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2016年6月29日 作者:xwz2367609 [返回]
美国红枫的高效繁育(论文)

(新疆兵团第八师石河子市园林研究所,石河子市,832000 金晓梅

摘要 运用现代科技,采用非试管高效快速繁育技术对美国红枫进行规模化快速繁育,实现种苗的快速成苗和几何倍增,为今后的产业化推广提供了重要的理论依据和技术参考。

关键词 高效快繁;多代循环;美国红枫

中图分类号:S79 文献标识码:B

文章编号:1008-0899201508-0010-03

美国红枫(Acer rubram L.)为槭树科槭树属的落叶大乔木,又名红花槭、北美红枫、加拿大红枫等,原产北美东海岸。美国红枫在园林美化彩化方面是重要造景材料之一,广泛应用于风景区、城市、公园、广场和学校等地的美化绿化中,因其树冠整齐,树形优美,花、叶、果具有极佳的观赏性,其叶片颜色随季节不断变化,叶形丰富多彩,翅果雅致而受到越来越多人的喜爱。除了观赏效果好之外,还耐寒抗旱生长速度快,近几年也被新疆广泛地引种栽培。在繁殖方面主要有播种和扦插两种繁殖方式。播种繁殖成本便宜,但易发生变异,无法保证亲本的优良性状,且生长缓慢,受到一定的制约。扦插繁殖能够保证亲本的优良性状,一旦成活,生长迅速,但存在扦插成活率低,以致造成扦插成本较高。因此,在现今如何提高美国红枫繁育的成活率,降低成本,进行规模化生产和推广应用就成为主要的亟待解决的问题。我们的非试管高效快繁技术将有针对性地解决了美国红枫繁殖成活率低的问题,它是利用现代科技,采用低成本的基质材料,辅以合适浓度的激素,效果最佳的插穗长度,来解决美国红枫繁殖过程中出现的问题,为美国红枫规模化繁育和推广提供理论依据和技术参考。

1 美国红枫的高效繁殖

运用现代科技,采用非试管高效快速繁育技术进行规模化快速繁育,即计算机控制技术与生物技术有机结合的一种全新的育苗技术,通过计算机对环境的精确模拟,为植物离体材料的发育创造最佳的温、光、气、热、营养、激素等环境条件,从而使植物的全息性得到尽快地表达,来实现种苗的快速成苗和几何倍增。

1.1 繁殖时间和地点

在温室(暖式全日照)大棚中,因是计算机控制模拟环境条件,在新疆全年的大部分时间(除了最寒冷的冬季,内外温差太大)都可以进行。

1.2 繁殖苗床和基质

美国红枫属于难繁殖品种。快繁苗床的畦长可根据温室来定,畦宽采用标准的1.2~1.5m,这样的宽度可使畦面弥雾全面而均匀,也有利于人在苗床两边操作。苗床底部平铺一层厚约58cm 的鹅卵石作为排水透气层。快繁基质最好使用蛭石或珍珠岩(粒径中等),基质厚度约 35cm 为宜。必要时再在隔热层上均匀布设加热线。在全光照的智能苗床条件下,可达到较好地生根效果。因为在全光照条件下,不影响红枫的光合作用,离体材料的蒸腾作用和水分的供给处于平衡状态。

1.3 繁殖离体材料的制作

取材的时间,一般以一天的上午的8~10点以前最好,特别是夏季高温天气下,这时枝叶内有更多的内源生长激素存在,利于生根。另外运输途中不宜过长或失水,离体材料运输中一定要注意保湿,一旦失水,体内的内源生长素会下降,而使抗逆的脱落酸大量形成,另外还要防止层层堆积造成发热,长距离运输最好把枝条成捆,整齐地插入水桶中,让其保持吸水状态。还要防止枝叶揉捏挤压损伤。这些因素都会导致离体材料内源激素的不利变化。

切制离体材料的工具(剪刀或刀片)需用酒精消毒,切制时要求动作利落不起毛边保证光滑,这样有利于切口的愈合。切制是从芽的对面紧靠节的部位开始,以 45°角呈马耳形下切,这样比平切具有更大的表面积,生根量更大,也会产生更多的创伤激素,对防止外界细菌感染起保护作用。另外,紧靠节的部位,营养贮藏比节间要多,而且形成层细胞也较活跃,根原基细胞丰富更利于生根成苗。上切口于芽的稍上部位平切,不能破芽切,留小段茎节保护芽的生长,这个芽往往成苗后就成为植株的主干。

离体材料要求选择成熟度较好、健壮充实、无病虫害、节间短、没有花芽的嫩枝为好。直径在0.5~1cm,半木质化为上等,嫩枝为中等,老枝为下等。每段长约 5~10cm,留叶 1~3 片。同时,叶片还要修剪,一片叶子要剪去1/31/2

1.4 繁殖离体材料的处理

这个环节起到调节促进与辅助的作用,但对于像美国红枫这种难生根的植物种类和规模化快繁的第一代苗启动培养时,却起到极为重要的促进作用,也是不容忽视的重要环节。先要刻伤基部皮层,将离体材料放进 5001 000ppm 的萘乙酸溶液中浸泡 510S。也可直接取红枫的一叶一芽枝段作为离体材料,切口用100ppm的吲哚丁酸处理2小时。在操作过程中,尽量做到随剪、随处理、随接种,如果离体材料离苗床较远,剪下的枝条,要用湿毛巾包好,防止离体材料失水,影响快繁成活。

1.5 接种快繁

把经药剂处理的离体材料,快繁于以珍珠岩为基质的智能化苗床中,早春基质温度低,是影响生根的限制因子,启动铺于苗床底部的加热线,进行自动加温,控制在 15℃以上,在这样的基质温度条件下,离体材料接种后 7~10d 即开始根原基发育,10~15d部分根原基突出皮层形成根系,15~20d根系基本形成,20~25d 经炼苗后就可移栽。在生根过程,生根快的大多是具有充足的营养积累的粗壮材料和与叶片光合功能良好的材料。

2 苗床管理

在苗床的日常管理上,一般只需启动智能控制系统的专家模式即可。如遇一些落叶或腐烂材料要及时处理,并在周围用点功能水消毒,用局部浇施法进行,以防交叉感染。

温度是影响植物生长或离体材料发育过程中最为重要的因子。一般温度控制在 20~25℃之间,这是植物细胞分化最为活跃,愈伤组织形成最快,发育最好的时期,如高低变化大或不稳定常会导致发育受阻而老化,愈伤组织的老化是快繁中常会出现的一个重要的生产问题。在整个育苗过程中,温度只需控制在15~33℃之间就行。

在快繁过程中,光合作用是为离体材料发育新器官的形成提供物质和能量的支持。一般用于快繁育苗的光照强度在 1 000LX 以上,即 5 000~80000LX 之间,光谱以蓝光与红光 5:1~10:1 配合补光为好。苗床的日照时数达到1014小时以上,才有利于器官的发育。

快繁时供二氧化碳浓度一般掌握控制在 10001 500ppm 2400ppm 为最佳。对于美国红枫的快繁还要结合氧气的强制供给技术才可。一般在计算机程序设定上,每天以 34 次为佳,每次以叶片湿润为宜。对于美国红枫而言,通常采用叶片见干即喷的见干见湿式弥雾,但氧气不宜太频繁,一般每天 34 次即可。

在快繁过程中,离体材料在没有生根前,专家系统对环境的空气湿度指标必须保持在 90%100%,而到了愈伤组织的生根期,即切口已形成愈伤组织或水生根时,此时专家系统空气湿度的设定值为 80%90%,基质湿度在 60%80%之间为最佳。通过智能叶片的空气湿度传感,使育苗环境始终保持在最适的空气湿度微环境,为离体材料的发育,创造了最适的湿度环境。

植物非试管高效快繁其实就是人工再现植物生长环境因子,采用“智能化叶片”代替传统各种传感器来自动感应各种环境因子,结合快繁专家系统对植物离体材料的细胞活化期、愈伤组织形成期、生根炼苗期的环境进行智能调节控制,为植物离体材料提供适宜的温、光、气、热、养分、二氧化碳等环境,促进根系形成并快速成苗。

3 多代循环的高效繁育

多代循环技术简单地说就是以苗繁苗,但是还要结合栽培技术和植物生长调控技术,即通过激素调节技术使植物的芽迅速萌芽,通过全价营养配方使苗迅速生长,通过无土栽培及环境智能控制实现周年生长。通过使用该技术就可实现种苗生产的规模化产业化,大大地降低成本,大大地提高种苗质量,是育苗技术上的一次伟大的变革。像美国红枫,运用一枝段或一叶一芽接种于智能苗床经 20~25d 培育成小苗,称第一代苗,小苗通过喷施营养液或移栽苗圃通过施肥管理,45d 后长出具有 3~5 片叶的新梢,把切下的新梢制作成 3~5个一叶一芽的离体材料,通过20~25d培育成3~5株小苗,称第二代苗,再经过45d的复壮培养,长成3~5 株具有 3~5 片叶的小苗;从小苗的新梢上可切下一叶一芽离体材料9~25个,再通过2025d培育即成第三代苗 9~25 株,第三代苗经过 45d 的复壮培养,长成带 3~5 片叶的小苗 9~25 株;切下小苗新梢又可制作成一叶一芽的离体材料27~125株,如法炮制,约 70d 循环一代,一年可循环 5 代,即可培育成快繁苗约 243~3 125 株,每代增值 3~5 倍,就可满足快繁的要求。

4 结语

美国红枫在过去人们一致认为无性繁殖难,成活率低,所以,很少采用无性繁殖方法培育种苗,大多采用传统嫁接。经研究证明,美国红枫的繁殖是可以用无性快繁这种方法的,只要满足美国红枫的生长习性,创造生根的条件,其离体材料的成活率至少在85%以上。美国红枫快繁成活的关键,是满足离体材料的全日光照、水分、温度和通风等要求,采取全日照智能苗床。快繁成活率可达 95%以上。美国红枫快繁生根后,发育较快,通过炼苗即可移栽大田进行复壮培养。

基金项目:

国家科技型中小企业技术创新基金项目(立项代码:13C26216516407)《新疆地区观赏彩叶植物的规模化繁育与推广》

作者简介:金晓梅(1969-),女,新疆石河子市人,园

林工程师,从事园林绿化、科研等方面的工作。

地址:新疆石河子市园林研究所北一路123

邮编:832000    邮箱:1471455113@qq.com

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