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沉水樟种质资源及培育技术研究进展



全 文 :江西林业科技 2011年第 3期
沉水樟种质资源及培育技术研究进展
岳军伟,骆昱春,黄文超,刘光正,杨 桦,龙 蔚
(江西省林业科学院,江西南昌 330032)
摘 要:从资源分布、生物学特性、繁殖方式、濒危机制等几方面综述沉水樟的最新研究成果和进展情况。指出研究中
存在的局限性和今后努力的方向,对沉水樟的种质资源保护和合理开发都具有指导意义。
关键词:沉水樟;生物学特性;濒危机制;繁殖方式
分类号:S792.23 文献标识码:A 文章编号:1006-2505(2011)03-0043-03
收稿日期:2010- 11- 26,2011- 03- 11修回
基金项目:江西省林业科学院青年人才培养计划项目(项目编号:2008520801)资助。
作者简介:岳军伟,男,硕士,助理研究员,主要从事森林培育研究。E- mail: yjw988173@163.com
沉水樟(Cinnamomun micranthum)是樟科樟属的珍
贵阔叶树种。是我国樟科植物中含油量最高的速生经
济树种,也是中国大陆和台湾地区的间断分布种。其木
材纤维长,是造纸业的优良原料,且干、根可提取樟脑、
樟油,在医药、化工方面具有广泛用途,同时也是水源
涵养和园林绿化的优良树种[1-2]。但由于长期以来对沉
水樟资源的毁灭性开发利用及其自身的原因,目前国
内的沉水樟天然林资源已日趋枯竭,1982年被列为国
家三级濒危保护植物,目前沉水樟天然林仅存于福建
建瓯万木林自然保护区,其余多以散生状态存在[3]。许
多学者从其种质资源、生物学特性、繁殖技术、生物技
术快速繁殖、濒危机制、栽培管理等各个方面进行了研
究,对沉水樟的繁殖和保护提出了很多好的建议。本文
通过对沉水樟的研究情况进行总结,探讨今后的研究
方向,为提升沉水樟的研究和利用水平积累技术信息。
1 种质资源的研究
1.1 原种及同属近缘种植物
樟属(Cinnamomum)植物主要分布于亚洲热带和亚
热带地区,全属共 240余种,中国约有 41种,主产于长
江中下游、西南和南方各省区[4]。其中肉桂 C. zcassia、
锡兰肉桂 C. zeylanicum、柴桂 C. ztamala、华南桂 C.
zaustrosinense及川桂 C. zwilsonii等为著名的药材,樟
C. zcamphora 及黄樟 C. zporrectum 可提取樟脑和樟
油,为化工及医药上的重要原料,其他种类的木材亦很
有价值,银木 C. zseptentrionale 木材黄褐,纹理直,可
制樟木箱及建筑用材,其根材尤为美丽,供作美术品,
樟木尤负盛名[5]。沉水樟除具有经济利用价值外,由于
其地理分布的特殊性(即在大陆和台湾之间呈间断分
布)[6],对樟科植物地理区系研究有重要的科学意义。樟
属的香樟、楠属的闽楠、木姜子属的桂北木姜子、山胡
椒属的香叶树、鳄梨属的鳄梨均是与沉水樟亲缘关系
较近的樟科植物[7]。
1.2 分布及适生条件
沉水樟主要分布在中亚热带的中南部至南亚热带
的大部分地区,地理位置约为 106°~120° E和 22°20′
~27°30′ N,生长在海拔 300~650 m 之间(在台湾可达
1 800 m)的山坡或山谷密林中[8]。在中亚热带地区常散
生的由冬青属、杜英属、栲属、润楠属和楠属等树种所
组成的常绿阔叶林中[3]。在福建省建瓯市万木林自然保
护区内保存有自明代建文元年(1399年)以来就加以封
禁保护的 600龄左右的沉水樟古树群。沉水樟适生于
土壤肥沃的酸性红壤,在立地条件差的地方,生长缓
慢,难以郁闭成林。
1.3 遗传多样性研究
2006年苗作云采用 ISSR分子标记技术对樟科沉
水樟天然居群和迁地保护居群的遗传多样性进行研
究,结果表明,沉水樟迁地保护的遗传多样性水平略低
于天然居群相应各值,迁地保护在一定程度上有效地
保护了遗传多样性总水平。同时建议为保护这一珍稀
濒危植物,还应进一步加强对沉水樟种质资源的收集
工作[7]。
2 繁殖方法的研究
沉水樟开花结果期要在 15 a以上,果实在成熟前
大量落果,果实成熟后其空壳率高达 75%以上,种子
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DOI:10.16259/j.cnki.36-1342/s.2011.03.021
多油、寿命短[8],难贮存,发芽率低。此外,由于过去多年
遭到人为的破坏,致使这一物种资源已渐稀少,开展沉
水樟扦插繁殖试验,对营建沉水樟采穗圃优良无性系,
扩大物种资源具有一定的意义。
2.1 扦插繁殖
沉水樟扦插繁殖成活率的影响因素有穗条来源、
基质成分、扦插时间、化学药剂处理等。不同学者的研
究结果各不相同,冯丽珍[9]等以河沙为基质,以不同径
级的萌生穗条、幼龄树穗条和老龄树穗条经过不同浓
度的 ABT生根粉溶液进行扦插试验,结果表明,穗条
径级对沉水樟扦插成活率有极为显著的影响,而穗条
来源及 ABT浓度处理对沉水樟扦插成活率的影响没
有达到显著水平。而张森行[10]从药剂处理、插穗的切口
方式及基质 3个方面进行试验,认为经 1%的 H2O2处
理过的插穗,成活率最高,同时插穗基部采用双削处理
和河沙做基质提高成活率的效果更明显。耿玉敏[11]通
过对沉水樟不同时间、不同生根粉(ABT1#、ABT6#)及
浓度处理、不同类型插穗 3种因素进行扦插繁殖试验,
结果表明,采用绿枝插穗扦插效果最好,扦插时间以
10月和 3月扦插最为理想,插穗经生根粉处理后根生
长效果更好。笔者总结沉水樟扦插试验根生长情况认
为,扦插时间以 3月和 8月为好,生长素对插穗根生长
情况无明显影响,黄心土+珍珠岩、细河沙、黄心土做基
质效果相对较好。
沉水樟生根方式为愈伤组织生根,这种低生根率
和成活率可能与插条所来源的母树树龄较高有关,插
条内含营养物质较少,抑制生根物质含量较多。如以幼
树作为采条母树,插穗成活率可能会高一些。另外,沉
水樟枝条芽间距较长,给制穗带来了一定的困难,很多
时候插穗只能保留一个芽,影响了插穗的数量和质量。
2.2 种子繁殖
沉水樟种子成熟周期长,陈远征[12]研究认为其成
熟周期为 2 a,种子质量极差,存在严重的空心现象,且
病虫危害严重。这必然带来两方面的影响,一是种子来
源少,二是出苗率低,对沉水樟种子繁殖带来极大困
难,故公开的文献对沉水樟种子繁殖的报道非常少,目
前只有黄勇来[13]提出了沉水樟育苗从圃地选择、整地
和田间管理的方法和措施。
2.3 组织培养
由于种子繁殖方式不利于优良无性系的保持且生
长速度慢,扦插育苗又受到可用材料少的限制。为扩大
沉水樟的无性繁殖途径,从 1980年代已经开始。一些
学者开始探索沉水樟的组织培养,以期在短期内快速
获得大量的苗木满足生产栽培需要,孔运甫[2]以 SW为
基本培养基,附加 KT 2、IBA、2.4-D和蔗糖、琼脂等为
辅助材料进行沉水樟茎尖培养,茎尖的叶腋长出腋芽,
但未生根。其后陆续有一些研究机构进行了沉水樟组
培的探索,但由于沉水樟本身生物学特性的原因,没有
取得明显的进展,直到上世纪末,公开的资料文献也鲜
见沉水樟研究的报道。21世纪初,以福建农林大学为
主的一批学者在福建建瓯万木林自然保护区针对沉水
樟遗传多样性、生殖生态学和濒危机制方面开展了广
泛的研究[9-12,14-15]。2004年,翟晓巧[16]等以沉水樟幼嫩茎
段为材料,对其体外植株再生系统进行了研究。在对比
激素种类和激素浓度组合对沉水樟茎段芽诱导和根诱
导影响的基础上,筛选出了其茎段芽诱导的最适培养
基为 MS + 0.2 IBA + 5 BA,根诱导的最适培养基为 1/
2 MS+0.3 IAA。芽诱导率最高可达到 86.7%。
沉水樟作为亚热带树种,由于不能忍受低温,在北
方难以存活,为了选育抗寒品种,段艳芳[17]利用生物技
术对沉水樟叶片诱导培育幼苗,并连续低温下处理。同
时测定了不同低温处理后叶片愈伤组织的活力和植株
细胞的抗逆生理指标(SOD、POD酶的活性)的变化,对
沉水樟抗寒品种的选育作出了有益的探索。
3 其他方面的研究
3.1 沉水樟精油的研究
徐汉虹、赵善欢[18]采用 GC—MS方法对沉水樟精
油的化学成分进行了分析鉴定,共检出 30个成分,鉴
定了其中 28种化学成分。研究表明沉水樟精油的主要
成分为黄樟油素,占精油总量的 85.01%,并验证了黄
樟油素具有较强的生物活性,是沉水樟精油的杀虫有
效成分。
3.2 濒危机制的研究
陈远征等[14]研究认为,沉水樟种子在漫长的生殖
发育过程中易受环境因素影响,病虫危害严重,存在严
重的空心现象,影响了沉水樟种群的天然更新,是导致
沉水樟种群濒危的主要原因。同时人为破坏和对现代
生境不适应也是影响沉水樟种群濒危的原因。
4 今后的研究方向
许多研究者从沉水樟种质资源、遗传改良、繁殖技
术、濒危机制及生物技术的应用等各个方面进行了研
究,为实现其大量繁殖做了很多有益的探索。但由于各
项研究之间的试验材料、试验方法和试验环境之间的
关联性很小,多数成果都具有很强的地域性,覆盖面比
较窄,有些研究成果的推广还有待实践。沉水樟的研
究,主要应该考虑以下几个方面。
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Advance in Germplasm Resources and Cultural Techniques of
Cinnamomun micranthum
YUE Junwei, LUO Yuchun, HUANG Wenchao, LIU Guangzheng, YANG Hua, LONG Wei
(Jiangxi Academy of Forestry, Nanchang Jiangxi 330032, China)
Abstract: The latest research results and progress of Cinnamomun micranthum from distribution of resources, biological charac-
teristics, reproduction methods, endangered mechanism and other aspects were reviewed. The limitations of existing research and
future efforts direction were pointed out. They had guiding significance on germplasm resources protection and rational exploita-
tion of C. micranthum.
Key words: Cinnamomun micranthum; Biological characteristics; Endangered mechanism; Reproduction methods
4.1 沉水樟种质资源的保护
沉水樟作为国家三级濒危保护植物,在大陆地区
大面积存在已经很少,而且面临树龄老化的问题,加强
沉水樟种质资源的保护已刻不容缓。
4.2 沉水樟快速扩繁技术的研究
沉水樟的繁殖主要靠种子或扦插,种子繁殖容易
产生种间变异和隔代退化,且种子产量低,来源少,枝
条扦插又成活率低。而组培繁殖能够大规模繁殖优良
苗木,是快速扩繁的有效途径,但目前仍要在培养基及
植物组培材料筛选上进行重点研究。
4.3 沉水樟植物群落稳定性研究
依据“自然植被恢复”理论,在土壤—植被—大气
循环系统中,研究沉水樟人工林的栽培技术与生境因
子之间的藕合关系,寻找在不同类型区,沉水樟林与其
它森林植被的优化配置模式,从而形成稳定的植物群
落和多功能的森林生态模式,促进沉水樟的资源保护。
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