内源激素对银杏扦插生根率影响的研究

摘要 本文从影响银杏扦插生根的内部因子入手，研究了不同树龄、不同采条时间的银杏母树当年生枝条中内源激素与枝条的扦插生根率关系。试验结果表明，枝条中吲哚乙酸（IAA）、玉米素（Z）和赤霉酸（GA3）的含量与银杏枝条的扦插生根率成正相关，与脱落酸（ABA）的含量成负相关关系。同时，银杏的扦插生根率也受到IAA、Z和ABA的含量，及IAA/Z、IAA/ABA比值的影响，比值高有利于生根，反之对生根不利；银杏扦插繁殖具有明显的年龄效应，随着母树树龄的增加，扦插生根率呈下降趋势；银杏扦插繁殖具有明显的时间性，一年内，随着采条时间的推移，生根率逐渐降低。因此，在进行大面积育苗中，早春季节的幼嫩枝条较适宜银杏扦插生根。

关键词 银杏；扦插繁殖；树龄；采条时间；内源激素

中图分类号 S722"" 文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2024）13-0049-06

银杏（Ginkgo biloba L.）俗名白果[1-2]，其叶、果具有很高的药用价值和食用价值[3-4]。银杏的繁殖方法很多[5]，其中扦插繁殖的方法简单、成本低且育苗时间短，能够保持母本的优良性状，获得个体比较一致的无性系[6]。邢世岩等[7]研究发现，植物扦插繁殖不定根的形成是一个复杂的生理过程，是植物体内部因子与外界环境共同作用的结果。丁静等[8]研究认为，植物激素是植物体内天然存在、含量较少的，对植物体的生长、发育和分化起调控作用的特殊调节物质。赵晓菊等[9]研究认为，植物激素中的吲哚类物质在吲哚乙酸氧化酶等酶系统的作用下络合成一种共轭化合物，能够诱导根原基的孕育。目前，对银杏生理生化指标的变化与扦插生根关系方面的研究较少。因此，本研究从一年内不同时间采集的不同树龄银杏母树当年生枝条中内源激素含量等内部因子入手，测定银杏的扦插繁殖生根率，提取和测定内源激素含量，以探索银杏扦插生根的规律，掌握银杏扦插繁殖特性。

1 材料与方法

1.1 样品采集与保存

5—8月和11月，每月分别从不同树龄（4、5、10、20和50年）的银杏树上剪取生长旺盛的当年生枝条作为试验材料，进行扦插生根试验（11月的休眠枝须经沙藏，次年扦插）。材料均取自中国林业科学研究院和槐树居苗圃栽植的银杏树。

1.2 试验方法

1.2.1 银杏的扦插繁殖生根率测定" 银杏枝条采集后，用利刃将枝条截成6～8 cm的插穗，每个枝条留2～3个饱满芽，上下端切口平切，下切口靠近腋芽部位，保留1～2枚叶片，蛭石为基质，上搭塑料拱棚，随采随插。试验采用常规方法分区扦插，每区20株，设3个重复，60 d后调查生根率[10]。

1.2.2 内源激素的提取和测定" 使用Waters 244型高效液相色谱仪（HPLC）开展内源激素测定。

（1）HPLC样品的提取与制备。精确称取新鲜银杏样品1 g，在研钵中剪碎并加80%冰甲醇10 mL，研细后转至150 mL三角瓶中，加20 mL 80%冰甲醇后超声波振荡2 h（不断加冰块，保持温度不超过4 ℃）。过滤，滤得滤渣后加20 mL 80%冰甲醇，摇匀后在冰箱中放置一晚再过滤，合并滤液。取10 mL滤液过Sep pak C18固相萃取小柱，弃去滤出液，然后用2 mL乙腈冲洗Sep pak C18柱，收集洗出液，经0.45 μm滤膜过滤后，上清液用HPLC分析[8]。

（2）HPLC检测。测定玉米素（Zeatin，Z）时，使用Kromasil C18（0.4 cm×15 cm）色谱柱，UV 254 nm×0.1 AUFS检测器，流动相为15%乙腈、10%甲醇、75%水，流速0.7 mL/min，外标法定量。测定吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid，IAA）、脱落酸（Abscisic acid，ABA）和赤霉酸（Gibberellic acid，GA3）时，使用Kromasil C18（0.4 cm×15 cm）色谱柱，UV 254 nm×0.1 AUFS检测器，流动相为20%乙腈、20%甲醇、60%水（用磷酸调pH至3.0），流速0.7 mL/min，外标法定量。

2 结果与分析

2.1 银杏扦插繁殖的生根情况

2.1.1 不同树龄母树当年生枝条扦插生根率变化" 6月，分别自4、5、10、20和50年生银杏母树采集当年生枝条作为插穗，不经任何生根剂处理，进行扦插生根试验。方差分析表明，不同树龄母树插穗的扦插生根率差异有统计学意义（Plt;0.05）（表1）。

由图1可知，银杏扦插繁殖具有明显的年龄效应，随着母树树龄的增加，枝条扦插生根率呈下降趋势。其中4年生的嫩枝条生根能力最强，生根率最高；10、20年生的母树枝条扦插生根率明显降低，50年生母树枝条扦插生根率最低，约20%。

2.1.2 不同时间采集的银杏当年生枝条扦插生根率变化" 5—8和11月，每月分别自10年生银杏母树上采集生长旺盛的当年生枝条作为插穗，不用生根剂处理，进行扦插生根试验。方差分析表明，不同时间采集的枝条扦插生根率差异有统计学意义（Plt;0.05）（表2）。

由图2可知，一年中，随着时间的推移，不同时间采集的银杏当年生枝条扦插生根率整体逐渐降低。其中，以5月采集的枝条的扦插生根率最高，可达70%，6—8和11月采集的枝条扦插生根率40%～50%，且随时间变化差异不太明显。因此，以顶芽尚未形成、枝条正处于生长旺盛期（5月）的嫩枝扦插生根效果较好。

2.2 内源激素含量的变化情况

2.2.1 不同树龄母树枝条中内源激素含量差异" 采用HPLC法测定6月不同树龄母树枝条中IAA、ABA、Z和GA3的含量，方差分析结果表明，不同树龄母树枝条中不同内源激素的含量差异有统计学意义（Plt;0.05）（表3）。

如图3所示，6月银杏母树当年生枝条中内源IAA的含量随着母树树龄的增加呈下降趋势。采自4年生母树的当年生枝条中IAA含量较高，为0.650"μg/g"FW，5、10和20年生母树枝条中，随着树龄的增加，IAA含量逐年下降；50年生母树枝条中IAA含量仅约为4年生的1/3。

枝条中的Z和GA3含量的变化趋势与IAA相似，随着母树树龄的增加，枝条中Z和GA3的含量皆呈下降趋势，且各树龄间变化都比较明显，其中Z的变化范围为0.280～0.560"μg/g"FW，GA3的变化范围在0.120～0.460"μg/g"FW（图3）。

ABA的含量随着母树树龄增加而增加。4年生母树枝条中ABA含量比较低，仅有0.060"μg/g"FW，5、10和20年生母树枝条中ABA含量分别为0.073、0.093和0.107"μg/g"FW，逐年增加；50年生母树枝条中ABA含量较高，为0.167 μg/g"FW（图3）。

2.2.2 不同时间采集的银杏当年生枝条中内源激素含量变化" 5—8和11月，每月分别从10年生银杏母树上采集当年生枝条进行内源激素含量的测定，方差分析结果表明，不同时间采集的母树枝条中IAA、ABA、Z和GA3的含量差异有统计学意义（Plt;0.05）（表4）。

如图4所示，银杏母树的当年生枝条中，内源IAA含量随着采条时间的变化呈下降趋势。5月采集的幼嫩枝条中IAA含量较高，为0.790"μg/g"FW；6月IAA含量下降了2/3，为0.270"μg/g"FW；7、8月下降幅度不大；11月休眠枝中IAA含量非常低，仅为0.070"μg/g"FW。GA3的变化趋势与IAA相似。5月幼嫩枝条中GA3含量较高；6月枝条中GA3含量大幅度下降50%以上；7、8月GA3下降幅度略缓；之后下降速度又增加，11月休眠枝中GA3的量最低，仅为0.120 μg/g"FW。Z的含量随着枝条成熟度的增加逐渐减少，且不同时间下降幅度都比较明显，Z含量在0.110～0.610 μg/g"FW。而枝条中ABA的含量与IAA含量的变化趋势恰恰相反，随着时间的推移，ABA含量呈上升趋势。5月枝条中ABA含量最低；6—8月含量增加缓慢；而在11月的休眠枝中，ABA含量急剧增加，达到0.400 μg/g"FW（表4）。

对银杏当年生枝条中内源激素的含量和扦插生根率进行对比分析发现，扦插生根率与枝条中IAA、Z和GA3的含量成正相关关系，与ABA的含量负相关。由图1、3可知，不同树龄母树的当年生枝条中IAA、Z和GA3的含量与扦插生根率的变化曲线较为吻合，4年生母树的当年生枝条中IAA、Z和GA3的含量较高，ABA的含量较低，扦插生根率也较高；5年生母树枝条中IAA、Z和GA3含量较4年生母树有所下降，而ABA的含量却增加，扦插生根率比4年生母树也有所下降；10、20年生母树当年生枝条中IAA、Z和GA3含量都较大幅度下降，ABA的含量仍在上升，10、20年生母树扦插生根率与4年生母树相比差异较大；50年生母树枝条中，IAA、Z和GA3含量都较低，扦插生根率也比较低。

不同时间采集的枝条中，IAA、Z和GA3含量与扦插生根率成正相关，ABA的含量与扦插生根率成负相关。5月枝条中IAA、Z和GA3含量较高，ABA的含量却最低，其扦插生根率也较高；随着采条时间的推移，枝条中IAA、Z和GA3含量急剧下降，而ABA的含量却在上升，6—8月采集的枝条与5月采集的枝条相比扦插生根率较低；11月的休眠枝条中，IAA、Z和GA3含量最低，ABA的含量却上升到较高的水平，11月采集的枝条扦插生根率较低（图2、4）。

2.3 IAA/ABA和IAA/Z比值变化情况

2.3.1 不同树龄母树当年生枝条中IAA/ABA及IAA/Z比值差异" 对不同树龄母树枝条中IAA、ABA和Z的含量及其比值进行分析，发现IAA/ABA及IAA/Z的比值随母树树龄不同的变化有统计学意义（Plt;0.05）（表5）。

如图5所示，随着母树树龄增加，母树当年生枝条中IAA和ABA的含量变化趋势相反，IAA含量逐渐下降，ABA含量则逐渐上升，两者成明显的负相关关系（相关系数r=-0.91）。IAA/ABA比值随着银杏母树树龄的增加而逐渐降低。在4年生母树当年生枝条中，IAA含量较高，ABA含量较低，IAA/ABA比值最大；5年生母树枝条IAA/ABA比值比4年生下降了37%；10、20年生母树枝条IAA/ABA比值持续降低，分别比4年生下降了67%、86%；50年生母树枝条中IAA/ABA比值较小，仅为1.32。

由图6可知，银杏的当年生枝条中，IAA、Z的含量及IAA/Z比值随着树龄的增加呈下降趋势。4年生银杏母树的当年生枝条中IAA和Z的含量比较高，IAA含量明显高于Z，有利于生根；随着树龄的增加，5年生枝条中IAA和Z的含量有所下降，IAA/Z比值也有所降低；10、20年生母树当年生枝条IAA、Z的含量大大降低，且IAA含量明显低于Z，不利于不定根的形成；50年生母树枝条中，IAA和Z的含量都较低，且IAA远远小于Z的含量，对生根不利。

2.3.2 不同时间采集的10年生银杏当年生枝条IAA/ABA及IAA/Z比值差异" 对不同时间采集的10年生银杏母树枝条中IAA、ABA和Z的含量及IAA/ABA和IAA/Z比值进行方差分析，结果表明不同采条时间下，IAA/ABA及IAA/Z比值差异有统计学意义（表6）。

银杏当年生枝条中，IAA和ABA含量呈明显的时间性消长，即IAA含量下降，ABA含量上升，两者成负相关关系（r=-0.84）。5月采集的幼嫩枝条中，IAA含量较高，ABA的含量较少，且IAA/ABA比值较大，有利于生根；随着时间的推移，枝条中IAA的含量快速下降，而ABA含量却在增加。6—8月采集的枝条中，IAA/ABA变化幅度不大；11月，树体进入了休眠期，枝条中ABA含量激增，IAA下降到较低水平，IAA/ABA较小，对生根不利。总体看来，一年内，IAA/ABA随着时间的变化呈逐渐降低趋势（图7）。

5—11月，银杏母树当年生枝条中IAA和Z的含量，随着时间的推移也呈逐渐降低的趋势。5月枝条中，IAA和Z的含量都比较高，且IAA高于Z，有利于生根；随着时间的推移，枝条中IAA和Z含量大幅下降，到了6—7月IAA含量下降到低于Z的水平，对不定根的诱导不利；8月IAA下降速度开始减慢，此时IAA含量又略高于Z，IAA/Z≥1；在11月休眠期，母树中IAA和Z的含量都降到比较低，且IAA/Z比值较小，因此不利于生根。总体来看，一年内，IAA/Z比值随着时间的变化呈降低趋势（图8）。

通过对银杏当年生枝条中IAA/ABA和IAA/Z的比值与扦插生根率比较，发现枝条中IAA/Z和IAA/ABA的比值对扦插生根率影响较大。试验结果表明，不同树龄银杏母树的当年生枝条中，IAA/Z和IAA/ABA比值与枝条的扦插生根率成正相关关系（rIAA/Z=0.81、rIAA/ABA=0.90）（图5—6）。4年生母树当年生枝条中，IAA和Z的含量都比较高，IAA含量明显高于Z，IAA/Z比值较大，且ABA的含量最低，有利于枝条生根，生根率最高；10、20年生母树当年生枝条中，IAA和Z含量相对于4年生母树明显下降，IAA下降到低于Z的水平，而ABA的水平上升，不利于不定根的诱导，生根率降低；50年生母树的当年生枝条中，IAA和Z的含量普遍偏低，IAA/Z的比值也最小，而ABA的含量却最高，因此生根率最低。

不同时间采集的银杏当年生枝条，也得出相同的结果（图7—8）。不同时间采集的银杏当年生枝条的扦插生根率与枝条中IAA/Z及IAA/ABA的比值成正相关（rIAA/Z=0.95、rIAA/ABA=0.95），5月采集枝条中IAA和Z的含量比较高，IAA含量高于Z，而ABA的含量较低，因此生根率比较高；随着采条时间的推移，枝条中IAA和Z的含量有所降低，而ABA的含量有所上升，因此生根率逐渐降低。

3 结论与讨论

银杏扦插繁殖不定根的形成是一个复杂的生理过程。对影响银杏扦插生根内部因子的研究发现，内源生长素（IAA、Z和GA3）的含量对不定根形成具有较大影响，枝条中内源生长素含量越高，对银杏扦插生根越有利。IAA对不定根形成的作用也受到Z和ABA的调节，在一定程度上，不定根的形成受IAA/Z和IAA/ABA比值的影响。在IAA和Z的含量都不过高的情况下，较高的IAA浓度与较低的Z浓度对不定根形成有利。ABA是植物体内天然的生根抑制剂，对不定根的分化具有抑制作用。因此，保持较高的IAA/ABA比值有利于根原基的孕育。

银杏扦插繁殖具有明显的年龄效应，即随着树龄的增加，母树枝条的扦插生根率逐渐降低。因此，银杏扦插繁殖时采条树龄的选择以4～5年生的幼年化母树的枝条较好，幼年化母树的枝条由于内源生长素等生根促进物质的含量比较高，而生根抑制剂ABA的含量较少，枝条本身的生根能力强，生根率比较高。一般认为，大龄母树的枝条扦插不容易生根。本研究发现，采用当年生嫩枝作为插穗，10、20年生母树枝条的扦插生根率可达40%，50年生母树枝条的生根率也有20%。因此，生产上在材料来源较少的情况下，也可采用10年生以上母树的当年生嫩枝，但需添加一定的生根促进剂，调整枝条内部的激素比值，提高生根率。

银杏扦插繁殖也具有明显时间性，一年内，即随着采条时间的推移，枝条中IAA等内源生长素的含量减少，而生长抑制剂ABA的含量增加，因此枝条的扦插生根率逐渐降低。

通过对不同树龄、不同采条时间的银杏母树当年生枝条中内源激素的含量与枝条的扦插生根率关系的研究，发现银杏扦插生根具有以下规律。（1）枝条中内源激素（IAA、Z和GA3）含量与银杏枝条的扦插生根率成正相关，而与生根抑制剂ABA的含量成负相关关系。同时，银杏的扦插生根率也受到IAA、Z和ABA的含量，及IAA/Z、IAA/ABA比值的影响，比值高有利于生根，比值低对生根不利。（2）银杏扦插繁殖有明显的年龄效应，随着银杏母树树龄的增加，扦插生根率呈下降趋势。在银杏扦插繁殖时，应选择4～5年生以下的幼年母树当年生嫩枝作为插穗，扦插生根率较高。（3）银杏扦插繁殖具有明显的时间性，一年内，随着采条时间的推移，扦插生根率逐渐降低。因此，在实际生产中，进行银杏大面积扦插繁殖，应采用早春季节的当年生嫩枝作为插穗，其内部因子和外界环境对扦插生根都比较适宜，有利于不定根的形成。

参考文献

[1] 葛永奇，邱英雄，丁炳扬，等. 孑遗植物银杏群体遗传多样性的ISSR分析[J]. 生物多样性，2003，11（4）：276-287.

[2] 陈章久. 浅析湖北银杏资源生产开发前景[J]. 湖北农业科学，1992，31（8）：31-32.

[3] 吴平，姚芳，祁兴普，等. 银杏全资源主要成分与功能活性[J]. 食品工业科技，2022，43（9）：447-455.

[4] 梁立兴. 从银杏文献计量分析研究看我国银杏研究现状及发展趋势[J]. 林业科技通讯，1994（12）：18-20.

[5] 郭善基. 中国果树志：银杏卷[M]. 北京：中国林业出版社，1993.

[6] 卢自娟，王舜. 银杏育苗繁殖技术[J]. 中国林副特产，2023（3）：49-50.

[7] 邢世岩，冀永杰，孙霞. 银杏繁殖的原理和技术[J]. 河北林业科技，1994（3）：7-11.

[8] 丁静，沈镇德，方亦雄，等. 植物内源激素的提取分离和生物鉴定[J]. 植物生理学通讯，1979，15（2）：27-39，50.

[9] 赵晓菊，胡敏，梁彦涛，等. 吲哚乙酸生物合成及其结合物水解的研究进展[J]. 中国农学通报，2014，30（6）：254-259.

[10] 王涛. 植物扦插繁殖技术[M]. 北京：北京科学技术出版社，1989.

（责编：张 蓓）

作者简介 潘雪雷（1969—），男，安徽芜湖人，高级工程师，从事森林资源培育、良种选育、古树保护和林业调查规划等方面的工作。

收稿日期 2024-05-09