IAA和NAA对杉木组培苗生根效果的影响

摘要：为了探讨IAA和NAA对杉木（Cunninghamia lanceolata）组培苗生根效果的影响，以1/4改良MS为基本培养基（蔗糖20 g/L，维生素C 80 mg/L，琼脂5 g/L），分别加入不同浓度的IAA（0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mg/L）、NAA（0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mg/L）以及不同浓度的IAA和NAA组合处理后，考察不同处理对生根的影响。结果表明，在单独两种生长调节剂处理条件下，IAA和NAA浓度均以0.8 mg/L诱导生根最好，但IAA比NAA效果更好；两种生长调节剂组合处理后，以0.6 mg/L的IAA和0.4 mg/L NAA组合处理效果最好，生根率高达67.74%，生根量为每株3.8条。说明适宜浓度的IAA和NAA混合使用，更有利于杉木试管苗生根诱导。

关键词：杉木（Cunninghamia lanceolata）；组培苗；生根诱导；生长调节剂；IAA；NAA

中图分类号：S791.27 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）14-3720-03

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.14.045

Abstract： In order to explore different concentration of IAA and NAA effects on the rate of rooting of tissue culture Chinese fir superior，different concentration of IAA（0，0.2，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0 mg/L），NAA（0，0.2，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0 mg/L），or combined with IAA and NAA were supplemented to the initial medium（1/4MS+20 g/L sugar+80 mg/L Vitamin C+5 g/L agar），respectively. The results showed that the better rooting for plantlets occurred on initial medium supplemented with 0.8 mg/L IAA or NAA，with rooting rate is up to 56.70% and 52.57%，respectively. In addition，treated by IAA combined with NAA shown at higher rooting rat than those treated with IAA or NAA alonely，and the best formula for Chinese fir superior for our superior clone is initial medium supplemented with 0.6 mg/L IAA and 0.6 mg/L NAA，which shown at rooting rate is up to 67.74%，and root number is up to 3.8 per plant，and transplantation survival rate was higher and other treatments. The appropriate concentration of IAA combined with NAA treatment is more easily to induce root formation for the tissue culture Chinese fir superior.

Key words： Chinese fir superior； tissue culture； rooting induced； growth regulator； IAA； NAA

杉木（Cunninghamia lanceolata） 具有生长快、主干通直圆满，木材纹理美观，结构均匀，材质优良，病虫害少和木材产量高的特点，已成为中国亚热带地区主要的造林树种之一，也是广西最重要的造林树种之一，广泛栽植于桂北、桂西北、桂东北，广西现有杉木林面积119.17万hm2，位于所有树种的第1位[1]。同时，杉木人工林在维持生态平衡、国民经济和林业建设中占有极为重要的地位，如杉木人工林在生态系统碳储量方面明显优于马尾松林和桉树林[2，3]，并体现高性能的碳和氮固定能力，因此具有极高的生态环境效益[4，5]。

随着全国对良种杉木苗需求不断增加，组培生产是迅速繁殖良种杉木的主要途径。虽然前人已选育出一批杉木优良的种源、家系或单株，但目前杉木造林生产的良种使用率还是比较低，由于良种转化率低，而且不同的杉木来源，不同时期培养基的配方也不同，如不同的杉木优良无性系所需的生根培养基也不同[6，7]，而且有些杉木品种或株系的不定根的诱导非常困难，影响组培苗的商品化生产[8]，究其原因在于其生根能力受无性系本身遗传因素制约[9]。为了改变这种现状，研究者在培养基的成本及激素使用的比例进行了很多的研究，如研究发现影响杉木无性系生根能力的因素从高到低依次为IBA、蔗糖、NAA、ABT[10，11]。根系的形成与许多内外因素有关，尤其是植物生长调节剂调控方面，生长调节剂在促进不定根和侧根生长过程中起着关键的作用，但生长调节剂调控根生长发育的作用机理目前未弄清，仍过多集中在对不同浓度的一类生长调节剂或不同比例生长素类和细胞分裂素类对根的诱导，以及对IAA等诱导生根机理的研究上，而就不同生长素类物质对根的生长发育异同研究较少。

目前在杉木上使用的生长调节剂多为NAA，其可以促进IBA诱导杉木生根过程，但对IAA影响生根的过程则研究较少。本试验在综合前人对杉木组培苗研究基础上，为优选得到的优良单株寻找最适合最适的生根培养基，为良种杉木组培苗生产提供新的理论和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2014年在桂林市林业科学研究所组培室进行，研究材料为从广西全州县咸水林场优选得到D3无性系的杉木愈伤组织诱导形成外植体。

1.2 IAA和NAA单独和组合处理试验设计

在前期获得的基础上[12]，再参考前人的研究结果，以1/4改良MS为基本培养基（含蔗糖20 g/L，VC 80 mg/L，琼脂5 g/L，pH 5.8），其中IAA浓度为（0，0.2，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0 mg/L），共7个处理；NAA浓度为（0，0.2，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0 mg/L），共7个处理。IAA和NAA复合处理浓度分别为IAA（0.4，0.6，0.8 mg/L），NAA（0.4，0.6，0.8 mg/L），共9个处理。取长2～3 cm的试管苗茎尖外植体，接种在不同生长调节剂的生根培养基中，诱导生根，培养条件均为温度为（25±1） ℃，光照度40 μmol/m2・s，光照时间12 h/d。培养1个月后，继代更换培养基 1次。培养50 d后，统计各处理的生根率和每个外植体的生根数量及植株生长状况。

1.3 数据分析

所有试验均重复3次，试验数据的处理和相关分析用Excel 2003和SPSS软件完成，处理间的差异显著性在0.05水平上进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度IAA对杉木组培苗外植体生根诱导的影响

将外植体接种到不同浓度IAA培养基接种50 d后，统计各种处理的外植体生根情况。如表1所示，在一定的IAA浓度范围内，外植体的生根率和生根数均随IAA浓度增加而增高，当 IAA浓度达0.8 mg/L时生根率最高达56.70%，平均每株的生根数也达3.2条，然而当浓度达1.2 mg/L时，生根率和生根数量明显下降，IAA浓度达1.6和2.0 mg/L时，显著抑制了生根率和生根数，所以在单独使用IAA的条件下，以0.8 mg/L的浓度诱导效果最好。

2.2 不同浓度NAA对杉木组培苗外植体生根诱导的影响

将外植体接种到不同浓度NAA培养基，在接种55 d后，统计各处理的生根情况。如表2所示，在一定的浓度范围内，各外植体的生根率和每个外植体的生根数均随NAA浓度的增加而增高，当IAA浓度为0.8 mg/L时生根率达52.57%，而每株的生根数也达3.2条，然而当浓度达1.2 mg/L及更高时，则显著抑制了生根率和每株生根数，所以在单独使用NAA的条件下，以0.8 mg/L的浓度诱导效果最好。

2.3 不同浓度IAA和NAA组合处理对外植体生根诱导的影响

为了探讨IAA和NAA组合处理对生根效果的影响，分别考察IAA（0.4、0.6、0.8 mg/L），NAA（0.4、0.6、0.8 mg/L）组合后9种处理下，对生根效果的影响，将外植体接种到不同浓度IAA和NAA组合处理的培养基后，在接种50 d统计各处理的生根情况。结果如表3所示，在两种生长调节剂组合处理的条件下，在相同的浓度条件下，均比单独的IAA或NAA诱导效果好，而不同的组合处理条件下，以0.6 mg/L IAA和0.4 mg/L NAA诱导生根的效果最好，生根率和每株生根的数量分别为67.74%和3.8条。

3 小结与讨论

生长调节剂是培养基中的关键物质，其种类与组合对培养物的器官发生起主要诱导作用，当细胞分裂素的浓度高于生长素或只用细胞分裂素时利于不定芽的诱导，当只用一定浓度的生长调节剂或者配合使用低浓度的细胞分裂素时利于不定根的诱导[13]。本试验研究表明，在1/4的MS培养基上，单独的IAA和NAA处理时，IAA诱导组培苗的生根效果要优于NAA的诱导效果，这与王霖娇等[14]发现IAA对刺梨枝条的生根诱导显著高于NAA的结果一致，并且受IAA诱导后，表现出根率高、生根数较多，张以忠等[15]也发现吲哚乙酸与吲哚丁酸处理的荞麦枝条的生根效应明显好于萘乙酸。但王健省等[16]则发现，NAA对双瓣茉莉水培扦插生根的效果明显优于IAA的，可能是不同植物对生根诱导所需要生长调节剂的种类也不同。但本试验结果表明，在IAA+NAA组合处理使用后，生根率和生根数则明显高于两种生长调节剂单独处理。所以在理论上，两种生长调节剂的组合使用是可行的，这与莫雅芳等[17]发现适宜浓度的NAA可促进试管苗生根的结果一致，但是通过组合处理后，生根效果要明显优于单独使用NAA的效果，合理组合使用两种类型的生长调节剂，更利于生根诱导，这与王婧宇等[18]的芦笋组培苗生根诱导结果一致。

在实际生产上，应该根据培养基种类及不同的基因型的外植体来调整生长调节剂的配比，同时在生长调节剂配比的上更需要考虑到各方面的因素，如不同外植体来源、基因型、继代次数等均可能影响了杉木苗的生根效果。吴大忠等[19]研究表明，每一个无性系都有最佳的生长调节剂配比，偏离此配比，发芽率、有效苗梢率都降低，而且不同无性系生根所需的生长调节剂种类和浓度存在较大的差异，有的无性系只要用低浓度的单一生长调节剂即可很好地生根，而有的无性系则需要单一高浓度的生长调节剂或一定配比的不同生长调节剂处理[20]；在基本培养基离子浓度方面，莫雅芳等[17]对不同的杉木无性系研究后发现，在1/4MS培养基上生根效果明显优于1/2MS和MS培养基，减少培养基中矿质元素更有利于杉木外植体芽试管苗的生长，这与本研究所得的结果一致。

由于IAA不是由人工合成，其稳定性相对较差，强光照条件下更容易氧化分解，其分子结构和作用方式可能更易于被杉木组培苗外植体吸收，因此易于诱导生根和促进杉木组培苗的生长，而NAA是人工合成的类似生长调节剂的物质，在使用过程中不易氧化、稳定性更强，但是它们的作用受体可能不一定相同，从而产生的生理效应也有所差异[21]，至于杉木组培苗生根培养过程中，IAA有别于NAA的可能作用机制还需要深入研究。在生产上，可以根据外植物体的来源及基因型的不同，合理地配合使用这两种物质，可能更利于杉木组培苗生根诱导，但是由于IAA的价格较高，在一定程度上提高了生产的成本。下一步研究应加强对这两种物质的最佳比例的探讨，尽可能地降低IAA使用比例，在达到高效诱导生根同时，也降低杉木组培苗的生产成本。

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