澳洲坚果种苗繁殖技术研究

牛俊乐，黄 斌，沈 伟，赵博伟，农成银，许光德，岑湘涛*

（1.百色学院，广西 百色 533000；2.广西大学农牧产业发展研究院，广西 南宁 530004）

澳洲坚果（Macadamia spp.）原产澳大利亚，是山龙眼科澳洲坚果属多年生常绿乔木果树[1]，果实含油量达70%～79%，富含不饱和脂肪酸、钙、磷、铁、维生素、ω-3 脂肪酸、ω-7 脂肪酸及人体必需的多种氨基酸，营养价值高，香气独特，口感极佳，被誉为“世界坚果之王”“干果皇后”[2]。我国从2009 年开始大面积种植澳洲坚果，截至2022 年，我国澳洲坚果种植面积已达30 万hm2，主要分布在云南、广西、贵州、广东等市县区域[3]。但是，澳洲坚果种苗繁殖技术落后，产量低，产品供不应求，远远不能满足产业发展需求。因此，快速繁育出大量高产优质的澳洲坚果种苗是近年来澳洲坚果研究工作的重中之重[4]。

近年来，我国科研人员对澳洲坚果的种苗繁殖做出了大量的研究，张显努[5]提出，嫁接时期、嫁接方法、砧穗质量及组合是影响嫁接成活率的主要因素；贺熙勇等[6]研究表明插条品种及类型、激素、插床温湿度和扦插基质等是影响扦插成活率的主要因素；覃振师等[7]研究发现不同品种澳洲坚果压条繁殖的生根难易不同；Chaum等[8]成功培养出健壮的澳洲坚果组培苗。本文总结了我国澳洲坚果的繁殖技术，对澳洲坚果种苗无性系建立和遗传转化技术在品种选育中的应用进行了展望，旨在为澳洲坚果种苗培育工作者提供参考。

1 澳洲坚果种苗繁殖技术

1.1 种子繁殖

澳洲坚果种子可长时间保存，通常在果实采收后，去掉种皮，放置在阴凉通风干燥处备用。生产上一般选用果实成熟充分、饱满、个大且没有病虫害的澳洲坚果种子进行育苗，且选择生长健壮、丰产、稳产的植株作为种株。但由于澳洲坚果种子繁殖存在生长周期长、容易产生变异、遗传稳定性差等问题，在生产中通常被作为砧木使用[9]。而不同澳洲坚果砧木品种之间也存在一定差异，刘晚传等[10]对8 个澳洲坚果砧木品种的优劣性进行比较，结果表明澳洲坚果品种‘695’作为砧木综合评分最高。

在澳洲坚果种苗繁育工作中，为减少种子浪费，加快苗木培育进度，往往要充分考虑种子萌发率、成苗率、嫁接成活率以及砧木的培育方法。郑树芳等[11]对10 个澳洲坚果品种的萌发率和成苗率进行研究，结果表明，其中‘桂热1 号’和‘294’的成苗率均达到90%以上，且‘桂热1 号’接穗比‘O.C’接穗的嫁接成活率高。陈显国[12]通过比较露天地栽、露天袋栽、遮光地栽、遮光袋栽4 种澳洲坚果砧木快速培育方法，发现露天地栽培育的砧木极显著或显著优于其它3 种方法，且露天袋栽培育的砧木徒长，遮光地栽与遮光袋栽培育的砧木无显著差异。

1.2 无性繁殖

1.2.1 嫁接繁殖

嫁接繁殖是目前澳洲坚果种苗繁殖的主要方式，由于澳洲坚果枝条皮薄，质地坚硬，且单宁、多酚含量高，导致常规嫁接的成活率不高，生产上不做任何处理的常规嫁接成活率在50%左右，最高不超过80%[13]。

为提高澳洲坚果嫁接育苗的成活率。田大清等[14]通过对砧木不同苗龄，接穗不同留叶量、成熟度的嫁接试验来研究澳洲坚果芽砧嫁接技术，结果表明，砧木用未出土或出土未展开叶片的芽苗，接穗用半木质化的绿枝，保留1 片完整叶片进行嫁接，成活率可高达95%以上。吴超等[15]以澳洲坚果品种‘A16’枝条为接穗，采用合接法嫁接研究了澳洲坚果砧木留叶数对嫁接成活率和苗木品质的影响。结果表明，大田嫁接中减少砧木叶片可便于嫁接、浇水。康专苗等[16]研究了环剥、萘乙酸、环剥＋萘乙酸3 种处理对接穗嫁接成活率、分枝数、新梢长度等的影响。结果表明以环剥＋萘乙酸处理效果最好。杨正华等[17]在对云南德宏州澳洲坚果嫁接苗培育中，对环剥接穗、嫁接时间、嫁接品种、嫁接方法、嫁接部位等做了一系列技术试验研究，总结得出立春后一个月之内嫁接的澳洲坚果成活率较高；合接法嫁接澳洲坚果效果较好；澳洲坚果嫁接最少要留3 轮叶，嫁接高度25 cm 以上为宜；在澳洲坚果嫁接前3 d 左右，嫁接后5 d 左右浇水，可明显提高嫁接成活率。此外，陆超忠等[18]公开了一种由赤霉素、萘乙酸、吲哚丁酸、甲基托布津组成的嫁接繁殖药液配方，经药液浸渍的接穗抽发新梢数量增加16.7%～40.1%，新梢平均长度增加10.7%～84.2%，平均嫁接成活率达到94.59%。

砧木和穗条的合理搭配是解决澳洲坚果嫁接难存活率低的主要方法之一。刘晚传等[10]以华南地区8 个常见澳洲坚果品种为砧木，4 个品种为接穗，研究比较了嫁接成活率、新梢分支数、最健壮的新梢直径、新梢最长长度及新梢N、P、K 含量等7 个指标，结果表明：8 种澳洲坚果砧木品种从优到劣的顺序为‘695’‘900’‘桂热1 号’‘H2’‘Al6’‘O.C’‘南亚3 号’‘788’；3 个最佳砧木-接穗的搭配是‘695’-‘Al6’‘900’-‘桂热1 号’和‘桂热1 号’-‘Al6’。

1.2.2 扦插繁殖

澳洲坚果扦插繁殖可就地取材、缩短育苗时间、降低育苗费用，是优良澳洲坚果品种快繁的好方法。为解决澳洲坚果优良品种苗木奇缺问题，薛华[19]利用双臂自压式旋转扞插喷雾装置，开展澳洲坚果全光照喷雾扞插试验，该繁殖方法可结合苗圃或果园修剪进行，利用当年生枝条进行扦插，扦插生根率达到88.3%，扦插苗移栽成活率达到95%以上。杨云忠等[20]研究发现，澳洲坚果短穗扞插成活率高于长穗扞插；绿枝和半木栓化枝基部切口先产生愈伤组织，并在此基础上长出须根，易成活；以无菌心土作插床基质，短穗、绿枝以5～7 cm 厚心土做插床，通过化学方法（如0.005 mg/L NAA 蘸根）处理切口后扞插成活率为100%，是保证扞插成活率的最佳方案。

采用生根素能提高扦插成活率。刘勋建[21]发现，生长素处理可获得不同程度的生根效果，经0.1%的萘乙酸＋吲哚丁酸混合处理的澳洲坚果扞插苗生根效果最好。陆超忠等[22]发现，使用适宜浓度的WGD-1、IBA、IAA 和ABT1 号均能显著或极显著地促进澳洲坚果插穗生根，8 000 mg/L 的WGD-1 处理的插穗成苗率显著高于其他处理；8 000 mg/L 的IBA 处理成苗率显著高于IAA。李富山等[23]发现，1 000 mg/kg 的ABT1 号生根粉对枝条基部浸渍10 s，扦插育效果最好。

不同品种对扞插效果影响较大，蓝庆江[24]对7 个品种澳洲坚果插穗存活率、生根率、抽芽率、成苗率进行研究，结果表明‘O.C’和‘H2’插穗存活率、生根率、抽芽率、成苗率均较高。

1.2.3 组培快繁

植物组织培养是利用植物细胞的全能性，将植物体的器官、组织和细胞在无菌条件下培育成完整的植株。但是植物不同品种、组织或器官，其分化能力存在差异，不同基因型甚至同一基因型不同部位组织的再生能力不同。

在实践中，外植体的生理年龄、生长阶段和取材部位等均直接影响组织培养技术体系的建立。因此，植物组织培养能否成功的首要关键因素是外植体的选择。郭凌飞等[25]以澳洲坚果成年树上含芽茎段为外植体进行灭菌及组织培养研究，结果表明，升汞浸泡可获得较好的灭菌效果；1/2 MS+（2.0 mg/LBA）+（1.0 mg/L）GA3可有效提高澳洲坚果萌芽率、增殖率和芽苗伸长长度。刘荣等[26]以澳洲坚果花药为试验材料，将灭菌后的花药接种到愈伤组织诱导培养基中进行暗培养；后将得到的愈伤组织转入增殖培养基中增殖，获得的花药愈伤组织多、再分化力强。

多数木本果树在组织培养中存在诱导生根较难的问题，郭凌飞等[25]加入不同浓度的IBA 却无法诱导出澳洲坚果根系。为解决澳洲坚果组织培养生根难、生根率低的问题，Chaum 等[8]采用蛭石+MS 培养基（液体）+ 高浓度CO2气体进行澳洲坚果不定芽的生根培养，成功诱导出了不定根。凌华彪[27]以带芽的茎段为外植体，在1/2 MS+（0.2～0.4 mg/L）6-BA+（0.2～0.3 mg/L）GA3+（0.45～0.55 mg/L）VB1 的固体培养基诱导无菌芽；培养获得的无菌芽分三个阶段诱导生根，不同阶段所需的培养基浓度和光照强度、时间不同。邹家通等[28]在对澳洲坚果不定芽诱导及生根培养研究中发现，澳洲坚果品种‘H2’幼嫩茎段在为WPM+6-BA（2.0 mg/L）+IBA（1.0 mg/L）+AC（200 mg/L）培养基上可启动腋芽萌发；腋芽最佳增殖培养基为MS+6-BA（2.0 mg/L）+KT（0.5 mg/L）；诱导生根培养基为1/2 MS+6-BA（0.2 mg/L）+IBA（0.5 mg/L）+ABA（0.5 mg/L）+AC（200 mg/L）。

1.2.4 压条繁殖

澳洲坚果的无性繁殖一般是采用实生苗嫁接或扦插。前者比较普遍，但育苗的周期较长；后者周期稍短，但成活率低。而压条繁殖作为嫁接和扦插的一种补充手段，具有保持母株优良遗传性状、操作简单、成活率高，周期短等优点。Kadman 等[29]从15 龄澳洲坚果实生树上各选10 个枝条进行空中压条繁殖，历时8 个月的研究，总结出了澳洲坚果改良空中压条法用技术关键，即空中压条宜在春季进行；母株要性状优良、生长繁茂的，压条要健壮、直径至少达12 mm；环剥树皮要彻底；泥炭球长25～30 cm、宽7～10 cm，两端扎紧，套到树枝环剥部位后，要固定扎紧，避免水分流失，并用纸覆盖避免阳光过量照射；压条发根后要立即移至苗圃假植，并及时定植；假植前先剪去1/3～1/2 叶片，保持高湿环境，减缓蒸腾速率，数周后萌出新芽即定植。覃振师等[7]研究发现，不同澳洲坚果品种压条繁殖难易程度不同，参试品种的生根由易到难的顺序为‘桂热1 号’‘H2’‘O.C’‘741’；在研究ABT-1 使用方法时，发现涂抹环剥口比搅拌基质更利于澳洲坚果压条生根；当ABT-1 浓度过高或过低时都不利于澳洲坚果压条生根，只有适宜的浓度才能更好地促进不定根的形成。

2 展望

澳洲坚果实生苗的嫁接、扦插、压条等常规化育苗方法可以满足部分种苗繁育的需要，但不能进行规范化、标准化的工厂化生产，且易造成植物病害的传播蔓延。

2.1 推进优良稳定组培快繁体系的建立

优良稳定的组培快繁体系的建立是短期获得大量优良果树苗木的重要途径，近年来苹果、樱桃、枣、桑葚等果树通过器官发生、丛生芽繁殖、体细胞胚胎发生等方式获得优良稳定的组培苗木[30-31]。因此，继续推进澳洲坚果优良稳定组培快繁体系的建立，为工厂化育苗提供理论技术支持，是今后澳洲坚果苗木繁育研究工作应该关注的重点。

2.2 建立遗传转化技术

植物遗传转化技术也叫做转基因技术，是以植物的器官、组织、细胞、原生质体等为受体，将目的基因通过不同方法转入到受体中，与受体基因组进行重组，再从重组体中进行数代人工选育，从而获得目的基因稳定表达的再生植株。众所周知，木本果树传统的育种方式存在遗传性状改良复杂、周期长等问题，遗传转化技术在打破常规育种方法的基础上，可以高效、快速地创造出新种质，极大地缩短育种年限[32]。近年来，随着科研人员对植物组织培养技术的广泛应用和遗传转化体系的深入研究，苹果、梨、樱桃、核桃等果树已成功建立了遗传转化体系[33-34]，高效遗传转化体系的建立对研究植物基因功能和选育新品种均起到非常重要的作用[35]。因此，不断优化澳洲坚果组织培养技术，建立高效的再生遗传转化体系，为澳洲坚果基因功能的研究和遗传育种提供技术支撑，是澳洲坚果品种选育工作者值得进一步考虑的问题。