桂花非试管快繁技术研究

Studies on non⁃test tube rapid propagation technology of Osmanthus fragrans

摘要

以一年生丹桂枝条为材料，探索桂花非试管快速繁殖最佳条件。用不同浓度吲哚乙酸（IBA）浸泡插条基部，对比不同实验组材料的生根率。实验结果显示，200 mg/L的IBA处理的桂花枝条，在定时控制喷雾条件下，插后55 d的生根率和成苗率达100%。本研究对加快桂花培育速度、对深化桂花快繁技术研究具有重要意义。

Abstract

The non⁃test tube rapid propagation technology system of Osmanthus fragrans was studied using the annual Dangui branches as explants. The roots of the cut branches were treated with different concentrations of indolebutyric acid (IBA) to analyse the rooting rates of different explants. Treated Osmanthus fragrans branches with IBA at the concentration of 200 mg/L, the results showed that the rooting and seedling survival rate was up to 100% under the cultivational conditions of controlled mist spraying system by the end of 55th day. The results are of great significance for accelerating the cultivation speed of osmanthus fragrans and deepening the research on micropropagation of osmanthus fragrans.

Graphical abstract

关键词

桂花 / 非试管快繁 / 喷雾 / 生根

Key words

Osmanthus fragrans / non⁃test tube rapid propagation / mist spray / rooting

0 引 言

桂花（Osmanthus fragrans）是我国传统十大名花之一，又名岩桂，木犀科（Oleaceae）常绿灌木或小乔木，成树枝繁叶茂，常年绿色，一般高约3~5 m，最高可达18 m，花期为9月-10月，果期为次年3月^[1,2,3]。桂花属于阳性植物，不是非常耐寒，对土壤水分要求不高，好潮湿，忌积水或过湿^[4,5,6]。桂花原产中国，至今已有2 500年的栽培历史，经过长期的自然杂交，品种资源极为丰富。桂花被许多城市确立为市花，很大一部分原因在于它的功能多样化，桂花不仅能够绿化、美化环境，而且自身散发出来的香气也为人所喜爱；同时，桂花还可运用于食品工业，例如桂花米酒、桂花糕等，是目前极具发展前景的绿化树种^[7]；除此之外，现代医学表明，桂花含有丰富的黄酮类物质，在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化等方面具有重要作用^{[8,9,10,11,12]}。但因其嫁接技术要求高，成活率较低，苗木繁育速度慢，极大地限制了优质树种的推广。

近几年来，桂花无性快速繁殖主要通过枝条扦插进行生根繁殖，该方法取材方便，操作简单，可保持母本的优良性状，最大缺点是繁殖系数低，育苗时所取插条一般20~30 cm的长度，扦插后的管理要求精细，育苗周期长，劳动成本较高^[13,14]。非试管快繁技术就是以含有一叶一芽的枝条为繁殖材料，通过特殊技术处理后插入苗床诱导插条生根，是介于扦插技术与组织培养技术之间的创新型无性快速繁殖技术；该技术用适当试剂处理植物一片叶或一个芽的枝条，利用智能化手段，使实验材料生根后发芽，最终长成苗。该技术繁殖系数高，能高效利用实验材料，缩短生根时间，提高插条存活率，从而实现优质苗木的大规模工厂化生产^{[15,16,17,18]}。为了建立优质桂花的非试管快速繁殖技术体系，本研究以桂花一年生枝条为实验材料，探索桂花非试管繁殖的最优条件，为优质桂花快速繁殖奠定良好的技术基础。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 插条

选取湖北师范大学校内长势优良、生长健壮、无病虫害的母树一年生枝条。

1.1.2 扦插基质及条件

扦插基质为珍珠岩+沙（m_珍珠岩∶m_沙=1∶1），该扦插基质设在温室大棚中，扦插前用1%KMnO₄对插床进行消毒处理。扦插枝条前先用水将基质充分浸湿。温室大棚内空气相对湿度保持在60%~80%，避免直射光照射^[3]。实验期间定时喷雾，让插条保持湿润状态。

1.2 实验方法

1.2.1 枝条剪取

选取同一株桂花树上的一年生枝条，用流水冲洗2~3次，用修枝剪将枝条剪成均带有一芽的枝节，剪取的枝节应保留至少1片叶片，枝节的下端剪成马蹄形，而后捆成数量相同的若干捆，插条剪取的长度要保持基本一致。

1.2.2 不同浓度吲哚丁酸处理实验

选取同一株桂花树上的一年生枝条，剪成长短相同的插条进行扦插。IBA浓度设为50、 100、 150、 200、 250 mg/L，用清水作为对照组。将捆好的枝节基部朝下放在容器中，枝节下端基部2~3 cm浸入不同浓度的IBA溶液及清水中2 h，每种浓度处理浸泡50根插条，做3组重复，其他因素保持统一，然后取出插条晾干备用。

1.2.3 扦插方法

将处理后的一年生丹桂插条按浸泡IBA浓度相同的分畦扦插，扦插行距为5 cm×10 cm，扦插深度为插条的1/3~2/3，插条直插，并将扦插基质适当按压，以保证插条与基质紧密结合，并保持湿润^[3,19]。扦插在上午10点之前或者下午4点之后，并且需要当天剪当天扦插^[17]，否则会导致水分和营养流失，影响成活率和生根率。

1.2.4 扦插后管理

大棚内设有定时喷雾系统，温度保持在14~30 ℃，湿度保持在60%~80%。在第二周的实验过程中，每隔3~4 d叶片喷施一次0.3%的KH₂PO₄。

1.2.5 定时喷雾实验

以不喷雾作为对照组，实验组设定喷雾时长为1 min，每天8∶00~20∶00，间隔1 h定时喷雾。

1.3 统计学分析

对实验统计结果进行方差分析，数据采用SPSS分析软件进行方差分析。生根率（%）＝生根株数／扦插株数×100%。

2 结果与分析

2.1 不同浓度吲哚丁酸对生根率的影响

观察发现，桂花插条在扦插后25 d左右基部开始形成愈伤，35 d左右部分插条开始长出不定根（如图1），55 d后全面翻床进行统计。具体数据见表1。

由表1可以看出，桂花扦插生根率由高到低的IBA浓度依次为200、 250、 150、 100、 50 mg/L。200 mg/L IBA对桂花扦插生根有明显的促进作用，生根率52.6%。

对表1中的生根率进行方差分析，结果如表2所示，由表2可知，不同浓度IBA处理对桂花扦插生根的影响差异极显著（F=62.771，F>F_0.01）。

2.2 定时喷雾对生根率的影响

表1为没有定时喷雾的情况下各实验组桂花插条的生根率，表3为定时喷雾情况下各实验组桂花插条的生根率，结合表1和表3可以明显看出，定时喷雾对桂花插条生根具有明显的促进作用。在200 mg/L IBA处理的基础上定时喷雾更有利于插条成活与生根，生根率高达100%，根系十分发达，见图2，所生根均为皮孔处生根。由表4可知，定时喷雾处理对桂花扦插生根的影响差异极显著（F=194.483， F>F_0.01）。

2.3 扦插时间对桂花扦插生根的影响

桂花插条扦插后25 d左右基部开始形成愈伤，35 d左右已有部分插条长出不定根，分别对A、B、C、D、E、F这6个实验组在扦插35 d、40 d、45 d、50 d、55 d、60 d、65 d后的插条生根条数进行统计，结果如图3所示。由图3可知，插条在扦插35 d后生根率呈上升趋势，在55 d时达到最大生根率，而后生根率变化很小，基本趋于稳定。

3 结论与讨论

桂花无性快速繁殖技术体系中，提高繁殖系数和插条生根率是无性快速繁殖的关键瓶颈技术。本研究建立了基于喷雾法的非试管快繁技术体系，生根率100%，根系发达，移栽成活率100%，同其他普通扦插法相比，本研究建立的技术体系具有繁殖系数和效率高、生根率高、成活率高等优点。同时本研究快速繁殖的桂花树枝条次年即可开花，开辟了一条以优质桂花树矮化为常年开花行道树的新途径，为优质桂花树香漫行道提供了技术支撑。

影响桂花非试管快速繁殖生根的主要因素是激素浓度和定时喷雾。外源激素的处理对插条生根有一定的促进作用，主要是由于它影响插条内部养分的分配，而且还能促进细胞分裂和生长，促进不定根的形成。根据本实验结果可知：IBA的浓度对桂花扦插生根有很大影响，低浓度时插条生根率随着IBA浓度的升高而升高，IBA浓度在200 mg/L时生根率达到最高，而后随浓度升高生根率降低。

桂花扦插育苗的过程中定时喷雾，不仅能够有效保持空气中的湿度，减轻插条脱水，还可以促进插条积累碳水化合物，为插条伤口愈合和生根所需的能量提供保障，所以在使用200 mg/L IBA处理的基础上定时喷雾更有利于插条成活与生根，并且能大大缩短培育周期。采用定时喷雾的方法可使桂花在扦插后55 d全部生根，生根率高达100%，大大缩短了培育周期，节省了更多的人力物力，具有良好的应用前景。

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基金资助

湖北省技术创新专项（重大项目）(2019ABA112)