CN103999680A - 等离子体处理柳树枝条产生芽变的方法 - Google Patents

Abstract

等离子体处理柳树枝条产生芽变的方法，即在冬春季节将直径4-8mm粗的新鲜柳树枝条切成40-60mm长，将枝条下部竖直浸在10-25℃、20-25mm深的自来水中培养3天后用等离子体处理，处理用剂量为2-2.4A，处理1次；将处理后的枝条竖直，下部浸在10-25℃、20-25mm深的自来水中，在光照下水插培养，直到水培枝条的根长到15-30mm时，移栽到有固体培养基的育苗钵中进行培养，夜间温度不低于15℃，白天要在光照下25℃左右下培养，当新枝培养到4-6cm就要定植于育苗地，在育苗地生长到10-80cm就会表现出处理后的多种特定类型，从中选择出需要的个体枝条进行无性繁殖，即可获得性状一致的柳树新品系。本发明所用枝条较细、较短，出根多而快，是一种柳树新品种的快速繁殖新途径。

Description

等离子体处理柳树枝条产生芽变的方法

技术领域

本发明属于等离子体应用领域，具体涉及用等离子体处理柳树枝条产生芽变的方法。

背景技术

等离子体是物质存在的一种状态。它是物质固体状态、液体状态、气体状态之后的第四种状态——等离子体状态。1929年科学家第一次引入“等离子体”这个名称，等离子体学科成为一门年轻的学科。由于等离子体科学发展较晚，因此应用范围不普遍。近年来，等离子体科学的研究得到了快速发展，目前主要用于航天实验、军事国防、金属切割、材料表面镀膜、电子工业、核聚变能源研究等领域。等离子体技术在农业上的应用属于刚刚开始，它开辟了等离子体应用的一个新领域，也为农业增产创造了新的途径。等离子体种子处理技术的机理是通过等离子体发出的各种能量作用于种子，激发种子的潜能、提高种子的活力、增强种子的健壮度，作物生长能力得到提升。经过处理的种子更加健壮，提高种子批的整体品质，种子个体之间的差异缩小，特别是出苗率和幼苗的整齐度明显提高。试验结果表明，种子经过等离子体处理后，种子内部的活力增强，促使发芽势提高。现有技术均是等离子体处理种子技术均是对有性繁殖植物种子处理技术，还未见对无性繁殖植物处理的报道。究其原因是等离子体处理已活植物体效果较差，如已发芽种子，处理后效果不稳定且死苗较多，因此未在活体植物上进行研究，也未在无性繁殖植物的品种选育和生产中应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种等离子体机处理柳树枝条产生芽变的方法，通过本发明方法，可选育出柳树快速生长型、叶片变大型、叶脉变色型、抗病型、抗虫型等各个我们需要的类型。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明的等离子体机处理柳树枝条产生芽变的方法，包括如下步骤：

(1) 在冬春季节将直径4-8mm粗的新鲜柳树枝条切成40-60mm长，分开枝条的上下，每20-30段绑捆在一起，在日光照射下，将枝条下部竖直浸在10-25℃、20-25mm深的自来水中培养3天后，解开捆，即用等离子体处理，处理用剂量为2-2.4A，处理1次，使每个枝条逐一通过等离子体处理机；

(2) 将(1)处理后的枝条竖直，下部浸在10-25℃、20-25mm深的自来水中，在日光照射下水插培养，直到长出芽和根；

(3)  当(2)水培枝条的根长到15-30mm时，移栽到有固体培养基的育苗钵中进行培养，基质用草炭土、珍珠岩和粘土按8︰2︰1混匀，它的好处是可以在前期多浇水也不会导致死苗，可大大提高成活率。冬春季节要在节能日光温室内培养；柳树虽然较耐寒，但因处理时受到伤害，所以生长环境一定要好，夜间温度不低于15℃，白天要达到25℃左右的条件下，光照一定要好。当新枝培养到4-6cm就要定植于育苗地，在育苗地生长到10-80 cm就会表现出处理后的多种特定类型。从多种特定类型中选择出需要的个体枝条进行无性繁殖，即可获得性状一致的柳树新品系。

等离子体处理柳树枝条产生芽变的试验：

1、试验方法

1.1   等离子体处理柳树枝条产生芽变的试验方法

1.1.1等离子体处理剂量试验  共设11个处理，处理剂量分别是：1A、1.2 A、1.4 A、1.6 A、1.8 A、2.0 A、2.2 A、2.4 A、2.6 A、2.8A、0A（对照），均处理1次，新鲜柳树枝条直径为4-8 mm，均切成适宜于在等离子体处理机内处理的50-60mm长，重复三次，考察产生芽变率、受害率和死亡率。

1.1.2 等离子体处理柳树枝条直径试验  设4个处理，分别是：2-3mm、4-6 mm、7-8 mm、8-10 mm，均切成适宜于在等离子体处理机内处理的40-60mm长，处理为剂量2.2 A、处理一次，重复三次，考察产生芽变率、受害率和死亡率。

1.1.3 等离子体处理后培养方法试验  设3个处理,分别是现有技术的固体培养基扦插方法、无营养成分自来水的水插培养方法、加营养成分的水插培养方法，将30段直径为4-8 mm新鲜柳树枝条用等离子体处理剂量2.2 A、处理一次后培养，重复三次，考察根、叶的生长速度。

1.1.4 无性繁殖后代枝条和叶片的性状一致试验 

用本发明方法处理直径4-6 mm 50段枝条，处理为剂量2.4 A、处理一次后，再进行水插培养后，栽植在应用地生长到10-80 cm时，从多种特定类型中选择出快速生长型和叶脉变色型两种个体枝条进行了5代的无性繁殖，观察后代枝条和叶片的性状一致。

2.试验结果

2.1 等离子体处理柳树枝条产生芽变试验结果

等离子体处理柳树枝条产生芽变试验结果见表1。

表1   等离子体处理柳树枝条产生芽变试验结果

由表1可见，当处理剂量较小时，即处理剂量从1A-2.0 A，柳树枝条产生芽变的机率较低，处理后柳树枝条的受害和死亡率基本相同。处理剂量从2.2-2.8A随着处理剂量的增加，处理后柳树枝条的芽变率、受害和死亡率随着增高。然而，当处理剂量在2.0 A及以下时，尽管受害和死亡率较低，但由于产生芽变的机率较低，可选择变异类型的个体少，在试验中就同一剂量增加处理次数后，死亡率显著增加，因此，在实际的选育中没有意义。当处理剂量达到2.6 A及以上时，处理的柳树枝条不良芽变率、受害和死亡率虽有增高，但不是特别大。但在次年会表现出，所有发生芽变的个体，绝大多数会改变春化的状态，有不少单株会在春季仍然不发芽而逐渐受害或死亡，显然也不适宜在此剂量下处理。而在2-2.4A之间剂量处理下，一次处理会有7%-25%的芽变率，平均受害率在芽变率的50%左右，平均死亡率又在平均受害率的50%以下，且重现性、重复效果好。因此，选择处理为2-2.4A剂量处理一次。

2.2等离子体处理柳树枝条直径试验结果 

等离子体处理柳树枝条直径试验结果见表2。

设4个处理，分别是：2-3mm、4-6 mm、7-8 mm、9-10 mm，均切成适宜于在等离子体处理机内处理的40-60mm长，处理为剂量2.2 A、处理一次，重复三次，考察产生芽变率、受害率和死亡率。

表2   等离子体处理柳树枝条直径试验结果

由表2可见，当柳树枝条直径较小时，柳树枝条产生芽变的机率较大，处理后柳树枝条的受害和死亡率也较高，随着柳树枝条直径的增粗，处理后柳树枝条的芽变率、受害和死亡率随之降低。具体工作地讲，当柳树枝条直径在2-3mm时，平均受害率是芽变率的55%以上，平均死亡率是平均受害率的69%以上，且后期栽培成活率也较低，因此，该直径范围的枝条不是适宜处理区间。当枝条直径在9-10 mm时，产生芽变的机率比直径8 mm以下的枝条至少于30%，不利于后期对变异株的选择，因此，该直径范围的枝条不是适宜处理的优选区间。而4-8 mm直径粗的枝条，平均芽变率均在20%以上，平均受害率在芽变率的50%以下，平均死亡率又在平均受害率的50%以下，因此，优选该直径范围的枝条进行处理。

2.3等离子体处理后培养方法试验结果

   等离子体处理后培养方法试验结果见表3。

表3   等离子体处理后培养方法试验结果

由表3可知，通过对根数量、根长和叶片数三个指标的考察，经等离子体处理后的枝条采用现有技术的固体培养基扦插方法的根数量、根长均极显著低于水插的培养方法（P＜0.01）；在两种水插的培养方法中，上述三个指标均无显著差异（P＞0.05）。因此，为提高根与叶的生长速度、降低培养成本，优选无营养成分水插方法。

2.4 无性繁殖后代枝条和叶片的性状一致试验结果

用本发明方法处理直径4-6 mm 50段枝条，处理为剂量2.2 A、处理一次后，在进行水插的培养过程中发现发生芽变的有12枝，其中受害枝条为4枝，死亡枝条为2枝。当水培枝条的根长到15-30mm时，移栽到有固体培养基的育苗钵中进行培养，当其新发枝长到4-6cm时，将芽变后生长正常的8枝柳条栽植在应用地，当枝条生长到10-80 cm时，分别从8枝有多种特定类型中选择出快速生长型2枝和叶脉变色型1枝两种个体枝条分别进行了5代的无性繁殖，共繁殖出150株快速生长型枝条和150枝叶脉变色型枝条，其后代枝条和叶片的性状均稳定一致，没有发现有任何变异现象。

本发明的有益效果

(1) 用本发明方法对柳树枝条进行等离子体机处理后，产生芽变的比例高达7%-25%，且受害率和死亡率较低、重现性、重复效果非常好。如此高的芽变比例对柳树新品系的选育是极其有利的，可根据人为所需快速选育出快速生长型、较慢生长型、抗病型、抗虫型、叶片紧缩型、叶片增大型、叶脉变色型等等多种新类型。

(2) 用本发明方法对柳树枝条进行等离子体机处理后，结合无营养成分水插培养，柳树枝条培养的根数量、根长和叶片数均优于现有技术的固体培养基扦插方法，与营养成分水插的培养根数量、根长和叶片数之间没有显著差异。本发明采用水插的培养技术较现有的扦插技术成活高，培养成本低，因柳树自身有杀菌成分，吸收养分较少，不须在水中添加任何营养成分，仅用自来水即可。

(3) 试验表明，经等离子体机处理后的柳树枝条进行5代无性繁殖，柳树枝条和叶片的性状稳定一致，没有再出现变异现象。

（4）本发明采用等离子体机处理柳树枝条所用枝条较细、较短，出根多而快，是一种柳树新品种的快速繁殖新途径。

附图说明

图1是用本发明方法处理金丝柳后芽变枝条表现出特异性状。

图2是用本发明方法处理金丝柳后获得的大叶型金丝柳新品系。

图3是用本发明方法处理金丝柳后获得的紧凑型金丝柳新品系。

图4是用本发明方法处理金丝柳后获得的叶脉变浅色型金丝柳新品系。

图5是用本发明方法处理金丝柳后获得的叶肉呈点状变色型金丝柳新品系。

图6是用本发明方法处理竹柳后获得快速生长型竹柳新品系。

具体实施方式

实施例1

用本发明方法处理金丝柳。金丝柳树体美观、皮色黄绿、树枝半垂、冬季树的状态较普通柳树美观，金丝柳是我国北方城市主要绿化树种之一。

2011年4月10日，将直径6-8mm粗的金丝柳枝条切成40-60mm长共200段插条，每20-30段枝条一捆，在日光照射下，将枝条下部竖直浸在10-25℃、20-25mm深的自来水中培养3天后解开捆，即用大连博事等离子体有限公司生产的等离子体处理机，处理用剂量为2.2A，处理1次，使每个枝条逐一通过等离子体处理机；然后将200枝金丝柳枝条的下部竖直浸在10-25℃、20-25mm深的自来水中，在日光照射下无营养水插培养，期间发现发生芽变的有41枝，其中受害枝条有11枝，死亡枝条为5枝。当水培枝条的根长到15-30mm时，移栽到有固体培养基的育苗钵中进行培养，固体培养基基质用草炭土、珍珠岩和粘土按8︰2︰1混匀制成。此时可看出芽变枝条表现出特异性状(见图1)，当其新枝培养到4-6cm时，将芽变后生长正常的25枝柳条栽植在应用地，当枝条生长到10-80 cm时，分别从25枝有多种特定类型中选出大叶型进行无性繁殖，即获得的大叶型金丝柳新品系(见图2)；选出叶片紧凑型进行无性繁殖，即获得的紧凑型金丝柳新品系(见图3)。选出叶脉变浅色型进行无性繁殖，即获得的叶脉变浅色型金丝柳新品系(见图4)和叶肉呈点状变色型金丝柳新品系(见图5)；将上述各种变异类型金丝柳新品系分别经过5代无性繁殖，其性状均表现稳定一致，无变异现象发生。

实施例2

用本发明方法处理竹柳。竹柳较金丝柳高大、挺拔，也是我国北方城市主要绿化树种之一。

2011年4月15日，将直径6-8mm粗的竹柳枝条切成40-60mm长共50段插条，每20-30段一捆，在日光照射下，将枝条下部竖直浸在10-25℃、20-25mm深的自来水中培养3天后解开捆，即用大连博事等离子体有限公司生产的等离子体处理机，处理用剂量为2.4A，处理1次，使每个枝条逐一通过等离子体处理机；然后将50枝竹柳枝条的下部竖直浸在10-25℃、20-25mm深的自来水中，在日光照射下无营养水插培养，期间发现发生芽变的有13枝，其中受害枝条有10枝，死亡枝条为4枝。当水培枝条的根长到15-30mm时，将产生芽变的枝条和受害枝条共9枝移栽到有固体培养基(基质用草炭土、珍珠岩和粘土按8︰2︰1混匀制成)的育苗钵中进行培养，此时可看出芽变枝条表现出特异性状(见图6)，当其新枝培养到4-6cm时，将芽变后生长正常的3枝竹柳条栽植在应用地，当枝条生长到 10-80 cm时，从3枝竹柳条中选出快速生长型(见图6 内框边右下角)进行无性繁殖，将快速生长型竹柳新品系经过5代无性繁殖，其性状均表现稳定一致，无变异现象发生，获得快速生长型竹柳新品系。

Claims (2)

1.等离子体机处理柳树枝条产生芽变的方法，包括如下步骤：

(1) 在冬春季节将直径4-8mm粗的新鲜柳树枝条切成40-60mm长，分开枝条的上下，每20-30段绑捆在一起，在光照下，将枝条下部竖直浸在10-25℃、20-25mm深的自来水中培养3天后，解开捆，即用等离子体处理，处理用剂量为2-2.4A，处理1次，使每个枝条逐一通过等离子体处理机；

(2) 将(1)处理后的枝条竖直，下部浸在10-25℃、20-25mm深的自来水中，在光照下水插培养，直到长出芽和根；

(3)  当(2)水培枝条的根长到15-30mm时，移栽到有固体培养基的育苗钵中进行培养，冬春季节要在节能日光温室内培养，夜间温度不低于15℃，白天要在光照下、25℃左右下培养，当新枝培养到4-6cm要定植于育苗地，在育苗地生长到10-80 cm就会表现出处理后的多种特定类型，从多种特定类型中选择出需要的个体枝条进行无性繁殖，即可获得性状一致的柳树新品系。

2.根据权利要求1所述的等离子体机处理柳树枝条产生芽变的方法，其特征在于，所述的固体培养基基质用草炭土、珍珠岩和粘土按8︰2︰1混匀制成。