丛枝菌根真菌及植物生长调节剂对‘冲天’榉树扦插的影响

汤阳泽，董筱昀，刘雁丽，黄利斌，梁珍海

(1. 金埔园林股份有限公司，江苏 南京 211100； 2.江苏省林业科学研究院，江苏 南京 211153)

大叶榉树(Zelkovaschneideriana)是榆科(Ulmacea)榉属的高大落叶乔木，树形优美，叶色季相变化丰富，材质优良，极具观赏价值和珍贵用材价值，是园林绿化中的优良乡土树种。‘冲天’是从大叶榉中选育出的优良新品种，该品种树冠窄卵形，主干明显，干形通直，夏季叶色深绿色，秋叶转变为紫红色，落叶期迟。生长速度快，尤其高生长量大，6年生平均树高7.8 m，胸径8.9 cm，冠幅3.0 m[1]。因其性状优良，观赏价值高，适合园林观赏和珍贵用材造林，被认为是一种应用前景极为广阔的珍贵彩叶乔木新品种。

目前，‘冲天’榉的繁殖方式主要为嫁接和扦插，但是嫁接相对费时费力，繁殖量较小。而对‘冲天’榉扦插繁殖的研究也较少。董筱昀等利用400 mg /L ABT1号生根剂浸泡插穗6 h后，将‘冲天’榉的生根率提高至48.89%[2]。虽然现有的研究表明植物生长调节剂处理能提高‘冲天’榉扦插生根率，但效果甚微。因此，为了大面积推广该榉树新品种，亟需对其扦插技术进行优化，提升扦插效率。

丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF)广泛存在于土壤中，并且能够与90%以上的陆生植物建立共生关系，形成丛枝菌根[3]。大量研究表明，接种AMF能够促进植物生长、促进养分吸收、提高植物品质以及保护植物抵抗逆境[4-6]。此外，有研究表明接种AMF能够显著提高扦插植株(桑、滨梅、月季等)的生根率和发芽率，从而提高其成活率[7-9]。

因此，本试验以‘冲天’榉为材料，研究植物生长调节剂和丛枝菌根真菌对‘冲天’榉扦插的影响，旨在优化‘冲天’榉扦插技术，提高扦插效率，为加快‘冲天’榉的繁殖和推广应用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试植物材料为2年生‘冲天’榉嫁接苗，于2021年11月下旬从母树上选择生长健壮、无病虫害的当年生粗壮侧枝，去掉顶部幼嫩部分，以半木质化枝条为扦穗，穗条粗度为0.8—1.0 cm。将插穗剪成长15 cm，上下切口均平剪，上切口距顶芽0.5—1 cm，保留芽3—4个。插穗用50%多菌灵500倍液浸泡15 min后冲洗干净备用。

供试菌种为丛枝菌根真菌根内根孢囊霉(Rhizophagusintraradices，Ri)、摩西斗管囊霉(Funneliformismosseae，Fm)、幼套近明球囊霉(Claroideoglomusetunicatum，Ce)。菌种经三叶草培养后，以培养基质中的孢子、菌根根段和菌丝作为AMF接种物，由长江大学根系生物研究所提供。每100 g菌剂中约含真菌孢子1 800—2 000 个。

扦插基质为珍珠岩(1—4 mm)和草炭(1—4 mm)按体积比1∶1混合而成，经高压蒸汽灭菌(121 ℃灭菌2 h)后备用。扦插容器为32孔林木高脚穴盘(上口径6 cm，底径2 cm，深度11 cm，容积约190 mL)，用75%酒精消毒后备用。

1.2 试验方法

试验在金埔园林股份有限公司下设的植物培养室中进行。设单接种Ri、单接种Fm、单接种Ce、等容积混合接种Ri+Fm及不接种(CK)5种处理，每种处理准备插穗64根，其中32根插穗用50 mg/L NAA+50 mg/L IBA预浸泡2 h(+H)，另32根插穗用清水预浸泡2 h(-H)。

分别在每穴中加入2/3的扦插基质，然后将5 g菌剂(接种势单位约5 000)均匀铺在上面(对照组铺等量的灭活基质)，将插穗垂直放入穴盘内，使其基部与菌剂充分接触，再将剩余的1/3扦插基质装入每穴中。浇透水后盖上穴盘盖，将穴盘放入(25 ±2) ℃的光照培养架上培养，光照时间12 h，按需浇水。

1.3 观测方法

扦插后60 d(此时未生根穗条已全部死亡或萎缩)，将扦插苗从穴盘中取出，冲洗干净。用于测定各项指标。

1.3.1 菌根侵染率测定 分别从各处理中随机选取5株扦插苗，采用Phillips和Hayman的方法染色、制片和镜检，测定菌根侵染率[10]。

1.3.2 扦插苗生根指标统计 分别统计各处理中生根穗条的数量，计算扦插苗的生根率。统计生根穗条的生根数，采用刻度尺测定生根穗条的总根长，长度不足1 cm的根系不统计，计算各处理中生根穗条的平均生根数和平均总根长。

1.4 数据分析

使用软件Excel 2007, SPSS 25.0和Graphpad Prime 7.0进行数据处理、分析和图形制作。

2 结果与分析

2.1 AMF及植物激素对‘冲天’榉扦插生根率的影响

如图1所示，接种AMF后，扦插苗的生根率均高于对照组。对于同接菌处理，外源植物生长调节剂浸泡改善了扦插苗生根率。对于同植物生长调节剂处理，接种AMF的扦插苗生根率均高于不接菌对照，其中，等容积混合接种Ri+Fm的扦插苗生根率最高，达到了87.5%，比未接种对照提高了46.9%。

图1 扦插60 d后‘冲天’榉扦插生根率

2.2 ‘冲天’榉扦插苗菌根侵染率

扦插60 d后，接种AMF的‘冲天’榉扦插苗均不同程度地被AMF侵染，未接种的无侵染(如表1)。对于同接菌处理，植物生长调节剂浸泡过的插穗侵染率、丛枝着生率、根内泡囊数及根上菌丝位点均高于未浸泡的插穗。同植物生长调节剂处理下，混合接种Ri+Fm的插穗各项侵染指标均显著高于其他接菌处理或不接菌对照。其中，混合接种Ri+Fm的插穗经植物生长调节剂浸泡后菌根侵染率、丛枝着生率、根内泡囊数及根上菌丝位点分别达到了67.0%，53.5%，每毫米根长8.6个和每毫米根长9.4个。

表1 ‘冲天’榉扦插苗菌根侵染率

2.3 AMF及植物激素对‘冲天’榉扦插苗生根的影响

接种AMF促进了扦插苗生根，与对照相比，接种AMF的扦插苗平均生根数及平均总根长均有提高，其中单接种Fm及混合接种Ri+Fm的扦插苗平均生根数和平均总根长显著高于对照。对于同种接菌扦插苗，植物生长调节剂浸泡处理也促进了扦插苗生根(见表2)，并且混合接种Ri+Fm的扦插苗平均生根数和平均总根长分别达到了6.1条和18.4 cm，显著高于其他处理。

表2 ‘冲天’榉扦插苗平均生根数和平均总根长

3 讨论

‘冲天’榉是性状优良、观赏价值极高的榉树新品种，扦插繁殖是其最常用也最简单的繁殖方法。常规方法下扦插45 d，生根率仅为21.67%[2]，并且生长缓慢，这些不利因素导致该品种推广难度较大。

前期的研究表明，利用400 mg/L的ABT1号生根剂浸泡‘冲天’榉插穗6 h，扦插苗生根率从21.67%提高至48.89%，抽梢率从18.33%提高至42.22%[2]。但是激素处理效果有限，且对扦插苗生长速度影响较小。因此，本试验中引入了菌根技术，佐以激素处理，旨在用AMF和激素的双重作用提高‘冲天’榉扦插成活率，促进扦插苗生长。

菌根技术是一种绿色的生物技术，菌根真菌能够改善宿主植物水分和营养状况，也被誉为“生物肥料”[11]。在本试验中，接种AMF后，‘冲天’榉扦插苗均不同程度被侵染，同时相比于对照，接种AMF显著缩短了生根时间(混合接种组最短生根时间35 d)，大幅提高了扦插苗生根效率，证实AMF能与‘冲天’榉共生，并且能高效发挥促生效应。

AMF不具有严格的宿主专一性，但是不同种AMF对宿主的接种效应不同。在本试验中，接种不同种AMF对‘冲天’榉扦插苗生根率、平均生根数及平均总根长等指标的影响不一致，混合接种Ri+Fm的促生效应明显优于其他接菌处理。宰学明等分别用3种AMF接种滨梅扦插苗，结果显示不同AMF对滨梅扦插苗生根、生长及抗病能力的影响不同，接种Glomusmosseae和G.etunicatum的效果优于接种G.diaphanum[9]。这些表明AMF对宿主植物有一定的选择性，因此在实际应用时，需要针对不同的宿主植物挑选合适的AMF菌株，从而才能发挥更佳的促生效应。

目前，关于外源植物生长调节剂与AMF互作对宿主植物影响方面的研究较少。贺忠群对盐胁迫下的接菌番茄外源添加GA和IAA，结果显示低质量浓度GA(20 mg/L)和IAA(100 mg/L)能显著提高番茄叶片、茎及根系的干质量，而高质量浓度GA(40 mg/L)和IAA(200 mg/L)没有明显效果[12]。在本试验中，利用50 mg/L NAA+50 mg/L IBA预浸泡处理插穗2 h，有效促进了‘冲天’榉扦插苗生根。同时植物生长调节剂处理能显著促进接菌植株生根和生长，表现出了正向协调作用。已有的研究表明，不同的外源植物生长调节剂对AMF侵染及功能的影响存在显著差异，IAA(200 mg/L)处理显著提高了玉米的菌根侵染率[13]，IBA和ABA处理显著改善了菌根化番茄营养状况[14]；而6-BA和GA处理则显著降低了宿主植物菌根侵染率[13-14]。因此，在后续的研究或生产中，筛选高效的植物生长调节剂及AMF组合，对于植物生长和发育可能具有更大的应用价值。