云南松苗木平茬萌蘖能力的激素调控机制研究

Pinus yunnanensis Franch. forest is endemic forest vegetation types to Southwest China. It plays a crucial role in regional forestry production and ecological construction. But the current forests appeared the serious recession. The percentages of twisted, crooked and short individuals increased with the increasing seed generations. And the single sexual genetic improvement method had not yet resolved the problem completely. Practice showed that the combination "sexual creation, asexual utilization" was the only solution. During this process the understanding of the mechanism of the sprouting ability was necessary for the construction of scion plucking nursery and the rejuvenation of the existing plus trees. The sprouting abilities of the seedlings were related with the stumping height, seedling ages and seasons. However the stumping research was rare in P. yunnanensis and limited to the technical level, and little study was made in phytohormone regulation. But phytohormone plays an important role in stumping and sprouting regulation. Therefore, stumping will be studied by designing the different plant heights, seedling ages and seasons. The relationships will be analyzed between sprouting abilities and the content, ratio and variation of the phytohormones including auxin, cytokinin, gibberellin and abscisic acid. Based on this research, the exogenous plant growth regulator will be further applied to test the relationships. Our objectives are to discuss the hormonal mechanisms of stumping ability. This research will also provide a reference for the increasing of seedling stumping abilities in P. yunnanensis.

云南松林是我国西南地区特有的森林植被类型，在分布区域林业生产和生态建设中占有重要的地位，但现有林分衰退现象严重，扭曲、弯曲和低矮个体比例随种子更新代数的增加而上升。而且，长期单一的有性改良方式未能从根本上解决问题。实践证明，“有性创造、无性利用”相结合是解决这一问题的必由之路。在此过程中，建立采穗圃或使已有优树返幼必须了解平茬萌蘖能力机制。平茬萌蘖能力与平茬高度、年龄、季节等因素相关，但关于云南松平茬萌蘖的研究少见，且局限于技术层面，激素调控方面罕见报道，而内源激素在平茬萌蘖能力调控过程中起关键作用和纽带作用。鉴于此，本申请项目拟开展不同高度、不同苗龄、不同季节的平茬处理研究，分析平茬植株萌蘖能力与生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸含量、比值及其变化特征间的关系，在此基础上施用外源激素验证它们之间的因果关系，探索云南松苗木平茬萌蘖能力的激素调控机制，并为提高云南松平茬萌蘖能力提供参考。

云南松（Pinus yunnanensis）是我国云贵高原的主要乡土树种和重要用材树种，在分布区域林业生产和生态经济建设中占有重要的地位。但云南松长期单一的有性改良途径效果不理想，“有性创造、无性利用”途径是云南松遗传改良必由之路，而云南松萌蘖能力是无性利用关键所在，关于平茬萌蘖机理研究却鲜见报道。内源激素在萌蘖过程中起调控作用和纽带作用，萌蘖机理研究应以激素为核心。鉴于此，本研究以云南松幼苗为试验材料开展平茬处理，测定平茬后的萌蘖能力、内源激素，分析萌蘖数量、萌条生长量与内源激素含量及其比值之间的相关关系，探讨云南松苗木平茬萌蘖能力的激素调控机制，并采用外源激素喷施，进一步阐述萌蘖与激素调控间的关系。结果表明：（1）平茬可以提高云南松萌蘖能力，平茬后1-2个月为萌蘖发生高峰期，平茬后2-3个月为萌条生长快速期，平茬引起云南松苗木生物量及其根系构型改变。（2）平茬改变了生长素（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（ZT）、脱落酸（ABA）的含量，整个萌蘖期GA3、（ZT+GA3）和（ZT+GA3+IAA）的含量均显著提高。平茬也改变了激素的时间变化趋势，激素ZT含量变化对平茬干扰的响应较弱，而GA3、（ZT+GA3）和（ZT+GA3+IAA）含量变化对平茬的响应较为明显。（3）萌条数量、萌条生长量与内源激素含量及比值间存在不同程度的相关性，萌条数量主要受GA3、（ZT+GA3）、（ZT+GA3+IAA）含量和GA3/ABA、ZT/IAA、（ZT+GA3）/ABA和（ZT+GA3+IAA）/ABA比值影响，萌条生长量主要受GA3含量和GA3/ABA、（ZT+GA3）/ABA和（ZT+GA3+IAA）/ABA比值影响。平茬处理对GA3及GA3相关比值的改变较大，即受GA3和GA3相关的激素动态平衡影响较为明显。（4）喷施外源激素IAA和6-BA影响云南松苗木的萌蘖能力，外源IAA提高萌条数量和促进萌条生长，外源6-BA提高萌条数量，但作用均不显著，即生长素和细胞分裂素不是影响云南松平茬萌蘖和萌条生长的主导因素。从激素间相互作用来看，激素间相互作用对萌条数量、萌条生长量的促进作用大于单一激素。研究揭示了云南松苗木平茬萌蘖能力的激素调控机制，并为提高云南松平茬萌蘖能力提供参考。