槭树科树种快繁技术研究进展
2016-05-30王莹张健李玉娟李敏谈峰张远
王莹 张健 李玉娟 李敏 谈峰 张远
摘 要 主要介绍槭树科树种快繁技术研究中扦插繁殖与组培技术2个方面的最近进展,以期为槭树科树种的快速育苗提供必要的技术支持。
关键词 槭树科;快繁技术;扦插组培
中图分类号:S792.35 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2016)01-0-02
槭树科(Aceraceae)樹种是槭树科槭树属树种的泛称,也称为枫树。目前,全世界范围内槭树科树种大约199种不同的类型,其中中国为槭树树种的种类最多的,仅已发现的就达到160余种,其最主要的分布范围是长江流域和南方的各个省区当中。大多数槭树科品种叶色叶形丰富多彩,树冠优美,拥有很好的观赏价值,是在温带地区非常重要的一种观赏树木。槭树科品种在国内国外的园林景观中均有比较广泛的应用。槭树进行繁殖的传统方法分成播种和嫁接2种不同的方法,繁殖系数相对较低,且繁殖出的后代也会经常性状分离,对槭树种苗的培养易形成负面影响,如今我国的园林建设行业有了非常长足的进步,因此槭树树种作为一种非常重要的观叶苗木,它的需求量也变得越来越大了,令我国槭树繁殖技术能够与与日俱增的市场需求形成的矛盾变得更加突出了。所以,槭树属快繁的技术手段进行的研究也渐渐地被重视了起来。
1 对扦插技术研究进展
通常扦插繁殖技术集中在一些速生针叶树种以及一些果树种当中,就我国目前情况来看,林木扦插技术的研究也还在发展阶段。关于提高槭树科树种扦插成活率的技术措施,主要有集中在以下几个方面。
1.1 插穗的选择
在扦插繁殖中,影响插条生根的形成因素有很多种,仅内在因素就有植物种类、插条的年龄以及母树年龄、插穗大小等不同的因素。另外,插条本身成熟程度对于生根率也会形成比较大的影响。
赖玉洁[1]使用顶端嫩枝及中部半木质化枝段、硬枝这样不同的3种插穗作为试材,展开扦插试验,最后发现,使用中部半木质化枝段得到的扦插效果是最理想的。彭重华[2]以十年生红枫嫩枝作插条,认为带2~3个顶芽的扦插苗要优于带1个顶芽的扦插苗。尹新彦等[3]在研究美国红枫“秋火焰”扦插繁殖技术时也得到的相似的实验结果。这很可能是由于顶端的嫩枝组织相对幼嫩,且含水量比较高,很容易造成失水、甚至从基部出现腐烂,最终死亡。使用中部半木质化枝段,其中已经含有一定碳水化合物,可以很好地在生根之前为该枝段输送比较理想的营养物质,比起硬枝,其生理活性更高一些,很容易形成愈伤,形成不定根。
1.2 对插穗生根形成影响的环境因素
在插条的内部的因子对生根形成的影响非常重要,但外部因子也非常重要,插条生根的情况从根本上说是内外因子形成联合作用的后果。在外界条件比较理想的情况下,还可能会出现很容易生根的情况[4]。总的来说,对环境进行适当的调控可以提升插穗成活率,帮助生长。色木槭为极难生根植物,但在全光照装置内培养,生根率最高可达90%[5]。
经过大量的研究证明,将插床温度调节在15~35 ℃,能够很好地帮助槭树科插条生根。王丹等[6]等总结出美国红枫生根发芽需要的温度在20~30 ℃,这与李幼平[7]的研究结论相似。李彬等[8]研究表明,光照强度为90μmol/(m2·s),温度在15~25 ℃范围内,相对湿度为90%时,茶条槭的扦插效果最好,生根率可达80%以上。
1.3 对插穗进行处理的方法
通常情况下,比较常用的对插穗进行处理的措施都是通过促进生根的一些植物生长调节剂来进行插穗的处理;同时,在处理插穗根部时,拥有包括补充外源激素及促进植物体内的内源激素合成的功效,能够很好地帮助不定根的形成,降低生根的时间,提升生根概率。在选择槭树科树种的生根剂的过程当中,用生长素类激素作用明显,并选择2种或2种以上混合生根剂更有利于生根剂作用的发挥。通常情况下,金叶复叶槭的嫩枝扦插工作需要将珍珠岩作为主要的基质,行100 mg/L ABT 6号进行处理,其生根率能够达到90.0%,较比对照,能够提高82.3%甚至更多[9]。在三翅槭扦插试验当中,使用生根促进剂的具体种类能够显著地影响到扦插成活的概率,单独地使用IBA进行处理的时候,其生根率比起(NAA+IBA)来说生根率非常低。另外,借助混合激素进行处理,能够显著地增加皮部以及愈伤组织的生根数量[10]。
1.4 进行扦插的基质组成结构以及配比
进行植物的扦插育苗过程当中,合适的基质不但能够支持并固定植物本身;同时,还可以帮助植物的生长打造出一个稳定且适合的根系环境,如基质总空隙度、通气孔隙差异等,都会造成基质当中的水分及空气容量发生变化,可能会对植物的扦插生根概率及成活概率产生影响。选择合适的基质,最主要的依据就是不同的树种。李玉娟等[11]比较了不同基质对美国红枫生长的影响,研究表明,泥炭土含量越高,植株死亡率越高,纯食用菌下脚料作培养基质时,生根效果最好。欧阳志勤[12]等的研究表明,在扦插基质是珍珠岩的时候,那么云南金钱槭插穗的平均生根率能达到67%,较之对照明显地提高17%以上。陆秀君等[13]的实验表明,蛭石与珍珠岩的混合基质(1∶1)为最佳基质,美国红枫插穗生根率可达到87.3%。
2 组培技术研究进展
槭树科的组培苗由于出苗整齐,适用于难生根的槭树品种,受到了众多科研工作人员的重视。因此,建立起种质优良且组织稳定的培养体系有非常重大的意义。
2.1 外植体选择
叶景丰等[14]以挪威槭无菌苗顶芽以及幼嫩茎段作为外植体,借助比较能够发现,将顶芽单果外植体效果更佳;李岩岩[15]选择茶条槭顶芽、侧芽及带侧芽茎段当做主要的外植体,可以发现诱导萌发的概率还是茎段>顶芽>侧芽的情况。另外,顾地周等[16]通过色木槭早春休眠枝进行水培发芽,随后使用嫩茎生根,最终生根率99%;孟月娥等[17]则选取在春季生长健壮且无病虫害的茶条槭植株嫩枝来作为外植体,获得了比较好的效果;陈丽、胡雪雁等[18-19]也得到了相似的实验结果。由此可见,使用槭树嫩茎能够保证较高的繁殖成功率,顶芽和侧芽的污染率相对较低,也是不错的外植体来源。另外,选择早春生长健壮的嫩茎作为外植体,成功率大。
2.2 如何选择培养基
作为给离体植物组织输送营养物质的角色,培养基能够直接影响到植物组织的培养是否成功,不同植物、同种植物在不同阶段会有不同的营养需求。
2.3 如何选择外源激素
植物細胞分裂以及诱导器官的形成也在一定程度上受到外源激素的影响。发育阶段不同,其需求浓度配比自然相同。通常认为,生长素和细胞分裂素的比例较高,则愈伤组织仅生成根;在二者比值较低时,生成苗。2,4-D、NAA、IAA和IBA等,对愈伤组织的诱导、增殖和植物生根具有重要作用。按照张彦妮等[20]对复叶槭茎段和叶片进行组织培养的过程当中发现,使用低浓度2,4-D能够很好地帮助瘤状愈伤组织的生成,相对地,使用高浓度的2,4-D的过程当中,其愈伤组织会出现玻璃化。
3 展望与小结
槭树科树种作为我国重要的园林观赏树种深受人们喜爱,加强对槭树科优良品种资源的培育具有重要的经济价值和生态意义。就槭树科树种培育的方法来看,无性繁殖技术还有待于进一步研究,它是现代化育苗的非常常用的手段;同时,它对科研工作也有比较重要的辅助性作用,因此必然会成为日后重点研究的对象,为产业化经营提供较好的依据。
参考文献
[1]赖玉洁.青榨槭组织培养与扦插快繁研究[D].保定:河北农业大学,2007.
[2]彭重华.红枫扦插繁殖试验初报[J].中南林学院学报,1995,15(1):95-98.
[3]尹新彦,储博彦,李金霞,等.美国红枫“秋火焰”扦插繁殖技术的优化[J].安徽农业科学,2014(5):1411-1412,1437.
[4] Saranga J.,Cameron R. AdventitiousRoot Formation in Anacardium Occidentale L. in Response to Phytohormones and Removal of Roots[J].Scientia Horticulturae, 2007(111):164-172.
[5]李广祥,刘玉波.色木槭嫩枝扦擂试验初报[J].吉林林业科技,2004,33(3):9-11.
[6]王丹.美国红枫培育技术[J].中国园艺文摘,2015(8):182,197.
[7]李幼平.美国红枫嫩梢扦插育苗技术[J]. 防护林科技,2014(1):119-120.
[8]李彬.6种园林植物扦插生根影响因素的响应分析[J]. 林业科技,2013(2):13-15.
[9]李应华.金叶复叶械嫩枝扦插试验研究[J].安徽农业科学,2008,36(29):12595.12618.
[10]黄晓霞.三翅核生物学特性及策殖研究[D].昆明:西南林学院,2005.
[11]李玉娟,张健,李敏. 美国红枫容器苗不同基质对比试验简报[J].上海农业科技,2008(5):94.
[12]欧阳志勤,苏文华,李秀华,等.稀有植物云南金钱槭的扦插繁殖技术研究[J].西部林业科学,2006,35(2):27-30.
[13]陆秀君,洪晓松,刘景强,等.扦插基质及生根促进剂对美国红枫扦插繁殖的影响[J].西北林学院学报,2015,30(5):138-142.
[14]叶景丰,陈罡,马冬菁,等.二种槭树有效获得无菌试管苗的研究[J].北方园艺,2009(12):117-119.
[15]李岩岩.茶条槭组织培养与快速繁殖技术研究[D].兰州:甘肃农业大学.2007.
[16]顾地周,丛小力,姜云天,等.色木槭的组织培养与快速繁殖[J].植物生理学通讯,2008,44(2):314.
[17]孟月娥,周子发,李艳敏,等.茶条槭的组织培养和快速繁殖[J].植物生理学通讯,2005,41(6):790.
[18]陈丽,李冰,王梅,等.血皮槭的愈伤组织培养研究[J].北方园艺,2010(8):170-172.
[19]胡雪雁,胡业华,管倩,等.加拿大红枫愈伤组织诱导研究[J].林业实用技术,2012(1):3-5.
[20]张彦妮,卓丽环.复叶槭组织培养再生体系建立及其遗传转化初步研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2005..
(责任编辑:刘昀)