澳洲堅果種苗繁殖技術研究

牛俊樂，黃 斌，沈 偉，趙博偉，農成銀，許光德，岑湘濤*

（1.百色學院，廣西 百色 533000；2.廣西大學農牧產業發展研究院，廣西 南寧 530004）

澳洲堅果（Macadamia spp.）原產澳大利亞，是山龍眼科澳洲堅果屬多年生常綠喬木果樹[1]，果實含油量達70%～79%，富含不飽和脂肪酸、鈣、磷、鐵、維生素、ω-3 脂肪酸、ω-7 脂肪酸及人體必需的多種氨基酸，營養價值高，香氣獨特，口感極佳，被譽為“世界堅果之王”“干果皇后”[2]。我國從2009 年開始大面積種植澳洲堅果，截至2022 年，我國澳洲堅果種植面積已達30 萬hm2，主要分布在云南、廣西、貴州、廣東等市縣區域[3]。但是，澳洲堅果種苗繁殖技術落后，產量低，產品供不應求，遠遠不能滿足產業發展需求。因此，快速繁育出大量高產優質的澳洲堅果種苗是近年來澳洲堅果研究工作的重中之重[4]。

近年來，我國科研人員對澳洲堅果的種苗繁殖做出了大量的研究，張顯努[5]提出，嫁接時期、嫁接方法、砧穗質量及組合是影響嫁接成活率的主要因素；賀熙勇等[6]研究表明插條品種及類型、激素、插床溫濕度和扦插基質等是影響扦插成活率的主要因素；覃振師等[7]研究發現不同品種澳洲堅果壓條繁殖的生根難易不同；Chaum等[8]成功培養出健壯的澳洲堅果組培苗。本文總結了我國澳洲堅果的繁殖技術，對澳洲堅果種苗無性系建立和遺傳轉化技術在品種選育中的應用進行了展望，旨在為澳洲堅果種苗培育工作者提供參考。

1 澳洲堅果種苗繁殖技術

1.1 種子繁殖

澳洲堅果種子可長時間保存，通常在果實采收后，去掉種皮，放置在陰涼通風干燥處備用。生產上一般選用果實成熟充分、飽滿、個大且沒有病蟲害的澳洲堅果種子進行育苗，且選擇生長健壯、豐產、穩產的植株作為種株。但由于澳洲堅果種子繁殖存在生長周期長、容易產生變異、遺傳穩定性差等問題，在生產中通常被作為砧木使用[9]。而不同澳洲堅果砧木品種之間也存在一定差異，劉晚傳等[10]對8 個澳洲堅果砧木品種的優劣性進行比較，結果表明澳洲堅果品種‘695’作為砧木綜合評分最高。

在澳洲堅果種苗繁育工作中，為減少種子浪費，加快苗木培育進度，往往要充分考慮種子萌發率、成苗率、嫁接成活率以及砧木的培育方法。鄭樹芳等[11]對10 個澳洲堅果品種的萌發率和成苗率進行研究，結果表明，其中‘桂熱1 號’和‘294’的成苗率均達到90%以上，且‘桂熱1 號’接穗比‘O.C’接穗的嫁接成活率高。陳顯國[12]通過比較露天地栽、露天袋栽、遮光地栽、遮光袋栽4 種澳洲堅果砧木快速培育方法，發現露天地栽培育的砧木極顯著或顯著優于其它3 種方法，且露天袋栽培育的砧木徒長，遮光地栽與遮光袋栽培育的砧木無顯著差異。

1.2 無性繁殖

1.2.1 嫁接繁殖

嫁接繁殖是目前澳洲堅果種苗繁殖的主要方式，由于澳洲堅果枝條皮薄，質地堅硬，且單寧、多酚含量高，導致常規嫁接的成活率不高，生產上不做任何處理的常規嫁接成活率在50%左右，最高不超過80%[13]。

為提高澳洲堅果嫁接育苗的成活率。田大清等[14]通過對砧木不同苗齡，接穗不同留葉量、成熟度的嫁接試驗來研究澳洲堅果芽砧嫁接技術，結果表明，砧木用未出土或出土未展開葉片的芽苗，接穗用半木質化的綠枝，保留1 片完整葉片進行嫁接，成活率可高達95%以上。吳超等[15]以澳洲堅果品種‘A16’枝條為接穗，采用合接法嫁接研究了澳洲堅果砧木留葉數對嫁接成活率和苗木品質的影響。結果表明，大田嫁接中減少砧木葉片可便于嫁接、澆水。康專苗等[16]研究了環剝、萘乙酸、環剝＋萘乙酸3 種處理對接穗嫁接成活率、分枝數、新梢長度等的影響。結果表明以環剝＋萘乙酸處理效果最好。楊正華等[17]在對云南德宏州澳洲堅果嫁接苗培育中，對環剝接穗、嫁接時間、嫁接品種、嫁接方法、嫁接部位等做了一系列技術試驗研究，總結得出立春后一個月之內嫁接的澳洲堅果成活率較高；合接法嫁接澳洲堅果效果較好；澳洲堅果嫁接最少要留3 輪葉，嫁接高度25 cm 以上為宜；在澳洲堅果嫁接前3 d 左右，嫁接后5 d 左右澆水，可明顯提高嫁接成活率。此外，陸超忠等[18]公開了一種由赤霉素、萘乙酸、吲哚丁酸、甲基托布津組成的嫁接繁殖藥液配方，經藥液浸漬的接穗抽發新梢數量增加16.7%～40.1%，新梢平均長度增加10.7%～84.2%，平均嫁接成活率達到94.59%。

砧木和穗條的合理搭配是解決澳洲堅果嫁接難存活率低的主要方法之一。劉晚傳等[10]以華南地區8 個常見澳洲堅果品種為砧木，4 個品種為接穗，研究比較了嫁接成活率、新梢分支數、最健壯的新梢直徑、新梢最長長度及新梢N、P、K 含量等7 個指標，結果表明：8 種澳洲堅果砧木品種從優到劣的順序為‘695’‘900’‘桂熱1 號’‘H2’‘Al6’‘O.C’‘南亞3 號’‘788’；3 個最佳砧木-接穗的搭配是‘695’-‘Al6’‘900’-‘桂熱1 號’和‘桂熱1 號’-‘Al6’。

1.2.2 扦插繁殖

澳洲堅果扦插繁殖可就地取材、縮短育苗時間、降低育苗費用，是優良澳洲堅果品種快繁的好方法。為解決澳洲堅果優良品種苗木奇缺問題，薛華[19]利用雙臂自壓式旋轉捍插噴霧裝置，開展澳洲堅果全光照噴霧捍插試驗，該繁殖方法可結合苗圃或果園修剪進行，利用當年生枝條進行扦插，扦插生根率達到88.3%，扦插苗移栽成活率達到95%以上。楊云忠等[20]研究發現，澳洲堅果短穗捍插成活率高于長穗捍插；綠枝和半木栓化枝基部切口先產生愈傷組織，并在此基礎上長出須根，易成活；以無菌心土作插床基質，短穗、綠枝以5～7 cm 厚心土做插床，通過化學方法（如0.005 mg/L NAA 蘸根）處理切口后捍插成活率為100%，是保證捍插成活率的最佳方案。

采用生根素能提高扦插成活率。劉勛建[21]發現，生長素處理可獲得不同程度的生根效果，經0.1%的萘乙酸＋吲哚丁酸混合處理的澳洲堅果捍插苗生根效果最好。陸超忠等[22]發現，使用適宜濃度的WGD-1、IBA、IAA 和ABT1 號均能顯著或極顯著地促進澳洲堅果插穗生根，8 000 mg/L 的WGD-1 處理的插穗成苗率顯著高于其他處理；8 000 mg/L 的IBA 處理成苗率顯著高于IAA。李富山等[23]發現，1 000 mg/kg 的ABT1 號生根粉對枝條基部浸漬10 s，扦插育效果最好。

不同品種對捍插效果影響較大，藍慶江[24]對7 個品種澳洲堅果插穗存活率、生根率、抽芽率、成苗率進行研究，結果表明‘O.C’和‘H2’插穗存活率、生根率、抽芽率、成苗率均較高。

1.2.3 組培快繁

植物組織培養是利用植物細胞的全能性，將植物體的器官、組織和細胞在無菌條件下培育成完整的植株。但是植物不同品種、組織或器官，其分化能力存在差異，不同基因型甚至同一基因型不同部位組織的再生能力不同。

在實踐中，外植體的生理年齡、生長階段和取材部位等均直接影響組織培養技術體系的建立。因此，植物組織培養能否成功的首要關鍵因素是外植體的選擇。郭凌飛等[25]以澳洲堅果成年樹上含芽莖段為外植體進行滅菌及組織培養研究，結果表明，升汞浸泡可獲得較好的滅菌效果；1/2 MS+（2.0 mg/LBA）+（1.0 mg/L）GA3可有效提高澳洲堅果萌芽率、增殖率和芽苗伸長長度。劉榮等[26]以澳洲堅果花藥為試驗材料，將滅菌后的花藥接種到愈傷組織誘導培養基中進行暗培養；后將得到的愈傷組織轉入增殖培養基中增殖，獲得的花藥愈傷組織多、再分化力強。

多數木本果樹在組織培養中存在誘導生根較難的問題，郭凌飛等[25]加入不同濃度的IBA 卻無法誘導出澳洲堅果根系。為解決澳洲堅果組織培養生根難、生根率低的問題，Chaum 等[8]采用蛭石+MS 培養基（液體）+ 高濃度CO2氣體進行澳洲堅果不定芽的生根培養，成功誘導出了不定根。凌華彪[27]以帶芽的莖段為外植體，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 的固體培養基誘導無菌芽；培養獲得的無菌芽分三個階段誘導生根，不同階段所需的培養基濃度和光照強度、時間不同。鄒家通等[28]在對澳洲堅果不定芽誘導及生根培養研究中發現，澳洲堅果品種‘H2’幼嫩莖段在為WPM+6-BA（2.0 mg/L）+IBA（1.0 mg/L）+AC（200 mg/L）培養基上可啟動腋芽萌發；腋芽最佳增殖培養基為MS+6-BA（2.0 mg/L）+KT（0.5 mg/L）；誘導生根培養基為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 壓條繁殖

澳洲堅果的無性繁殖一般是采用實生苗嫁接或扦插。前者比較普遍，但育苗的周期較長；后者周期稍短，但成活率低。而壓條繁殖作為嫁接和扦插的一種補充手段，具有保持母株優良遺傳性狀、操作簡單、成活率高，周期短等優點。Kadman 等[29]從15 齡澳洲堅果實生樹上各選10 個枝條進行空中壓條繁殖，歷時8 個月的研究，總結出了澳洲堅果改良空中壓條法用技術關鍵，即空中壓條宜在春季進行；母株要性狀優良、生長繁茂的，壓條要健壯、直徑至少達12 mm；環剝樹皮要徹底；泥炭球長25～30 cm、寬7～10 cm，兩端扎緊，套到樹枝環剝部位后，要固定扎緊，避免水分流失，并用紙覆蓋避免陽光過量照射；壓條發根后要立即移至苗圃假植，并及時定植；假植前先剪去1/3～1/2 葉片，保持高濕環境，減緩蒸騰速率，數周后萌出新芽即定植。覃振師等[7]研究發現，不同澳洲堅果品種壓條繁殖難易程度不同，參試品種的生根由易到難的順序為‘桂熱1 號’‘H2’‘O.C’‘741’；在研究ABT-1 使用方法時，發現涂抹環剝口比攪拌基質更利于澳洲堅果壓條生根；當ABT-1 濃度過高或過低時都不利于澳洲堅果壓條生根，只有適宜的濃度才能更好地促進不定根的形成。

2 展望

澳洲堅果實生苗的嫁接、扦插、壓條等常規化育苗方法可以滿足部分種苗繁育的需要，但不能進行規范化、標準化的工廠化生產，且易造成植物病害的傳播蔓延。

2.1 推進優良穩定組培快繁體系的建立

優良穩定的組培快繁體系的建立是短期獲得大量優良果樹苗木的重要途徑，近年來蘋果、櫻桃、棗、桑葚等果樹通過器官發生、叢生芽繁殖、體細胞胚胎發生等方式獲得優良穩定的組培苗木[30-31]。因此，繼續推進澳洲堅果優良穩定組培快繁體系的建立，為工廠化育苗提供理論技術支持，是今后澳洲堅果苗木繁育研究工作應該關注的重點。

2.2 建立遺傳轉化技術

植物遺傳轉化技術也叫做轉基因技術，是以植物的器官、組織、細胞、原生質體等為受體，將目的基因通過不同方法轉入到受體中，與受體基因組進行重組，再從重組體中進行數代人工選育，從而獲得目的基因穩定表達的再生植株。眾所周知，木本果樹傳統的育種方式存在遺傳性狀改良復雜、周期長等問題，遺傳轉化技術在打破常規育種方法的基礎上，可以高效、快速地創造出新種質，極大地縮短育種年限[32]。近年來，隨著科研人員對植物組織培養技術的廣泛應用和遺傳轉化體系的深入研究，蘋果、梨、櫻桃、核桃等果樹已成功建立了遺傳轉化體系[33-34]，高效遺傳轉化體系的建立對研究植物基因功能和選育新品種均起到非常重要的作用[35]。因此，不斷優化澳洲堅果組織培養技術，建立高效的再生遺傳轉化體系，為澳洲堅果基因功能的研究和遺傳育種提供技術支撐，是澳洲堅果品種選育工作者值得進一步考慮的問題。