青钱柳繁殖技术研究进展及发展趋势

郑 琪，陈永根，孙叶芳，雷成玉

(1.绍兴市农业科学研究院，浙江 绍兴 312000； 2.浙江农林大学，浙江 临安 311300； 3.文成泉山中药材种植有限公司，浙江 文成 325300)

青钱柳繁殖技术研究进展及发展趋势

郑 琪1，陈永根2，孙叶芳1，雷成玉3

(1.绍兴市农业科学研究院，浙江 绍兴 312000； 2.浙江农林大学，浙江 临安 311300； 3.文成泉山中药材种植有限公司，浙江 文成 325300)

综述了近年来青钱柳有性繁殖、无性繁殖等方面的研究成果，并探讨了今后其繁殖技术发展方向和急需解决的关键技术。结果表明，有性繁殖的研究重点是其种子休眠机理及其解除方法，关键技术在于物理、化学、变温等方法联用以及生长调节剂在解除种子休眠时的协调使用；扦插、组培繁殖是今后青钱柳快繁技术研究的重点；扦插繁殖的关键技术为筛选最适宜扦插枝条生根存活的环境因子，而组培繁殖的关键技术在于培养基优化、植物生长调节剂添加、外植体脱毒技术等方面。

青钱柳；有性繁殖；扦插繁殖；组培繁殖

青钱柳(Cyclocaryapaliurus(Batal.)Iljinskaja)又名青钱李、摇钱树，为胡桃科(Juglandanceae)青钱柳属植物，是我国独有的单种属乔木植物和国家重点保护濒危植物之一。据《中国中药资源志要》记载，青钱柳树皮、树叶具有清热解毒、止痛功能。近年来研究表明，青钱柳不仅含有人体所必须的钾、钙、镁、磷等常量元素和锰、铁、铜、锌、硒、铬、矾、锗等微量元素，还富含多糖类化合物、黄酮类化合物、齐墩果酸、乳香、萜类化合物以及有机酸、生物碱以及甾醇等多种对人体有利成分[1-3]。实验还发现，青钱柳具有降血糖、降血压、降血脂，增加机体免疫力、抗氧化、抗衰老的作用，尤其是其修复受损胰岛β细胞作用的特性[4]。另外，青钱柳在用材、绿化、造林和观赏等方面也具有很好的价值[5-6]。因此，加强青钱柳资源的培育具有重要的经济价值和生态意义。

现存的青钱柳资源主要是天然林，不仅数量非常少，而且多零星分布于浙江、江苏、安徽、湖北、四川等亚热带地区的深山老林和一些自然保护区中，海拔一般在420～1100 m(东部)、2500 m(西部)的山区或石灰岩山地[7]。青钱柳种子发芽率低，且尚无大量人工繁殖和栽培青钱柳的成功经验，已严重影响青钱柳的开发利用与产业化进程。文本综述了近年来青钱柳有性繁殖、无性繁殖等方面的研究成果，并探讨今后其繁殖技术发展方向和急需解决的关键技术，以期为未来青钱柳的开发利用及产业化经营提供有益指导。

1 青钱柳的有性繁殖研究

目前，有性繁殖是青钱柳的主要繁殖方式。其种子为坚果，呈扁球形，种壳坚硬，一般播种后需隔年甚至2 a后才萌发，自然发芽率仅为 0.1%～0.2%[8]。研究表明：青钱柳种子具有深休眠特性[9-10]。

1.1 种子休眠机理

青钱柳的种子外面被革质圆盘状翅包裹，形如铜钱，其种壳坚硬骨质，占种子风干重约为85.9%。但是，种子的坚硬外壳并不一定是其休眠的主要原因，其深休眠可能还与种皮内大量的抑制物质有关[11-12]。杨万霞等[13-14]认为青钱柳种子属于综合性深休眠类型，种皮在一定程度上阻碍了胚与外界的水、气交换；以及种皮内积累了大量的抑制物质，使幼胚进入深度休眠状态。尚旭岚[9]通过将带一半外种皮的种胚接种到不同浓度GA3培养基上，结果显示外源GA3明显地促进了其萌发，GA35.0 mg·L-1即可使萌发率提高到88%，推断其种皮机械束缚和透性障碍不是引起青钱柳种子休眠的主要原因，种皮中存在活性较强的内源抑制物质可能是导致深休眠的主要原因[9]。

1.2 种子休眠解除方法

青钱柳种子主要属于内源性休眠，利用物理方法(剥壳、夹碎等)对休眠解除的效果不明显。采用化学方法(酸碱盐浸种、氧化剂)或者变温措施，效果也不明显。目前，青钱柳种子休眠的解除方法，可以采取层积处理、激素处理等技术。王家源[15]采用酸蚀软化处理方法与外源赤霉素组合处理的青钱柳种子在120 d时发芽率都超过90%。Fang等[16]利用酸蚀种子，湿沙层积越冬，萌发温度25 ℃，发芽率达到87.5%。

利用离体胚或运用综合措施，对解除青钱柳种子休眠具有较好作用。尚旭岚[9]以青钱柳离体胚为外植体材料，采用正交试验设计筛选出适宜萌发和成苗的培养基，并通过诱导无菌芽苗增殖，获得了一定数量的丛生芽；并推荐采用酸蚀5 h+GA3600 mg·kg-1浸种+GA3300 mg·kg-1拌沙+先低温后暖温层积方式处理种子，90 d后在实验室的发芽率达到84.41%，120 d后达到89.7%，实现了当年采种，翌年出苗的目标。程茂高等[17]发现，提高CO2浓度对于促进种子萌发也有一定作用。

2 青钱柳的无性繁殖研究

无性繁殖能够保持繁殖母体的遗传特性，且可克服种子休眠问题，因此在林业育种中一直被广泛采用。青钱柳种子的深度休眠导致种子繁殖更新能力太弱，以及近年来其种子价格飙涨、种苗紧缺等原因，促使人们开始探索扦插繁殖、嫁接繁殖、组培繁殖等快繁技术，以期能够低成本、短时间获得较多的种苗。

2.1 扦插繁殖

青钱柳插穗一般选用当年生半木质化枝条带叶茎段，培养基质则广泛采用蛭石+珍珠岩(体积比为1∶1)，一般必须使用生根粉，增加生根的数量及缩短生根的时间。夏小华等[18]采用ABT生根粉处理后，成活率也仅为2%；若用QI生根粉处理，成活率上升为16%；改用QInc生根粉处理，则扦插成活率可达到41%。郭春兰等[19]则采用 GGR6号、SJCL生根粉、IAA和 NAA等分别处理青钱柳插穗，结果表明：生根剂SJCL 500 mg·L-1浸泡0.5 h的组合效果最佳，生根率最高，为64.6%。谢风等[20]采用GGR6号300 mg·L-1处理插穗1 h后插于蛭石+珍珠岩(1∶1)基质中，其生根率可达到56%。

2.2 嫁接繁殖

嫁接能够保持植物优良品种特性，增强植物对环境的适应能力，也是植物繁殖常用的方法之一。对于种子或扦插生根存活困难的植物，一般推荐采用嫁接繁殖的方法。在胡桃科其他植物的繁殖育种上，嫁接技术已得到普遍运用。但是，由于青钱柳是青钱柳属单种属乔木，在cnki数据库中还未见其嫁接的报道。

2.3 组培繁殖

目前，青钱柳组培快繁体系尚未有效建立[21-22]，主要存在①污染难控制、易发生褐化；②愈伤组织分化能力较弱；③试管苗继代培养易出现生长停滞、玻璃化、茎段细弱、叶片发黄等现象；④组培苗驯化移栽成活率较低等问题。但是研究人员已分别就青钱柳的嫩叶、茎段、嫩芽和离体胚等外植体进行了组培试验，其成果具有重要的参考价值。吴群英等[22]建议，组培采集的外植体宜在春季取材，诱导出芽率可达29.17%，褐变率也低于50%，明显好于夏秋季采集的外植体。其中，嫩叶选取部位主要是叶脉切口处和叶柄端切口处；茎段和腋芽主要选取顶芽下1～2节的茎段、嫩芽是最佳的诱导芽材料[23]；而离体胚由于被坚硬种皮包裹，不易受到杂菌污染，而且其分化能力较强[22]。 青钱柳外植体诱导形成的器官或组织，主要受培养基和生长调节物质的影响。

嫩叶、茎段和嫩芽均可通过诱导得到愈伤组织。嫩叶和嫩芽作为外植体进行诱导愈伤组织时，可采用B5+BA 5.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1培养基[22]。以茎段作为外植体进行诱导愈伤组织时，可采用GMS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1[24]或WPM+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1+柠檬酸50 mg·L-1+叶酸0.5 mg·L-1[25]培养基；诱导腋芽组织时，可采用GMS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1+柠檬酸50 mg·L-1+叶酸0.5 mg·L-1[25]培养基；诱导不定芽组织时，可采用GMS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA[24]或GMS 0.1 mg·L-1+ZT 0.5 mg·L-1[23]培养基；诱导不定根组织时，可采用GMS+IBA 5.0 mg·L-1[22]培养基。谢寅峰等[26]认为，在培养基中添加适当硝酸镧(5 mg ·L-1)时，可改善青钱柳试管苗的生理特性，还能提高其抗逆能力，起到壮苗作用。在继代培养过程中，稀效唑处理能够明显促进组培苗的生物量、茎的增粗，并有效地控制苗高和单株叶片数，以0.1 mg·L-1浓度处理效果最佳[27]。相对于嫩叶、茎段、嫩芽等外植体，离体胚具有组培时污染率低、成苗数多等优点。若诱导不定根组织时，可采用WPM+IBA 1.5 mg·L-1[27]培养基；谢寅峰等[27]研究发现以IBA作为生根诱导物质，暗培养15 d后再转到1/2 WPM+蔗糖20 g·L-1培养基上进行正常光照培养，可以实现不定根的成功诱导，其生根率达到23.33%；若诱导不定芽组织时，可采用WPM+6-BA 0.5 mg·L-1+IBA 0.01 mg·L-1[28]培养基。

3 青钱柳繁殖技术的发展趋势

虽然青钱柳有性繁殖面临困难，但是生产实践上仍采用种子有性繁殖。种子繁殖的最大困难是种子的深休眠特性，休眠期可长达2 a，这影响了青钱柳的繁育进程。其休眠主要为综合性休眠，且以生理性休眠为主[9]。因此，有性繁殖的技术关键在于种子深休眠的解除。今后应着力在种子休眠破除方法上取得突破，尤其是采用物理、化学、变温和生长调节剂的协调使用，实现采种后翌年出苗的目标。

无性繁殖是青钱柳繁殖技术发展的主要趋势，尤其是扦插繁殖、组培繁殖。对于扦插繁殖，已有的扦插繁殖成功率最高也仅为64.6%，且为实验条件[19]。今后应着重强调生根粉、培养基质、扦插枝条、母树年龄等环节的选择以及扦插阶段的生态因子(如水分、光照、温度等)优化，筛选最适宜扦插枝条生根存活的环境，提高扦插繁殖的成功率。对于组培繁殖，已有研究仅获得了愈伤组织，却未能诱导芽的形成，其研究仍处于探索阶段。但郑琰燚等[29]认为，研究人员已将青钱柳苗木培育的手段偏向组培方式，即以茎段腋芽为外植体直接诱导出腋芽萌发，或者以顶芽为外植体，通过以芽繁芽的方式增殖，可以避免嫩叶和茎段经脱分化形成愈伤组织再分化成不定芽的过程，具有取材方便、直接，减少变异，成苗速度快等优点，这对于建立优良种质稳定的组织培养体系具有重大意义。针对目前青钱柳难生根、易污染、易褐变的特点，今后应加强其生根机理和方法以及体胚发生机理及其调控方法的研究，如培养基优化、植物生长调节剂添加、外植体脱毒技术等方法，以期建立更有效的组培快繁体系。

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Research Progress and Prospects of Propagation Technologies forCyclocaryapaliurus

ZHENG Qi1，CHEN Yong-gen2，SUN Ye-fang1，LEI Cheng-yu3

(1.ShaoxingAcademyofAgriculturalSciences，Shaoxing312000，Zhejiang，China；2.ZhejiangA&FUniversity，Lin′an311300，Zhejiang，China；3.WenchengQuanshanChineseherbalmedicineplantingLtd.Wencheng325300，Zhejiang，China)

It was reviewed the progress of sexual and asexual propagation technologies forCyclocaryapaliurusaccording to the literature in recently years，and was also discussed the research focus and key technologies on the propagation.The result showed that seed dormancy mechanism and methods to break dormancy inCyclocaryapaliuruswas the focus of sexual propagation，and the key technologies were the combined use of physical methods，chemical method，balance cooling & rewarming method and growth regulator.Both of the cuttings and tissue culture propagation were the focus of the rapid propagation.Further more，the key technologies of cuttings propagation were the optimum environmental conditions selected for the cutting’s rooting，survival and growth；And the key technologies of tissue culture propagation were that medium optimization，plant growth regulator added，and explants’ detoxification techniques.

Cyclocaryapaliurus；sexual propagation；cutting propagation；tissue culture propagation

2014-03-24；

2014-05-06

浙江文成县科技局重点项目(青钱柳种苗快繁技术研究)；浙江农林大学科研发展基金(2013FK003)

郑琪(1975—)，男，浙江开化人，绍兴市农业科学研究院高级农艺师，从事植物组织培养研究。E-mail：13676892757@163.com。

陈永根(1978—)，男，浙江德清人，浙江农林大学讲师，从事农村生态学研究。E-mail：weyne@163.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.01.050

S723.1

A

1002-7351(2015)01-0242-04