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        林木良種繁殖技術(shù)

        2020-09-01 07:58:23李紅艷劉冠楠
        鄉(xiāng)村科技 2020年21期

        李紅艷 劉冠楠

        [摘 要] 本文主要研究林木良種繁殖的幾種方法,如種子繁殖、扦插繁殖、嫁接繁殖和組織培養(yǎng)繁殖等。每種繁殖方式都有其自身特點,在實際的繁育過程中,要結(jié)合各類林木自身的生理特點選擇合適的繁殖方法,以獲得優(yōu)質(zhì)幼苗。

        [關(guān)鍵詞] 林木;種子繁殖;扦插繁殖;嫁接繁殖;組織培養(yǎng)繁殖

        [中圖分類號] S722 [文獻標識碼] B [文章編號] 1674-7909(2020)21-77-2

        林木良種繁育是當前我國林業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),為了推進我國林木良種化進程,改善林木良種產(chǎn)能不足、供不應(yīng)求的情況,本文對林木良種繁殖方式進行了總結(jié),為林農(nóng)提供技術(shù)支持。

        1 種子繁殖

        種子繁殖,即為有性繁殖,植物營養(yǎng)生長結(jié)束后期開始生殖生長,經(jīng)過雙受精合子發(fā)育成胚,受精極核發(fā)育成為胚乳,珠被發(fā)育為種皮,是通過有性的生長過程發(fā)育成種子。通常采用種子播種培育而成的幼苗稱為實生苗。

        種子繁殖的優(yōu)點是種子能耐受較惡劣的環(huán)境條件而較長時期保持活力,環(huán)境條件適宜的時候再萌發(fā)生長,這就有利于植物在環(huán)境趨于惡化時得到保存和繁衍,不受環(huán)境影響也可以培育新品種。種子繁殖的缺點是易受雜交影響而不易保持品系的特點,如果沒有特殊的技術(shù)手段保持種子特性,兩三年后品種就會退化。

        2 扦插繁殖

        扦插是將切斷枝條的生理部位插入基質(zhì),提供合適的生長條件,使相應(yīng)部位長出不定根,上部長出不定芽,最終生長成為一個獨立的個體。

        扦插繁殖屬于無性育苗的重要方法,最早于l8世紀初期開始進行研究[1]。扦插繁殖可以保持母樹的遺傳基因,增加繁殖幼苗種類,且大幅提高林木的育種系數(shù),可以高速度、高質(zhì)量、高效率繁殖苗木,在充分掌握樹木的生長規(guī)律后可以高效育苗。20世紀以前,扦插繁殖方法主要應(yīng)用于易生根植物。20世紀40年代后,人工合成植物生長素的成功,伴隨扦插生根機理被揭示出來,結(jié)合一些環(huán)境因子與調(diào)控技術(shù)的使用,原本一些不易生根的植物也可采用扦插繁殖方法。20世紀70年代后,全球范圍無性繁殖育苗育林技術(shù)成就顯著。國內(nèi)外許多文獻報道,大多數(shù)造林樹種均可采用扦插繁殖技術(shù)進行育苗并應(yīng)用于造林生產(chǎn)中[2]。近期,伴隨扦插技術(shù)持續(xù)進步,扦插繁殖育苗技術(shù)已被應(yīng)用于難于生根的樹種。扦插繁殖的基體材料包括根、莖、葉、芽等,在一定程度上可以說植物的全部器官均可作為繁殖材料。

        常年生木本植物扦插繁殖育苗技術(shù)的研究工作聚焦于兩方面:第一,提高插穗成活率;第二,研究解剖、生化、生理等方面,試圖從原理上說明不定根萌發(fā)部位,為生產(chǎn)提供依據(jù)。

        扦插技術(shù)的優(yōu)點是材料充足、可大量育苗、苗成熟快、開花較早,而且可以保持原品種的優(yōu)勢,能得到與母體植株具有相同遺傳性狀的種苗,生產(chǎn)規(guī)??纱罂尚?其缺點是根系活力較差,不會生成主根,壽命與種子獲得的植株相比較短。

        3 嫁接

        嫁接是一種比較古老的繁殖技術(shù),這種方法源于生產(chǎn)實踐,并在生產(chǎn)過程中不斷完善。影響嫁接成活的因素很多,嫁接親和與不親和是其最主要的因素。嫁接是接穗與砧木二者之間細胞組織發(fā)生相互作用并將來源不同的兩個組織器官結(jié)合起來成為新的健康植株的生長過程,其中經(jīng)歷了砧木與接穗組織結(jié)構(gòu)的融合、生理生化的彼此適應(yīng)與營養(yǎng)物質(zhì)的溝通。嫁接過程完成與否還受砧穗遺傳基因的控制。一般采用親緣關(guān)系較近的砧木和接穗進行嫁接,比較容易成活,這是由于其組織結(jié)構(gòu)、生理生化特性等比較相似。如果采用親緣關(guān)系較遠、組織結(jié)構(gòu)不同的砧穗進行嫁接,則不易成活,即使嫁接成活,也會由于不規(guī)則的結(jié)合引起養(yǎng)分、水分和一些同化物質(zhì)運轉(zhuǎn)受阻,給砧穗發(fā)育帶來不良影響。當然,一些組織結(jié)構(gòu)接近、親緣關(guān)系接近的砧木與接穗嫁接后也會出現(xiàn)不親和現(xiàn)象。

        由于不同樹種之間的親和性和組織結(jié)構(gòu)的差異性均較大,相應(yīng)采用的嫁接技術(shù)在實施細節(jié)上也有所不同。例如,板栗采用劈接法,以八年生東魁楊梅優(yōu)良母株上的一年生枝為接穗進行易地掘接,提高嫁接成活率;核桃芽苗砧坐地嫁接技術(shù);馬褂木雙舌嫁接方法繁殖雜種;對無患子實生苗進行正劈接、短枝腹接、斜劈接、舌接等。

        嫁接接穗的愈合情況影響嫁接成活率。針對不同的材料,接穗愈合過程不同。王淑英等將葡萄的愈合過程分為出現(xiàn)隔離層、形成愈傷組織、愈傷組織接觸、抱合與分化、輸導(dǎo)組織的分化與連通5個階段[3]。丁平海等將核桃嫁接的愈合過程也分為5個階段:未形成愈傷組織、愈傷組織初形成、砧穗愈傷組織連接、形成層的分化與連接、輸導(dǎo)組織的分化與連接[4]。楊世杰等將接穗愈合過程總結(jié)為砧木與接穗黏連、生成愈傷組織、分化維管束3個階段[5]。雖然丁平海和王淑英等將砧穗間愈合的過程分為了不相同的5個階段,而楊世杰等將其分為3個階段,但是實質(zhì)上砧穗間愈合是相同的。先在砧穗雙方削面上分化出新生的愈傷組織接合添補空隙,隨后接近雙方的愈傷組織分化成聯(lián)絡(luò)形成層,靠近內(nèi)側(cè)的愈傷組織形成木質(zhì)部分,外側(cè)愈傷組織形成韌皮部分。砧木將吸收到的營養(yǎng)通過愈傷組織及其內(nèi)部通道輸運到接穗,進行砧木與接穗間的營養(yǎng)物質(zhì)溝通。

        嫁接繁殖的優(yōu)點是可以穩(wěn)定保持接穗品種固有的遺傳特性不變,培育大量性狀一致的優(yōu)種苗木,滿足果樹栽培對苗木的需求;其缺點是嫁接操作環(huán)節(jié)多、技術(shù)要求較高,嫁接繁殖包括砧木種類的選擇與砧木培育、接穗選擇與處理、嫁接時期和嫁接方法選擇與應(yīng)用、接后全面管理等諸多環(huán)節(jié),各個環(huán)節(jié)均有相應(yīng)技術(shù)要求,嫁接技術(shù)水平與嫁接繁殖成敗密切相關(guān)。

        4 組織培養(yǎng)

        植物組織細胞培養(yǎng)是根據(jù)植物組織細胞具有全能性、植物的再生作用發(fā)展起來的。利用組織培養(yǎng)技術(shù)可以達到快速繁殖苗木的目的。因其不受季節(jié)變化、時間等自然因素的限制,故可以提高組織繁殖系數(shù)與工作效率,實現(xiàn)規(guī)?;蜕虡I(yè)化生產(chǎn)。目前,全球己有多種木本植物采用組織離體培養(yǎng)后獲得健康的植株,同時一些試管苗已在生產(chǎn)實踐中獲得應(yīng)用。1983年以來,我國實施了“六五”林業(yè)科技攻關(guān),在林木組培上進步明顯,林木組織培養(yǎng)育苗已從實驗室走到了工廠生產(chǎn)應(yīng)用。

        不同的培養(yǎng)材料、不同的位置、不同的培養(yǎng)基及不同的激素等均會影響外植體的培養(yǎng)效果。陳偉等對光皮樺帶芽莖段進行培養(yǎng),分別得到外植體的啟動培養(yǎng)、叢生芽增殖培養(yǎng)及試管苗生根培養(yǎng)所適用的培養(yǎng)基[6]。曹受金等以金邊瑞香幼嫩莖段為對象進行組織培養(yǎng)與快繁技術(shù)的研究,結(jié)果表明,常用的MS培養(yǎng)基并不適合金邊瑞香莖段離體培養(yǎng),適用的培養(yǎng)基為WPM,芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為WPM+NAA 0.1 mg/L+6-BA 2 mg/L,根誘導(dǎo)培養(yǎng)基為1/2 MS+NAA 0.4 mg/L[7]。孟博等以云南西雙版納油瓜莖尖和帶腋芽莖段為外植體,得出適合芽增殖的培養(yǎng)基為MS+6-BA 3.0和1/2 MS+6-BA 5.0,生根培養(yǎng)基為1/2 MS+KT 1.5+NAA 0.5[8]。秦虹等分別以小桐子的胚芽、子葉、下胚軸、葉柄、葉片和莖段作為外植體進行培養(yǎng),用不同濃度的6-芐基腺嘌呤(6-BA)和α-萘乙酸(NAA)進行愈傷組織的誘導(dǎo)和植株再生培養(yǎng),得到愈傷組織的誘導(dǎo)最適培養(yǎng)基為MS+5.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L NAA,不定芽的誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+5.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,MS加入0.1 mg/L 6-BA和1.0 mg/L NAA有利于芽的生長,加入1.0 mg/L NAA的1/2 MS培養(yǎng)基對生根最為有利[9]。

        雖木本植物具有生命周期長、遺傳雜合率高、經(jīng)濟效益高等優(yōu)點,但許多木本植物在組織培養(yǎng)過程中經(jīng)常存在一些難以解決問題,如外植體易褐變、試管苗易玻璃化及生根困難等。因此,對影響木本植物組織培養(yǎng)的相關(guān)因子還需進行系統(tǒng)研究。

        嫁接繁殖的優(yōu)點是繁殖速度快、繁殖系數(shù)大、繁殖后代整齊一致,可以保持原品種的優(yōu)良特性,可以進行工廠生產(chǎn),經(jīng)濟效益明顯。其缺點是與常規(guī)營養(yǎng)體繁殖相比生產(chǎn)成本高,組培苗煉苗難,移栽成活率較低,組培苗移栽成活率低于90%。

        5 結(jié)語

        我國幅員遼闊,林木種類較多,在實際的繁育過程中,需要結(jié)合各類林木自身的生理特點選擇合適的繁殖方法,以獲得優(yōu)質(zhì)的幼苗與最大化收益。

        參考文獻

        [1]季孔庶.針葉樹種扦插繁殖的研究進展及其對策[J].世界林木研究,1996(4):18-22.

        [2]金國慶,秦國峰,儲德裕,等.雜種馬褂木扦插繁殖技術(shù)的研究[J].林業(yè)科學研究,2006(3):370-375.

        [3]王淑英,石雪暉,谷繼成.葡萄嫁接愈合過程[J].葡萄栽培與釀酒,1998(4):12-13.

        [4]丁平海.核桃苗木枝接愈合過程觀察[J].河北農(nóng)業(yè)大學學報,1986(4):6-11.

        [5]楊世杰,盧善發(fā).植物嫁接基礎(chǔ)理論研究(上)[J].生物學通報,1995(9):10-12.

        [6]陳偉,林鎮(zhèn)斌,鄭郁善.光皮樺組織培養(yǎng)技術(shù)研究[J].福建林業(yè)科技,2006(1):67-71.

        [7]曹受金,田英翠,楊柳青.金邊瑞香的組織培養(yǎng)與快繁技術(shù)研究[J].江蘇農(nóng)學,2007(3):115-116.

        [8]孟博,龍春林,程治英,等.油瓜的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J].植物生理學通訊,2007(4):747.

        [9]秦虹,宋松泉,龍春林,等.小桐子的組織培養(yǎng)和植株再生[J].云南植物研究,2006(6):649-652.

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