渐转为黄绿，具有极高的园林观赏价值。‘万年金’播种苗呈黄绿二型分化，且分化比例因砧木不同存在差异，目前主要进行嫁接繁殖[ 1 ]。扦插操作简单，能够保留原株性状，但寿命相对较短；嫁接能够提高植物抗病、耐寒等性能和丰富品种资源，但需要较高的技术水平。在实际工作中，应根据具体情况选择合适的繁殖方法。嫁接苗的接穗的生长、开花、坐果率、产量和果实品质往往受砧木的影响[ 2 ]，而扦插苗无性系化则可以消除这类影响。银杏插穗生根类型属于愈伤组织生根型，这一生根类型是持续时间最长，属于不易生根类型。本研究从插穗预处理、激素处理来优化提高‘万年金’硬枝扦插生根技术措施，以期为‘万年金’自根无性系苗培育提供技术支撑。

1 材料与方法

1. 1 扦插池准备

试验在南京林业大学银杏园扦插池中进行，露天扦插。银杏园光照充足，通风良好，扦插池下层铺有碎石，上层为25 cm珍珠岩和蛭石（1∶1）的混合物基质层，透气性、透水性良好。扦插前5天铺设、平整基质层，用0.5%高锰酸钾溶液淋洒消毒，扦插前1天浇一次透水把高锰酸钾淋洗掉。

1. 2 插穗采集和处理

于2023年2月下旬至3月上旬分批从南京林业大学实习林场‘万年金’采穗圃中采集。要求枝条为1年生、健壮、无病虫害，采条后及时喷水保湿。带回学校在阴凉处制穗，将枝条剪成8～12 cm的插穗，上切口在芽的上方1.5 cm处平切，下切口斜切，呈马耳状。剪插穗时，要求剪刀锋利，插穗的切口要平滑。剪好的插穗每30根一捆，区分好生理上端和下端，用橡皮筋扎好，将生理下端（下切口）直立浸入3～5 cm深的清水中，避免上切口沾到水，备用。

1. 3 试验设计

1. 3. 1 预处理试验

冷藏预处理：將2月18日、2月28日、3月8日分批采集制备的插穗置于4 ℃冰箱冷藏，即分别处理2、10、20 d，以3月10日采集未冷藏过的插穗为对照。

硼酸和蔗糖预处理：将3月10日采集制备的接穗分别浸入3～5 cm深的0.5%、1%、5%、10%硼酸和0.1%、0.3%、0.6%、1%蔗糖进行预处理2 h，对照为清水浸泡2 h。

扦插前处理和对照均用500 mg/L IBA溶液浸泡插穗基部1 h，每个处理30根插穗，3个生物学重复。采用单因素完全随机试验，扦插时间为3月10日。1. 3. 2 激素处理试验

激素梯度：将3月10日采集制备的接穗分别浸入3～5 cm深的200、500、800、1500 mg/L NAA，200、500、800、1500 mg/L IBA，200+200、400+400、600+ 600 mg/L NAA+IBA（1∶1）进行处理，处理时间为1 h，对照为清水处理1 h，每个处理30根插穗，3个生物学重复。采用单因素完全随机试验，扦插时间为3月10日。

IBA500处理时间：选择500 mg/L IBA，处理时间梯度为5 s、30 min、1 h、2 h和4 h，以清水组为对照。每个处理30根插穗，3个生物学重复。采用单因素完全随机试验，扦插时间为3月10日。

1. 4 插后管理

扦插后随即将插穗周围的基质用手压实。上午8：00至18：00，全自动喷雾系统每15 min喷水1次，每次持续30 s，雨天停喷。扦插后每周喷洒一次800倍多菌灵。

1. 5 统计生根情况

扦插4个月后，随机从每个处理中的每个重复抽取15根插穗测定和统计生根率（%）、单株平均生根数（条）、单株平均根长（cm）。

1. 6 数据分析与处理

采用Microsoft Excel 2023进行数据统计，采用SPSS2023软件进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2. 1 插穗预处理对金叶银杏硬枝扦插生根的影响

2. 1. 1 冷藏预处理

冷藏时间极显著影响了插穗的不定根长、不定根数和生根率（p<0.01）（表1）。其中冷藏10 d处理的不定根长、不定根数分别显著或极显著高于对照（p根长<0.05、p根数<0.01），生根率高于对照，但差异不显著（p生根率>0.05）；冷藏2 d处理的不定根长、不定根数、生根率均与对照差异不显著（p>0.05）；冷藏20 d处理的不定根长、不定根数、生根率均极显著低于对照（p<0.01）。分别以不定根长、不定根数和生根率为因变量，以冷藏时间为自变量进行线性拟合，分别得到y根长= -0.009x2+0.132x +4.219（R2= 0.983）、y根数=-0.041x2+0.600x+7.366（R2=0.997）、y生根率=-0.192x2+3.201x+44.49（R2=0.911），经计算分别在冷藏7.3、7.3、8.3 d出现极值，综合分析冷藏8 d对金叶银杏硬枝扦插生根效果较优。

2. 1. 2 蔗糖预处理

蔗糖预处理极显著影响了插穗的不定根长（p<0.01），但对不定根数和生根率的影响不显著（p> 0.05）（表1）。蔗糖预处理促进了不定根的生长，其中1.0%、5%、10%蔗糖处理均极显著高于对照（p< 0.01），且显著高于0.5%蔗糖处理（p<0.05）。以不定根长为因变量，以蔗糖浓度为自变量进行线性拟合，分别得到y=-0.027x2+0.321x+4.310（R2=0.951），经计算分别在5.9%蔗糖浓度出现极值，即5.9%蔗糖浓度对金叶银杏硬枝扦插生根效果较优。

2. 1. 3 硼酸预处理

硼酸预处理极显著影响了插穗的不定根长、不定根数和生根率（p<0.01）（表1）。0.1%硼酸处理的不定根数极显著高于对照（p<0.01），但不定根长、生根率与对照差异不显著（p>0.05）。0.3%、0.6%、1.0%硼酸处理的不定根长、不定根数均极显著低于对照，并存在明显的剂量效应；0.3%、0.6%硼酸处理的生根率与对照差异不显著，但1.0%硼酸处理的生根率极显著低于对照。

2. 1. 4 预处理效应评价

基于隶属函数对11个预处理和对照进行综合评价，隶属函数均值从高到低，且高于对照的处理分别冷藏10 d、5.0%蔗糖、0.1%硼酸、1.0%蔗糖、10.0%蔗糖、冷藏2 d。其中冷藏10 d处理对金叶银杏硬枝扦插生根的正效应表现为不定根长、不定根数和生根率的同步促进，5.0%蔗糖处理对扦插生根的正效应仅表现为不定根长的促进，0.1%硼酸处理对扦插生根的正效应仅表现为不定根数的促进。

表1 插穗预处理对金叶银杏硬枝扦插生根性状的影响

2. 2 激素处理对金叶银杏硬枝扦插生根的影响

2. 2. 1 NAA处理

由表2可知，NAA极显著影响了插穗的不定根长、不定根数和生根率（p<0.01）。NAA200、NAA500、NAA800处理的不定根长、不定根数均极显著高于对照（p<0.01），其中NAA500、NAA800处理间的不定根长、不定根数和生根率差异不显著（p>0.05），但两个处理的不定根长极显著高于NAA200（p<0.01）、不定根数显著高于NAA200（p<0.05）、生根率与NAA200差异不显著（p>0.05）；NAA1500处理的不定根长极显著低于对照（p<0.01）、不定根数低于对照但差异不显著（p>0.05）、生根率显著高于对照（p<0.05）。分别以不定根长、不定根数和生根率为因变量，以NAA浓度为自变量进行线性拟合，分别得到y根长=-0.000 004x2+ 0.005x+2.380（R2=0.994）、y根數=-0.000 000 7x2+0.009x+ 2.825（R2=0.998）、y生根率=-0.000 03x2+0.049x+19.95（R2=0.805），经计算分别在NAA625、643、817出现极值，考虑到NAA500和NAA800的生根率差异不显著，综合分析NAA在625～645浓度范围对金叶银杏硬枝扦插生根效果较优。

2. 2. 2 IBA处理

IBA极显著影响了插穗的不定根长、不定根数和生根率（p<0.01）（表2）。IBA500、IBA800、IBA1500处理的不定根长、不定根数均极显著高于对照（p< 0.01），其中IBA500处理的不定根长、IBA800处理的不定根数和生根率最高，其次是IBA800处理的不定根长、IBA500处理的不定根数和生根率；IBA200的不定根长、生根率仅极显著高于对照（p<0.01），不定根数与对照差异不显著（p>0.05）。分别以不定根长、不定根数和生根率为因变量，以IBA浓度为自变量进行线性拟合，分别得到y根长=-0.000 003x2+0.005x+ 2.487（R2=0.925）、y根数=-0.000 000 8x2+0.013x+1.762（R2= 0.832）、y生根率=-0.000 06x2+0.106x+15.49（R2=0.963），经计算分别在IBA833、812、883出现极值，综合分析IBA在810～880浓度范围对金叶银杏硬枝扦插生根效果较优。

2. 2. 3 NAA+IBA配比处理

NAA+IBA极显著影响了插穗的不定根长、不定根数和生根率（p<0.01）（表2）。NAA200+IBA200、NAA400+IBA400处理的不定根长、不定根数均极显著高于对照（p<0.01），其中NAA200+IBA200处理的不定根长、NAA400+IBA400处理的不定根数和生根率最高；NAA600+IBA600的不定根长极显著低于对照（p<0.01），不定根数与对照差异不显著（p> 0.05），生根率仅极显著高于对照（p<0.01）。综合分析， NAA400+IBA400是金叶银杏硬枝扦插的配比浓度组合。

表2 激素处理对金叶银杏硬枝扦插生根性状的影响

2. 2. 4 激素处理效应评价

基于隶属函数对11个激素处理和对照进行综合评价，隶属函数均值高于对照的处理有10个，仅NAA1500处理低于对照。其中排名前四的处理是IBA800、NAA400+IBA400、IBA500、NAA200+

IBA200，其对金叶银杏硬枝扦插生根的正效应表现为不定根长、不定根数和生根率的同步显著促进；排名第五、第六的处理是NAA500、NAA800。

2. 2. 5 IBA500处理时间对生根的影响

由表3可知，IBA500处理时间极显著影响了插穗的不定根长、不定根数和生根率（p<0.01）。随着处理时间的延长，不定根长在处理1 h时升至高位，且极显著高于对照、处理5s和处理30 min（p< 0.01），再延长时间不定根长变化不大（p>0.05）；同样，不定根数、生根率均在处理30 min时升至高位，且极显著高于对照、处理5 s（p<0.01），再延长时间不定根数、生根率均变化不大。基于隶属函数对5个激素处理时间和对照进行综合评价，其中IBA500处理1 h对对金叶银杏硬枝扦插生根效果较优。

表3 IBA500处理时间对金叶银杏硬枝

扦插生根性状的影响

3 讨论

3. 1 预处理与扦插生根

促进木本植物扦插生根的方法有很多种，其中将越冬硬枝进行适当时间的低温储藏可大大促进插穗扦插成活率[ 3 ]。研究表明低温储藏主要通过影响植物组织含水量及内部物质变化来影响其成活率[ 4 ]。游捷等对菊花插条冷藏预处理的研究表明，生根率随冷藏时间的延长呈先升高后降低的变化趋势，并且插穗5 ℃冷藏时间不超过3周[ 5 ]。不同树种之间耐贮藏特性有明显差异，故最佳冷藏时间不同。本研究冷藏预处理对金叶银杏插条生根的影响也得到了类似的结论，表现为不定根长、不定根数和生根率均随着冷藏时间的延长呈“升高-降低”的变化趋势，即适当冷藏可显著提高金叶银杏硬枝插穗生根，且冷藏时间不宜超过2周。

唐子君等研究发现扦插前蔗糖处理可提高八仙花（Largeleaf hydrangea）扦插生根率，且能促进不定根生长[ 6 ]。王玲等指出随着蔗糖浓度的增加，北美香柏（Thuja occidentalis）生根率上升，且5%蔗糖处理效果最佳[ 7 ]。本研究表明，蔗糖预处理极显著促进插穗的不定根长，但對不定根数和生根率的影响不显著，其中5.9%蔗糖浓度对金叶银杏硬枝扦插生根效果较优。但也有研究指出，经100 mg/L ABT2生根粉和2%蔗糖浸泡2 h插穗生根率高于生根粉单独处理[ 8 ]，这可能与生根促进剂和蔗糖间的相互作用有关，需要进一步的试验探究。

植物对硼的吸收和转运极其有限，并且对硼的适宜浓度范围很窄[ 9 ]。国外有研究报道指出，硼酸对愈伤组织形成和插条生根起有负作用。王永清等研究发现在桂花水培扦插中添加低于20 mg/L浓度的硼酸可提高生根率[ 10 ]。在本研究中，低浓度硼砂（0.1%）可显著增加不定根数，但对不定根长、生根率影响不大；高于0.1%硼砂的3个处理的不定根长、不定根数、生根率均有显著降低，说明金叶银杏插穗对硼酸浓度反应敏感，高浓度的硼酸不利于生根，所以在扦插中，硼酸处理应慎用。

3. 2 外源激素与扦插生根

不同种类的外源激素对于不定根产生的作用是不同的[ 11 ]。选择正确的生根剂种类、合适的浓度和严格的处理时间，是保证扦插成功的关键环节[ 12 ]。扈红军等研究发现吲哚丁酸（ IBA）对于巴塞罗那榛子（Corylus heterophylla）的促进作用最为明显，生根率可达75%[ 13 ]。马大杂种相思（Aca ciamangium×A.auriculiformis）采用IBA 400 mg/L处理插穗2 h，扦插生根效果最佳（ 93.33%） [ 14 ]；使用450 mg/L ABT-1号混合450 mg/L IBA 处理，生根率高达93.2%，平均生根数为12. 8条[ 15 ]。刘就等研究发现 IBA 促进生根作用较为显著，持续作用时间较长，诱发的根多且长[ 16 ]；而NAA 诱发的根少而粗，将2种生长素混合使用效果更好。研究者多仅采用了某种或几种生根剂，设置的浓度梯度也较少，因此难以保证所选出的生根剂种类、浓度和处理时间是最佳的。本研究中基于隶属函数对11个激素处理和对照进行综合评价，排名前四的处理是IBA800、NAA400+IBA400、IBA500、NAA200+IBA200，其对金叶银杏硬枝扦插生根的正效应表现为不定根长、不定根数和生根率的同步显著提高；排名第五、第六的处理是NAA500、NAA800，说明IBA对金叶银杏扦插生根有明显的促进作用，并优于NAA处理，NAA400 +IBA400也有较好的作用。这与IBA处理对四倍体刺槐（Robinia pseudoacacia）硬枝扦插生根效果优于GGR6的结果类似[ 17 ]。这是因为IBA能够快速转化为IAA，提高基部生长素水平，再通过IAA起作用，促进愈伤组织产生，诱发根原基形成；另外IBA改变了插穗有关生根的生理基础，促进向生根的方向发展[ 18 ]。

4 结论

（1）基于隶属函数的综合评价，排名前三的处理依次是冷藏10 d、5.0%蔗糖、0.1%硼酸。冷藏10 d处理对金叶银杏硬枝扦插生根的正效应表现为不定根长、不定根数和生根率的同步促进，5.0%蔗糖处理对扦插生根的正效应仅表现为不定根长的促进，0.1%硼酸处理对扦插生根的正效应仅表现为不定根数的促进。

（2）基于隶属函数对11个激素处理和对照进行综合评价，排名前四的处理是IBA800、NAA400+ IBA400、IBA500、NAA200+IBA200，对金叶银杏硬枝扦插生根的正效应均表现为不定根长、不定根数和生根率的同步显著促进；IBA对金叶银杏的的扦插生根有明显的促进作用，优于NAA和NAA+IBA。

（3）基于隶属函数对5个IBA500处理时间和对照进行综合评价，其中IBA500处理1 h对金叶银杏硬枝扦插生根效果较优。

参考文献

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