[00046357]重要生态经济树种快繁技术体系建立及应用研究

　　一、简要技术说明 　　1999年以来，南京林业大学承担了国家"948"项目"落羽杉属优良种源家系引进"、国家林业局项目"银杏遗传基因资源库建立及选育"、江苏省科技厅项目"优质抗逆树种引进"、上海市科委项目"绿化观赏树种引进"等科研项目，项目围绕优良树种引进及无性快繁技术展开研究，对7种重要生态经济树种的组培、扦插、嫁接快繁技术进行了探索，研究内容包括：（1）建立银杏、喜树、花椒、巨紫荆、金缕梅植物稳定的、高频的成套组织培养快繁技术体系；（2）进行银杏、落羽杉、何首乌嫩枝扦插快繁，花椒嫁接的繁殖技术研究。（3）建立银杏、花椒、落羽杉等优良品种苗木繁育基地并推广造林。研究成果如下： 　　（一）、组织培养快繁技术 　　1.银杏的组织培养 　　利用银杏成熟胚、无菌幼苗或雌雄株成年树茎段培养为外植体，建立了银杏稳定的快繁体系，其中： 　　（1）5个银杏优良品种成熟胚离体培养萌发率最高达73.8%，成苗率最高达90.9%；筛选出胚萌发的幼苗生长最适宜的培养基，并对5个品种的优良度进行了排序比较。 　　（2）无菌苗及雌、雄株外植体有双芽体、3芽体产生；双芽体的频率为35.7%。银杏的组培快繁主要途径是通过腋芽诱导抽梢、切割茎段增殖等方法完成植株再生。 　　（3）低浓度的稀土能够促进银杏组培芽苗的生根率，稀土处理后芽苗生根率最高达66.7%，是对照的2.67倍。高浓度的稀土抑制银杏芽苗不定根的发生，稀土也使银杏芽苗生根时间提前7d，根数和粗度增加，小植株长势好。 　　2.喜树的组织培养 　　（1）筛选出了喜树腋芽萌发、丛生芽分化和增殖、芽苗生根的最适培养基。 　　（2）使腋芽诱导率达92%，丛生芽增殖倍数达7.0~15.0，每块外植体有效芽苗可产生有效苗（2~3cm长）多达5~6个，芽苗20d后可长至3cm左右。 　　（3）芽苗在筛选出的生根培养基上接种后第4d就有根长出，生根率最高达95%。生根小苗移栽后10d成活，成活率达80%以上。 　　3．日本朝仓花椒的组织培养 　　（1）4、5月份的外植体，无菌材料的获得率高于6~11月份分别为83%、80%，9~11月材料木质化程度高，接种不易成活。根率为70.3%~78.2%，平均生根数2.9~7.2条，平均根长为1.63~2.22cm。 　　（2）对诱导出的花椒芽苗进行瓶外生根试验，研究了瓶苗质量、激素的种类和浓度、培养基质、环境因子等对瓶外生根率和保存率均有影响。以健壮的分化苗生根率最高；激素以500mg/L的ABT生根粉蘸根效果最好；培养基质以蛭石最好；环境因素以春秋季节温度22℃～28℃、湿度70%～90%、光照以2000～5000Lx为好。 　　4．巨紫荆的组织培养 　　（1）筛选出幼胚培养的初代培养基、分化增殖培养基、壮苗生根培养基。 　　（2）幼胚在初代培养基上培养15d，幼胚开始萌动，萌发率达72~75%。 　　（3）幼胚继续培养50d，胚芽长出，丛生芽增值系数达5.64倍。在壮苗培养基上，芽最长达3.8cm，生长健壮。 　　（4）外植体在筛选出的生根培养基中生根率最高达83.3%，根数最多，生长最好。 　　5．金缕梅组织培养 　　种子接种3周后，发芽率为90%。筛选出下胚轴或真叶的最适培养基，在此培养上培养1个月后，有嫩绿色芽尖长出；芽尖在筛选的最佳培养基上培养2周后增殖系数约为4~5倍，苗高约1.5~2.0cm； 　　芽苗在筛选出的最佳生根培养基中，2周左右根发生，1个月后根长1~2cm，每株根数4~5条，生根率约80%。移栽后成活率达85%以上。 　　（二）、扦插、嫁接繁殖技术 　　1.银杏硬枝扦插生根技术 　　以木质素酸钠(ASL)处理银杏雄株嫩枝A2单株的带顶芽插穗,扦插效果最好,生根率达73.69%。有顶芽的插条比无顶芽的插条生根率高，达63.49%。 　　2.落羽杉扦插生根技术及生根机理研究 　　（1）利用三种调节剂对落羽杉嫩枝进行了扦插生根研究，筛选出了三种调剂处理的最佳时间和最佳浓度。其最优的组合是： 　　ABT×200mg/L×6h、IBA×150mg/L×6h、IBA×100mg/L×6h、NAA×100mg/L×4h。其中在浸泡4h后，IBA的生根率最高达94.6%；在浸泡6h时，100mg/LNAA生根率达91.5%，而IBA(150mg/L)、ABT(200mg/L)生根率达到98%。但从生根数来看，NAA的效果好于IBA、ABT。 　　（2）生根率与扦插前插穗内的可溶性糖、淀粉、全碳、可溶性蛋白质含量和C/N呈正相关，与全氮含量呈负相关。随着愈伤组织和不定根的出现，多数营养物质含量呈下降趋势，传统的C/N规律对落羽杉扦插并不适合。 　　（3）与对照相比，处理插穗的IAA含量、GA3含量、IAA/ZR、IAA/ABA得到提高，而ZR和ABA含量下降。生根率与插穗内的IAA含量、GA3含量、IAA/ZR、IAA/ABA呈正相关，与ZR、ABA含量呈负相关。IAA/ZR比值的下降有利于愈伤组织的形成，上升有利于不定根的形成；在根原基形成和不定根出现期，高的IAA/ABA对生根有利。 　　（4）外源激素提高了插穗的POD和PPO活性，降低了IAAO活性。相关分析表明，生根率与POD和PPO活性呈正相关，与IAAO活性呈负相关。 　　4．何首乌扦插技术 　　南京种源扦插成活率为最高（98.17%），其次是江浦种源（96.83%），扦插成活率为最低的是峨眉种源（87.17%），其次是环江种源（87.67%），分布在云贵高原的四川、贵州及与云贵相邻的广西几个种源的扦插成活率均较低。 　　5．花椒嫁接技术 　　引进的接穗采用切接方法，嫁接到国内品种（大红袍）上春季以枝接时间以4月上中旬（清明节前后）为好；夏季芽接以方块型芽接最好，成活率可达73.53%，最佳嫁接时期为6月下旬～7月上旬。另外，接穗质量好，芽体饱满也是提高成活率的重要条件。 　　在上述技术体系的基础上开展了优良苗木的繁育基地建设1000余亩。在江苏、山东、广西推广银杏造林15000余亩；在河南、河北推广花椒造林15000余亩；在广西、江苏等地推广喜树造林5000余亩；在江苏、上海、广西推广落羽杉、何首乌造林15000余亩。 　　二、推广应用前景 　　银杏是我国特有的多用途生态型经济树种，集食用、药用、材用、保健、观赏于一体，具有极高的经济价值。银杏树形优美，寿命可长达3000年以上，在我国2/3以上省份中，具有庞大的绿化市场需求，工厂化育苗是解决苗木短缺的一条有力的途径。尽管前人的组织培养有所涉及，但仍然存在分化率低，生根难、移栽难成活的问题。 　　喜树属多年生亚热带落叶阔叶乔木,是我国特有树种,主要分布在长江流域及西南各省。该树种因富含抗癌和抗逆转录病毒的喜树碱(CPT)而深得植物学界和医药学界的关注。喜树以种子繁殖为主，但种子成熟后具有远距离扩散作用使得其发芽率迅速减低。 　　花椒是中国传统生活中的调味品、辛辣麻味香料的原料，种子可产油、花椒皮具有助消化，止牙痛，杀虫等功效。除东北外,其他地区均有分布，主产四川、陕西。由于花椒种壳坚硬外具较厚的油脂蜡质层,不易吸收水分，发芽较为困难。 　　紫荆树是我国特有树种，分布较少。其树姿优美，枝叶繁茂，叶形美丽，生长速度快，花朵艳丽，是著名的园林绿化和观赏树种，市场需求量大，苗木供不应求。但巨紫荆种子休眠期长，出芽率低于40%以下，通过扦插来繁殖的成活率也很低。 　　金缕梅是小乔木或灌木，我国仅一种。其花形奇特，黄色细长花瓣宛如金缕。秋叶常变成黄色至红色，为著名观赏树木之一。种子难发芽，多用分根繁殖，但繁殖率低。 　　落羽杉是古老的孑遗植物，生长快、树形美、材质好、适应性强，是优良的用材、防护和观赏树种。落羽杉为雌雄同株异花，雌、雄球花常常花期不遇。种子皮厚、坚硬，不易透水，种壳内含有抑制发芽物质，种子发芽率受遗传和环境因素影响，变异很大。引种到我国后在春季开花，但开花结实不正常，花而不实现象严重，因而结实数量少，市场出现苗木紧缺。 　　何首乌为蓼科的多年生缠绕草质藤本植物，其块根及藤均为名贵的中药材。由于何首乌具有补肝肾、乌须黑发、养心安神等奇特功效，主治血虚身痛等多种病症，具有保健作用，市场需求量较大。但长期过度采挖，造成野生资源几近绝迹，亟需进行人工繁殖和栽培。 　　上述7种植物是我国较为重要的经济生态树种，具有极大的应用前景，但都存在种子繁殖率低的问题，市场上苗木短缺现象严重，阻碍城市绿化、经济林、生态林建设进程。"重要生态经济树种快繁技术体系建立及应用研究"项目建立了这些植物的稳定、高频的成套组织培养快繁技术体系和扦插、嫁接繁殖体系，为解决这些苗木短缺的现实问题提供了十分重要的技术平台。另外也为这些植物的遗传转化、基因工程等方面的进一步研究提供了较稳定的组培快繁体系。