全 文 : 林业科技开发 2006年第 20卷第 6期 35
北美红杉扦插生根的影响因素分析
李火根1 李 博 1 周玉珍 2 张晓飞1 徐 俊 1 滕士元2
(1南京林业大学森林资源与环境学院 2江苏省吴江市苗圃有限公司)
摘 要:研究了扦插基质 , 激素种类 、浓度与处理时间 ,采条部位以及基因型对北美红杉扦插成活率的影响。结果
表明:基质配比 、激素种类 、浓度及处理时间 、采条部位等对北美红杉扦插成活率均有显著影响。基质配比以珍珠
岩∶草炭 =7∶3效果最好;激素以 1 000mg/kgABT速蘸处理效果为佳;枝条顶部插穗好于下部插穗。不同基因型的
扦插成活率差异显著。选取合适的基因型 ,采集顶部插穗 , 用 1 000mg/kg的 ABT速蘸处理 , 扦插在珍珠岩∶草炭 =
7∶3的基质上能获得理想的效果。
关键词:北美红杉;扦插繁殖;生根率;基因型
AnalysisofMainFactorsAffectingtheRootingAbilityofSequoiasempervirensCutings∥LIHuo-gen, LI
Bo, ZHOUYu-zhen, ZHANGXiao-fei, XUJun, TENGShi-yuan
Abstract:ThepropagationtechniquesofSequoiasempervirenswereexploredbasedontheexperimentsintheconsideration
ofcuttingmedium, hormonetypes, concentrationsandtimeoftreatment, andcuttingposition.5 kindsmedium, 3 types
hormones, 35 treatmentsweretestedtoseekthebestwayforcutingpropagationofSequoiasempervirens.Theresultsindi-
catedthatmediumhadremarkableefectontherootingratio, withthecombinationofpearlite∶Peat=7∶3thebest.Types
ofhormone, contentsofhormone, aswellasthetreatmenttimehadalsoobviousefectontherootingratioofSequoiasem-
pervirenscutings.Quickdippingwith1 000mg/kgABTwasthebestwayforcutingpropagationofSequoiasempervirens.
TheresultsalsoshowedthatcutingsfromdiferentgenotypeshadsignificantdiferencesontherootingratioofSequoiasem-
pervirens, indicatingthepossibilitytoselectsuperiorindividualwithgoodrootingability.Therefore, choosingtheoptimal
genotypes, combinedwithtreatmentsascolectingcutingsfromtopfragment, quickdippingcutingsin1 000mg/kgABT
andthenculturedinmediumofthecombinationofpearlite∶Peat=7∶3wouldbethebestwayforcutingpropagationofSe-
quoiasempervirens.
Keywords:Sequoiasempervirens;Medium;Rootingrate;Genotype
Firstauthor saddress:ColegeofForestResourcesandEnvironment, NanjingForestryUniversity, 210037, Nanjing, China
收稿日期:2006-10-10
基金项目:江苏省农业科技推广项目资助(编号:BC2005337)。
第一作者简介:李火根(1966-),男 ,副教授 , 博士 ,从事林木遗传育
种教学与研究。
北美红杉 (Sequoiasempervirens)是杉科(Taxodi-
aceae)北美红杉属(SequoiaEndl.)单种属植物 ,也是
世界稀有的孑遗树种之一 [ 1] 。北美红杉具有生长迅
速 、树形高大优美 、寿命长 、干形通直等特点 ,是著名
的工业用材及庭园绿化的优良树种 [ 2 ~ 4] 。北美红杉
自然分布于美国的西太平洋沿岸 ,现已引种到俄罗
斯 、英国 、日本 、南非 、澳大利亚等 20多个国家 。 1972
年 2月美国总统尼克松访华时 ,赠送给我国 1株北美
红杉 ,栽植在杭州植物园 ,现已在我国的西南 、华东地
区引种栽培 。迄今为止 ,国内外对北美红杉的研究主
要集中在引种与栽培技术 , 组培快繁技术等方
面 [ 2 ~ 11] 。北美红杉组织培养快繁技术体系已初步建
立 [ 5 ~ 8] , 但扦插繁殖技术始终没有突破[ 9 ~ 11] 。由于
组织培养快繁技术对技术 、设备 、资金等方面要求较
高 ,限制了其应用推广 。因此 ,研发出一套技术简单
成本低的北美红杉扦插繁殖技术对于该树种的大面
积推广具有重要的现实意义 。本试验试图从扦插基
质 ,激素种类 、浓度 、处理时间 ,采条部位 ,基因型等方
面入手 ,研究影响北美红杉扦插成活率的主导因素 ,
进而总结出一套高效的北美红杉扦插繁殖技术 。
1 材料与方法
1.1 试验材料与试验环境
试验材料取自江苏吴江市苗圃种质资源库中引种
自昆明的北美红杉 ,树龄为 8a, 2006年 3月 21日分
别母树和部位采集枝条 ,剪成长 15 ~ 20cm的插穗。
试验在吴江市苗圃有限公司温室大棚中进行 。
扦插在 128穴的穴盘中 ,每穴 1插穗。配置自走式浇
水车进行喷水 ,空气湿度保持在 70% ~ 80%。温度
稳定在白天 25 ~ 30℃,夜间 15 ~ 18℃。另外 ,为防
腐 ,扦插后喷洒 800倍多菌灵 ,以后每隔 2 ~ 3周喷 1
应用研究
36 林业科技开发 2006年第 20卷第 6期
次 。试验期从 2006年 3月 21日开始 , 2006年 8月
19日结束 。
1.2 试验设计
1.2.1 扦插基质
5种扦插基质配比 ,即 100%纯珍珠岩;珍珠岩∶
草炭 =7∶3;珍珠岩∶草炭 =1∶1;珍珠岩∶草炭 =3∶7,
100%纯草炭基质 。每一种基质设 3次重复 ,每重复
30个插穗 。插穗以 150mg/kg的 NAA浸泡 4h。
1.2.2 激素处理
激素种类:吲哚丁酸 (IBA)、萘乙酸 (NAA)和
ABT快速促根剂;激素浓度和处理时间分两种类型 ,
一类为低浓度浸泡:激素浓度分别为 50、 100、150、
250mg/kg;处理时间分别为 2、6、12、24h。另一类为
高浓度速蘸(15s)处理 ,浓度分为 500、1 000、1 500、
2 000mg/kg4种水平 。每处理设立清水对照 ,扦插
基质统一为珍珠岩∶草炭 =1∶1。
1.2.3 不同基因型扦插对比试验
选取 16个基因型 ,分别部位剪取插穗 。完全随
机区组设计 , 3个重复 ,每重复 30个插穗 。基质为珍
珠岩∶草炭 =1∶1的配比基质 ,激素处理为 150mg/kg
NAA浸泡 2h。
1.3 生根指标与统计分析方法
试验结束后 ,对插穗的存活 、愈伤 、生根以及新叶
情况进行调查 。主要调查的指标有插穗的生根率 、生
根数 、根长 ,以及抽梢长。采用 SAS6.01统计软件进行
数据分析 ,生根率数据经反正旋变换后进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 基质对北美红杉扦插生根的影响
不同的扦插基质在持水力 、透气性 、透水性等方
面各有特点 。试验结果显示不同基质对北美红杉扦
插成活率有显著影响(表 1),扦插基质以珍珠岩∶草
炭 =7∶3为最好 ,生根率可达 23%,而 100%珍珠岩
效果最差 ,扦插成活率为 0%。
表 1 基质种类与北美红杉扦插成活率
生根指标 100%珍珠岩
珍珠岩∶
草炭 =7∶3
珍珠岩∶
草炭 =1∶1
珍珠岩∶
草炭 =3∶7
100%
草炭
生根率 /% 0 23.0 10.0 11.3 18.0
根数 /条 0 1.2 0.33 0.67 0.92
根长 /cm 0 2.2 1.0 1.17 1.62
抽梢长 /cm 0 2.3 1.6 0.7 2.56
2.2 激素处理对北美红杉扦插生根的影响
激素处理可提高插穗细胞渗透压 、吸水力和酶活
性 ,使细胞顺利完成脱分化和再分化的过程;促进养
分向插穗基部流动 ,形成养分吸收中心 ,进而达到缩
短生根时间 、提高生根率及根系质量的目的。
试验结果显示 ,用低浓度的激素经长时间浸泡处
理北美红杉插穗 ,扦插成活率较低 ,均低于 10%。因
此 ,未将其列入。表 2为高浓度激素经速蘸处理北美
红杉插穗后的扦插试验结果 。
表 2 激素速蘸处理与北美红杉扦插生根
激素 浓度 /mg·kg-1 生根率 /% 根数 /条 根长 /cm 抽梢长 /cm
IBA
2 000 11.11 0.8 2.1 2.5
1 500 14.44 1.5 3.3 5.4
1 000 22.22 1.3 1.9 3.7
500 24.44 1.4 3.0 4.7
NAA
2 000 4.44 1.8 3.6 6.5
1 500 13.33 1.4 3.7 6.9
1 000 12.22 1.7 3.5 3.0
500 5.56 1.2 2.4 4.5
ABT
2 000 5.56 0.7 2.3 2.8
1 500 18.89 1.7 4.3 4.6
1 000 40.00 1.6 3.7 5.2
500 1.11 0.3 1.3 1.7
清水对照 3.5 0.8 1.7 2.6
从表 2可以看出 ,除了以 500mg/kg的 ABT速蘸
处理北美红杉扦插生根率低于清水对照外 ,其他高浓
度激素速蘸处理北美红杉扦插生根率均高于清水对
照 ,表明用高浓度激素速蘸处理北美红杉插穗能提高
其生根率 。
试验结果还表明 ,不同激素与浓度处理对北美红
杉扦插生根率影响较大 。以 1 000mg/kg的 ABT速蘸
处理扦插效果最好 , 扦插成活率可达 40%。而
500mg/kg的 ABT速蘸处理扦插效果最差 ,仅 1.11%。
从生根的插穗的生根数 、根长和抽梢长等性状
看 ,与激素种类 、浓度之间的关系似乎不密切。
为进一步探究激素种类与浓度对北美红杉扦插
生根的影响程度 ,对不同激素 、不同浓度处理北美红
杉扦插生根试验结果进行方差分析 ,结果见表 3。不
同激素处理 ,以及激素与浓度的交互作用对扦插生根
率有显著影响 ,但对于生根插穗的生根数 ,根长及抽
梢长的影响未达显著水平。
表 3 激素处理北美红杉扦插生根方差分析
变异
来源
自由
度
生根性状(均方值)
生根率 根数 根长 抽梢长
区组 2 0.0034 1.176 3 1.283 1 0.541 4
激素 2 0.0820* 4.007 2 3.832 1 14.073 2
激素×浓度 6 0.0488* 0.970 2 5.604 9 7.030 4
误差 25 0.0156 1.319 7 3.072 9 4.509 0
总和 35
注:*表示达 0.05显著性水平。
2.3 采条部位对北美红杉扦插生根的影响
表 4列出了不同采条部位与北美红杉的扦插生
根结果。采条部位对扦插生根率影响较大 ,顶部和中
部穗条扦插成活率明显高于基部穗条。而生根插穗
应用研究
林业科技开发 2006年第 20卷第 6期 37
的生根数 、根长及抽梢长与采条部位关系似乎不大 。
表 4 采条部位与北美红杉扦插生根率
性状 顶部(A) 中部(B) 基部(C)
生根率 /% 28.8 20.0 10.8
根长 /cm 0.88 1.29 0.89
根数 /条 1.77 2.74 1.89
抽梢长 /cm 3.28 4.48 3.14
2.4 北美红杉不同基因型的扦插生根率
将 16个北美红杉基因型的插穗以 150mg/kg的
NAA浸泡 2h后扦插在珍珠岩∶草炭 =1∶1的基质中 ,试
验结束后统计扦插生根结果(表 5)。不同基因型的扦插
生根率差异明显 ,最高的为 11号 ,生根率达 43.33%,而
2号最差 ,生根率为 0, 16个基因型平均生根率为
16.94%,但基因型间差异较大 ,标准差达 15%。
表 6列出了北美红杉不同基因型扦插生根的方
差分析结果 。扦插生根率及抽梢长在不同基因型间
的差异达到极显著水平 ,表明开展生根性状的优良单
株选择是可行的 。
表 5 不同基因型扦插试验结果
基因型编号 生根率 /% 根长 /cm 根数 /条 抽梢长 /cm
1 40.00 1.78 2.45 6.64
2 0.00 0.00 0.00 0.00
3 11.11 1.03 2.04 3.81
4 6.67 1.27 1.77 2.43
5 8.89 1.10 1.49 3.39
6 25.56 1.14 2.23 3.77
7 38.89 1.38 3.30 4.35
8 7.78 1.11 2.74 6.90
9 2.22 0.50 0.83 1.25
10 14.45 1.20 2.48 6.04
11 43.33 1.81 3.46 4.17
12 17.78 1.31 3.69 4.44
13 33.33 1.19 2.69 2.77
14 2.22 0.33 0.98 1.25
15 1.11 0.33 1.33 1.27
16 17.78 1.15 2.54 5.59
平均 16.94 1.04 2.13 3.63
标准差 14.88 0.51 1.01 2.05
表 6 不同基因型扦插生根方差分析结果
变异来源 自由度 生根性状(均方值)生根率 生根数 根长 抽梢长
区组 2 0.094 0.813 4.385 8.627
基因型 15 0.157** 0.766 3.079 12.646**
误差 30 0.044 0.414 1.689 4.014
总和 47
注:**表示达 0.01显著性水平。
2.5 北美红杉扦插繁殖技术
总结以上试验结果 ,发现基质配比 、激素种类与
浓度 、处理时间 、采条部位以及基因型均对北美红杉
扦插生根有显著影响 。因此 ,北美红杉扦插繁殖技术
可归纳为:选择生根能力强的基因型 ,从枝条的中上
部采集插穗 ,用 1 000mg/kg的 ABT速蘸处理 ,扦插
基质采用珍珠岩∶草炭 =7∶3。采用该套技术 ,辅以合
适的水分管理措施 ,可望获得较理想的效果 。
3 讨 论
(1)北美红杉是重要的用材树种 ,该树种引入我
国后表现出良好的适应性 [ 2 ~ 4] 。为加快北美红杉种
苗生产 ,无性繁殖是一条捷径。北美红杉组织培养体
系已初步建立 [ 5 ~ 8] ,但更简单易行成本低的扦插繁殖
途径一直没有获得重大进展 [ 9 ~ 11] 。本试验通过研究
不同基质配比 、激素种类与浓度 、处理时间 、采条部位
以及基因型对北美红杉扦插生根的影响 ,旨在总结出
一套高效的扦插繁殖技术 ,为生产服务 。
(2)本试验结果显示采条部位对扦插生根的影
响较大 ,且顶部穗条扦插生根率明显好于基部穗条 。
这与一般的结论基部穗条的生根率高于顶部穗条不
同 。究其原因 ,笔者认为主要与繁殖材料的年龄有
关 。对于成年大树或古树 ,随着高度增加 ,穗条的生
理年龄越大 ,生根能力越弱;但本试验的采条母树为
幼龄树 ,穗条的生根能力主要与激素的分配有关而与
生理年龄关系不大 。
(3)试验发现北美红杉不同基因型对扦插生根
也有显著的影响 ,表明生根特性存在遗传变异。因
此 ,在北美红杉今后的良种选育工作中 ,应予以重视 。
参考文献
[ 1]郑万钧.中国树木志(第一卷)[ M] .北京:中国林业出版社 , 1983.
[ 2]左显东 ,祁荣频 ,王懿祥 ,等.北美红杉在我国的引种及其生态适
应性 [ J] .云南林业科技 , 2000(4):36-40.
[ 3]王懿祥 ,左显东 ,白尚斌.北美红杉在云南区域性栽培试验及造林
区划 [ J] .云南林业科技 , 2003(3):19-22.
[ 4]马显达 ,耿云芳 ,白尚斌 ,等.北美红杉生态因子的研究状态 [ J] .
云南林业科技 , 2002(1):23-26.
[ 5]周根余 ,路群 ,董林娜.北美红杉无性快繁技术的研究 [ J] .上海农
业学报 , 2005, 21(4):67-70.
[ 6]左显东 ,陈芳 ,马显达 ,等.北美红杉优良无性系组培快繁技术研
究 [ J] .林业科学研究 , 2005, 18(1):102-105.
[ 7]陈芳 ,马显达 ,陈娟.北美红杉组培苗工厂化育苗技术 [ J] .云南林
业科技 , 2003(3):11-13.
[ 8]潘颖南 ,黄卓忠 , 周嘉运 , 等 ,几种生长调节物质对北美红杉组织
培养的影响 [ J] .植物生理学通讯 , 2002, 38(6):578.
[ 9]耿云芳.北美红杉扦插育苗试验初报 [ J] .云南林业科技 , 2001
(4):28-30.
[ 10]李福秀 ,包世勇 ,王仕民.不同基质与激素对北美红杉嫩枝扦插
生根的影响 [ J] .西南林学院学报 , 2005, 23(3):13-16.
[ 11] ArnaudY, FrancletA.Micro-propagationandrejuvenationofSequoi-
asempervirens(Lamb.)Endl.:areview[ J].AnnSciFor, 1993,
50:273-295.
(通讯地址:210037, 南京市龙蟠路 159号)
应用研究