不同激素种类•浓度和插穗年限对吴茱萸扦插育苗的影响

毛明辉 黄意成 曾庆钱 杜长江 郑海

摘要 [目的]研究中药材吴茱萸扦插生根的最适宜条件。[方法]采用3因素3水平正交试验设计，用愈伤组织形成率、发芽率、生根率、根数和根长为生根参考指标，探讨插穗年份、萘乙酸（NAA）和吲哚丁酸（IBA）对吴茱萸扦插生根效果的影响。[结果]影响吴茱萸扦插生根最主要的因素是植物生长调节剂种类，其次是调节剂浓度，插穗年限的影响最小。极差分析和主成分分析发现，扦插生根综合效果指标最适合的因素组合是IBA 200 mg/L、扦插年限1年，生根指标最好，即愈伤组织形成率达76.13%，发芽率达75.90%，生根率78.16%，生根数5.09条，平均根长4.75 cm。[结论]在大批量生产中建议采用1年生插条，然后用200 mg/L IBA进行插穗处理，可提高出苗率，并且能够保证成苗品质稳定。

关键词 吴茱萸;植物生长调节剂;种类;浓度;插穗年限;扦插育苗

中图分类号 S 567.1+9  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）03-0102-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.03.026

Effects of Different Hormone Types，Concentrations and Cutting Years on Cutting Seedlings of Evodia rutaecarpa

MAO Ming-hui1， HUANG Yi-cheng1，2，3， ZENG Qing-qian1 et al

（1.Guangdong Institute of Traditional Chinese Medicine， Guangzhou，Guangdong 510520;2.China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700;3.Guangdong Food and Drug Vocational College， Guangzhou，Guangdong 510520）

Abstract [Objective]To study the optimum conditions for cutting rooting of Chinese medicinal material Evodia rutaecarpa.[Method]A three-factor and three-level orthogonal test design was adopted， and callus formation rate， germination rate， rooting rate， root number and root length were used as reference indicators for rooting to explore the effects of cutting years， naphthylacetic acid （NAA） and indolebutyric acid （IBA） on the rooting effect of Evodia rutaecarpa cuttings.[Result]The most important factor that affected the rooting of Evodia rutaecarpa cuttings was the type of plant growth regulator， followed by the regulator concentration， and the cutting years had the least influence.Range analysis and principal component analysis found that the most suitable factor combination for the comprehensive effect index of cutting rooting was IBA 200 mg/L， cutting year was 1 year， and the rooting index was the best， that was， the callus formation rate was 76.13%， the germination rate was 75.90%， the rooting rate was 78.16%， the root number was 5.09， and the average root length was 4.75 cm.[Conclusion]In mass production， it is recommended to use 1-year-old cuttings， and then use 200 mg/L IBA for cuttings treatment， which can increase the emergence rate and ensure the stable quality of seedlings.

Key words Evodia rutaecarpa;Plant growth regulator;Types;Concentration;Cutting years;Cutting seedlings

基金項目 中央本级财政项目“名贵中药资源可持续利用能力建设”（2060302-1702-15）;2020年广东省科技专项资金项目“粵北山区道地南药生态种植技术研究与示范”（200831086270718）;2018年中医药公共卫生服务补助专项“全国中药资源普查项目”（财社〔2018〕43号）;广东食品药品职业学院项目“双高计划打造技术技能创新服务平台”（SG03-02.5）;2020年省科技专项资金项目“省级农村科技特派员重点派驻任务”。

作者简介 毛明辉（1972—），女，湖南岳阳人，农艺师，硕士，从事中药组织培养技术与规范化栽培研究。通信作者，主管中药师，从事中药鉴定和中药材规范化栽培研究。

收稿日期 2021-04-28;修回日期 2021-07-01

吴茱萸别名吴萸、茶辣、漆辣子、臭辣子等，为芸香科植物吴茱萸[Evodia rutaecarpa（Juss.）Benth.]的干燥近成熟果实，是配方中常使用的中药材，其性热味苦辛，具有散寒止痛、降逆止呕、助阳止泻等功效，用于治疗厥阴头痛、寒疝腹痛、寒湿脚气、脘腹胀痛、呕吐吞酸、五更泄泻、外治口疮、高血压等症[1]。研究表明吴茱萸主要化学成分包括生物碱、苦味素、黄酮和挥发油等[2]。吴茱萸碱具有抗肿瘤、抗伤害感受、减肥、保护心脏、降血压等药理学活性[3]。吴茱萸次碱具有保护心脏、扩血管、降压、松弛肛门内括约肌、抑制胃肠运动、抑制血小板聚集和动脉血栓形成、抗炎、镇痛、抗肿瘤等药理作用[3-4]。吴茱萸分布范围广、变种繁多，主要以栽培资源供应市场，重庆、贵州、湖南、江西等地为其主产区[5]，石虎品种主要栽培于贵州省铜仁市，湖南省新晃县、娄底市、浏阳等地;吴茱萸品种主要栽培于湖南省湘乡、浏阳，江西省万载，浙江省建德、平阳等地;疏毛吴茱萸品种主要栽培于广西柳城、阳朔，贵州省余庆、松桃，江西省樟树等地[6]。由于吴茱萸种子萌发率低下，且种子苗生长缓慢，因此扦插苗是批量生产吴茱萸种苗的重要苗源。史艳财等[7-10]采用多种人工合成激素对吴茱萸插条进行处理获得吴茱萸种苗，并取得阶段性效果，但扦插成苗率尚不是很高。该研究采用不同浓度的萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸和吲哚丁酸等比例混合使用对吴茱萸进行扦插生根的试验，提高吴茱萸扦插成苗率，为吴茱萸种苗大规模繁殖提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验场地准备与处理

广东省翁源縣恒之源农林科技有限公司于2018年开始分批次在韶关市翁源县种植近133.3 hm2吴茱萸，该试验于2020年12月—2021年4月在该公司温室小拱棚内进行。选用当地疏松红壤土作为育苗苗床，清表后起垄使苗床长约20 m、宽1.5 m、高30 cm，并于扦插前1 d对育苗床进行喷洒灭菌消毒，可用高锰酸钾溶液（质量浓度为0.3%）或多菌灵可湿性粉剂（活性成分50%的1 g多菌灵粉剂用800～1 000 L水配制成溶液）。

1.2 材料的准备与处理

提前于2018年12月、2019年12月、2020年6月对广东省翁源县恒之源农林科技有限公司种植多年的吴茱萸母株进行截干以促使新萌芽枝生长。试验要求使用健康、大小一致、无病虫害的枝条，用枝剪剪成长约100 cm的枝条后立即带回阴凉处进行短枝剪枝以减少水分丧失。剪成的插条要求带2～3个茎节、底部无叶、顶端留约2片叶、上切口为平切口、下切口为斜切口，剪好的插条用橡皮筋绑成50枝一把，并立即用消毒剂浸泡插条穗基部10 min消毒。消毒后再按试验设计方案用不同的植物生长调节剂浸泡插条基部时间1 h。

1.3 试验设置与处理

以激素种类、激素浓度和插穗年限为试验影响因素，以当地红壤土为扦插育苗基质，以清水处理作为对照，采用3因素3水平正交试验设计（表1），试验共设置10个处理，每个处理100根穗条并重复3次，采用随机区组设计。

1.4 扦插方法

把插条长度50%以上插入苗床中，并能紧密固定插条。全部插条扦插完成后浇一次透水，用塑料薄膜遮盖小拱棚并用遮阳网控制育苗床80%的遮阳率。

1.5 扦插后管理

扦插后为避免枝条过度蒸发失水死亡，如遇晴朗天气每天最少浇5次水，每间隔2～3 h浇一次，之后可减少浇水频率，早晚各浇一次即可，如遇阴雨天可不浇，保持温室大棚内温度20～30 ℃，相对空气湿度90%左右。扦插后每隔7 d左右喷洒一次1 000倍百菌清和多菌灵杀菌剂，2种杀菌剂交替使用，轮流时间为7 d，以避免插条在高温高湿条件下感染杂菌，提高成苗率。

1.6 炼苗与出圃

由于种苗繁育在小拱棚内进行，整个培育过程的各种环境都是人工调控的，这样的种苗脆嫩，不利于运输和移植，如果直接移植到大自然环境中，则会因为种苗对生长环境无法适应而死亡。因此种苗在出圃前必须在降湿、降温、增光、增加通风量的条件中炼苗7～14 d。

1.7 数据统计分析

扦插90 d后对试验结果进行统计，20 d后统计植物的发芽率;插后30 d随机抽取20～30株，查看愈伤组织形成状况;90 d后取出进行生根效果观察，统计其平均生根条数、平均根长、生根率等生根技术指标。愈伤组织形成率=（形成愈伤组织的插条数量/插条总数量）×100%;发芽率=（发芽的插条数量/插条总数量）×100%;生根率=（生根插条数量/插条总数）×100%;平均生根数量=20根插条总生根数量/20;每个试验处理取20根生根插条，计算根长并取平均值。通过Excel和SPSS 13.0软件对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 扦插生根情况

2.1.1

扦插生根过程。根据对吴茱萸扦插生长的整个过程进行观察，其生根过程可分为4个阶段：①新芽萌发阶段（0～20 d），新芽开始萌发（图1A），愈伤组织尚未形成（图1B）;②愈伤组织形成阶段，20 d后切口膨大，诱导愈伤组织的生成（图1C）;③不定根形成阶段，超过60 d，扦插基部出现不定根（图1D）;④不定根增加阶段，80 d后，不定根大量增多（图1E）。吴茱萸整体生长情况如图1F、G、H所示。

2.1.2

不同处理吴茱萸生根效果统计。扦插90 d后对试验结果进行统计，统计结果如表2所示。试验结果显示，处理⑤的各项试验结果指标均为最高，分别为愈伤组织形成率76.13%、发芽率75.90%、生根率78.16%、生根数5.09条、根长4.75 cm。

2.2 不同处理对吴茱萸扦插生根效果的极差分析

2.2.1

各处理对吴茱萸扦插30 d后愈伤组织形成情况的极差分析。试验结果表明（表3），不同激素、同一激素不同浓度水平及插穗年限对插穗愈伤组织形成差异明显。各因素对愈伤组织形成率影响的大小排序为A>B>C，表明激素种类对愈伤组织形成率的影响最大，激素浓度次之，插穗年限影响最小;优化水平组合为A2B2C2，愈伤组织形成率最高为76.13%。

2.2.2

各处理对吴茱萸扦插20 d后发芽率情况的极差分析。试验结果表明（表4），各因素对发芽率影响的大小排序为A>B>C，表明激素种类对发芽率的影响最大，激素浓度次之，插穗年限影响最小;优化水平组合为A2B2C2，发芽率最高达75.90%。

2.2.3

各处理对吴茱萸扦插90 d后生根率的极差分析。由表5可知，各因素对生根率影响的大小排序为A>B>C，表明激素种类对生根率的影响最大，激素浓度次之，插穗年限影响最小;优化水平组合为A2B2C2，最高生根率为78.16%。

2.2.4

各处理对吴茱萸扦插90 d后生根数的极差分析。由表6可知，3个因素对生根数影响的大小排序为A>B>C，表明激素种类对生根数的影响最大，激素浓度次之，插穗年限影响最小;优化水平组合为A2B2C2，最多生根数达5.09条，最少生根数2.63条，高出2.46条。

2.2.5

各处理对吴茱萸扦插90 d后根长的极差分析。由表7可知，各因素对根长影响的大小排序为A>B>C，表明激素种类对根长的影响最大，激素浓度次之，插穗年限影响最小;优化水平组合为A2B2C2，最长根长达4.75 cm，最短根长为2.68 cm，相差2.07 cm。

2.3 主成分分析

为了从整体上评价吴茱萸扦插生根效果，对愈伤组织形成率（X1）、发芽率（X2）、生根率（X3）、生根数（X4）、根长（X5）5个指标进行主成分分析，结果发现（表8），第1和第2主成分的累计贡献率为99.350%，其中第1主成分的贡献率为97.258%，根据累计贡献率>75%的原则和系统默认方差>1的为主成分提取主成分，可知信息主要集中在第1个主成分中，所以选取第1个主成分来表达吴茱萸扦插生根综合效果的信息量。

对主成分1进行载荷矩阵计算，最终得出第1主成分的函数表达式为Y1=0.450X1+0.442X2+0.442X3+0.450X4+0.451X5。以Y1主成分与其贡献率（表8）构建吴茱萸扦插生根效果指标综合评价模型Z，Z是主成分Y1的线性组合，即为Z=0.972 58Y1，利用该表达式对插穗5个生根指标进行综合评价，结果见表9。

由表9可知，正交试验处理⑤排名第一，即A2B2C3组合扦插综合生根效果指标最好，这与愈伤组织形成、发芽率、生根率、生根数和根长指标极差分析中最佳组合研究结果（A2B2C2）基本一致，即最佳激素种类和浓度一致，插穗年限不一致，分析其主要原因是正交试验组合表（表2）中无A2B2C2组合。对于扦插生根来说，插穗一般半木质化枝条最为适宜，而吴茱萸根1年生枝条为半木质化，这与极差分析结果相一致，即选择A2B2C2组合扦插生根综合指标最为适宜。排名第二为处理⑨即A3B3C2组合，排名靠后的是处理③即A1B3C3和处理②即A1B2C2，说明这2个处理生根综合效果指标较差。从主成分分析法可以看出，吴茱萸最适合的植物生长调节剂是吲哚丁酸（IBA）。

3 结论与讨论

扦插苗育苗成败的关键在于插条能否快速形成愈伤组织并长出根系，只有愈伤组织形成并生根后才能更好吸收水分和养分，促进叶片生长和光合作用，从而形成良性循环。

植物茎枝木质化程度随着生长年份的延长而增高，抗逆性增加，再生能力减弱，使插条的适应过程和根系的萌发时间延长。在扦插育苗时，特别是对很难生根的药用植物，一定要采取母树截干等手段诱导萌芽枝。在该试验中，母树截干后萌发的1年生插条生根效果最佳。

研究表明，外源植物生长调节剂能够促进插条产生不定根，也可使难以扦插生根的植物生根，不同种类的外源生长调节剂对不定根的促进作用不同[11-15]，使用合适的植物生长调节剂能通过调节生理机能对多数植物插条显著提高生根效果[16]，包括重新分配插条内部营养物质，增加含糖量和酶活性，刺激细胞分裂和细胞伸长的形成[17]，达到使插条快速生根和生长的目的，但种类和浓度要掌握好，种类和浓度不合适都容易抑制插条生根，因此在大批量扦插育苗时，要先进行相关试验。该试验结果表明，吴茱萸扦插育苗应使用植物生长调节剂。以吲哚丁酸为植物生长调节剂，使用200 mg/L激素浓度，1年生枝条插条生根效果最好。

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