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弗吉尼亚圆叶桦休眠芽离体繁殖



全 文 :摘要 休眠芽未 自盈 室培育和歼外生 长
的苗末 和大树 , 培养基为 M u r a s h ig e 氏和
s
ko og 氏矿物盐 , 添加有机 营养和 生 长调
节荆 。 芽涪养 4 周后 发育成具 3 ~ 4 个叶
片的枝 条 。 枝 条在高湿 , 光周期 16 小时 ,
室温 2 0℃ 条件下 , 在泥 炭硕拉培养基 培
养 4 一 6 周后 , 形成活 体根来。
关键词 休眠芽 弗吉尼亚 团叶桦 组
织培养 徽 责繁殖
弗 吉 尼 亚 圆 叶 桦 ( eB t u la u b e r
[A
s h e 〕F e r n )最 早由 w . w . A s h e 在 1 9 1 4
年 发 现 并 做 了 形 态 描 述 。 由 于 A s h e
( 1 9 1 8 ) 考 虑到本种 和典型 黑桦或 美加甜
桦 ( eB t u l a l e n t a ) 相似 , 把 其 当作 矮桦的
变种而定 名为 B . l e n t a V a r . u b e r 。 F e r -
n a
ld 于 1 9 4 5 年把它 提升为 H u m i le s ( 灌
木桦 )系的一个种 。 自 1 9 4 5 年以后 , 这个
树种个体 虽经许多 植物学家 的多 方努力
仍未 找到 , 1 9 7 5 年 圆叶 桦的重新发现 及
后来调查发现在弗吉尼亚 的 S M y ht 县至
少有 4 0 个单株 。 然而由于自然死亡和人
类活 动 , 该 天 然种 群 2 5 % 的个体 已不 复
存在 。 圆叶桦作 为濒 危树种已列入《 1 9 7 3
年濒危 物种法案 》 ( 美国鱼类 和野 生动物
管理局 19 7 8) 。 为使本 种免于灭绝 , 各方
面正在 为营养繁 殖此种而 进行着 各种努
力 。
对 于许 多农作 物 来说 , 采用 离体 微
繁技 术 通常 优于 传统的 无 性繁 殖方 法 。
对 某些树 种 来说 , 微 繁 技 术在 商 业生产
中运 用也是可行 的 , 如白皮 桦即白 桦 (变
种 ) 和垂 枝桦 使用枝 梢 离体 微 繁 已获 成
功 。 在本研究 中 , 除了 用休 眠掖芽 外 , 我
们还 试图 用圆叶桦的体 眠顶芽 进行 离体
繁 殖 , 以寻 求这 个 濒 危种 的规 范 快速 繁
殖方法 。
1 材料和方法
本研究所 用外植 体为圆 叶桦的 体眠
假顶芽和 腋芽 , 采自 4 株树 , 其中 2 株 采
芽 植 株 为 弗 吉 尼 亚 克 里 茨 蓝 诺 效
( R e y n o i d s ) 家 园 研 究 中心 的 3 年 生 苗
木 。 1 株 为弗吉尼亚 马里恩美国农 业部林
曹志伟 毕广有译 ;张 志校
译者单位 : 黑 龙江 省防 护 林研 究 所 齐
齐哈尔 1 6 1 0 4 1
务 局罗杰 斯山国家游 览总部的 8 年生单
株 。 1 株 为弗吉尼亚杰佛逊国家糖械园林
中的 2 5 年生树 。
休 眠芽于 1 9 8 7 年 n 月带茎节采取 ,
芽长约 2一 s m m , 用 0 . 2 % 的 H薛 1 浸泡
消毒 茎节 2 0 分钟 , 用无菌 蒸馏 水 冲洗 3
次 , 把 芽从 茎上 分离 , 在无菌条件 下摘掉
芽鳞 片 , 无鳞芽在 M u r a s h ig e 氏 和 S k o o g
氏改 进培养基 倍 养 , 同时 倍养 一 些带 鳞
芽 。 除 M u r a s h i g e 氏和 S k o o g 氏倍 养基
各 类 盐 外 , 所 用 营 养 基 还 含 下 列 成 份
( m g l/ )
: 盐 酸 硫 胺 素 L 。 , 盐 酸 毗 哆 醇
.0 5
, 烟 酸 .0 5 , 维 C 5 . 0 , 硫 酸 腺 漂 哈
2 0
.
0
, 谷氨 酥胺 5 . 0 , 甘 氨 酸 5 . 0 以及 环
已六醇 1 0 0 . 0 。 为了找出最佳的生长调节
剂及最适浓 度和配比 , 倍 养基还加入 了 5
组 生 长调节剂 , 即 6一笨 氨 基漂哈 ( B A )
.0 2 5

.0 4 和 .0 6 三 个 浓 度 , 目 噪 丁 酸
( I B A ) 0
.
0 2 和 0 . 0 5 两个浓 度 , 培 养基 用
蔗糖做 碳源 , p H 值调 整到 5 . 8 , 用 .0 6 %
琼脂 固结 。 倍养基在 1 5 P S I 压强 下高温
来菌 2 0 分钟 , 把不耐 热的 有机物 谷氨酥
胺 过 滤消 毒 , 然后 加 入经 灭 菌处 理 的培
养基中 。 芽在培 养基垂直放置 , 4 种基 因
型每个做 1 5 个处理 , 试验重复 2 次 , 在荧
光 下 进 行 ( 光 电 子 通 量 密 度 为
5 0 o m m o ls 一 ’ m 一 2 ) , 光周 期 1 6 小 时 , 温 度
旅吉足亚
圆…叶桦休:眠、芽
离 _体繁殖
2 5士 2 ℃ 。
2 结果和讨论
把 假 顶 芽 置 于 分 别 加 入 0 . 6 和
.0 O 5m g l/ 的 6 一采 氨基漂哈 和目 噪丁酸
的培养基 中 , 4一 5 天后芽苞开放 ; 一周后
长 出 3 片 叶 子 , 培 养 基 中的 胶 芽 ( 3一
4m m )也 迅速 增大 ; 1 0 一 1 2 天后 , 9 0 %的
芽萌发 生 长 ; 2 0 天 后 , 多数芽长 出 4 ~ 5
片叶 ; 3 0 周后 , 含 有上 述生长调节剂组台
培 养的 芽 全部萌发 且 多数 长 到 4一 cs m
长 , 并且 都 具 有 4 片以 上发 育 完好 的叶
片 。
在 6一苯 氨基 漂哈 和 目噪 丁酸 组合
培 养 基中的 芽与 上 述描 述不 同 , 生 长 反
应非常缓慢 , 15 一 2 0 天才开始生长 。 用低
浓度的 6一节氨 基漂哈 和目噪 丁酸 (分别
为 0 . 2 5 和 0 . 0 2m g / D 培养后 , 3。 天芽也
未开 裂 , 其 余倍 养 基 剂 型 , 芽 开 裂 达
6 3%
, 但 是 , 这 些 萌 动的芽 不 是发育停
止 , 就是在芽枝长到发 出 2~ 3 个 叶片后
发育受阻 。
具 有完 整芽 鳞 的芽 开 裂 非常 晚 , 开
始时 只是 膨大 , 3 0 ~ 4 0 天 后才 开始 破芽
和伸长 。 鳞 片 完整 的 芽在 含 有 .0 6 m g l/
6一节氨基漂 哈和 0 . 05 m g l/ 因噪 丁酸的
培养基中 , 初期生长最好 。
除 0 . 25 m g l/ 6一节 氨 基 镖 哈 和
.0 o Zm g l/ 目噪 丁酸培 养的芽 外 , 其余一
周 内芽基 部都形 成了愈伤组织 。 3 0 天后 ,
全 部培 养芽基 部形 成 了绿 色 愈伤 组织 ,
生 长较 慢 的枝 条愈 伤 组织 较多 , 与倍 养
基 接触的 叶部也有愈伤现象 。
本试 验还 对不同 基因型 营养芽 的初
期 生长 进行 了比较 , 发 现无 差异 , 取 自 4
株 树 木的 外植 体在 培 养中 表现 一 致 , 表
明 不同 单株 在 破芽 上 没 有遗传 优 势 , 树
木年岭对 芽倍养无影 响 , 适当的 冷冻 (自
然条 件下 芽的 正常发育所 必需 ) 对于 芽
的 离体生 长似 乎不必要 。
芽 条长到 3一 4c m 高 , 具备 3 ~ 4 片
叶 时把 芽条基 部的 愈伤组织块去 掉 , 转
放 新鲜 的培养 基 中 , 上 述过 程每 3 。~ 4 0
天 重复 1 次 , 计倍 养 5 个 月 。 头 1 个 月后 ,
芽 条生 长 速度 大为 减慢 , 切口 端 总是 产
生 愈伤组织 。 本试验中 , 即使 在重复多次
转称后也 没有观 察到曾报 ( 下转 28 页 )
2 6
林业科技通讯 F O R E S T , S C IE N C E A N D T E C H N O L O G Y 1 9 94 · 7
DOI : 10. 13456 /j . cnki . l ykt . 1994. 07. 013
表 2 L T c一 E型树头犁联合作业与传统作业成本分析
项目
6
合计
新作业开支
( 元 /hmZ)
工人工资 ( 3人 )
耗油 ( 6 7. s kg)
折旧 费
维修费
管理费( 2项 6 %)
调机 费
3 1
.
5
18 9
旧作业开支
( 元 h /mZ)
工人工资 ( 包机手工资 ) 31 .5
耗油 ( 4 7.5 2 kg) 13 2· 3
折旧费
维修费
管理 费
瀚机费
40

5
30

45
18
.
9
1 1

1
2 6 4

8
R一 1工 O吵孟肠 j8一 Ol tQé乃乙扁 97一 5 123 9
树头处理情觅
由林场钻售 5 40元压山 , , 政 入归林场 万
纷合琦收节支评价
单 树 头 + 机耕 开 支 39 牙. 3 元 /
hm 舍
售树头收入 45 0 元 /h m Z琦收节支 7“ . 5 元 /h扩
由抢树头工处理冰人卿个人
一 、 ~ 户-二豁花树 头 、 机薪开支共 7 1毛 名元 /
h m 忽比早粉 头联 合柞 生堆伽 开主
31 .5 5 无 /h切 忍
产成本比较见表 2 。
表 2 说明 , 联合作业 虽然比传
统作业 的 成本增加 1 34 . 6 元 h/ m Z ,
但人 工挖树头 的 树 头销售收 入 约
45 0 元 / h m Z 要全 部 支付 挖树 头的
工人工资 , 有时还笋给予 1 50 一 3 0
元 / h m Z 的补贴 , 而 犁树头 的树头销
售收入 , 不但可 以冲减耕地开支 ,且
有 节余 , 与人工挖树头机全 垦相比
年均可 增收节支 76 5 . 5 元 h/ m Z 。 以
我局年平均迹地造林 3 6 6 h7 m 2 , 有
2 9 3 h3 m
, 要进行 挖树头机耕 全 垦
计算 , 采用 T L C一E 型树 头犁联合
作 业 , 每 年 可 增 收 节支 2 24 . 53 万
元 。
3
.
3 保证不 延误或提前 完成备耕
T L C一 E 型树 头犁联合作 业 , 可
以做到 采伐一个林班立即犁树头带
垦一个林班 , 生产炸常主动 ; 而传统
的作业 方式 , 要采伐一定数童面 积
后 再雇工挖树头 , 若 到 时雇不 到 临
时工挖树 头 , 只好一拖再施 , 从而 影
响机耕全 垦 以 至 影响 当年造林质
量 , 生 产非常被动 。
4 T L C一 E 型树头犁带垦开沟造
林与人工挖树头机全垦开沟造林对
七七
为 了在本局主要林场推广使用
T L C一 E 型树头犁联合作业提供技
末依据 , 1 9 9 3 年我们对河头林场犁
树头一次性带垦开沟造林与人工挖
树 头机械全 垦开沟造林的幼林生长
情况进行 了抽查测定 。
结果表明 : 在立地条件 、 种 苗 、
造林规格 、 种植时间 、 施肥数童 和肥
种等相 同的 条件 下 , 犁树 头带 垦开
沟造林林木的平均 高和平均基径生
长反而 比人工挖树 头机全垦作业造
林的略有增 加 , 说明 了用 T L C一 E
型犁树 头犁带状垦地联合作业 后开
沟造林 , 亦能达到 速生丰产 。
用 T L C一E 型树 头 犁联合 作
业 , 其 垦地平均深度达 5 0c m , 而 人
工 挖 树 头 机 全 垦最 大 深 度 只 有
25 c m
,深 松 的土 层 , 经 一 定 时间风
化 , 土壤疏松 , 间隙增 多 , 既有利 于
林木 的根 系生长发育 , 又增大土地
的渗透 ,减少地面逗流 , 减少水土流
失和增加土 攘湿度 , 同时还能增加
土层 的空气 , 有利 于林木根 系吸 收
和吸附 空 气中的氮元素 , 土攘的保
水保肥性能得到改善 ,从 而促进林
木生长 。
5 结论
用 本局 自行 设 计 的 T L C一 E
型树头犁实行联合作业与传统的人
工挖树 头机耕全 垦比 , 单 台生 产效
率可提 高 40 倍 , 节约劳 力 1 20 人 ,
大大降低劳 动强度 , 平均可 增收 节
支 76 5 . 5 元 , 同时能实现深耕松土 ,
增大土壤渗透 , 减 少水土流失和提
高保肥 能力 ,使林木生长比传统作
业略有增加 , 时提 高本局营林 机械
化程度 和技术水平 , 解放和 提 高本
局的 生产力 , 节约开支 ,提 高经济效
益等都具有大的作用 。 ☆
(上接 26 页 )道的某些树 种初生枝生长出
大里次生枝现象 。 然而有些枝条的一 、 三
个低 位 掖芽 长 成了 新枝 条 , 把这 些 枝条
切段 , 在新鲜介质中 单株培 养 , 也从 腋芽
上诱 导 出了 枝条 , 这 些枝 条只 有 1 8 %能
繁殖再生 。
芽 条 用沼 泽泥 炭 土粒 诱 导生 根 , 置
于 2 0℃ 恒 温 箱 内 , 每 日荧光 照 射 1 6 小
时 , 相对 湿度大于 9 0% 。 在芽条转入泥炭
介质前 , 先把芽 条基 部的愈伤组 织切掉 ,
在新 鲜的培 养 基 内存放 5 天 , 以 利于 恢
复 。 经 4一 6 周 , 芽条开始生根 , 生根率达
8 2%
。 在生根 期间 , 逐步减小恒温箱内湿
度控 制时间的方 法锻 炼芽条 的适应性 。
一 旦 生 根 就 把 苗转 到 5 0 %庇荫 的 温 室
内 , 2 周后逐渐变全光低湿培养 。 在 此阶
段 , 苗木可视作容器 苗 , 根系发育正常 。
林木的微繁技术 不仅为现有的种质
2 8
资源 提供 了一 种大量 速繁 方法 , 而且 也
保 护了受 到灭绝 威胁 的重 要 珍稀 树种 。
考 虑 用传统方法繁殖桦树 的 困难 , 本 试
验 提供了通 过圆叶桦芽 繁殖大 量植株 的
可 行性 , 因为植株 由营养芽 繁育 , 未经 愈
伤 组织 的 中间 媒介 , 苗 木 的遗传稳 定 性
可 望 很高 , 经 温室 驯化 和锻 炼 的 苗木 和
正 常苗木一样 , 可运往外地栽植 。 ☆
林业科技通讯 F O R E S T S C I E N C E A N D T E C H N O L O G Y 1 9 9 4 . 7