云南红豆杉扦插繁殖技术

潘惠忠

(福建省林业科学研究院，福建 福州 350012)

紫杉醇能抑制癌细胞的繁殖、扩散与迁移，医学临床试验证实，紫杉醇用于治疗包括乳腺癌、肺癌在内的多种癌症，疗效显著、副作用小[1-3]。为获得紫杉醇，国内外学者们从组织培养法、全合成法等角度进行了研究，发现组织培养法存在产量小、难以应用于商业生产，全合成法又存在投入成本高、工艺复杂等缺点[4-5]。从红豆杉(Taxuschinensis)枝叶中直接提取紫杉醇或提取10DAB(紫杉烷类化合物)进而合成紫杉醇是目前最有效的紫杉醇获得途径[6]。然而天然红豆杉分布稀疏，受滥砍乱伐影响，数量濒危，现已被列为国家一级保护野生植物[7]。因此，开展红豆杉紫杉醇原料林建设，通过采收红豆杉枝叶提取紫杉醇，可有效保护红豆杉野生资源，解决紫杉醇的市场需求和实现可持续经营。云南红豆杉为枝叶中紫杉醇含量较高的红豆杉品种，且经引种试验证明能很好地适应福建的气候特征，适宜作为紫杉醇原料林营建的种质材料。但云南红豆杉种子结实量小、种子休眠时间长、发芽率低、子代分化大[8]。为此，开展保持云南红豆杉亲本原有的高紫杉醇性状的扦插育苗试验，将有助于高紫杉醇红豆杉苗木的规模化培育，促进红豆杉紫杉醇原料林及相关产业的发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

扦插试验地位于福州市晋安区新店镇上赤桥村福建省林业科学研究院苗圃，地理坐标为26°9′2″N、119°17′2″E，海拔153.9 m。试验地所在区域属典型的亚热带季风气候，夏长冬短，温暖湿润，年平均降水量为1342 mm；最冷月(1月)均温为10.5 ℃，最热月(7月)均温为28.2 ℃，年均气温为19.6 ℃，年相对湿度约77%，年均日照时间1700～1980 h。试验地地势平坦，水电设施齐全。适宜开展扦插育苗及种苗繁育试验。

1.2 试验设计

采用L9(34)正交试验设计进行云南红豆杉扦插繁殖试验，以母树树龄、采穗部位、插穗长度、插穗直径等为试验因素，每个因素3个水平，每个水平3次重复，每个重复100个插穗。

1.3 试验材料

2018年5月中旬，在福建省三明市明溪县高紫杉醇红豆杉试验示范林基地根据试验需求在不同树龄的云南红豆杉母树的主梢上选取当年生半木质化、生长健壮、无病虫害、无损伤的枝条制成相应规格的插穗，取穗及制穗的具体规格及要求见表1。穗条制好后按50根一捆包好后装筐保湿。采用洁净的黄心土作为扦插基质，采用高锰酸钾、链霉素、多菌灵作为扦插基质和插穗的消毒剂，采用市售的生根粉(ABT1号)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)作为植物生长调节剂，采用市售的中林高乐高作叶面肥。

表1 云南红豆杉扦插穗条来源及规格情况

1.4 试验方法

在育苗大棚内深翻、整地，做成宽1 m、高20 cm的畦，在畦面均匀覆盖15 cm厚过筛的沙壤土作为扦插苗床，在扦插前2 d使用农用链霉素和25%多菌灵可湿性粉剂500倍混合液浇灌苗床进行消毒，并用地膜覆盖备用。将制好的穗条浸泡在多菌灵800倍液中消毒10 min，捞起沥干后按株行距10 cm×10 cm进行扦插；扦插深度为3～4 cm，扦插时，插穗的芽和叶应处于地面上方。扦插完成后，用喷壶立即浇透水，用透光的薄膜拱棚(拱棚上方加盖遮光度为50%的遮荫网)封闭插床，在拱棚内设置温、湿度计，通过补水和棚外喷淋降温使拱棚内温度保持在25 ℃左右，湿度在95%左右。插穗萌发长出新叶后，每30 d喷1次中林高乐高500倍液进行叶面施肥。扦插150 d后调查云南红豆杉的扦插成活率。

1.5 正交试验结果的验证及植物生长调节剂的选择

2019年5月中旬，按正交试验所得的最佳试验组合选取和制作穗条，然后将穗条基部分别浸泡在质量浓度为100 mg·L-1的ABT1、IBA、NAA的溶液中以及清水中6 h后采用完全随机设计进行扦插，共4个处理，每个处理3次重复，每个重复100个插穗。扦插苗床的设置、扦插后的管理同2018年的正交试验一致。扦插150 d后调查云南红豆杉的扦插成活率，同时测量不同植物生长调节剂处理下云南红豆杉插穗的生根数及根长。

1.6 试验数据处理

采用Excel对红豆杉生根率、生根数、根长等数据进行初步整理，采用DPS数据处理系统v 17.10高级版对数据进行统计和分析。

2 结果与分析

2.1 云南红豆杉插穗来源及规格的筛选

正交试验结果(表2、表3)显示，当插穗来源及规格一致时，各重复试验组中的云南红豆杉扦插成活率差异不显著(F=3.246，P=0.0656>0.05)；但插穗来源或规格不同的各试验组中的云南红豆杉扦插成活率存在极显著差异(F=82.655，P=0.0001<0.01)；9个试验组合中，大部分组合的扦插成活率在70%以下，仅有2个组合的扦插成活率超过80%。其中扦插成活率最高的试验组，平均成活率高达91.67%；而成活率最低的试验组，平均成活率仅47.67%。说明不同试验组间扦插成活率的差异分化极大，同时也说明插穗的来源及规格是云南红豆杉扦插成功与否的关键。

云南红豆杉扦插繁殖正交试验结果还显示：R采穗部位=29.57>R插穗直径=15.44>R插穗长度=3.33>R母树树龄=1.78。说明母树树龄、采穗部位、插穗长度、插穗直径对云南红豆杉扦插成活率的影响序为：采穗部位(B)>插穗直径(D)>插穗长度(C)>母树树龄(A)。而对于采穗部位(B)：K1>K2>K3；插穗直径(D)：K3>K2>K1；插穗长度(C)：K2>K3>K1；母树树龄(A)：K1>K3>K2。表明云南红豆杉扦穗来源及规格的最佳组合为A1B1C2D3，即从2年生的云南红豆杉母树上选取主干顶梢制成长度为10 cm、直径0.5 cm的插穗，使用洁净的沙壤土进行扦插育苗，可获得较高的扦插成活率。

表2 不同来源及规格的云南红豆杉插穗扦插成活率方差分析

表3 云南红豆杉扦插繁殖正交试验结果

2.2 正交试验的验证及植物生长调节剂的选择

针对正交试验得出的最佳组合进行验证性试验(清水对照组)，同时设置ABT1、IBA、NAA等植物生长调节剂处理试验。由表4、表5可知，4个试验组的扦插成活率均达到90%以上，其中对照组的扦插成活率为94.67%，而正交试验的9个组合中扦插成活率最高的为91.67%，说明采用正交试验得出的最佳组合是正确的，可以应用于云南红豆杉扦插育苗。不同植物生长调节剂处理下，云南红豆杉扦插生根性状指标表现各异，具体表现为：生根率差异不显著(P=0.2754>0.05)，平均根数、平均根长存在极显著差异(P=0.0001<0.01)。其中使用植物生长调节剂的3个组合，云南红豆杉扦插成活率与对照组差异极小，扦插成活率最高的为使用ABT1的试验组，扦插成活为97.33%，比对照组只高出2.66%；扦插成活率最低的为使用IBA的试验组，扦插成活率为93.00%，比对照组低1.67%。在平均根数和平均根长方面，使用植物生长调节剂的试验组表现各异，但均极显著高于对照组，尤其是使用ABT1的试验组，平均根数为8.46条，平均根长为9.97 cm，比对比组的平均根数(4.75条)、平均根长(5.46 cm)均超出近1倍。

表4 不同植物生长调节剂处理下云南红豆杉扦插生根性状方差分析

表5 不同植物生长调节剂对云南红豆杉扦插生根的影响

3 结论与讨论

野生红豆杉是国家一级保护植物，自然界存量极为濒危，加之红豆杉结实率低、采摘不易，易被鸟兽啄食，种子难萌发，在收集保存高紫杉醇红豆杉种质并扩大红豆杉种苗培育的过程中，扦插繁育可保持母株亲本性状，方法简便易掌握，已成为红豆杉育苗的首选。笔者选取母树树龄、采穗部位、插穗长度、插穗直径等为试验因素进行云南红豆杉扦插育苗试验，结果表明，插穗来源或规格极显著影响云南红豆杉的扦插成活率，各因子对云南红豆杉扦插成活率的影响排序为：采穗部位>插穗直径>插穗长度>母树树龄。从2年生的云南红豆杉母树上选取主干顶梢制成长度为10 cm、直径0.5 cm的插穗，并使用ABT1 100 mg·L-1溶液处理穗条，使用洁净的沙壤土进行扦插育苗，云南红豆杉的扦插成活率可达97.33%，且通过扦插繁殖所育得的云南红豆杉平均根数为8.46条，平均根长为9.97 cm。

植物的扦插繁殖是一个系统工程，扦插基质、基质消毒剂的选择及处理方式、插穗的来源、制穗的规格、植物生长调节剂的种类、植物生长调节剂的浓度和处理时间都是影响植物扦插成活的因素。汤行昊等[9]对龙脑樟扦插的研究、吴海东等[10]对月季扦插的研究、邓慧静[11]对影响扦插成活诸因素的分析中都证实了这一点。云南红豆杉的扦插繁殖也不例外，不同试验组中云南红豆杉扦插成活率分化极大，生根性状差异显著。试验中，植物生长调节剂的使用并非全都是提高扦插成活率，不同植物生长调节剂对根的萌发生长的促进作用也不一样，说明影响云南红豆杉扦插成活率的因素多而且错综复杂，任何因子的加入或排除都要持谨慎态度。因此，针对云南红豆杉的扦插繁殖，继续深入研究和改进，并将合理有效的措施进行规范或制成标准体系，将会有效促进高紫杉醇红豆杉种苗繁育，进而为云南红豆杉紫杉醇原料林及相关产业的发展提供种苗支持。