全 文 :金合欢属繁殖技术研究进展
陈 洁1, 琚淑明1,2
(1.徐州工程学院环境工程学院, 江苏 徐州 221018; 2.徐州市珍稀植物快速繁育工程技术研究中心, 江苏 徐州 221008)
摘 要:金合欢属作为耐干旱植物广泛分布于全球的热带和亚热带地区,尤以大洋洲及非洲的种类最多。该属植物在生态、经
济上都具有广泛的应用价值,为此我国曾大量引进优良品种,但由于环境条件的差异,引种栽培存在局限性。近年来国内外对其引
繁技术研究较多,对金合欢属植物已开展过的研究,从其分布、国内外引繁技术的研究进行了概述,重点分析了其繁殖技术的方
法,包括种子繁殖、扦插繁殖和组织培养繁育,对其现状和存在问题进行归纳总结,并对今后金合欢属植物繁殖技术的研究重点进
行了展望。
关键词:金合欢属; 种子繁殖; 扦插繁殖; 组织培养繁育
中图分类号:S792.99 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2013)05-0033-04
Research progress on propagation of Acacia
CHEN Jie1, QU Shu-ming1,2
(1.Environmental Engineering Department, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221018, China;
2.Xuzhou Engineering and Technological Center for Rapid Reproduction of Endangered Plants, Xuzhou 221008, China)
Abstract: Acacia as the drought-enduring plants is widely distributed in tropical and subtropical regions, especially in most types of
Oceania and Africa. Its ecology and economy has extensive application value, so our country had tried to introduce a large number of
introducing fine varieties, but due to the differences in environmental conditions, cultivation have limitations. Research situation in tissue
culture technique of Acacia at home and abroad were summarized in this paper. This paper focused on the introduction and cultivation
method of reproduction, including seed multiplication, rooting cuttings and tissue culture, and its current situation and existing problems
are summarized and summed up . The key emphasis in work of Acacia in future were also suggested as well.
Key words: Acacia; seed multiplication; rooting cuttings; tissue culture
金合欢属(Acacia)属于含羞草科(Mimosaceae)的常
绿乔木,部分植物为豆科( Leguminosae),广泛分布于热
带和亚热带地区 [1],具有喜光、喜温暖、不耐寒、耐瘠薄、对
土壤肥沃条件要求不高等特性, 全世界有 1 200 多种 [2],
根据《中国植物志》[3],1988 年我国金合欢属的种数增加到
18 种, 新增了大叶相思 (A. auriculiformis A. Cunn. ex
Benth)、灰金合欢﹝A. glauca(Linn.)Moench﹞、阿拉伯胶树
(A. senegal (Linn.) Willd.)、 线叶金合欢 (A. decurrens
Willd.)、银荆 (A. dealbata Link)、黑荆 (A. mearnsii De
Wilde.)等。 1990年,孙航等[4]在对中国金合欢属植物的分
类、分布及其区系起源的研究中,初步确立了我国金合欢
属植物 13种,即台湾相思(A. confusa Merr.)、云南金合欢
(A. yunnanensis Franch.)、 无刺儿茶 (A. catechu var.
wallichiana)、阔叶金合欢(A. delavayi Franch.)、印度金合
欢 (Acacia. intsia)、 羽叶金合欢 ( A. pennata (Linn.)
Willd.)、藤金合欢(A.sinnata(Lour.)Merr.)、无刺金合欢(A.
teniana Harms.)、尖叶相思(A. caesia(Linn.)Willd.)、粉被
金 合 欢 (A. pruinescens Kurz.)、 钝 叶 金 合 欢 (A.
megaladena Desv.)、滇南金合欢(A. tonkinensis)、海南金
合欢(A. hainanensis)。我国的金合欢属植物主要分布于西
南及华南热带亚热带地区,尤以云南为最多[5]。金合欢属植
物具有很高的经济价值,国内外对此研究也很多,本文对
近年来其有性繁殖、无性扦插繁殖和组织培养繁育的研究
进行了总结。
1 金合欢属植物的应用现状
金合欢属植物种类丰富、分布较广、生态特性良好、适
应能力强、易于栽培种植[6-7],因此,该种属植物有很好的应
用价值和开发前景[8],主要表现在生态价值和经济价值两方
面。 金合欢属植物生长快、耐盐渍、抗风能力强[6],如双脉相
思(A.bivenosa)、金荆(A. pycnantha)和盐荆(A.ampliceps)
等耐含盐的潮风,能固定滨海沙丘,适于营造海岸防护林[9]。
同时,该属植物具有很高的经济价值,金合欢属树皮可用于
提取栲胶、单宁胶。 黑荆 、绿荆(A. decurrens)、银荆、台湾
相思富含鞣质。金合欢(A. farnesiana(L.)Willd)的根和荚可
为黑色染料,花可制香水。此外,该属植物的树胶、枝、长桠、
叶、花、果、种子、根、全树均可利用,主要有食用、药用、饲
料、油用、培菇等作用。作为观赏植物,金合欢属植物也能起
到较好的绿化观赏效果,深受人们喜爱[10]。
2 金合欢属的主要繁殖方法
2.1 种子繁殖
金合欢属植物主要繁育方式为种子繁殖,但在实际生
收稿日期:2013-01-04
基金项目:徐州市珍稀植物快速繁育工程技术研究中心建设项
目(JH08-2)
作者简介:陈洁(1992-),女,在读本科生,E-mail:cangucge521@
yahoo.cn
通讯作者:琚淑明(1974-),女,博士,副教授,E-mail:qushm@
tom. com
广东农业科学 2013 年第 5 期 33
C M Y K
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2013.05.059
表 1 不同方法处理种子对金合欢发芽率的影响
树种
银荆
绿荆
苏达答腊金合欢
银荆
金合欢
金合欢
处理方法
不做处理
100℃沸水中,自然冷却 1 个昼夜
100℃沸水浸泡至冷却或用 98%浓硫酸浸种 15min,再用清水冲洗
100℃沸水 3min,用凉水冲洗数次,吸干种子表面水分,400mg/L 6-BA 浸泡 24h
100℃沸水浸种 3min 后迅速冲凉,常温 45mg/L MnSO4 溶液浸泡 48h
100℃沸水 3min 后迅速冲凉,吸干种子表面水分,255mg/L 多效唑浸泡 24h
发芽率(%)
5.0~10.0
88.0
-
73.0
100.0
75.4
参考文献
翟建中等[12]
陈晓琳等[13]
吕福基[11]
高焕章等[14]
邵平悠等[15]
高焕章等[16]
表 2 几种金合欢属植物无性繁殖研究结果
树种
大叶相思
黑木相思(A. melanoxylon)
卷荚相思(A. concinnatai)
马占相思(A. crossicarpa)
杂交相思(A. auriculiformis
×A. mangium)
厚荚相思(A. crassicarpa)
黑荆
插条处理
200mg/L IBA 处理 3h
ABT1 0.0005 mg/L+ZBA 0.0004
mg/L 处理 1~2d
800mg/L ATB1 号生根粉速醮插穗
基部 3~5s
100~150 μl/L 吲哚丁酸处理 3h
CPD 生根试剂
ABT1 450 mg/kg+IBA 450 mg/kg
800mg/L GGR 或 CPD 促根剂处理
适宜扦插
时间
夏季
4~6 月
夏末冬初
4~6 月
4~6 月
4~6 月
3~5 月
扦插部位
当年生萌条
根部萌条
母树半木质化
嫩枝
母树中部穗条
嫩枝
未木质化嫩枝
顶芽
扦插基质
黄心土
红心土
细砂及砂
性黄土
河沙+草木
灰+黄心土
黄心土
红心土
黄心土
生根时间
插后 10d
-
插后 21d
-
-
-
-
生根率(%)
96.0
82.3
88.2
75.1
86.7
93.2
60.0%~80.0
参考文献
易敏等[19]
刘建美[20]
陈胜等[21]
施成坤[22]
曹艳云等[23]
方镇坤[24]
潘月芳等[25]
产过程中,种子繁殖存在很多问题。 霍应强 [5]发现金合欢
属植物花粉易丧失发芽力, 花果易受虫害, 导致结果率
低,有时甚至不到 1%。 而种子的发芽率会随种子储藏时
间增加而迅速降低,金合欢属植物种子表层含有蜡质,种
子比较坚硬[11]、不易透水,不经处理自然发芽率较低,但国
内外对其机理研究甚少。 研究发现,金合欢属植物自然发
芽率仅 5%~10%。近年来,不少学者研究用开水烫种、不同
溶液(激素、MnSO4、浓硫酸)处理等不同方法处理种子,从
而提高种子的发芽率,结果发现,100℃开水烫种可以很好
地提高发芽率(表 1)。
金合欢属植物繁衍过程中会遇到实生苗移植困难、
大苗造林成活率低等困难,现在有苗床育苗造林、容器育
苗和直播造林等方法 [17]。 近年来学者对容器育苗研究较
多,高焕章等[14]选取不同栽培基质对金合欢容器播种苗生
长进行研究,发现椰绒基质播种苗全重、侧根重、根重、地
径、苗高都最大,复叶小叶数也最多。翟建中等[12]在对比营
养袋育苗、穴盘育苗和圃地育苗时发现,穴盘育苗的金合
欢种子发芽率和成苗率最高, 营养袋育苗和穴盘育苗的
移栽成活率能够到达 90%以上,远远大于圃地育苗,其中
营养袋育苗营养土配方组成是稻田土 50%、河砂 20%、泥
炭土 30%,加上少量有机肥料,盘穴育苗的培养基质是用
泥炭与珍珠岩 1∶1混合。金合欢属树种能与土壤中的主要
根瘤菌品系共同形成根瘤且与土壤中的共生真菌形成菌
根[6-7],本属植物也适合用菌根化育苗方法进行育苗,但是
此类研究还很少, 目前只在对本属部分植物根瘤菌进行
了分类以及基因测定。
2.2 扦插繁殖
金合欢属植物引入我国的时间较短,各地种子园、母
树林的中幼龄植株存在种子供应紧张的情况。 扦插繁殖
成为今后本属植物良种繁育与推广造林的一种重要方
式 [18]。 近年来,很多学者对金合欢属植物扦插繁殖技术进
行研究,但是对金合欢属植物生根机理研究尚少,易敏等[19]
在研究大叶相思扦插繁殖时初步认定大叶相思为皮部生
根型,但是不同植物生根机理不同。 金合欢属植物扦插繁
殖技术研究涉及扦插时间、插穗处理、扦插基质、生根时
间、生根率等的研究,认为金合欢属植物一般属于扦插较
易生根类型,生根率在 60%~96%,一般选择嫩枝春夏扦插
(表 2)。
2.3 组织培养
组织培养可在短期内获得大量优良种苗。 国内外学
者对金合欢属植物组织培养方面做了大量工作(表 3),主
要进行了快繁与细胞培养研究。龚峥等[26]在对黑荆树的细
胞悬浮培养的研究中, 发现黑荆的悬浮细胞在附加 0.2~
0.5 mg/L 2,4-D 的培养液中培养和高的起始密度有利于
细胞的生长和增殖。
金合欢属植物快繁培养时,多以带芽茎段为外植体,
以 MS 为基础培养基并稍加改良,添加不同种类及浓度的
激素来进行诱导、增殖以及生根培养。 组培研究结果显示
金合欢属植物较易组培,生根率在 75%~97%。
在组织培养快速繁殖过程中, 经常出现遗传稳定
性差、玻璃化苗、污染重、成本高等问题 [37-43]。 任苓等 [44]
特别对相思树组培快繁中遇到的困难做了总结并提出
了解决方法。 相思树组培快繁试验中常遇到的三大问
题是污染严重、玻璃化苗、外植体褐变等。 任苓等指出
34
C M Y K
表 3 几种金合欢属植物组织培养研究结果
树种
大叶相思
厚荚相思
灰木相思
(A. implexa)
马尖相思
(A. mangium)
流苏相思
(A. fimbriata
A. curtn, ex
G .Don)
多花相思
﹝A. floribunda
(Vent.)Willd﹞
银荆相思
灰木相思
(A. implexa)
黑木相思
贝利氏相思
(A. baileyana)
消毒方法与外植体
75%酒精 10s +0.1%HgCl2 8min,
带腋芽茎段
有低浓度洗衣粉溶液的柔软毛刷
刷洗表面,流水冲洗 1~2h。70%酒
精 30s+0.1%HgCl2 5~6min, 带腋
芽的茎段
1/800 灭 菌 净 10min,75% 酒 精
50s+0.1% HgCl2 5min, 带芽小段
接种
0.1%灭菌净 7min+70%酒精 10s+
0.1%HgCl2消毒处理,带芽小段接
种
浓硫酸浸种 10min, 清水 15min,
75%乙醇 10s+0.1%HgCl210min
1/800 灭 菌 净 10min +75%酒 精
50s+0.1%HgCl2 5 min
种子用 75%酒精 30s+0.1%HgCl2
8 min
75%酒精 10s +0.1%HgCl2 8min,
无带腋芽茎段
洗衣粉清刷表面 ,70%酒精 8 ~
10s+0.1% HgCl2 3~5min,带腋芽
茎段
1/800 灭菌净 10min+ 75%酒精
50s+0.1% HgCl2 5min 或洗衣粉
液 15min +6%次氯酸钠 20min +
0.1% HgCl2 5min
诱导培养基
改 良 MS +IBA 0.2 ~
0.4mg/L+NAA0.4mg/L
改 良 MS +6 -BA
2.0mg/L+NAA0.2mg/L
改 良 MS +6 -BA
1.0mg/L+NAA0.2mg/L
改良 MS+6-BA2 mg/
L+NAA0.5mg/L
MS +BA1.0mg/L +
KT1.0mg/L+IBA0.4mg/
L+AC1g/L
改 良 MS +6 -BA
1.0mg/L+NAA0.2mg/L
MS +BA2.0 ~3.0mg/L +
NAA0.2mg/L
改 良 MA +6 -BA
1.0mg/L+NAA0.2mg/L
改良 MS(降低总含盐
量, 增加维生素类含
量 )+BA1.5~2.3mg/L+
NAA0.2~0.4 mg/L
改 良 MS +6 -BA
2.0mg/L+NAA0.2mg/L
诱导率
(%)
-
72.2
100.0
90.0
81.0
64.0
80.0
100.0
90.0
66.0
增殖培养基
改 良 MS +6BA 0.8
mg/L+NAA0.2mg/L
改 良 MS +6 -BA
1.5mg/L+NAA0.2mg/
MS +6 -BA2.0mg/L +
IBA0.2mg/L
改良 MS+6-BA 0.5
mg/L +NAA0.25mg/L +
VB25mg/L+Vc 4mg/L
1/2MS +KT0.4mg/L +
IBA0.4mg/L+AC1g/L
改 良 MS +6 -BA
1.0mg/L+NAA0.2mg/L
MS+BA2.0mg/L +2,4 -
D0.2~0.4 mg/L
改 良 MA +6 -BA
2.0mg/L+IBA0.2mg/L
改 良 MS +BA 2.0 ~
3.0mg/L +NAA0.2 ~
0.3mg/L
改 良 MS +6 -BA
1.0mg/L+NAA0.2mg/L
增殖率
(%)
300
460
400
480
360
320
400
420
90
310
生根培养基
改良 MS+ IBA0.2~
0.4mg/L +
NAA0.4mg/L
1/2MS+IBA0.5mg/L
改良 MS+ IBA1.5
mg/L+NAA0.4mg/L
1/2MS +ABT 2mg/
L +IBA0.2mg/L +
AC0.1%
1/2MS +0.2mg/
LNAA +IBA0.2mg/
L+AC1g/L
1/2MS+IBA1.0mg/L
1/2MS+NAA0.2mg/L
改良 MS+ IBA1.5
mg/L+NAA0.4mg/L
1/2MS +NAA0.5mg/
L+IBA 0.2mg/L
1/2MS+IBA1.0mg/L
生根率
(%)
90.0
95.0
91.0
97.0
99.0
81.0
75.0
91.0
90.0
82.0
参考文献
高洁等[27]
赖家业等[28]
张祖荣等[29]
蔡玲等[30]
杨敏[31]
张祖荣[32]
陈桂芳等[33]
张祖荣等[34]
苏秀成[35]
张祖荣[36]
实际工作中,要对这些可能遇到的问题同时兼顾,面对
组培中遇到的问题,需要在试验中不断改进,寻找最佳
解决方案。
3 结语
金合欢属植物具有广阔的应用与开发前景, 近年来
在我国广泛引种栽培。 金合欢属植物繁殖技术的 3 种方
法中,种子繁殖应用最广泛,但本属植物普遍结实率低,
种子储存困难, 发芽率低, 在生产中需要种子播种前处
理, 建议利用轻基质进行穴盘育苗, 同时接种适宜菌根
菌, 培养优质高抗的菌根苗木。 要建立规范集成育苗技
术,现在还需要对基质及适宜菌根菌进行筛选,轻基质研
究需要根据当地农业资源筛选,选择经济、易得、保水等
优质基质进行配比筛选。 而金合欢属植物菌根菌的研究
相对薄弱, 要研究不同种的菌根类型, 进行菌根剂的筛
选、保存及接种研究。
金合欢属植物扦插繁殖技术相对研究较多, 在其
引种繁殖中应用较多,生产推广上也常有应用,扦插繁
殖多用嫩枝扦插,激素处理后生根率较高,但是金合欢
属植物扦插基质及扦插生根机理的研究上较少。 筛选
适宜的扦插基质能提高植物的生根率、降低管理难度。
而研究其生根机理能为提高扦插繁殖技术奠定理论基
础。
金合欢属植物组织培养技术研究主要集中在快繁方
面,但还停留在研究阶段,未能用于生产,应加大研究力
度,建立工厂化生产组培苗生产体系。 而组织培养作为转
基因技术平台的研究尚未见报道, 建立金合欢属植物的
转基因体系在金合欢属植物应用与开发方面具有深远的
意义。
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