不同秋水仙素濃度對橡膠樹無性系腋芽抽芽率的影響

趙 祺，張鳳良，楊 湉，吳 裕

（云南省熱帶作物科學研究所，云南景洪 666100）

在橡膠樹品種選育過程中，以橡膠和木材產量為雙重目標的膠木兼優品種是世界橡膠樹育種的一大新方向［1］。研究表明，植物細胞核內染色體組加倍以后常常帶來一些形態和生理上的變化，在提高生長速度、增進遺傳品質以及提高目的代謝物含量等方面具有優勢，因此多倍體在自然界具有更強的適應性和競爭力，特別是異源多倍體在染色體加倍后可帶來營養器官的巨大變化，在自然界中表現為花葉碩大、莖粗、抗逆性強等優點，符合膠木兼優的橡膠樹育種方向［2-3］。在橡膠樹育種過程中，可嘗試通過多倍體育種培育出速生優質的橡膠樹品種。

前人研究表明，秋水仙素能夠抑制紡錘絲的形成，并能使已形成的紡錘絲解聚，從而抑制紡錘體的形成，導致細胞不能正常形成紡錘絲，進而導致染色體數目加倍［4-5］。國內外曾多次利用秋水仙素處理植株種子、子葉、生長點等部位來人工誘導、培育多倍體植株，這種途徑方法簡單，技術要求低，處理量大，可直接從優良植株上獲得多倍體。橡膠樹中主要通過種子、幼苗、頂芽誘導獲得多倍體植株［6］。馬來西亞橡膠研究院（RRIM）普蘭沙伯研究站于20 世紀60 年代用秋水仙堿處理橡膠樹實生苗，獲得了多倍體植株［7］。劉陽平［8］用不同濃度秋水仙堿溶液處理實生苗和無性系苗，獲得了倍性穩定的多倍體植株。凌緒柏等［9］用秋水仙堿溶液處理無性系萌動芽，獲得了穩定的多倍體。

本文通過比較以不同濃度的秋水仙素對橡膠樹腋芽進行處理的效果，選出最有利于橡膠樹腋芽萌生的濃度，旨在為今后利用秋水仙素對橡膠樹進行人工誘導時選定適宜的秋水仙素濃度梯度奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗地位于“農業部景洪市橡膠樹種質資源圃”（100°40′-100°50′E，21°59′-22°01′N，海拔580 m）內的苗圃地內。以橡膠樹無性系品種RRIM600 的一年生苗木為試驗材料（以GT1品種開放授粉種子做砧木，于2018 年9 月份嫁接），株行距1 m×1 m，共計200 株，2019 年3 月份鋸干，使其抽生芽條形成植株。常規管理，苗木生長良好。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計

2019 年5 月，分別以濃度0.05%、0.075%、0.1%、0.125%、0.15%、0.175%共6 個濃度梯度的秋水仙素溶液對參試植株的腋芽進行處理。其中，每個濃度梯度處理3 株，不處理的3 株作為對照。7 月1 日統計出芽率，并進行對比。

為有利于篩選更精確的秋水仙素濃度范圍，根據前階段的實驗結果，第二階段試驗對秋水仙素濃度范圍進行調整。在2019 年7 月間，分別以濃度0.035%、0.05%、0.065%、0.08%、0.095%、0.11%共6 個濃度梯度的秋水仙素溶液對橡膠樹腋芽進行處理，每個濃度處理3 株，不處理的3 株作為對照。11 月4 日統計其出芽率。

1.2.2 試驗方法

選發育狀況良好的試驗植株，每株留兩個分枝。分枝葉蓬成型后，為更利于腋芽發芽，選擇發育良好的分枝，剪掉葉片，保留葉柄，并剪掉葉蓬以上部分多余的枝干。用無菌棉球飽和吸取事先配置好的秋水仙素（生工生物工程（上海）股份有限公司，100 mg/支）處理液，置于剪去葉片的葉柄基部的腋芽上，然后用封口膜將無菌棉球密封包裹于枝干上，做好標記。10 d 后去掉包裹。

1.2.3 數據分析

試驗數據采用Microsoft Excel 2003 軟件整理，并用SPSS 20 軟件進行差異分析。

2 結果與分析

2019 年5 月進行的不同濃度秋水仙素對橡膠樹腋芽抽芽率的影響試驗結果見表1。從中可以看出，秋水仙素濃度為0.050%的抽芽率與對照（CK）相當，無顯著差異；當濃度提高到0.075%時，與對照存在極顯著差異（P<0.01）；而當濃度進一步提高后，抽芽率急劇下降，濃度0.100%時的抽芽率僅為31.4%，且與濃度為0.075%時的抽芽率差異達極顯著水平（P<0.01），說明當秋水仙素濃度超過0.100%時會嚴重影響橡膠樹腋芽抽生。

表1 不同濃度秋水仙素對橡膠樹腋芽抽芽率的影響（2019年5-7月）

結合表1 的測定結果，于當年7 月進一步驗證了秋水仙素濃度在0.035%～0.110%對橡膠樹腋芽抽生的影響情況。結果（表2）表明，秋水仙素在0.035%～0.050%的抽芽率與對照（CK）無顯著差異，而濃度為0.065%的抽芽率與對照（CK）存在極顯著差異（P<0.01）；且濃度為0.035%～0.050%的抽芽率與濃度為0.080%～0.110%的抽芽率差異達極顯著水平（P<0.01），這與表1 結果基本一致。

表2 不同濃度秋水仙素對橡膠樹腋芽抽芽率的影響（2019年7-9月）

3 小結

研究表明，秋水仙素是一種劇毒物質，濃度過高會對植株造成嚴重的毒害作用，抑制甚至損害植物的生長和發育。利用秋水仙素對植物進行多倍體誘導時，秋水仙素處理濃度過高、處理時間過長會對處理材料產生抑制作用甚至引起傷害，處理濃度太低、時間過短則起不到作用［10-12］。因此，選用合理的秋水仙素處理水平及處理時間是染色體成功加倍的關鍵［13］。

針對本次試驗結果，認為秋水仙素濃度為0.035%和0.050%時，抽芽率相對較高，說明此濃度范圍內秋水仙素對橡膠樹腋芽抽芽的破壞不大，進一步說明這個濃度區間的秋水仙素濃度相對較低，可能對橡膠樹腋芽的突變沒有起到作用；而濃度位于0.080%～0.110%時，腋芽抽芽率逐漸降低，但又不至于完全對其抽芽造成毀滅性破壞。故后期在利用秋水仙素對橡膠樹進行多倍體人工誘導時，可選擇秋水仙素濃度為0.080%～0.110%進行反復試驗，再結合處理時間的長短，爭取達到較好的誘導效果。

本研究中選取了一年生橡膠樹苗木的腋芽進行處理，是因其細胞分裂旺盛，有利于藥劑吸收及提高誘導幾率。而用秋水仙素處理植株時，還應注意對溫度條件的控制，低溫會阻礙細胞有絲分裂，過高的溫度則會使秋水仙素對植物細胞的損害加大，同時也會使秋水仙素變性［14］。因此在確定了秋水仙素處理濃度之后，后續需對處理的溫度、處理時間等條件進行實驗研究和探討。