CN108575488B - 一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗方法，属于林业生物技术领域。春季，选择文冠果优良种质，截除枝干，整株罩袋遮光，黄化处理后的70天、80天和90天分别采集黄化嫩枝，修剪为7‑10cm左右的嫩枝插穗，不同浓度吲哚乙酸处理，全光照喷雾插床上正常管理扦插生根，扦插后的90天统计生根率，扦插110天后在扦插床上运用简易大棚进行延长生长期处理，扦插280天后统计成苗率。黄化处理80天、5000mg/L高浓度吲哚乙酸处理、全光照喷雾条件下扦插管理，大大提高了文冠果嫩枝插穗生根率和成苗率。本发明提供促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗方法，为我国大面积种植文冠果林急需无性繁育优良种苗提供了技术基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗方法，属于林业生物技术领域。
背景技术
文冠果是我国北方的乡土木本油料树种，种子油是我国重点发展的新型健康木本食用植物油。结合荒山坡地绿化、退耕还林及林地更新与防沙治沙，我国将发展文冠果作为西北部加强生态建设、发展林业产业和促进农民增收致富的重点，并将文冠果列入十大重点发展的木本油料，到2020年，我国文冠果面积预计达到1000万亩。
但是，素有“千花一果”之称的文冠果产量非常低，1999年，我国文冠果平均亩产油仅为1.67公斤。本世纪初大面积种植的文冠果林进入盛果期后的亩种子产量也仅为10公斤左右，且存在明显的大小年结实现象。较低的经济效益，大大降低了种植户管抚文冠果的积极性，仅上世纪末，我国被荒废和砍伐损失的文冠果达60万亩，占当时全国文冠果的50％以上。
为提高文冠果果实产量和规模化推广文冠果优良种质，我国学者研究了组织培养、嫩枝扦插、硬枝扦插和根插等文冠果的无性克隆繁殖方法。在组织培养方面，尽快不同研究分别报道采用叶片(张娜等，山西农业大学学报(自然科学版)，2011，31(6)：492-497)、茎段(德永军等，内蒙古农业大学学报，2014，35(2)：39-42)、腋芽(张娜等，山西农业大学学报(自然科学版)，2014，34(1)：53-58)、种子诱导体胚(柳金凤等，安徽农业科学，2009，37(32)：15706-15708)、种子子叶(臧国忠等，西北林学院学报，2008，23(5)：91-94)、种子苗嫩茎(柳金凤等，江苏农业科学，2010，(2)：52-54)和叶片(宋群雁等，北方园艺，2013，(7)：121-124)等外殖体成功诱导不定芽生根，获得了再生植株，但生根率普遍较低，且成苗率低，到目前为止未见成功实现文冠果组培苗工厂化应用的报道。尽快专利网上查到，专利“文冠果组培快速繁殖方法(专利号：200710061710.5)”的方法可在短期内形成大量优良试管苗，其优化培养基配方为：启动培养基：MS培养基添加水解乳蛋白200mg/L，6-苄基嘌呤2-3mg/L，活性炭0.5-1.0mg/L；增殖培养基：MS培养基添加肌醇300-500mg/L，水解乳蛋白300-500mg/L，6-苄基嘌呤0.5-2.0mg/L；分化培养基：MS培养基添加6-苄基嘌呤0.5-1mg/L，噻苯隆0.5-2mg/L，萘乙酸0.5-1mg/L，水解乳蛋白500mg/L；专利“文冠果的一种开放式组织培养快速繁殖技术(专利号：200910088122.x)”方法诱导的再生植株移栽成活率可达90％，其优化方法为，用一定浓度的抑菌剂代替高压灭菌，获得无菌苗，继代培养基为MS+6BA(0.8mg/L)+KT(0.8mg/L)+NAA(0.01mg/L)，生根培养基为1/2MS+IBA(1.5mg/L)+NAA(0.5mg/L)，但到目前为止，未见这两项专利的转化应用，且市场种植的所有文冠果苗木均为种子实生苗，未见组培苗种植推广的报道。
在扦插方面，穗长以13-15cm、带2-3片叶，插前用浓度为250mg/L的IBA溶液处理，嫩枝扦插文冠果成活率可达41.2％(赵国锦和戴双，山东农业科学，2006，(4)：21-24)；500mg/LIBA处理插穗，愈伤组织增加，在35d时有少量的不定根形成(刘毓璟等，西北林学院学报，2013，28(3)：104-107)；1年生实生苗下部硬枝，500mg/LIBA处理插穗生根率达65.4％(宗建伟等，北方园艺，2012，(23)：11-14)；随母株年龄的增大，硬枝扦插的生根率和苗生长量、根数、地径都会下降(康国生和马明呈，陕西林业科技，2008，(2)：18-20)，而使用浓度为100和300mg/L的IBA及100mg/L的ABT-6处理硬枝后，文冠果平均成活率可达33.22％(莫保儒等，甘肃林业科技，2014，39(1)：18-21，55)；插根长度10cm，扦插时用浓度均为250mg/L的NAA、IBA或ABT溶液处理插穗基部30s，生根率可达92％左右，平均成活率达82.9％(赵国锦和戴双，山东农业科学，2006，(4)：21-24)。
文冠果为异交物种，种子实生苗性状不稳定，无法保证优良种质的优良性状。因此，只有建立成熟的文冠果无性繁殖技术，在大面积推广文冠果过程中利用无性繁殖苗造林，其低产问题才能获得有效突破。但是，到目前为止，尽管以上研究在一定程度上为文冠果的无性繁殖提供了基础，但应用于造林的文冠果种苗均为种子实生苗，未见扦插苗的种植和推广应用。造成文冠果种苗市场未见无性扦插苗的主要原因，仍是文冠果插穗的生根率低、成苗率更低，本申请发明人研究团队重复了上述大部分研究的插穗处理方法，获得数据的扦插生根率均介于20％到30％之间，在自然条件下的成苗率更不足20％。
发明内容
针对上述问题，本发明通过黄化处理文冠果优良种质，再利用不同浓度的吲哚乙酸(IBA)处理黄化嫩枝插穗；全光照喷雾插床上培养管理下，进行扦插生根；扦插后110天左右，采用简易大棚延长插穗生长期；根据扦插90天的生根率及280天后的成苗率，建立一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗的方法，提高文冠果嫩枝扦插生根率和成苗率，从而为优良文冠果种质的无性繁殖提供高效可靠的方法。
本发明的技术方案如下：一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗方法，包括以下顺序的步骤：
(1)选择文冠果优良种质，截除枝干、整株罩袋遮光，进行黄化处理；罩袋遮光的袋子为不透明遮光袋，且下部着地，用土覆盖，保证不透光；所述文冠果优良种质的选择标准为：种子含油量在40％以上，单株种子产量在5公斤以上；
(2)分别采集黄化处理70天、80天、90天后的嫩枝；
(3)修剪黄化嫩枝，制备扦插穗条，并使用不同浓度的吲哚乙酸处理插穗；
(4)扦插经步骤(3)处理的插穗，将插穗在全光照喷雾插床上培养管理；
(5)扦插90天后统计插穗的生根情况并统计生根率，所述的生根情况包括生根插穗数、根系数量、插穗长度、根系长度；
(6)扦插110天后采用简易大棚进行延长生长期处理；简易大棚的中高为2.5米；
(7)扦插280天后统计插穗的成苗情况并统计成苗率，所述的成苗情况包括苗高、地径；
(8)以步骤(5)得到的最佳生根率和步骤(7)的最佳成苗率，建立一种“最佳黄化处理天数+最佳吲哚乙酸浓度+全光照喷雾+简易大棚”促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗的方法；
所述的最佳黄化处理天数为80天，最佳吲哚乙酸浓度为5000mg/L。
进一步的，步骤(3)所述的插穗：长度为7-10cm，带有5-6片叶；所述吲哚乙酸浓度为0mg/L、1000mg/L、3000mg/L、5000mg/L、7000mg/L；使用吲哚乙酸处理插穗的时间为15-20秒。
进一步的，所述步骤(4)扦插基质为河沙，扦插苗床宽度为1米、两苗床间的步道宽40厘米，全光照喷雾插床上培养管理方式为：扦插后立即喷水，使叶面保持一层水膜。扦插后立即喷水，使叶面保持一层水膜；扦插初期，每5分钟喷1次水，每次喷水45秒；扦插后29-31天，插穗开始大量产生愈伤组织，喷水间隔时间延至10分钟，每次喷水45秒；扦插后50天，插穗开始在愈伤组织处生根，喷水间隔时间延至20分钟，每次喷水1分钟；100天后，新生根系已很发达，为锻炼苗木，减少喷水，每天喷水3～4次，每次喷水3分钟即可。但是，阴雨天可不喷水或少喷。为了增加营养，使扦插苗生长健壮，在插穗生根后，每周喷一次0.5wt％的尿素液。
本发明对截除枝干文冠果进行黄化处理，不同浓度IBA处理后全光照喷雾插床上培养管理下扦插生根，并运用简易大棚进行加温延长生长期处理，获得的最佳黄化处理天数为80天、最优IBA浓度为5000mg/L，全光照喷雾和简易大棚处理后，显著提高了文冠果嫩枝插穗生根率(达86.7％)和成苗率(达88.7％)，为我国大面积种植文冠果急需无性繁殖的优良种苗提供了技术基础。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明的黄化和高浓度IBA处理及全光照喷雾和简易大棚延长生长期方法操作简单，易推广扩大使用；
(2)使用本发明方法提供的生根和成苗方法，筛选出最佳黄化处理天数为80天、插穗处理以5000mg/L的IBA浓度为最佳，嫩枝插穗生根率和成苗率分别达86.7％和88.7％，极大的提高了文冠果嫩枝扦插生根率和成苗率；
(3)本发明提供促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗方法，为我国大面积种植文冠果林急需无性繁育优良种苗提供了技术基础。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但这不限制本发明的范围，实施例以阜新文冠果基地，由本专利发明人选育的5个优良种质“民冠1号”、“民冠2号”、“民冠3号”、“民冠4号”和“民冠5号”的各50株嫁接繁育的植株为材料。
实施例1
(1)春季选择5个文冠果优良种质，进行黄化处理，步骤如下：
1)选择阜新文冠果基地内的5个优良文冠果种质“民冠1号”、“民冠2号”、“民冠3号”、“民冠4号”和“民冠5号”为研究对象，以每个种质的50株单株为材料，同一种质的不同单株均为同一批次、5年生嫁接繁育植株；
2)早春，文冠果萌发前，对选择单株的枝干进行截除修剪，利用不透光但透气袋罩住修剪后的文冠果单株，袋子下摆用土覆盖，以保证完全遮光，进行黄化处理。
(2)制备黄化嫩枝插穗，步骤如下：
1)分别在黄化处理后的70天、80天和90天，采集不同种质的黄化处理嫩枝4000根左右，由于进行了截枝干修剪处理，每个单株产生的嫩枝较多，均在300-500根左右，同一种质同一次采集的4000根嫩枝基本分布于其不同的50株单株上，平均每个单株采集嫩枝80根左右；采集的嫩枝基本都进入了半木质化状态。
2)以采集的嫩枝为材料，通过修剪获得长度为7-10cm的插穗，插穗上有5-6片叶，插穗的上切口为平口、距芽1-2cm，下切口为斜口、距芽0.5-1cm；黄化处理后的70天、80天和90天，采集的每个嫩枝长度均在20-30cm左右，可制备2-3根插穗；对于5个优良种质，每次分别共制备7500根插穗，每个种质每次采样各制备插穗1500根。
(3)不同浓度IBA(吲哚丁酸)处理插穗，步骤如下：
1)分别以不同浓度IBA处理制备的插穗：0mg/L、1000mg/L、3000mg/L、5000mg/L和7000mg/L，IBA处理插穗的时间为15-20秒，处理时以浸没下切口为宜；对于每个优良种质每次制备的1500根插穗、每种IBA浓度分别处理300根；
2)不同浓度IBA处理后的插穗放于阴凉处保存备用，5小时内完成扦插。
(4)扦插插穗，全光照喷雾插床上培养管理，步骤如下：
1)插床准备：插床的扦插基质为河沙，插床宽度为1米，两苗床间的步道宽40厘米；
2)扦插：人工在插床上扦插完插穗后，立即喷水，使叶面保持一层水膜；黄化处理70天、80天和90天后，分别扦插来自于5个优良种质的7500根插穗，对于每个优良种质的1500根插穗，每种IBA浓度处理的300根插穗，每个小插床块内扦插穗条100根，设3个重复。
3)全光照喷雾插床上培养管理生根：扦插后的前30天，每5分钟喷1次水，时间为45秒；扦插后的31天到50天，插穗开始大量产生愈伤组织，喷水间隔时间延至10分钟，时间为45秒；扦插50天后，插穗开始在愈伤组织处生根，喷水间隔时间延至20分钟，每次喷水1分钟；扦插100天后，新生根系已很发达，为锻炼苗木，减少喷水，每天喷水3～4次，每次3分钟。但是，阴雨天可不喷水或少喷。为了增加营养，使扦插苗生长健壮，在插穗生根后，每周喷一次0.5wt％的尿素液。
(5)扦插后的90天统计生根情况，步骤如下：
1)黄化处理70天、80天和90天的插穗，分别在扦插后的90天，从不同黄化处理天数的同一种质不同浓度IBA处理的同一扦插床内的100根插穗中随机选取50根插穗统计插穗生根情况，包括每根插穗的根系数量和根系长度，计算生根率，生根率＝(生根插穗数/50)×100％，并求三个重复的平均值。
2)黄化处理后70天，不同浓度IBA处理5个文冠果优良种质嫩枝插穗的生根率见表1。不同浓度IBA处理的民冠1号嫩枝插穗的生根率分别为8.0％、22.0％、52.7％、65.3％和55.3％，民冠2号分别为10.0％、25.3％、61.3％、75.3％和62.7％，民冠3号分别为10.7％、33.3％、56.0％、74.7％和58.0％，民冠4号分别为13.3％、34.0％、61.3％、82.0％和67.3％，民冠5号分别为12.0％、34.7％、64.0％、81.3％和62.7％。
表1文冠果黄化处理70天嫩枝插穗生根情况
3)黄化处理后80天，不同浓度IBA处理5个文冠果优良种质嫩枝插穗的生根率见表2。不同浓度IBA处理的民冠1号嫩枝插穗的生根率分别为12.0％、32.0％、55.3％、83.3％和70.7％，民冠2号分别为11.3％、28.7％、64.0％、82.0％和68.0％，民冠3号分别为12.0％、36.0％、59.3％、86.7％和62.0％，民冠4号分别为14.7％、36.0％、64.0％、85.3％和69.3％，民冠5号分别为14.7％、38.7％、66.0％、84.0％和64.7％。
表2文冠果黄化处理80天嫩枝插穗生根情况
4)黄化处理后90天，不同浓度IBA处理5个文冠果优良种质嫩枝插穗的生根率见表3。不同浓度IBA处理的民冠1号嫩枝插穗的生根率分别为11.3％、30.7％、54.0％、81.3％和69.3％，民冠2号分别为10.7％、26.0％、58.7％、82.6％和66.7％，民冠3号分别为14.7％、36.0％、62.0％、80.0％和64.0％，民冠4号分别为26.7％、34.0％、62.7％、79.3％和59.3％，民冠5号分别为15.3％、32.7％、64.7％、82.0％和61.3％。
表3文冠果黄化处理90天嫩枝插穗生根和成苗情况
(6)不同黄化处理后的嫩枝插穗，分别在扦插后的110天采用简易塑料大棚进行加温延长生长期处理，步骤如下：
1)扦插110天后，在插床上建简易塑料大棚，棚宽为插床宽度，大棚中间的高度为2.5米，边高为1米；
2)插床建完简易大棚后，全光照喷雾系统仍然存在且可正常工作，但进入冬季后停止喷水，第二年的早春，根据气温情况开始喷水管理。
(7)扦插280天后，统计插穗的成苗率，步骤如下：
1)不同黄化处理嫩枝插穗在扦插280天后，分别统计成苗情况，包括每个处理每个IBA浓度插床内50个插穗(3个重复、每个重复插穗数量为50)的成苗情况、苗高和地径，统计成苗率，求三次重复；2)黄化处理70天后，IBA浓度5000mg/L处理插穗的成苗率最高(表4)，民冠1号达64.0％，民冠2号达76.7％、民冠3号达76.0％、民冠4号达82.0％、民冠5号达80.0％。
表4黄化处理70天后嫩枝插穗成苗情况
3)黄化处理80天后，5000mg/L IBA处理嫩枝插穗的成苗率最高(表5)，民冠1号达82.0％，民冠2号达83.3％、民冠3号达88.7％、民冠4号达82.7％、民冠5号达82.7％。不仅成苗率都在82.0％以上，且苗高都在59.0cm以上，地径在0.51cm以上，当年春季即可出圃。
表5黄化处理80天后嫩枝插穗成苗情况
4)黄化处理90天后，5000mg/L IBA处理嫩枝插穗的成苗率最高(表6)，民冠1号达80.0％，民冠2号达85.3％、民冠3号达77.3％、民冠4号达75.3％、民冠5号达83.3％。
表6黄化处理90天后嫩枝插穗成苗情况
综上所述，本发明通过黄化处理文冠果优良种质，再利用不同浓度的IBA处理黄化嫩枝插穗；全光照喷雾插床上培养管理，进行扦插生根；扦插后110天左右，采用简易大棚加温延长生长期；根据扦插90天的生根率及280天后的成苗率；最佳黄化处理天数为80天、插穗处理的IBA浓度5000mg/L为最佳，嫩枝插穗生根率和成苗率分别达86.7％和88.7％，极大的提高了文冠果嫩枝扦插生根率和成苗率。本发明提供了一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗的方法，有效地提高了文冠果嫩枝扦插的生根率和成苗率，从而可为优良文冠果种质的无性繁殖提供高效可靠的方法。
Claims (1)
1.一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗的方法，其特征在于，包括以下顺序的步骤：
(1)选择文冠果优良种质，截除枝干、整株罩袋遮光，进行黄化处理；
(2)分别采集黄化处理70天、80天、90天后的嫩枝；
(3)修剪黄化嫩枝，制备带有5-6片叶、长度为7-10cm的扦插穗条，并使用不同浓度(0mg/L、1000mg/L、3000mg/L、5000mg/L、7000mg/L)的吲哚乙酸处理插穗，处量时间为15-20秒；
(4)扦插经步骤(3)处理的插穗，将插穗在全光照喷雾插床上培养管理，具体方式为：扦插后立即喷水，使叶面保持一层水膜；扦插初期，每5分钟喷1次水，每次喷水45秒；扦插后29-31天，插穗开始大量产生愈伤组织，喷水间隔时间延至10分钟，每次喷水45秒；扦插后50天，插穗开始在愈伤组织处生根，喷水间隔时间延至20分钟，每次喷水1分钟；扦插后100天，每天喷水3～4次，每次喷水3分钟；在插穗生根后，每周喷一次0.5％的尿素液；
(5)扦插90天后统计插穗的生根情况并统计生根率，所述的生根情况包括生根插穗数、根系数量、插穗长度、根系长度；
(6)扦插110天后采用简易大棚进行延长生长期处理；
(7)扦插280天后统计插穗的成苗情况并统计成苗率，所述的成苗情况包括苗高、地径；
(8)以步骤(5)得到的最佳生根率和步骤(7)的最佳成苗率，建立一种“最佳黄化处理天数+最佳吲哚乙酸浓度+全光照喷雾+简易大棚”促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗的方法；
所述的步骤(8)所述的促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗的方法，最佳黄化处理天数为80天，最佳吲哚乙酸浓度为5000mg/L，嫩枝扦插生根率和成苗率分别达86.7％和88.7％。
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