继代培养中马尾松生根能力及其与内源激素含量的相关分析

【目的】研究长期连续继代培养中马尾松继代芽生根能力与内源激素水平的变化,分析内源激素与生根能力的相关性,为揭示马尾松生根机制,建立高效马尾松无性育苗技术体系提供科学依据。【方法】以26年生桐棉松为研究对象,利用2014—2018年期间繁育的生根能力较强GLM-8基因型的继代芽为试验材料,分别在继代1、3、5、8、10、15、20、30、40次时取样观察生根能力(生根率、根条数)并测定内源激素水平变化,运用线性回归法分析两者相关性,并利用变异分析检验继代培养时间对生根率、根条数、内源激素是否存在显著影响。【结果】1)继代次数对马尾松继代芽生根能力影响显著。初代培养时,继代芽生根率为83.1%、根条数为2.4;继代15～20次时,继代芽生根能力最强,生根率达98.7%,根条数为6.9;而继代40次后,继代芽生根能力显著下降,生根率仅为65.7%、根条数0.5。2)长期连续继代培养中,继代芽内源生长素(IAA)、赤霉素(GAs)、脱落酸(ABA)和玉米素苷(ZR)水平均发生显著变化,其中以IAA、GAs与继代芽生根能力相关性较大。线性回归分析结果表明,IAA/GAs比值与生根率或根条数间呈显著正相关线性关系。3)生根能力差异显著的3种不同继代时间继代芽,在外源萘乙酸(NAA)、IAA和(或) GA合成抑制剂多效唑(PAC)作用下的生根效果不同:继代培养35～40天,外源IAA显著改善继代芽不定根条数,并以4μmol·L~(-1)IAA处理下生根效果最佳,而PAC对继代芽表现出明显的生根抑制性;继代培养700～800天,低浓度(1.2μmol·L~(-1))萘乙酸(NAA)的促根效果最稳定,外源IAA和PAC均对生根率和根条数产生抑制性,且浓度越高,抑制作用越强;继代培养1 400～1 600天,IAA、PAC各自显著改善了继代芽根条数或生根率,但其作用浓度存在一定的阈值范围,在4μmol·L~(-1)IAA+4μmol·L~(-1)PAC交互作用下,生根效果最佳,生根率和根条数分别较对照(NAA)处理增加49.3%和406.7%。【结论】继代培养时间不同,马尾松继代芽生根能力也不同,长期继代培养导致马尾松继代芽生根能力衰退。内源IAA、GAs水平与马尾松不定根发育密切相关,两者平衡调控着马尾松不定根的发生与形成。为取得高效、稳定的生根效果,针对不同生根能力繁殖材料中内源IAA和GAs水平,应选择NAA、IAA、PAC等不同类型外源生长调节剂。