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营养繁殖

利用植物的器官、组织或细胞的再生能力培育新植株的方法。亦称无性繁殖。生产上广泛采用的方法有扦插、压条、分蘖、嫁接和组织培养。营养繁殖因为没有通过受精过程,其后代能保持母株的性状和品质。营养繁殖方法有以下几种:扦插茎插穗是营养繁殖的常用材料。

利用植物的器官、组织或细胞的再生能力培育新植株的方法。亦称无性繁殖。生产上广泛采用的方法有扦插、压条、分蘖、嫁接和组织培养。营养繁殖因为没有通过受精过程,其后代能保持母株的性状和品质。

营养繁殖方法

有以下几种:

扦插

茎插穗是营养繁殖的常用材料。茎插穗生根分为三个阶段:①根原基的发端:已分化的细胞脱分化,从而产生分生细胞群;②根原基的形成:分生细胞群分化为具有一定结构的根原基;③新根的出现:根原基继续生长,穿过皮层等组织,在插穗上形成根。由于根原基来源不同可分为定位根和不定根。定位根可在韧皮薄壁组织、形成层、芽隙、叶隙和髓射线附近发生先生根原基,通过径向伸长和其周围的正在生长的组织保持并列,在枝条离体前分化很慢,保持休眠状态。枝条离体后根原基在适宜条件下发育成定位根。在插穗下端切口以上0.1~3毫米的范围内形成的不定根是由诱生根原基发育而来,称为皮部诱生根原基,发端于形成层、韧皮部和中柱鞘一带。茎插穗切口可形成愈伤组织,由幼嫩的维管形成层、皮层或髓起源。首先形成愈伤组织,再从幼嫩的愈伤组织中分化产生愈伤诱生根原基。

根插穗

需要形成不定芽。幼嫩的根插穗,其不定芽发生在靠近维管形成层的皮层中。在老的根插穗中,其不定芽是外生的,即发生在类似的愈伤组织中。这种愈伤组织起源于木栓形成层或射线组织。

叶插穗

需要形成根和芽。可有两种方式:一种是从叶胚中产生;另一种是从次生分生组织中产生。叶胚是在叶片发育的早期在叶缘形成一小群细胞,当叶片展开时从这些细胞形成发育不全的叶原基、根原基和一个茎尖。当叶片离体后在适宜条件下,叶胚很快发育成新植株。大多数植物的叶插穗,其根原基和芽原基是从维管束之间的薄壁组织、靠近表皮下面的薄壁组织细胞或愈伤组织中的薄壁细胞,经过脱分化形成的,它们进一步发育成新植株。叶插穗生芽比生根要困难得多。

嫁接

砧木和接穗嫁接后依靠两者的形成层和薄壁组织细胞的分裂,形成愈伤组织。砧木和接穗的新生细胞互相交错、抱合,通过胞间连丝传递物质,邻近输导组织的细胞逐步分化成同型组织。当砧木和接穗的输导组织和形成层细胞的连接完成时,嫁接植株即可成活。

组织培养

通过茎尖、根尖、叶或由脱分化的薄壁细胞重新分化成完整的个体的一种繁殖方法。

营养繁殖生理基础

插条根原基和芽原基的发端和发育,是在茎或根在离体以后发生内部生理生化变化诱发的,同时受到环境条件的影响。

激素对营养繁殖的影响

插穗因一部分组织受伤,促使切口附近细胞产生生长素。同时,由于内源生长素的极性运输,也使插穗下切口的生长素含量比其他部分要高。内源生长素的积累,解除对某些基因的阻抑,促进RNA和蛋白质的合成,使插穗下端多种酶如淀粉酶、过氧化物酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶和细胞色素氧化酶的活性加强,为插穗生根提供必要的物质和能量,使插穗下切口变为吸收体内营养物质的中心。养分集中、酶活性加强,促使下切口细胞分裂,形成愈伤组织,提高组织的含水率。处于这种活跃状态的组织有利于根原基的形成。细胞分裂素类物质(如玉米素、激动素、6-苄基腺嘌呤等)强烈促进芽的发端。生长素和细胞分裂素类物质的比例控制着器官分化。在叶插穗的无菌培养中施用较高浓度的细胞分裂素(13ppm)和低浓度的生长素(2ppm),能促进芽的形成;反之,低浓度的细胞分裂素(0.8ppm)则促进根的形成。在植物组织中低浓度的自然水平的赤霉素刺激不定根形成。外施赤霉素,如果浓度很低(10-11~10-7M)也能促进生根;如果浓度稍高(10-3M)就抑制不定根的形成,这种抑制是由于细胞分裂受到阻碍。外施10ppm乙烯有促进插条生根的作用。但乙烯只促进先生根原基的萌发,却不能促进不定根原基的形成。脱落酸是一种植物激素,外施20ppm的脱落酸即可阻碍秋海棠叶插穗生根。但脱落酸可能是一种生根辅助因子,它在诱导生根过程中起对抗赤霉素抑制生根的作用。

其他内部条件影响

母株的生理状态是营养繁殖的内因。一般插穗上的衰老叶抑制生根,幼叶没有促进生根的作用,成熟的叶明显促进生根。休眠芽抑制生根,但秋季落叶前或春季萌发前积极活动的芽促进插条生根。母株年龄老幼影响其插条生根能力。难生根的树种用实生苗、根蘖苗作插穗比较容易成活。嫩枝插条应选择生长停滞、内部充实的半木质化枝条。插穗中的贮藏营养贫乏不利于生根,其插条苗抗逆性弱。贮藏营养中如果氮素含量太高,易刺激插条枝叶徒长,过多消耗碳水化合物,也不利于生根。插穗生根过程中供给完全培养液,其生根能力高于供给缺素培养液。

环境条件对营养繁殖的影响

在生根过程中,要求适宜的插壤、温度、湿度、光照等。①插壤:应具备持水力强、排水、通气性良好等条件。田间扦插应选择沙壤土;在控制条件下扦插可选沙、泥炭、蛭石、珍珠岩等材料作插壤。插壤应进行消毒,以防有害微生物的侵染。插壤的pH在7.0左右最适于生根。生根介质中氧气的适宜含量因树种而不同。柳树可在含氧量低达1ppm的水中生根,常春藤则需要10ppm。如果插穗只在插壤表面生根,说明介质中的氧气不足。插壤中的水分应保持在田间持水量的80%左右,以利水分供应和保证插壤的通气条件。②温度:白天气温21~27℃,夜间15℃。壤温应比气温高3~5℃,这样促使根的发育先于芽的发育,利于减轻水分供需的矛盾。采用自控电热温床能严格调节插壤的温度。③水分供应:为保持插穗中良好的水分状况,除保证水分供应外,应设法降低蒸腾。提高插床内或温室内的湿度,使其中的水汽压达到或接近叶肉细胞间隙的水汽压,是十分有效的。覆盖插床提高湿度,要防止插床温度过高而招致不良影响。采用自控间歇喷雾的措施,既可提高空气相对湿度,又能降低气温,并使叶面经常被水膜覆盖。水膜的蒸发能有效降低叶温,从而降低叶内外的水汽压差,随之降低蒸腾速率。自控间歇喷雾是提高难生根树种插条成活率的有效措施。④光:带叶插穗的光合产物为根原基发端和根系生长提供营养物质。硬枝插条虽然主要依靠贮藏的营养物生根、发芽,但进一步生长也需要供应光合产物。在用塑料薄膜密闭覆盖的插床上插条,为防止床内气温过高,需要适当遮荫。为保证插条苗有必要的光合强度,遮荫程度要适当。通常插穗至少应获得2000lx以上的光强。采用间歇喷雾措施有可能使带叶插条在全日照条件下扦插,这对提高叶片光合活性,促进生根是有利的。

扦插育苗、嫁接育苗、分殖造林、林木嫁接、组织培养