周傳濤 張建設(shè) 董卉卉 史曉海 柳勇
摘要:查閱相關(guān)文獻,綜述了鵝掌楸的有性繁育、扦插繁育、嫁接繁育以及組織培養(yǎng)等方面的研究成果及其進展?fàn)顩r,并對鵝掌楸今后的繁育研究發(fā)展方向進行了分析和展望。
關(guān)鍵詞:鵝掌楸;繁育;組織培養(yǎng)
中圖分類號:$791 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-9944(2019)19-0183-02
1引言
木蘭科鵝掌楸屬(Liriodendron)植物為古老的孑遺植物,曾廣泛分布于北半球溫帶地區(qū),于第四紀(jì)冰川期大部分絕滅,現(xiàn)僅殘存中國鵝掌楸(L.chinense)和北美鵝掌楸(L.tulipfra)。鵝掌楸不僅在研究古植物學(xué)等方面有著重要的科學(xué)價值,而且生長快,壽命長,病蟲害少,木材紋理直,質(zhì)地輕軟,易干燥,不變形,是建筑、家具、樂器和膠合板的良材。同時,樹形端直,葉形奇特,花如金盞,又是珍貴的園林觀賞樹種。
鵝掌揪為雌雄同株同花植物,由于雌蕊早熟于花瓣展開之前,而此時雄蕊尚未成熟,雌雄花期不遇,雌雄配子敗育現(xiàn)象普遍存在,致使種子發(fā)芽率較低,嚴(yán)重影響了鵝掌楸的繁殖,現(xiàn)已被列為國家二級重點珍稀瀕危保護植物。針對鵝掌楸自然結(jié)實率低,繁育困難現(xiàn)象,已有諸多學(xué)者進行了相關(guān)研究,基于此,筆者查閱有關(guān)文獻,簡要總結(jié)現(xiàn)有研究成果,以期為鵝掌楸繁育提供相關(guān)參考。
2鵝掌楸有性繁育研究
植物有性繁育主要依賴于種子,種子發(fā)芽率與其質(zhì)量、采收、貯藏、處理等有關(guān)。鵝掌楸有性繁育中,通常選擇林齡10~30a生長健壯的大樹作為種子的采摘母樹,且避開單株、孤立木。待10月果實顏色呈褐色時立即采收,隨后將果枝攤放在陰涼處7~10d,再經(jīng)曬裂,去雜裝袋,可干藏或濕沙藏。有學(xué)者指出低溫貯藏時種子發(fā)芽率稍高。
自然條件下鵝掌楸種子發(fā)芽率低于15%,播種前對鵝掌楸種子進行處理,可提高其發(fā)芽率以及后期出苗率。傳統(tǒng)方法是用0.5%高錳酸鉀溶液浸種2h,然后清水沖洗干凈,再用35℃溫水浸泡24hm。蔡桁等探索了培養(yǎng)基和激素對鵝掌楸種子發(fā)芽的影響,得出MS培養(yǎng)基加低濃度的BAP細胞分裂素有利于鵝掌楸種子發(fā)芽率的增長,可達30%以上。有性繁育中,也可進行人工授粉。授粉時先將母本花去雄,然后用父本雄蕊均勻涂抹雌蕊柱,10:00~14:00授粉效果最好。
3鵝掌楸無性繁育研究
3.1扦插繁育
扦插也稱插條,是培育植物的常用無性繁殖方法之一。由于鵝掌楸自然結(jié)實率極低,為提高成活率,在育苗生產(chǎn)上多采用扦插?;|(zhì)、植物生長調(diào)節(jié)劑、季節(jié)等對鵝掌楸扦插成活率均有著重要影響。張富云等以鵝掌楸幼樹嫩枝為試驗材料,研究了不同植物生長調(diào)節(jié)劑及其濃度,不同基質(zhì)的生根效應(yīng),得出IAA,IBA,NAA這幾種植物生長調(diào)節(jié)劑都能促進插穗生根,且濃度越低,促進效果越明顯,尤以50~100mg/L濃度為佳;不同基質(zhì)之間插穗生根率差別較大,其中以紅土最高為49.2%,珍珠巖+蛭石次之為38.8%,珍珠巖和蛭石最低分別為30.8%、30.4%。董必慧等分別以春季和秋季的鵝掌楸插穗為試驗材料,發(fā)現(xiàn)NAA對插穗生根有著一定的促進作用,且這種促進作用因濃度的不同而不同,50~150mg/L的濃度為適宜濃度,當(dāng)濃度為100mg/L時,生根效果最好,生根率可達60%;在相同濃度的NAA作用下,春初插穗比秋末插穗更易生根。愈良亮等n婦以經(jīng)NAA、NAA+IBA以及NAA+BA處理后的鵝掌楸插穗為材料,探索了多植物生長調(diào)節(jié)劑對插穗生根的影響,發(fā)現(xiàn)經(jīng)處理后,插穗的生根率得以提高,且以NAA+BA處理效果最為顯著。
3.2嫁接繁育
嫁接在鵝掌楸繁育中得到了一定的應(yīng)用,與扦插相比,嫁接成活率相對較高,若能把控好嫁接時間、嫁接技術(shù)、嫁接苗管理等環(huán)節(jié),成活率可達95%以上。
王齊瑞等對鵝掌楸嫁接繁育技術(shù)進行了研究,季節(jié)上,春季和夏季芽接成活率最高,秋季次之,冬季最低;方法上,綠枝劈接和芽接的成活率最高,達95%以上,硬枝舌接次之,約90%左右,硬枝劈接最低,僅為85.6%;砧木上,接穗在鵝掌楸上的成活率可穩(wěn)定在95%以上,而接穗在親緣關(guān)系較近望春玉蘭,白玉蘭上的成活率為O。
3.3組織培養(yǎng)
有關(guān)鵝掌楸的組織培養(yǎng)的報道不是很多,多集中在外植體選擇、外源激素種類及濃度、培養(yǎng)基配方、培養(yǎng)環(huán)境等方面。從現(xiàn)有研究結(jié)果看,欲通過組織培養(yǎng)途徑實現(xiàn)鵝掌楸快速、大量繁育仍有著一定難度,主要表現(xiàn)在組培苗生根率較低上。蔡桁等研究認(rèn)為,外植體誘導(dǎo)采用冬芽取生長點的方法最好,不僅污染少,而且成活率高;wPM培養(yǎng)基較適宜冬芽誘導(dǎo);不定芽的誘導(dǎo),初代培養(yǎng)以WPM+高濃度的BAP培養(yǎng)基分化最好,繼代培養(yǎng)以WPM+低濃度的BAP或適當(dāng)添加0.01mg/L的NAA生長最好;生根培養(yǎng),以WPM培養(yǎng)基為佳,同時必須輔以24h光照。
植物體細胞胚胎具有穩(wěn)定的遺傳性、發(fā)生數(shù)量多、高效速生、循環(huán)發(fā)生等優(yōu)點,被廣泛用于植物的繁育上。陳金慧以雜交鵝掌楸的體細胞為試驗材料,建立了雜交鵝掌楸體細胞胚胎發(fā)生技術(shù)體系,為雜交鵝掌楸的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了技術(shù)支撐。為進一步優(yōu)雜交鵝掌楸體細胞胚胎發(fā)生體系,提高其發(fā)生率,有學(xué)者開展了相關(guān)研究。如成鐵龍等研究發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基中添加MeJA可以顯著影響雜交鵝掌楸體細胞胚胎發(fā)生率,當(dāng)其濃度為1,umol/L時,體細胞胚胎發(fā)生率和成熟率相對較高,畸形率最低,誘導(dǎo)效果最佳。魯路等研究得出活性炭具有較強的吸附性能,可影響培養(yǎng)基的pH值和滲透壓,從而影響雜交鵝掌楸體細胞胚胎發(fā)生過程,添加針劑碳的培養(yǎng)基誘導(dǎo)效果最佳,其次是磷酸碳。
4展望
鵝掌楸適應(yīng)性較廣、長速快、材質(zhì)好,不僅是中海拔山地的主要造林樹種之一,而且是優(yōu)良的觀賞性樹種,在我國林業(yè)建設(shè)和園林綠化中,扮演者重要角色。但由于鵝掌楸雌雄花期不遇,自然結(jié)實率低,因此開展其繁育技術(shù)研究就顯得尤為需要。文中在綜述現(xiàn)有些繁育技術(shù),為切實利用好這一物種資源,還需從如下方面開展深入研究:①采取措施,廣泛收集鵝掌楸優(yōu)良遺傳資源,建立種質(zhì)資源圃,為繁育等研究奠定一定基礎(chǔ)。②鵝掌楸扦插對設(shè)備要求較高,嫁接工作量較大,難以達到產(chǎn)業(yè)化要求,組織培養(yǎng)才是工廠化育苗生產(chǎn)的主要措施。但鵝掌楸組織培養(yǎng)植株生根難這一技術(shù)難題至今仍未完全攻克,因此加強其組織培養(yǎng)研究并形成較為完整的技術(shù)體系,將是今后研究的重點領(lǐng)域。