趙 瑞，沈永寶

(1.南京林業(yè)大學(xué)，南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210037；2.國家林業(yè)局南方林木種子檢驗中心，江蘇 南京 210037)

扦插育苗是指根據(jù)植物細胞的全能性，選用植物的營養(yǎng)器官，如根、葉、枝等的一部分作為繁殖材料，插入土壤、泥炭、蛭石等基質(zhì)中，生長成獨立、完整個體的無性繁殖方法。根據(jù)扦插季節(jié)，扦插分為春插、夏插，秋插、冬插；根據(jù)插條的木質(zhì)化程度不同，又可分為硬枝扦插和嫩枝扦插。木本植物由于細胞的幼嫩程度及其分裂能力的差異，嫩枝扦插的成活率往往高于硬枝扦插[1]。與嫁接、組織培養(yǎng)等其他無性繁殖方法相比，扦插具有繁殖速度快、質(zhì)量高，能有效調(diào)節(jié)和利用樹木的階段發(fā)育規(guī)律等特點[2]，因此扦插繁殖對林木種苗生產(chǎn)有極其重要的意義。

隨著無性系林業(yè)的發(fā)展及對無性繁殖技術(shù)研究的不斷加深，扦插繁殖這一無性繁殖技術(shù)逐漸得到世界各國的關(guān)注[3]。本文論述了影響扦插繁殖的內(nèi)外因素，內(nèi)部因素包括樹種遺傳差異、插穗的生理年齡、插穗規(guī)格等，外部因素如扦插時間、插穗處理方法、扦插基質(zhì)、光照、濕度等。分析了扦插生理生化研究如營養(yǎng)物質(zhì)、酶活性等與扦插生根的關(guān)系。最后，分子生物學(xué)方面，論述了基因組學(xué)、比較基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等學(xué)科發(fā)展對扦插的影響。

1 影響扦插生根的因素

1.1 樹種遺傳差異

決定扦插生根難易程度的重要因素是樹種本身的遺傳性差異[1]。Almehdi等研究表明，扦插成活率與樹種的遺傳特性密切相關(guān)[4]。不同樹種由于遺傳差異，其在基因組成、形態(tài)構(gòu)造、生長發(fā)育規(guī)律、抗逆性等方面均可能有所不同。因此不同樹種根據(jù)生根的難易程度，可分為極易生根類、易生根類、較難生根類、極難生根類[5]。

樹種本身的基因差異是決定遺傳差異的根本因素。不同樹種生根能力差異很大，即使同一樹種，不同品種、無性系間扦插生根也存在差異。難生根樹種，如沉香(Aquilariaagallocha)[6]、蒙古櫟(Quercusmongolica)[7]等扦插生根相對困難，需要采取其他促根措施輔助生根，但對于易生根樹種，如柳樹(SalixbabylonicaLinn.)、木槿(HibiscussyriacusLinn.)，則容易成活。不同椴樹扦插生根差異迥異，椴樹(Tiliatuan)、糠椴(Tiliamandshurica)為較難生根樹種，而蒙椴(Tiliamongolica)生根較易[8-9]。李曉欣等[10]認為，榆屬(Ulmus)植物不同種源之間扦插生根能力差異明顯，家榆(UlmuspumilaL.)生根最易，而旱榆(Ulmusglaucescens)屬于難生根樹種。唐強等[11]通過對紅毛椿(Toonaciliatavar.pubesens)十個無性系的扦插繁殖研究發(fā)現(xiàn)，毛紅椿以TC 01無性系生根率最高，達93%，根系效果指數(shù)最好，達36.5(根系效果指數(shù)R=(Lmr)/n，L不定根平均根長，m不定根數(shù)量，r生根率，n生根插條數(shù))。油橄欖[12](Oleaeuropaea)不同主栽品種間的根系生長狀況及生根率也存在顯著差異。

1.2 插 穗

1.2.1插條生理年齡

插條的生理年齡是影響扦插的生根關(guān)鍵因素之一，包括采穗母樹的年齡和插條自身的年齡。隨著樹木年齡的增加插穗內(nèi)促進不定根發(fā)生的內(nèi)源激素水平、非結(jié)構(gòu)碳水化合物含量及細胞再生能力等都大大降低，生根抑制劑含量也會隨著樹齡的增加而增加，這種現(xiàn)象被稱為年齡效應(yīng)[13]。

國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，隨著母樹年齡的增加，插穗生根率呈現(xiàn)下降趨勢[14-16]。Browne等[15]在不同樹齡加拿大葉松(Pinusbanksiana)扦插繁殖中發(fā)現(xiàn)，十年生母樹插穗成活率遠低于二或三年生的。樹齡越小的日本落葉松[17](Larixjaponica)插穗愈傷組織形成和幼根出現(xiàn)的時間越早，生根率越高，根系后期發(fā)育也越好。Husen研究表明，一年生扁擔(dān)桿(Grewiabiloba)插穗生根率明顯高于五年生的[18]。李俊南等認為，薄殼山核桃(Caryaillinoinensis)扦插繁殖的母樹年齡為二年生最佳，大于二年生扦插生根率顯著下降[19]。歐洲刺柏(Juniperuscommunis)[20]、香樟(Cinnamomumplatyphyllum)[21]、青海云杉(Piceacrassifolia)[22]等也表現(xiàn)出類似的結(jié)果。大部分木本植物都表現(xiàn)出隨著母樹年齡的增加，插穗生根能力越差，即使相同的樹種、品種，不同樹齡采集的嫩枝，其生理年齡也有極大的差異。因此應(yīng)注意插穗的生理年齡問題，生理年齡越小，越容易扦插成活。實際情況中，不同樹齡、每株植株的不同部位、乃至每條半木質(zhì)化插條的上下段，其生理年齡都會存在不同程度差異，但并沒有明確的劃分方式。

1.2.2插穗規(guī)格

插穗規(guī)格對扦插生根也有一定的影響，包括插穗的長短、粗度及插穗上的留葉量、留芽量等。不同樹種，插穗長短、粗度要求也不同。插穗越長其內(nèi)部所含營養(yǎng)物質(zhì)越多，一般來說可更好地促進扦插成活，但插穗越長蒸騰就越大，極有可能導(dǎo)致在未生根前便失水死亡。Schuler研究發(fā)現(xiàn)，東方楊木(Populusdeltoides)插穗長度對其地下部生根量影響顯著，隨著插穗長度的增加，生根總數(shù)也顯著提高[23]。Singh[24]指出，長度為50 cm的紫薇(Lagerstroemiaindica)插穗的生根質(zhì)量優(yōu)于20 cm、35 cm的。但對于平歐雜種榛(Corylusheterophylla×avellana)來說，隨著嫩枝插穗長度增加，生根率逐漸降低[25]。由此可見，雖然較長插穗營養(yǎng)物質(zhì)含量多利于生根，但不適用于所有樹種。因此根據(jù)不同樹種需要合理控制插穗長度是扦插成活的關(guān)鍵。

一定范圍內(nèi)，隨著插穗的加粗，形成層的幼嫩細胞層變厚，生活能力和生根能力越強。較粗的櫸樹插穗(1.0～1.2 cm)，其愈傷組織出現(xiàn)期及生根始發(fā)期均早于櫸樹細插穗(0.6～0.8 cm)[26]。薄殼山核桃[19]在扦插中也表現(xiàn)出類似的結(jié)果。這可能是由于較粗的插穗內(nèi)含物豐富，養(yǎng)分集中，抗逆性較強，有利于愈傷組織及不定根的形成。

插穗上預(yù)留的葉和芽的數(shù)量是成活的關(guān)鍵因素之一。扦插時預(yù)留的葉片和芽可以通過光合作用為插穗生長提供能量，但是留葉量過多則會導(dǎo)致蒸騰作用過強而不利于插穗成活。曹琴等研究發(fā)現(xiàn)，留3片葉扦插的歐李(Cerasushumilis)嫩枝扦插成活率最高，不留葉的歐李插穗均無生根[27]。而鐘櫻花(Cerasuscampanulata)扦插時留半片葉成活率高于留全葉及不留葉處理，可達56.67%[28]。

掌控好適宜的插穗規(guī)格可為扦插成活提供良好的基礎(chǔ)，不同樹種扦插時可以通過對插穗長短、粗度、留葉量的試驗來進行篩選，以選出更利于生根的插穗條件。

1.3 扦插時間

根據(jù)季節(jié)差異，扦插可分為春插、夏插、秋插、冬插。扦插時間、插穗生長狀況及扦插地區(qū)氣候特點，對扦插成活均有很大影響。對大多樹種而言，春季是適宜扦插的最好季節(jié)。但對于部分樹種，冬季有保暖措施的情況下亦可進行扦插。研究發(fā)現(xiàn)，鐘櫻花在各季節(jié)的扦插成活率及生根率順序大小為春插>冬插>秋插>夏插[28]。6月中旬扦插銀杏可獲得最好的生根效果[29]。曾炳山等[30]認為，柚木(Tectonagrandis)最適宜扦插的時間為5—8月份，最高成活率可達93%。對南方紅豆杉而言，11月末最適宜其扦插，成活率可高達78%[31]。而香樟5月份扦插的生根效果優(yōu)于6、9月份[21]。在實際扦插中，應(yīng)根據(jù)植物特性及扦插地地域特點，靈活選擇扦插時間。四季扦插優(yōu)缺點如表1所示。

1.4 插穗處理方法

扦插成活的關(guān)鍵在于生根，而生根的難易除與植物本身特性有關(guān)，還與插穗的處理方法緊密相關(guān)，插穗處理方式主要有物理方法和化學(xué)方法2種。物理方法主要有黃化處理、環(huán)割、機械刻傷等。黃化處理是指在采穗前用不透光的材料對枝條進行遮光處理，使其在黑暗條件下生長一段時間，從而促進扦插生根的一種方式。早有學(xué)者指出黃化處理是通過提高插穗多胺含量，改變插穗內(nèi)生長素、有關(guān)酶、生根輔促因子和抑制因子的含量及分布以促進生根[32]。榛子(Ostryopsisdavidiana)[33]和文冠果(Xanthocerassorbifolium)[34]經(jīng)基部黃化處理后扦插生根率均得到了顯著提高。環(huán)割和機械刻傷是常用的物理方法，其通過阻斷光合產(chǎn)物的正常運輸，在處理區(qū)積累大量利于生根的營養(yǎng)物質(zhì)和內(nèi)源激素，來促進扦插生根[1]。如經(jīng)刻傷處理的圓柏(Juniperuschinensis)嫩枝插穗較不刻傷的生根率可提高26.5%～36.8%[35]，而對臭柏(Juniperussabina)，刻傷處理結(jié)合ABT1生根粉更能有效提高其插穗愈傷誘導(dǎo)率[36]。因此在不同樹種、不同材料進行扦插時，要合理選擇處理措施，考慮組合多種處理方法以促進扦插生根。

表1 不同季節(jié)扦插的適用材料及優(yōu)缺點

表2 部分木本植物化學(xué)處理方法的應(yīng)用

化學(xué)方法從樹皮水、KMNO4溶液處理再深入到各種植物生長調(diào)節(jié)劑處理。經(jīng)過植物生長調(diào)節(jié)劑處理后的插穗，尤其對難生根樹種，其生根率往往高于不做處理的插穗。營養(yǎng)元素中的大量元素、稀土元素、蔗糖溶液等也以不同形式不同程度地促進各種植物生根。目前使用化學(xué)方法進行扦插促根處理的應(yīng)用也越來越多，如：南京椴(Tiliamiqueliana)、天竺葵(Pelargoniumhortorum)、銀杏(Ginkgobiloba)、美國黑胡桃(Juglansnigra)、柳樹(Salixbabylonica)等。部分植物扦插化學(xué)處理應(yīng)用見表2。

1.5 扦插基質(zhì)

基質(zhì)的組成及其理化性質(zhì)是影響插穗生根的重要因素之一。保水透氣性好、理化性質(zhì)佳的基質(zhì)可為扦插生根提供優(yōu)良條件。扦插基質(zhì)根據(jù)其物理狀態(tài)可分為氣態(tài)基質(zhì)、液態(tài)基質(zhì)、固態(tài)基質(zhì)[5]。目前較常用的為固態(tài)基質(zhì)，有蛭石、珍珠巖、泥炭、河沙、土壤、草炭、椰糠、巖棉等。

King等研究發(fā)現(xiàn)，落羽杉(Taxodiumdistichum)扦插于珍珠巖中愈傷組織形成率可達85%，高于泥炭蘚作基質(zhì)的32%[45]。諶振等研究表明，椰糠有利于提高朱槿(Hibiscusrosa-sinensis)扦插成活率，而椰糠混合定量的河沙則有助于朱瑾扦插苗后續(xù)的生長[46]。

表3 扦插基質(zhì)優(yōu)缺點及應(yīng)用

用珍珠巖做基質(zhì)扦插大葉黃楊(Buxusmegistophylla)，生根率可達100%[47]。泥炭∶珍珠巖=1∶1混合的基質(zhì)配方最有利于楸樹(Juglansmandshurica)嫩枝扦插成活[48]。對于美國紅楓(Acerrubrum)而言，選用蛭石和珍珠巖的組合基質(zhì)效果最佳[49]。在實際的扦插育苗中，應(yīng)根據(jù)植物自身的光合特性與解剖構(gòu)造來選擇適宜的扦插基質(zhì)，必要時混合不同類型的基質(zhì)以提高扦插生根的概率。比如杜鵑紅山茶屬于旱生性的中生植物，扦插基質(zhì)保水性過高反而不利于其扦插生根[50]?，F(xiàn)總結(jié)常用基質(zhì)特性如表3所示以供參考。

1.6 光照和溫度

光照和溫度也是影響扦插生根的重要環(huán)境因子。扦插初期，插穗剛離開母體，強烈的光照會導(dǎo)致插穗迅速失水，不利于扦插生根?？稍诔跗谶m度使用遮陰網(wǎng)進行處理，保持50%左右的透光率，隨著生根進程的發(fā)展，逐漸加大透光率。而光照的強弱也間接影響著扦插溫度變化。研究表明，溫度對植物插穗生根速度有密切關(guān)系[62]，尤其是插穗切口基部的溫度。適當?shù)奶岣卟宕矞囟扔欣谇げ迳?，生產(chǎn)上有通過在插床內(nèi)鋪置電熱絲、使用加熱溫床等來提高插穗下部的溫度。李金平等[63]研究發(fā)現(xiàn)，使用28 ℃的電熱溫床對無花果進行催根處理可促進插穗的生根進程。美國山核桃硬枝扦插時，保持(25±2)℃的基質(zhì)溫度及(13±2)℃的空氣溫度最利于其插穗生根[64]。大部分樹種的扦插生根都需要有一個最適宜溫度，一般插穗生根需要的溫度比栽培母株高 2～3 ℃。在一定范圍內(nèi)，隨著光照及溫度的升高，插穗呼吸作用增強，消耗掉大量的養(yǎng)分，反而不利于插穗成活。此外，高溫環(huán)境下容易發(fā)生病害，影響生根進程。低溫則有相反的效果，如使生理活動減弱，延遲愈合生根等。因此，掌握適宜的扦插溫度的同時也要采取相應(yīng)的解決措施，以獲得這2種作用間的平衡，獲取最適宜的溫度。

1.7 濕 度

基質(zhì)濕度和空氣濕度同樣可以影響扦插的成活率。插穗從母體分離后水分容易失衡，要保證插條不在發(fā)根前死亡需要及時供給枝穗和葉片水分。所以扦插時應(yīng)保持插床濕潤，土壤水分一般保持在田間持水量的60%～80%，以保證插穗正常吸水[65]。同時也要注意排水通暢，以防積水導(dǎo)致插穗腐爛。在實際生產(chǎn)中，人們?yōu)榱嗣烙^，水泥砌造扦插池，甚至用瓷磚鋪裝扦插池，大大忽略了扦插池的正常排水功能，導(dǎo)致積水時有發(fā)生。這便大大增加了插穗腐爛的可能，使之前的種種準備付諸東流。所以實際應(yīng)用中扦插池的建造要以實用便捷為主。對于生根所需時間較長的難生根樹種，在注意排水通暢的同時要保持適宜的插床濕度，以保持插穗基部活力[66]。

在關(guān)注基質(zhì)水分的同時也應(yīng)該注意保持適宜的空氣濕度，這可以通過使用噴霧來實現(xiàn)。如果空氣濕度過低，插穗切口及葉片容易迅速失水，不能保證插穗內(nèi)的水分平衡，容易造成插穗失水萎蔫；但濕度也不宜太大，否則容易導(dǎo)致插穗腐爛。扦插初期要求空氣相對濕度較大的環(huán)境，也要避免濕度的急劇性變化，空氣相對濕度保持90%以上最好[67]。而扦插初期基質(zhì)的濕度過大則會在生根前導(dǎo)致插穗腐爛變質(zhì)。在實際生產(chǎn)中，控制好適宜的基質(zhì)濕度和空氣濕度至關(guān)重要。

2 林木扦插生理生化及分子生物學(xué)研究

隨著林木扦插繁殖的相關(guān)研究不斷深入，研究重點逐漸從細胞水平深入到分子生物學(xué)水平。從生根解剖學(xué)試驗如石蠟切片的制作來探究扦插生根類型，到對植物激素相關(guān)基因、細胞周期相關(guān)基因、細胞壁組成相關(guān)基因的鑒定分析。植物基因組學(xué)、比較基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等學(xué)科的迅速發(fā)展及分子生物學(xué)試驗技術(shù)的不斷突破，為植物扦插中不定根形成機理的研究提供了有效手段和新依據(jù)。

表4 部分涉及植物生根的基因

2.1 插穗內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)與扦插生根的相關(guān)性

扦插生根是一個高耗能的過程，其主要受到碳水化合物及氮素化合物的影響。碳水化合物作為插穗體內(nèi)重要的基本能量來源除了維持插穗的生存外，其氧化分解代謝所產(chǎn)生的大量能量能有效促進細胞的分裂與分化，影響不定根的形成[68]。眾多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，當植物體內(nèi)碳水化合物，尤其是可溶性糖含量相對提高時，可顯著利于插穗生根[69-71]。也有學(xué)者指出，碳水化合物和氮素化合物的比值(C/N比)可以更好地反映插穗生根能力[72]。在柚木、櫸樹等物種扦插進程中發(fā)現(xiàn)，較高的C/N比有利于插穗扦插生根[73-74]。但吳落軍[75]對落羽杉的扦插研究表明不定根形成不需要高的碳氮比，楊秀蓮[76]的扦插研究發(fā)現(xiàn)，較低的碳氮比利于朱砂丹桂的生根。每種植物都有適宜的C/N比濃度，傳統(tǒng)的碳氮比理論在一定程度上可以解釋部分植物生根規(guī)律，但并不適用于所有樹種。

2.2 插穗內(nèi)激素水平與扦插生根的相關(guān)性

插穗內(nèi)激素水平是影響扦插生根的重要因素之一。植物激素如生長素IAA、細胞分裂素CTK、赤霉素GA、脫落酸ABA等對扦插生根都有不同程度的影響。IAA主要的生理功能之一是促進插穗不定根的生成，其所含水平也是影響植物生根的主要因素。遲彥等[77]研究發(fā)現(xiàn)，在不定根誘導(dǎo)過程中，高濃度IAA會誘導(dǎo)根原基形成，從而促進生根。吳文浩等[78]指出，插穗扦插后0～20 d，即處于根原基誘導(dǎo)期時生長素水平升高，根原基形成后生長素含量降低，表明高濃度IAA有助于薄殼山核桃不定根的形成。麻文俊等[79]在對日本落葉松扦插研究中發(fā)現(xiàn)，IAA與不定根形成并無太大相關(guān)性，而是取決于IAA/Z的比值。可見，IAA雖然與扦插生根的難易密切相關(guān)，可促進插穗形成不定根[80]，但并不是獨立于其他內(nèi)源激素而作用的，而是和其他激素協(xié)同作用共同決定著不定根的發(fā)生。CTK是誘導(dǎo)扦插不定根形成的重要激素，可以促進細胞分裂、誘導(dǎo)芽的形成，在一定濃度范圍內(nèi)隨著含量的升高促進生根，過高的濃度反而會有抑制作用。GA對扦插生根也有一定的影響[81]，如GA可以抑制插穗根原基分裂從而抑制不定根的形成[78]。脫落酸有引起植物休眠、抑制植物生長等作用，是植物體內(nèi)一種負調(diào)控激素，在薄殼山核桃愈傷組織、不定根形成期，ABA含量呈下降趨勢[78]。

2.3 插穗內(nèi)酶活性與扦插生根的相關(guān)性

酶活性方面主要集中于探究吲哚乙酸氧化酶IAAO、多酚氧化酶PPO和過氧化物酶POD與扦插生根的關(guān)系。POD通過對植物體內(nèi)IAA的氧化，來消除插穗體內(nèi)過多的內(nèi)源IAA，進而影響插穗生根[82]。張錦春等[83]在沙生檉柳(Tamarixtaklamakanensis)扦插酶活性變化研究中發(fā)現(xiàn)，扦插后至插穗生根期POD活性高度表達，隨著根系表達結(jié)束，POD活性逐漸降低。表明高活性POD利于沙生檉柳不定根的發(fā)生。吲哚乙酸氧化酶(IAAO)可以降解調(diào)節(jié)植物體內(nèi)IAA含量從而影響插穗生根[84]。經(jīng)IBA處理的四倍體刺槐(TetraploidRobiniapseudoacacia)體內(nèi)IAAO含量呈現(xiàn)“升高—降低”的變化曲線，在根源基誘導(dǎo)期達到最大值，不定根表達期的活性大幅度下降，從而使植物體內(nèi)IAA升高，利于不定根表達[85]。這與Yan等[86]的在禾本科扁穗牛鞭草(Hemarthriacompressa)中提出的低活性IAAO促進插穗生根的結(jié)果一致。但在沙生檉柳[83]嫩枝扦插中的研究結(jié)果顯示，插穗中IAAO活性在不定根誘導(dǎo)期高度穩(wěn)定表達，使插穗中IAA活性降低，從而利于插穗根原基的生長。周祥明研究發(fā)現(xiàn)，高活性的PPO可以加速“IAA-酚酸復(fù)合物”合成，可以促進不定根發(fā)生等，有利于插穗生根[87]。橄欖樹[88](Oleaeuropaea)扦插研究中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)水楊酰羥肟酸處理的插穗內(nèi)表現(xiàn)低活性的PPO，生根率較低，而生根率較高的IBA處理的插穗顯示出較高的PPO活性，表明高活性的PPO有利于插穗生根。此外，超氧化物歧化酶SOD、過氧化物酶CAT等也不同程度的影響著扦插生根。

2.4 扦插生根的分子生物學(xué)研究

分子生物學(xué)技術(shù)日益更新、突破。目前對植物扦插生根的研究已深入到分子水平，已經(jīng)有許多相關(guān)誘導(dǎo)基因和蛋白質(zhì)被分離、鑒定出來，如，生長素響應(yīng)因子(auxin responsive factor，ARF)[89]、植物生長素/吲哚-3-乙酸(auxin/indole-3-acetic acid，Aux/IAA)[90]、轉(zhuǎn)運抑制應(yīng)答因子1/F-box蛋白(transport inhibitor resistant 1/auxin signaling F-box，TIR 1/AFB)[91]、生長素結(jié)合蛋白1(auxin-binding protein 1，ABP 1)、乙烯響應(yīng)因子(ethylene response factor，ERF)[92]等。歐洲山楊[93](Populustremula)中發(fā)現(xiàn)在根中特異表達的基因涉及生長素調(diào)控、泛素降解、過氧化物酶、細胞周期等相關(guān)基因，具體與生根相關(guān)的基因如表4所示。

植物激素在植物生根中發(fā)揮著重要作用，生長素、乙烯等植物激素相關(guān)基因在植物生根機理中起到關(guān)鍵作用。ARF轉(zhuǎn)錄因子是調(diào)控植物生長素基因表達的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，通過對植物生長素合成的調(diào)控影響著植物生長發(fā)育的各個階段[104-105]。TIR 1/AFB、Aux/IAA等生長素受體蛋白也通過介導(dǎo)IAA實現(xiàn)與植物間信號的感知與轉(zhuǎn)導(dǎo)[95,106]。研究發(fā)現(xiàn)，Aux 1對促進側(cè)根原基的發(fā)生有重要影響[107]，過量表達AUX 1等基因的對側(cè)根發(fā)育有促進作用。在桑樹中，還鑒定分析出通過影響植物體內(nèi)IAA含量來調(diào)節(jié)不定根發(fā)生的基因ILL5、GH3.1、80SAUR2，以及分別以影響細胞周期和為新陳代謝提供能量來調(diào)控扦插生根的基因Cacybp和ANT1[108]。乙烯響應(yīng)因子(ERFs)是乙烯信號通路的下游轉(zhuǎn)錄因子，在介導(dǎo)乙烯反應(yīng)和果實成熟中發(fā)揮作用[109,110]。而植物的生長發(fā)育很大程度上取決于不同植物激素之間復(fù)雜的互作關(guān)系[111]。劉明春等[112]研究發(fā)現(xiàn)，乙烯響應(yīng)因子SI-ERF.B 3通過調(diào)控生長素信號因子Aux/IAA27，進而介導(dǎo)乙烯與生長素之間的交互作用，乙烯和生長素可以協(xié)同或拮抗地相互作用，以控制植物的各種發(fā)育過程，如根的形成、下胚軸伸長[113-115]。

此外，NACs基因家族在植物生根方面的研究也較多。NAC轉(zhuǎn)錄因子基因家族是植物中最大的基因家族之一，也是植物所特有的[116]。NAC 1在植物不同部位中均有表達，如根尖、子葉和葉片，但以根中表達最為活躍，可被生長素誘導(dǎo)并參與生長素轉(zhuǎn)導(dǎo)來促進側(cè)根發(fā)生[117-118]。日本落葉松、茶樹等樹種中還發(fā)現(xiàn)除植物激素相關(guān)基因外的因傷誘導(dǎo)類基因、細胞壁組織合成等過程基因[118-119]。由此可見，扦插生根是一個異常復(fù)雜的過程，其中植物激素相關(guān)基因起到關(guān)鍵作用，同時其它類別基因也發(fā)揮一定作用。

3 展 望

如今扦插繁殖技術(shù)日益成熟，其具有提早開花結(jié)實、繁殖材料來源廣、繁殖系數(shù)高、苗木初期生長快等優(yōu)點[2]，這促使扦插技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣，規(guī)?；缫渤蔀橐环N趨勢。當前，扦插繁殖的眾多研究集中于扦插繁殖技術(shù)，如基質(zhì)類型的選擇、生根劑濃度的配比、扦插環(huán)境因子的調(diào)控等；生根機理的研究，生根抑制物、酶活性、激素測定等；生根解剖學(xué)研究這幾個方面。這些研究初步探明了與扦插繁殖相關(guān)的技術(shù)、生根機理及解剖學(xué)研究。然而影響林木插條生根的內(nèi)部因子以及各內(nèi)部因子的互作機制的研究，仍存在很多問題。問題及建議主要總結(jié)為以下幾點：

1)插穗的生理幼嫩程度的把控不當。理論上講，越幼嫩的插穗越容易扦插成活，但對于母株生理年齡問題仍有待探究，如不同樹齡、同一株樹不同采穗部位、甚至同一枝條的哪部分生理年齡最適宜扦插生根仍需進行大量試驗來證實。

2)實際生產(chǎn)中，往往對自身可控的因素上把握不嚴謹。如環(huán)境因素中濕度的把控，為了追求便利美觀，建造水泥鋪裝甚至鋪裝瓷磚的扦插池，大大忽略了透氣透水性，極易造成插穗腐爛。

3)加強良種采穗圃的營建、管理工作對大量扦插繁殖意義重大，特別是采穗圃建立后的水肥、修剪、管理過程，是決定采穗圃所產(chǎn)穗條是否優(yōu)良的關(guān)鍵因素之一。

4)雖然部分易生根樹種已實現(xiàn)優(yōu)良無性系造林，但對難生根樹種仍是一個難題。在加強基礎(chǔ)性研究的基礎(chǔ)上，進一步探究生根抑制物質(zhì)是否為影響難生根樹種插穗生根的主要因素并給出進一步證實。