史敏晶 楊署光 張世鑫 鄧順楠,2 何 鑫,3 陳月異 田維敏

(1. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部橡膠樹生物學(xué)與遺傳資源利用重點實驗室 省部共建國家重點實驗室培育基地-海南省熱帶作物栽培生理學(xué)重點實驗室 ?？?571101； 2. 德宏職業(yè)學(xué)院 芒市 678400； 3. 商丘市農(nóng)林科學(xué)院 商丘 476000)

橡膠樹(Heveabrasiliensis)是當(dāng)前世界上最重要的產(chǎn)膠植物，乳管是橡膠樹中產(chǎn)生和貯存天然橡膠的特化組織。根據(jù)乳管的起源、發(fā)育以及形態(tài)、結(jié)構(gòu)等不同，橡膠樹的乳管可分為初生乳管和次生乳管(Gomez, 1982)。初生乳管與原形成層的分化相伴發(fā)生(吳繼林等， 2000)，排列不規(guī)則，與割膠生產(chǎn)無直接關(guān)系, 研究相對較少(金華斌等， 2017a； 2017b)。次生乳管由維管形成層的紡錘狀原始細胞切向分裂形成，與形成層呈同心圓狀規(guī)則排列(田維敏等， 2015)，生產(chǎn)中割膠收獲的膠乳均來自于成齡大樹樹干樹皮中的次生乳管，次生乳管多少直接關(guān)系到天然橡膠產(chǎn)量的高低，因此其分化發(fā)育一直受到廣泛關(guān)注。

自然條件下，橡膠樹次生乳管分化層數(shù)多少通常由品系的遺傳特征決定(Bobilioff, 1923), 但氣候、土壤礦質(zhì)元素等外部因素也會影響次生乳管的分化(Gomez, 1982)。郝秉中等(1982)首次提出割膠能夠促進橡膠樹次生乳管的分化，隨后大量研究都證明機械傷害對次生乳管分化具有顯著的誘導(dǎo)效果(張治禮等， 2000; 張世鑫等， 2011； Chenetal., 2016)。Hao等(2000)首次發(fā)現(xiàn)，外施茉莉酸類物質(zhì)可誘導(dǎo)次生乳管分化，自此，人們對次生乳管分化的研究進入了一個新階段(于俊紅等， 2007； Zhaoetal., 2011; 史敏晶等， 2012； Zhangetal., 2015; Wuetal., 2016； Lestarietal., 2018)，并且建立了機械傷害與茉莉酸信號在誘導(dǎo)乳管分化之間的關(guān)系(Wuetal., 2002; Tianetal., 2003; 2015)。

橡膠樹萌條第一伸長單位(extension unit 1, EU1)的莖皮中通常僅有初生乳管(吳繼林等， 2000； 史敏晶等， 2012)，但對其進行機械刮傷處理后能在受傷部位誘導(dǎo)次生乳管的分化(Wuetal., 2002; Tianetal., 2003； 2015)?；诖耍緦嶒炇医⒘艘惶子行У臋C械傷害誘導(dǎo)萌條次生乳管分化的試驗系統(tǒng)，Yu等(2008)利用該系統(tǒng)對多份野生種質(zhì)萌條的次生乳管分化進行了初步研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)次生乳管分化能力在不同野生種質(zhì)間存在明顯差異，并且分化能力高低與大樹的膠乳產(chǎn)量顯著正相關(guān)。魏克漢種質(zhì)因產(chǎn)量高、綜合性狀好而成為橡膠樹栽培品種的主要來源(Clement-Demangeetal., 2007)，對其苗期次生乳管分化能力進行研究具有更大意義，但目前尚未見相關(guān)內(nèi)容報道。鑒于此，本研究分析不同的魏克漢種質(zhì)萌條經(jīng)機械傷害處理后次生乳管的分化特征，以期為魏克漢種質(zhì)的鑒定和評價以及橡膠樹產(chǎn)量育種雜交后代的早期選擇提供一個有效指標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料 魏克漢種質(zhì)種植于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所國家橡膠樹種質(zhì)資源圃(海南儋州寶島新村)同一地塊上，選取其中304份種質(zhì)(表1、表2)，每份種質(zhì)至少選取3株長勢良好的植株。植株每年被鋸干修剪，在修剪的植株上由潛伏芽長出新的萌條。每植株中選取1枝頂芽處于穩(wěn)定期的健康新生萌條。

1.1.2 主要試劑和儀器 制備石蠟切片所需的乙醇、正丁醇、冰醋酸、二甲苯為國產(chǎn)分析純，石蠟為生物組織切片專用。切片機為Leica RM2235型旋轉(zhuǎn)切片機，成像顯微鏡為德國Leica DMLB型光學(xué)顯微鏡。

表1 75份國外引種的魏克漢種質(zhì)Tab.1 75 accessions of Wickham germplasms introduced from abroad

表2 229份我國自主選育的魏克漢種質(zhì)Tab.2 229 accessions of Wickham germplasms selected and bred by China

續(xù)表2 Continued

種質(zhì)名稱 Germplasm name大嶺64-36-96 Daling64-36-96熱墾193 Reken193熱研87-4-19 Reyan87-4-19云研911 Yunyan911大嶺64-6-64 Daling64-6-64熱墾194 Reken194熱研87-4-51 Reyan87-4-51云研95-3 Yunyan95-3大嶺68-35 Daling68-35熱墾501 Reken501熱研87-6-5 Reyan87-6-5云研95-4 Yunyan95-4大嶺68-36 Daling68-36熱墾502 Reken502熱研8-79 Reyan8-79云研95-6 Yunyan95-6大嶺68-38 Daling68-38熱墾508 Reken508熱研8-79(幼) Renyan8-79(juvenile)云研95-7 Yunyan95-7大嶺989 Daling989熱墾509 Reken509熱研88-13 Reyan88-13云研95-8 Yunyan95-8德墾22 Deken22熱墾514 Reken514熱研8-9(多倍體) Reyan8-9(polyploid)云研95-9 Yunyan95-9東試8-07-3 Dongshi8-07-3熱墾515 Reken515熱研9-3 Reyan9-3云研IRCA331 YunyanIRCA331光亮1 Guangliang1熱墾516 Reken516熱研9-4 Reyan9-4云研PB86 YunyanPB86光亮2 Guangliang2熱墾523 Reken523熱研99-2 Reyan99-2湛試218-6 Zhanshi218-6廣西6-68 Guangxi6-68熱墾524 Reken524熱研B148 ReyanB148湛試312-10 Zhanshi312-10桂21(多倍體) Gui21(polyploid)熱墾525 Reken525熱研B259 ReyanB259湛試327-13 Zhanshi327-13桂研77-1 Guiyan77-1熱研 7-33-97 Reyan7-33-97熱研FO(多倍體) ReyanFO(polyploid)湛試350-1 Zhanshi350-1桂研77-11-23(多倍體)Guiyan77-11-23 (polyploid)熱研0-18-2 Reyan0-18-2熱研預(yù)測24(多倍體)Reyanyuce24(polyploid)湛試359-3 Zhanshi359-3桂研81-8 Guiyan81-8熱研10-14-38 Reyan10-14-38色寶1 Sebao1湛試366-2 Zhanshi366-2桂研D2(多倍體) Guiyan D2(polyploid)熱研11-22-63 Reyan11-22-63色寶2 Sebao2湛試393-1 Zhanshi393-1桂研P1 Guiyan P1熱研11-23-65 Reyan11-23-65上游8 Shangyou8湛試584-1 Zhanshi584-1桂研預(yù)測24(多倍體)Guiyanyuce24(polyploid)熱研11-5-14 Reyan11-5-14少花 Shaohua湛試603-1(幼)Zhanshi603-1(juvenile)海墾1 Haiken1熱研13-119 Reyan13-119泰1 Tai1湛試603-1 Zhanshi603-1海墾2 Haiken2熱研14-14 Reyan14-14天任31-45 Tianren31-45湛試8-67-3 Zhanshi8-67-3海墾3 Haiken3熱研14-20 Reyan14-20天任93-114 Tianren93-114針1(花4)Zhen1(hua4)海墾4 Haiken4熱研1-8 Reyan1-8文昌11 Wenchang11針選2 Zhenxuan2海墾6 Haiken6熱研21-26 Reyan21-26文昌147 Wenchang147合口3-11 Hekou3-11熱研2-14-39 Reyan2-14-39文昌162 Wenchang162紅山67-15 Hongshan67-15熱研217 Reyan217文昌193 Wenchang193

1.2 試驗方法

1.2.1 萌條莖皮的機械傷害處理 在維管形成層活動旺盛的8月，于健康萌條第一伸長單位(EU1)無真葉生長的綠色莖皮上，選取間隔至少5 cm的2塊無傷痕、光滑區(qū)域，用單面刀片進行機械傷害處理，即刮去表皮和皮層，大小約0.5 cm×1 cm，陽光下暴曬至少2 h。刮傷5天和10天后分別采集2個部位的莖皮，深至木質(zhì)部，制備石蠟切片。

1.2.2 光學(xué)顯微切片的制備 材料采集后分割，并經(jīng)80%(V/V)乙醇固定24 h，乙醇梯度脫水，碘-溴冰醋酸試劑60 ℃處理36 h，乙醇脫水后經(jīng)正丁醇透明，石蠟包埋，具體方法參見史自強等(1965)方法并稍作修改。莖皮橫切，切片厚度10 μm，二甲苯脫蠟后固綠染色1 h，中性樹膠封片。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

光學(xué)顯微鏡下觀察莖皮橫切面切片并成像，統(tǒng)計每份切片次生乳管分化情況，采用Excel 2003軟件制作圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 機械傷害后5 天不同種質(zhì)萌條次生乳管的分化

自然條件下，橡膠樹萌條的第一伸長單位(EU1)的莖皮中僅有初生乳管。在次生韌皮部外側(cè)，初生乳管散在分布，排列不規(guī)則。機械傷害誘導(dǎo)分化出的次生乳管，緊靠維管形成層次生韌皮部一側(cè)成排規(guī)則分布(圖1A)，很容易和初生乳管區(qū)別開來。

機械傷害后5天，在304份魏克漢種質(zhì)中，有95份種質(zhì)在所采集的3份重復(fù)材料中都觀察到成列的次生乳管，占總種質(zhì)數(shù)的31.25%。新分化的次生乳管染色清晰，排列較整齊(圖1A)，其中有38份種質(zhì)不僅分化出完整的乳管列，而且乳管已經(jīng)生長到較大狀態(tài)或者出現(xiàn)密集乳管，分別是BPM24、FX3899、IAN873 rejuvenation、KRS46、LCB1320、PB255、PB310、PB86、PR107、PR261、RRIC110、RRIC22、RRIC36、RRII118、RRIM501、RRIM600、RRIM803、保亭23-274-1、保亭155、保亭235、保亭3406、大豐95、大豐99、大嶺17-48、大嶺21-38、大嶺21-65、大嶺64-36-96、大嶺68-35、海墾1、海墾2、海墾4、南俸37、熱墾524、熱墾525、熱研64、熱研87-6-5、熱研8-79和文昌33-24。這些種質(zhì)對機械傷害很敏感，能夠快速、高效地分化出次生乳管。

172份魏克漢種質(zhì)在所采集的3份重復(fù)材料中只有部分出現(xiàn)次生乳管分化，或者分化出的次生乳管細胞小、乳管列不完整(圖1B)，占總種質(zhì)數(shù)的56.58%，其代表性種質(zhì)有IAN6645、RRIM707、桂研D2(多倍體)、熱墾523、熱研7-33-97、湛試603-1(幼)等。

余下37份種質(zhì)對機械傷害不敏感，5天后尚未觀察到次生乳管分化(圖1C)，占總種質(zhì)數(shù)的12.17%，其代表性種質(zhì)有IAN2878、熱研9-4、熱研78-11-66等。

綜上可知，不同魏克漢種質(zhì)對機械傷害的應(yīng)答反應(yīng)快慢和強弱不同，大部分種質(zhì)在機械傷害處理后5天次生乳管分化不明顯(圖1D)，可見次生乳管的形成需要更長的時間。

圖1 機械傷害后5天魏克漢種質(zhì)萌條次生乳管的分化情況Fig.1 The secondary laticifer differentiation of Wickham germplasm shoots 5 days after mechanical woundingA： RRIC110分化完整的次生乳管列； B： 熱墾523分化不完整次生乳管列； C： IAN2878無次生乳管分化； D： 魏克漢種質(zhì)次生乳管不同分化能力的比例； E： 38份高效分化種質(zhì)在不同來源和系列種質(zhì)中的分布。Ca： 形成層。紅色箭頭示次生乳管。A: Full secondary laticifer differentiation of RRIC110; B: Partial secondary laticifer differentiation of Reken523; C: No secondary laticifer differentiation of IAN2878; D: The ratio of different differentiation ability in Wickham germplasm; E: The distribution of 38 efficient differentiation germplasms in different series. Ca: Cambium. The red arrow, secondary laticifers.

根據(jù)來源不同，魏克漢種質(zhì)可分為國外引種和我國自主選育兩大類。機械傷害后5天分化次生乳管效果最好的38份種質(zhì)在不同來源和不同系列種質(zhì)中的占比不同(圖1E)。從國外引種的75份種質(zhì)中，有17份種質(zhì)對機械傷害響應(yīng)快，分化次生乳管能力強，屬高效分化種質(zhì)，占國外引種數(shù)的23%。我國自主選育的229份種質(zhì)中，僅有21份種質(zhì)受機械傷害后高效分化次生乳管，占比約為9%，明顯低于國外引種種質(zhì)的比例。自主選育種質(zhì)中不同系列表現(xiàn)明顯不同，其中海南選育的海墾、保亭、大嶺系列高效分化次生乳管的種質(zhì)比例較高，均超過29%； 其次為大豐、南俸、熱墾、文昌和熱研系列； 云研、湛試、桂研、化州系列以及其他由少數(shù)種質(zhì)(同系列少于5份種質(zhì))合并的系列則未發(fā)現(xiàn)在刮傷后5天有分化效果好的種質(zhì)。

2.2 機械傷害后10 天不同種質(zhì)萌條次生乳管的分化

機械傷害后10天，在304份魏克漢種質(zhì)中，有265份種質(zhì)在所采集的3份重復(fù)材料中都分化出了成列的次生乳管，占總種質(zhì)數(shù)的87.17%，明顯高于機械傷害后5天的比例。在這265份種質(zhì)中有113份種質(zhì)次生乳管分化效果好，出現(xiàn)密集乳管或者1列以上的乳管，其中又以IAN873 rejuvenation、PG1、PR107、保亭235、保亭3410、大豐117、大嶺21-38、大嶺68-35、大嶺989、南華12、熱墾525、熱研7-33-97、熱研11-5-14、熱研4、熱研49、熱研6、熱研64、徐育3、云研95-4、湛試603-1(幼)、大豐95(幼)和泰1共22份種質(zhì)次生乳管分化效果最好，乳管列數(shù)至少為2列，乳管大且染色深(圖2A)。

37份種質(zhì)在所采集的3份重復(fù)材料中僅有部分分化出次生乳管，且尚未形成完整連續(xù)的乳管列(圖2B)，占總種質(zhì)數(shù)的12.17%，其代表性種質(zhì)有IAN2829、PB217、PR305、RRIM725、熱研7-45、湛試8-67-3等。僅2份種質(zhì)未檢測到次生乳管分化(圖2C)，分別是熱研78-11-66和色寶2，占總種質(zhì)數(shù)的0.66%。由此可見，刮傷后10天，絕大多數(shù)種質(zhì)(高于87%)莖皮中能分化出1列及以上的次生乳管，分化能力較刮傷后5天明顯增強(圖2D)。

對刮傷后10天高效分化次生乳管的113份種質(zhì)進行單獨分析發(fā)現(xiàn)，其在不同來源或者不同系列種質(zhì)中的占比也明顯不同(圖2E)。從國外引種的75份種質(zhì)中，有25份種質(zhì)分化次生乳管的能力強，占國外引種數(shù)的33.33%。我國自主選育的229份種質(zhì)中，高效分化次生乳管的種質(zhì)有88份，占比達38.43%，其中保亭、大豐、海墾、南俸系列高效分化次生乳管的種質(zhì)比例較高，占所選系列種質(zhì)數(shù)的60%以上； 其次為湛試、大嶺、文昌、云研和熱墾系列，占所選系列種質(zhì)數(shù)的40%以上； 熱研、化州和桂研系列中高效分化次生乳管的種質(zhì)占所選系列種質(zhì)數(shù)的比例分別為26.67%、16.67%和14.29%，相對較低； 其他系列合并的38份種質(zhì)中有11份高效分化次生乳管的種質(zhì)，占比為28.95%。相較刮傷后5天的次生乳管分化結(jié)果，我國自主選育的魏克漢種質(zhì)在刮傷后10天高效分化次生乳管的比例提高，分化能力明顯加強。

對刮傷后10天次生乳管分化效果最優(yōu)異的22份種質(zhì)進行分析發(fā)現(xiàn)，國外引種的75份種質(zhì)中僅有3份優(yōu)異，占引種比例的4%； 而我國自主選育的229份種質(zhì)中次生乳管分化優(yōu)異的種質(zhì)有19份，占比約8.3%，明顯高于國外引種種質(zhì)(圖2F)。我國自主選育的不同種質(zhì)系列中具有優(yōu)異分化次生乳管的種質(zhì)比例差別也較大，優(yōu)異種質(zhì)占比較高的系列依次是海南選育的大豐、保亭、大嶺和熱研，均為10%以上； 其次為湛試、熱墾、云研系列，比例分別為9.09%、5%和3.45%； 海墾、南俸、文昌、化州和桂研系列中未檢測到； 其他系列合并的38份種質(zhì)中有3份優(yōu)異分化的種質(zhì)(圖2G)。由以上結(jié)果可知，保亭和大豐系列在機械傷害后10天次生乳管分化的表現(xiàn)最好； 熱研系列在機械傷害后10天具有優(yōu)異次生乳管分化的種質(zhì)數(shù)量比例相較于其他系列有明顯提升，表明該系列對機械傷害反應(yīng)強烈，但次生乳管分化需要的時間也較長； 化州和桂研系列在機械傷害后10天次生乳管誘導(dǎo)效果依舊較差，其對傷害的反應(yīng)不敏感。

圖2 機械傷害后10天魏克漢種質(zhì)萌條次生乳管的分化情況Fig.2 The secondary laticifer differentiation of Wickham germplasm shoots 10 days after mechanical woundingA:熱墾525分化多列次生乳管； B: PR305分化不完整的1列次生乳管； C: 熱研78-11-66無次生乳管分化； D:魏克漢種質(zhì)次生乳管不同分化能力的比例； E: 113份高效分化種質(zhì)在不同來源種質(zhì)中的分布； F: 22份優(yōu)異分化種質(zhì)在國外引種和國內(nèi)選育種質(zhì)中的比例； G: 22份優(yōu)異分化種質(zhì)在不同來源系列種質(zhì)中的分布。Ca: 形成層。紅色箭頭示次生乳管。A: Multirow secondary laticifer differentiation of the Reken525; B: Partial secondary laticifer differentiation of PR305; C: No secondary laticifer differentiation of Reyan78-11-66; D: The ratio of different differentiation ability in Wickham germplasm; E: The distribution of 113 efficient differentiation germplasms in different series; F: The ratio of 22 superior differentiation germplasms in alien and domestic source respectively; G: The distribution of 22 superior differentiation germplasms in different series. Ca: Cambium. The red arrow, secondary laticifers.

2.3 機械傷害誘導(dǎo)魏克漢種質(zhì)萌條分化次生乳管的不同類型

由萌條第一伸長單位莖皮受傷害后5天和10天誘導(dǎo)出的次生乳管分化結(jié)果可知，不同種質(zhì)受傷害后誘導(dǎo)分化次生乳管的快慢和強弱明顯不同。受傷害后5天能分化出成列次生乳管的種質(zhì)對傷害較為敏感，10天才分化出成列次生乳管甚至不分化乳管的種質(zhì)對傷害反應(yīng)較為遲鈍。有的種質(zhì)隨著時間延長次生乳管分化進一步加強，10天的誘導(dǎo)效果明顯強于5天(至少多出1列乳管)，即形成疊加效果； 但有的種質(zhì)10天與5天的誘導(dǎo)效果沒有明顯變化。對比受傷害后5天和10天的誘導(dǎo)效果，可將魏克漢種質(zhì)響應(yīng)機械傷害分化次生乳管的能力大致分為4種類型： 1) 敏感型，即受傷害后5天誘導(dǎo)出成列次生乳管，10天后分化沒有明顯增強(圖3A、A1)，其代表性種質(zhì)有PB86、RRIM110、保亭933、海墾1、海墾2、熱墾524、熱研43等； 2) 敏感疊加型，即受傷害后5天誘導(dǎo)出成列次生乳管，10天后明顯增加乳管列數(shù)，分化顯著加強(圖3B、B1)，其代表性種質(zhì)有PR107、RRIM600、大豐95(幼)、大豐99、大豐1359、熱墾525、熱研8-79、熱研87-6-5、熱研64、保亭155、保亭235、大嶺68-35等； 3) 遲緩型，即受傷害后5天無成列次生乳管分化，10天后分化效果仍無明顯變化(圖3C、C1)，其代表性種質(zhì)有熱研3、PR305、熱研8-333、熱研9-4、熱研78-11-66、熱研70、色寶2等； 4) 遲緩疊加型，即受傷害后5天無成列次生乳管分化(少于1列)，10天后分化效果顯著增強，甚至分化出多列乳管(圖3D、D1)，其代表性種質(zhì)有PG1、保亭911、南華12、熱研7-33-97、徐育3、湛試603-1(幼)、IAN873 rejuvenation、保亭23-274-1、保亭3410、大嶺17-162、大豐117等。

圖3 機械傷害誘導(dǎo)魏克漢種質(zhì)次生乳管分化的4種類型Fig.3 Four types of secondary laticifer differentiation induced by mechanical wounding in Wickham germplasmA-D: 分別為敏感型的保亭933、敏感疊加型的熱研8-79、 遲緩型的色寶2以及遲緩疊加型的熱研7-33-97于傷害誘導(dǎo)后5 天次生乳管的分化情況； A1-D1: 分別為保亭933、熱研8-79、色寶2以及熱研7-33-97四種類型于傷害誘導(dǎo)后10天次生乳管的分化情況。Ca:形成層。紅色箭頭示次生乳管;藍色箭頭示初生乳管。A-D: Secondary laticifer differentiation 5 days after mechanical wounding in the sensitivity type Baoting933, sensitivity-sustainability type Reyan8-79, hysteresis type Sebao2, and hysteresis-sustainability type Reyan7-33-97 respectively; A1-D1: Secondary laticifer differentiation 10 days after mechanical wounding in the Baoting933, Reyan8-79, Sebao2, and Reyan7-33-97 respectively. Ca: Cambium. The red arrow, secondary laticifers; the blue arrow, primary laticifers.

敏感疊加型和遲緩疊加型種質(zhì)能分化出更多的次生乳管，是篩選優(yōu)良種質(zhì)的主要來源。選擇敏感疊加型和遲緩疊加型的代表性種質(zhì)43份(表3)，對其育種來源進行分析。結(jié)果表明，海南選育的疊加型種質(zhì)比例最高，占61%； 其次為國外引種種質(zhì)，約占23%； 云南和廣東選育的種質(zhì)中優(yōu)異疊加型種質(zhì)比例相對較少，都低于10%(圖4)。這種不同區(qū)域來源種質(zhì)次生乳管分化能力差異明顯的原因可能與不同區(qū)域的育種主要目標(biāo)有關(guān)。海南主要以高產(chǎn)為目標(biāo)，對國外種質(zhì)的引種也是基于高產(chǎn)而進行的，而廣東和云南育種則主要考慮抗寒等多種逆境因素。

3 討論

巴西橡膠樹天然橡膠產(chǎn)量的3個限制因子分別為次生乳管的數(shù)量、2次割膠期間膠乳的再生能力以及排膠時間的長短(郝秉中等， 2004)。自然條件下，橡膠樹樹干中次生乳管數(shù)量與天然橡膠產(chǎn)量顯著正相關(guān)(Gomez， 1982)，并具有遺傳特性，因此選育出次生乳管分化能力強的品種一直是橡膠樹育種工作中的重點。

表3 敏感疊加型和遲緩疊加型的代表性種質(zhì)Tab.3 The representative germplasms of sensitivity-sustainability type and hysteresis-sustainability type

圖4 次生乳管分化疊加型代表性種質(zhì)不同來源的比例Fig.4 The ratio of germplasm with sustainability type secondary laticifer differentiation in different sources

郝秉中等(1982)首次發(fā)現(xiàn)割膠能夠誘導(dǎo)橡膠樹成齡大樹樹干中次生乳管的分化，并且割膠樹與停割樹中新形成的次生乳管數(shù)量具有顯著差異； 于俊紅等(2007)發(fā)現(xiàn)割膠促進橡膠樹次生乳管分化是因為割膠顯著提高了維管形成層細胞分化次生乳管的頻率。由于橡膠樹收獲膠乳產(chǎn)量是通過割膠即一種周期性割傷樹皮使之流出膠乳的方式來進行的，機械傷害在橡膠樹生產(chǎn)中持續(xù)存在，因此割膠后誘導(dǎo)次生乳管的分化能力對橡膠樹膠乳產(chǎn)量的影響比橡膠樹自然條件下分化次生乳管的能力對天然橡膠產(chǎn)量的影響更大，在育種種質(zhì)篩選中應(yīng)當(dāng)起到更重要的作用。Chen等(2016)對200多份橡膠樹雜交后代在3～4齡時進行試割(首次遭受割膠)時發(fā)現(xiàn)，試割誘導(dǎo)的次生乳管分化能力在不同雜交后代中存在明顯差異，并且是一種穩(wěn)定的遺傳特征，試割后產(chǎn)量高的植株都是誘導(dǎo)乳管分化能力強的種質(zhì)，證明利用割膠傷害誘導(dǎo)橡膠樹次生乳管的分化能力來篩選高產(chǎn)種質(zhì)的可行性。

當(dāng)前，橡膠樹育種周期長達30年，判斷是否為高產(chǎn)種質(zhì)主要通過割膠后收集的膠乳干膠產(chǎn)量高低來衡量。膠乳干膠產(chǎn)量是一個綜合性狀，以此為依據(jù)篩選種質(zhì)容易漏選次生乳管數(shù)量多、產(chǎn)膠潛力大但排膠不通暢的種質(zhì)。為了提高育種效率，縮短育種年限，并避免漏選優(yōu)良種質(zhì)，對橡膠樹苗期誘導(dǎo)性次生乳管的分化能力進行研究并建立與成齡割膠樹產(chǎn)膠能力之間的關(guān)系具有重要意義。Yu等(2008)對63份1981’ IRRDB 野生種質(zhì)苗期的次生乳管分化能力與相應(yīng)的大樹產(chǎn)膠量之間的關(guān)系進行了研究，認為二者呈正相關(guān)。本研究以橡膠樹核心種質(zhì)——魏克漢種質(zhì)為研究對象，評價鑒定了其萌條受傷害后誘導(dǎo)性次生乳管分化的能力，不僅證明了這種分化能力具有種質(zhì)特異性，而且發(fā)現(xiàn)次生乳管分化在一定時間內(nèi)存在持續(xù)疊加現(xiàn)象。疊加型分化種質(zhì)具有極強的乳管分化能力，生產(chǎn)中廣為栽培的高產(chǎn)品種，如PB86、PR107、RRIM600、大豐99、熱墾525、熱研8-79、PG1、熱研7-33-97都是疊加型分化，其中PR107是典型的排膠不暢的高產(chǎn)品種，不能采用常規(guī)育種產(chǎn)量篩選的方法來獲得，但是利用萌條誘導(dǎo)性次生乳管分化能力這一體系能很好地將該品種篩選出來?？梢姡ㄟ^苗期誘導(dǎo)分化次生乳管能力這一性狀來預(yù)測和篩選優(yōu)良種質(zhì)是完全可行的。相對于大樹割膠傷害誘導(dǎo)次生乳管分化的體系，萌條系統(tǒng)需要的人力、物力更少，更易操作，種質(zhì)鑒定的時間也可大幅提前。

鑒于疊加型種質(zhì)分化次生乳管需要更長的時間，所以在利用萌條分化系統(tǒng)時需要給予10天或者更長的傷害后處理時間，由此才能獲得準(zhǔn)確的種質(zhì)鑒定和篩選結(jié)果，避免漏選遲緩疊加型的優(yōu)良種質(zhì)。

本研究發(fā)現(xiàn)，次生乳管分化能力強的疊加型種質(zhì)主要來自海南，其次來自國外引進種質(zhì)，這可能與海南長期有目的地定向高產(chǎn)選育種有關(guān)，引進國外種質(zhì)也是根據(jù)干膠產(chǎn)量高低進行選擇的。由于產(chǎn)量高低與乳管數(shù)量密切相關(guān)，所以產(chǎn)量選擇對次生乳管多少也有一定的選擇作用，但是因為產(chǎn)量育種同時考慮了抗逆等多種因素，所以產(chǎn)量這一綜合指標(biāo)不能完全反映次生乳管的分化能力，試割測產(chǎn)等傳統(tǒng)方法不能取代對次生乳管分化能力的獨立分析。云南、廣東的育種篩選除干膠產(chǎn)量外主要考慮抗寒等逆境因素，故其培育的種質(zhì)在乳管分化能力上的表現(xiàn)普遍不如海南。目前，在云南大面積推廣的橡膠樹品種云研77-2和77-4的產(chǎn)量都低于熱研8-79和熱研7-33-97，萌條誘導(dǎo)性乳管分化能力也一般?？梢?，本研究的預(yù)測結(jié)果與生產(chǎn)實際相吻合。在育種工作中，只有對誘導(dǎo)性次生乳管分化能力以及逆境抗性等性能指標(biāo)進行單獨篩選，然后進行優(yōu)勢聚合，才能真正挖掘出產(chǎn)膠潛能高的橡膠樹品種。

4 結(jié)論

機械傷害能夠誘導(dǎo)魏克漢種質(zhì)萌條莖皮的受傷部位分化出次生乳管，不同種質(zhì)對傷害的反應(yīng)快慢和強弱程度不同，具有明顯的種質(zhì)特征。機械傷害處理后5天可用來篩選次生乳管分化敏感的種質(zhì)，而傷害后10天能讓次生乳管得到充分的分化和發(fā)育，篩選出遲緩型的種質(zhì)。本研究首次提出將次生乳管分化能力分為4種類型，目前生產(chǎn)上公認的橡膠樹高產(chǎn)品種的乳管分化能力基本屬于敏感疊加型或遲緩疊加型，疊加型分化種質(zhì)可能是未來篩選優(yōu)良品種的主要來源。本研究不僅可為魏克漢種質(zhì)鑒定和評價奠定基礎(chǔ)，也可為橡膠樹產(chǎn)量育種雜交后代的早期選擇提供一個有效指標(biāo)。