IBA、NAA和IAA对云南红豆杉扦插生根的影响

徐丕聪，王继兴，李建华

(云南省林业调查规划院大理分院，云南 大理 671000)

云南红豆杉(Taxusyunnanensis)别名土榧子、西南红豆杉，为第三纪孑遗植物，红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属(TaxusLinn.)常绿乔木或灌木。红豆杉具有药用价值[1-2]和观赏价值[3]。国外在利用红豆杉属植物(太平洋红豆杉(T.brevifolia)、欧洲浆果红豆杉(T.baccata))提取治癌药物方面，早在20世纪50年代就已开始研究试验；1992年12月29日，美国药物管理局在经过多年临床试验之后，认为从太平洋红豆杉提取的紫杉醇对卵巢癌等晚期癌病患者，有效率达25%～30%，乃正式决定投入生产应用。意大利、法国、日本、韩国、中国台湾等，相继报道提取紫杉醇成功而应用于治疗癌病患，产生良好效果。南红豆杉树皮、小枝叶的主要治癌药物成份是紫杉醇、10-去乙酞紫杉醇、10-去乙酸巴卡亭、三尖杉脂碱以及10-去乙酞三尖杉醋碱[2]。云南红豆杉是我国红豆杉属植物中紫杉醇含量最高的(树皮平均含量0.01%～0.012%，枝叶平均含量0.006%～0.008%)[1]。国内从云南红豆杉提取紫杉醇，巳取得成功，但由于技术过程比较复杂，得率较低，成本较高，而药剂制备过程尚未完善，因而尚处于向国外出售原料阶段(包括初级原料和中间产品原料)。从发展的角度看，充分利用云南红豆杉紫杉醇含量高的优势生产治癌药物具有广阔前景。

红豆杉属植物起源古老，在第四纪冰川的作用下，其分布范围急剧收缩，种群数量锐减、资源量减少，早在20世纪60年代就被国际松杉类专家组确定为3级渐危种[5]。随后又被确定为《国际濒危动植物贸易保护公约》的保护种类。我国的所有红豆杉属植物也于1999年被列为国家一级保护植物[5]。与红豆杉属其他树种类似，由于云南红豆杉种子相对较少，规模化的实生苗繁殖受到限制。同时，云南红豆杉萌发能力强，枝条量大，无性扦插繁殖扩繁系数极大，可规模化地进行扩繁，这对云南红豆杉的种源保护和开发具有重要意义。

试验主要探讨不同的激素及其组合对云南红豆杉扦插生根性状的影响，为提高其无性扦插生根及其相关性状提供参考与借鉴。

1 云南红豆杉苗木培育技术

1.1 培育方法

云南红豆杉苗木培育分为实生苗培育、组织培养和扦插三种。实生苗培育即采摘成熟的云南红豆杉种子，在苗床上育苗；组织培养即选取健康组织，在培养基上培育苗木；扦插即从健康的红豆杉枝条上剪取插穗，扦插于土壤等基质上，使其生根发芽以培养苗木[6-14]。

1.2 植物生长调节剂

植物生长物质可分为植物激素和植物生长调节剂两类。植物激素由植物体内合成，是对生长发育产生显著作用的微量有机物质。植物生长调节剂因其显著、高效的调节效应，已被广泛地应用于大田作物、经济作物、果树、林木、蔬菜、花卉等方面。近年来，我国植物生长调节剂的开发、生产和推广应用发展很快，产量逐年增加，赤霉素、乙烯利、缩节胺、多效唑等的生产及应用均取得了巨大的经济效益与社会效益[15]。

1.3 试验地概况

试验在西南林业大学的普通温室内完成。该试验地光照与通风良好，不积水。年平均气温为14.7℃左右、绝对最低温-9℃、绝对最高温32.5℃，年降水量700～1 100 mm，年平均相对湿度68.2%，土壤为山地红壤，属北亚热带气候类型[15]。

2 试验方法

2.1 试验设计

根据试验目的，试验因素包括IBA(A)、NAA(B)和IAA(C)，每个因素有4个水平(表1)[16]。

表1 试验的因素水平

选择L16(45)正交表安排试验实施，共16个处理组合(表2)。采用容器扦插，每一容器扦插3条插穗，每一处理组合扦插60条(20个容器)。每一重复(或区组)共需容器320个，穗条960条。4个重复，需容器 1 280 个，穗条 3 840 条。

2.2 试验材料

材料：IBA(A)、NAA(B)和IAA(C)，高锰酸钾，多菌灵，容器袋，云南红豆杉穗条。

扦插当天清晨采穗条。穗条采自智能温室旁的遮阴大棚内的3 a生云南红豆杉生长健壮、无病虫害的枝条。将枝条剪成10～12 cm长的插穗，每插穗留3～4个芽，只留上部1/3的针叶，以减少蒸腾。将插条的上切口切成平口、下切口切成斜口，以增加其与土壤的接触面，利于吸收水分。切口要平滑，防止劈裂。把剪好的插条放到预先盛放清水的水桶或盆里(防止干枯)。

表2 试验设计

1)扦插基质

采用森林土为容器基质，装袋后先用高锰酸钾和多菌灵进行消毒。扦插前浇少量水，水下渗后，土壤呈现不粘的松散状态时进行打孔，打完孔即可进行扦插。

2)激素处理

将剪好的穗条先用0.5%多菌灵进行消毒1 min，取出甩干水分后于0.5%的高锰酸钾溶液中浸泡约10 s，取出即可进行扦插。扦插时，配好激素后在各处理的激素中加入少量细土调成浆糊状，穗条蘸取激素后直接进行扦插。扦插采用直插法，扦插深度为插穗长度的2/3。插后浇透水，以利插穗与土壤紧密结合。

3)插后管理

插后浇足量的水，搭拱棚盖膜。扦插前期，必须勤观察，发现烂或死的穗条要及时清除；棚内要随时保持湿润；若苗床表层土发霉，要及时把霉菌丝挑出；出现病虫害时，要及时根据其种类进行相应的防治。

2.3 数据收集及分析

测定指标包括愈伤组织产生率、生根率。

测定方法：扦插苗9个月时分别从每个处理中随机挑选出5株扦插苗进行观测，并一一对应记录于表格中。测定以上指标的同时，将枯死的穗条拔起，观测其是否具有愈伤组织，并记录。指标测定完成后对数据进行整理、统计和分析。

3 结果与分析

3.1 穗条

统计云南红豆杉16个处理组合穗条的直径和长度(表3)，以了解其扦插穗条的状况。

统计结果表明，处理组合1～16的平均穗条下端直径变幅为3.5～4.6 mm，变异系数变幅为20.5%～44.0%，说明各处理组合均包括了不同直径的穗条；平均穗条长为12.2～17.1 cm，变异系数最大的是处理组合7，为41.2%，最小的是处理组合11，为19.7%。与穗条直径相同，各处理组合都包含了不同长度的穗条类型。

综合上述分析可以看出，处理组合1的穗条各项指标都与其他处理组合差异不大，属于生长健壮的枝条，因此，影响穗条扦插生根指标差异的主要因素是激素的水平组合，而非穗条的差异。

表3 云南红豆杉穗条指标统计分析

3.2 愈伤组织产生率和生根率

3.2.1愈伤组织产生率和生根率统计

对云南红豆杉扦插苗的16个处理组合的愈伤组织产生率和生根率进行统计(表4)，获取其平均值、标准差、标准误、极差(极大值和极小值)等，并计算变异系数。

表4 扦插苗各处理组合间愈伤组织产生率和生根率

续表4

表4揭示出云南红豆杉扦插苗的愈伤组织产生率和生根率的特性。

1)愈伤组织产生率

处理组合1～16的平均愈伤组织产生率为71.3%～89.2%，其中处理组合3的最高；变异系数变幅为3.2%～33.9%，最大的是处理组合11，最小的是处理组合3，极差达30.7%。说明处理组合11的四个重复间的愈伤组织产生率差异较大。

2)生根率

16个处理组合中，平均生根率最高的是处理组合3，为85.0%；变异系数最大的是处理组合2，为37.9%，最小的是处理组合5，为2.3%，极差达35.6%。说明处理组合2的四个重复间的生根率差异较大。

3.2.2生根率—愈伤组织产生率相关性

对云南红豆杉扦插穗条的愈伤组织产生率和生根率进行Pearson相关分析(表5)。

表5 愈伤组织产生率与生根率相关性

分析结果表明，云南红豆杉的愈伤组织产生率和生根率的相关系数为0.961，相关极显著(P≈0.000<0.01)，且呈正相关，说明云南红豆杉生根率与愈伤组织的产生率紧密相关，且随愈伤组织产生率的增大生根率相应提高，揭示出云南红豆杉为愈伤组织生根类型。

3.2.3愈伤组织产生和生根率单因素方差分析

通过单因素方差分析，处理组合间愈伤组织产生率差异不显著(P≈0.944>0.05)，说明IBA、NAA和IAA不同水平的组合对云南红豆杉插穗愈伤组织产生率无显著的差异影响。对照(处理组合1)的愈伤组织产生率较高，说明云南红豆杉为扦插穗条容易产生愈伤组织的树种。

与愈伤组织产生率相同，处理组合间生根率差异也不显著(P≈0.894>0.05)，说明不同浓度的IBA、NAA和IAA处理云南红豆杉插穗对其生根率无显著影响。对照(处理组合1)的生根率达72.1%，说明云南红豆杉为扦插穗条较容易生根的树种。

3.2.4处理组合间愈伤组织产生和生根率的极差分析

为确定各因素水平影响云南红豆杉扦插苗愈伤组织产生率和生根率的主次效应和最优组合，对愈伤组织产生率和生根率进行极差分析(表6)。

分析结果反映了愈伤组织产生率和生根率与因素的水平间的相关特征。

1)愈伤组织产生率

因素间RC=8.1>RB=5.4>RA=3.3，所以因素C，即IAA处理穗条是影响插穗愈伤组织产生的主要因子，其主次因子顺序为C>B>A。各因素不同水平间平均愈伤组织产生率A1优于A2、A3和A4，B4优于B1、B2和B3，C3优于C1、C2和C4。综合以上分析结果，其理论优水平组合为A1B4C3。

2)生根率

RB=8.5>RC=8.2>RA=5.8，因素B，即NAA处理穗条是影响插穗生根率的主要因子，其主次因子顺序为B>C>A。各因素不同水平间平均生根率A4优于A1、A2和A3;B4优于B1、B2和B3，C3优于C1、C2和C4。综合以上的分析结果，其优水平组合为A4B4C3。

表6 因素水平间愈伤组织产生率极差分析

3.2.5处理组合间生根率聚类分析

组合1为未采用激素处理穗条的空白对照，组合16为最高浓度激素处理穗条，组合15次之。但是组合3的生根率最高，即1.00 g/L的NAA和0.80 g/L的IAA共同处理穗条的生根率最高；组合7的最低，即0.25 g/L的IBA和1.00 g/L的NAA共同处理穗条的生根率最低。说明激素组合和浓度间具有促进云南红豆杉生根率的优组合，而非越多或浓度越高生根率越高(图1)。

4 结论与讨论

4.1 结论

1)愈伤组织产生率

方差分析结果表明，各处理组合间的愈伤组织产生率无显著差异(P≈0.944>0.05)，说明不同浓度的IBA、NAA和IAA处理可以促进云南红豆杉插穗愈伤组织产生，但对愈伤组织产生率无显著影响，云南红豆杉为愈伤组织生根类型。

图1 云南红豆杉扦插苗的生根率聚类分析Fig.1 Cluster analysis on rooting rate of Taxus yunnanensis cuttings

2)生根率分析

方差分析结果表明，各处理组合间的生根率差异不显著(P≈0.894>0.05)，说明不同浓度的IBA、NAA和IAA处理可以促进云南红豆杉插穗生根，但对生根率无显著影响，云南红豆杉为扦插较易生根树种。

4.2 讨论

由于苗木生长周期和其他试验条件的限制，对试验各因素的重复检验还有待进一步的研究和探讨。对试验的结果分析显示，处理组合A1B3C3的生根率最高，但该浓度是否为提高插穗生根率的最佳浓度还有待进一步的研究。综合三个因素不同水平对愈伤组织产生率和生根率的影响，建议选择A1B3C3(IBA、NAA和IAA的浓度分别为0.00 g/L、1.00 g/L和0.80 g/L的溶液处理穗条)。从影响云南红豆杉扦插生根率分析中得出，使用不同浓度的IBA、NAA和IAA可提高云南红豆杉插穗的生根率，在生产实践中可采用这些外源激素处理的穗条进行扦插，但具体使用浓度建议进一步进行试验分析后再确定。试验穗条均采自3 a生母树，建议以后开展此类试验可考虑采用来自不同年龄母树的穗条进行。