全 文 ：第 38卷第 5 期 吉　林　林　业　科　技 Vol.38　No.5
2009年 9 月 JILIN FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY Sep.2009
文章编号:1005-7129(2009)05-0018-03　　中图分类号:S792.11.04　　文献标识码:A
大叶山杨幼化处理技术的研究
孙立平1 ,章　林2 ,赵珊珊2 ,吕学燕3 ,陈建军2
(1.辉南县林业局 , 吉林 通化　135100;2.吉林省林业科学研究院 , 吉林长春　130033;3.吉林省林业勘
察设计研究院 ,吉林 长春　130022)
摘要:以大叶山杨的超级实生苗的当年生枝条 、成年优树根部萌条当年生嫩枝和成年优树树冠当年生嫩
枝切段做外植体 ,采用连续继代培养和微型嫁接法进行幼化处理技术研究。结果表明:随连续继代次数
的增加及微嫁接后再继代次数的增加 ,茎条的幼化程度随之提高 ,徽扦插生根率也在提高。成年优树根
部萌条当年生嫩茎连续继代 4～ 5次 ,微扦插生根率可达 100%;成年优树树冠当年生嫩茎连续继代 6 ～ 7
次 ,微扦插生根率可达 100%;用组培苗作砧木微嫁接后再进行微繁 ,连续继代 3～ 4 次 ,微扦插生根率可
达 100%。
关键词:大叶山杨;幼化处理;连续继代;微型嫁接
Research on the rejuvenation technology of
Populus davidiana var.macrophylla
SUN Li-ping1 , ZHANG Lin2 , ZHAO Shan-shan2 , LU xue-yang3 , CHEN Jian-jun2
(1.Forestry Bureau of Huinan County , Tonghua 135000 , China;2.Jinlin Provincial Academy of Forestry Science ,
Changchun 1330031 , China;3.Forest Suevey and Design Institute of Jili Province , Changchun 130022 , China)
Abstract:We conducted the rejuvenation of Populus davidiana var.macrophylla with explants , i.e.branches from
seedlings , root sprouting and crown of mature healthy trees , by continuous subculture and micrografting technologies.
The results showed:the degree of rejuvenation of braches positively increased with the generation number of the con-
tinuous subculture , and the generation number of continuous subculture after micrografting , which also improved the
root promoting rate.To reach 100% root promoting rate of micrografting , it took 4～ 5 generations of continuous sub-
culture of root sprouting from mature healthy tree , and 6～ 7 generations of continuous subculture for the branches from
crown of mature healthy trees.The root promoting rate was up to 100% after 3-4 generations of continuous subcul-
ture when the micrografting conducted on the tissue cultural seedlings as stocks.
Key words:Populus davidiana var.macrophylla;rejuvenation;continuous subculture;micrografting
收稿日期:2009-07-16
作者简介:孙立平(1974-), 男 , 吉林辉南人 , 工程师 ,
主要从事营林和森保方面的工作.
　　由于树木的高度杂合性 ,无性繁殖是唯一
能保持树木遗传增益的方法。但无性繁殖往往
受株源年龄的限制 ,尤其是一些针叶树种无性
繁殖中采条母株的“C”效应 (包括年龄和位置
效应等非遗传效应),使得林木随年龄的增长 ,
其无性繁殖能力反而下降 ,甚至不可能 。所以
来自老龄树或树干较上部位的枝条往往生根能
力很低 ,即使建立了新的无性繁殖体 ,这种效应
—18—
DOI :10.16115/j.cnki.issn.1005-7129.2009.05.012
仍然存在 ,新的无性繁殖体在一定时期内与同
等树体的实生植物不同 ,这种影响因树种 、基因
型及原株年龄的不同而不同 ,而且受采条时间
的影响 。另一方面 ,筛选树木的优良性状需在
野外花几年的时间才能肯定 ,一但性状得到肯
定时 ,往往它们已有了多年的树龄 ,而且选择成
年优树本身其林龄就很大 ,极大地阻碍了无性
系改良进程。研究发现 ,这种效应造成的生长
不正常现象 ,通常随无性繁殖次数的增加会有
不同程度的减弱或消失。为此 ,林业工作者在
生产上对不同树种的采条母树采取了伐桩促
萌 、篱笆式修剪 、连续继代扦插 、幼树连续嫁接 、
化学调控等复壮措施 ,收到了较好的效果 。但
由于成熟和复壮机理的复杂性 ,目前尚未解释
其机理 。近年来 ,以组培技术为手段的复壮研
究在复壮措施及机理方面取得了很大进展 ,并
以复壮时间短 、扩繁数量大而具有广阔的应用
前景 。
大 叶 山 杨 (Populus davidiana var.m-
acrophylla)为山杨的优良地理变种种群 ,种群内
个体差异较大 ,为利用个体遗传差异提供了可
能。目前 ,人们是以表型特征从实生苗中选取
超级苗和从天然种群中选择优树 ,遗传基础如
何尚待今后多年的评价。而生产用苗木则以成
年优树的营养体经无性繁殖获得的种植材料表
现得更好一些 ,这就要求必需解决大叶山杨无
性繁殖材料的幼化处理技术和复壮问题 。笔者
以大叶山杨的超级实生苗的当年生枝条 、成年
优树根部当年生萌条和成年优树当年生枝条切
段做外植体 ,采用连续继代培养和微型嫁接法
进行幼化处理技术研究 ,旨在解决无性繁殖材
料的复壮问题。
1试验材料与方法
1.1试验材料
在苗圃中按表型特征选择大叶山杨实生超
级苗 5株 ,移栽定植后采集当年生嫩茎进行幼
化研究;从大叶山杨天然林中按五项表型特征
采用五株大树法选择 3株优树 ,采集根部萌条
(根蘖条)当年生嫩枝和树冠当年生嫩枝进行幼
化研究 。
1.2研究方法
1.2.1以不同来源的茎条切段做外植体 ,在改
良WPM 培养基上诱导芽分化 ,再连续继代增
殖 ,比较每次继代茎条的微扦插生根难易程度 。
1.2.2取不同来源茎条上的腋芽 ,拨出茎尖 ,嫁
接于幼嫩无菌组培小苗上 ,再进行微繁 ,连续继
代 ,比较每次继代茎条的微扦插生根难易程度 。
2结果与分析
2.1以芽分化的茎条重复继代的幼化效果
2.1.1不同来源的外植体组培腋芽启动快慢与
幼化的关系
试验结果表明 ,不同来源的外植体平均启
动分化的时间为:实生苗嫩茎 10 d ,成年优树根
部萌条当年生嫩枝 13 d ,成年优树树冠当年生
嫩枝30 d , 幼化茎条的微扦插生根率分别为
94%、85%和 63%(见表 1)。这与许多学者关
于树木幼化部位的论断相吻合。
表 1 不同来源的外植体腋芽启动分化时间与生根率
外植体来源 平均启动分化时间 d 微扦插生根率 %
实生苗嫩茎 10 94
成年优树根部萌条当年生嫩枝 13 85
成年优树树冠当年生嫩枝 30 63
2.1.2继代次数与不同来源外植体的微繁茎条
幼化程度的关系
多次试验证实 ,不同来源的小茎条随继代
次数的增加 ,微扦插生根能力明显提高 ,实生苗
嫩枝连续继代 2 ～ 3次 ,微扦插生根率就可达到
100%;成年优树根部萌条当年生嫩枝连续继代
2 ～ 3次 ,微扦插生根率可达 90%以上 , 4 ～ 5次
就可达 100%;成年优树树冠当年生嫩枝连续
继代2 ～ 3次 ,微扦插生根率可达 80%左右 ,4 ～
5次可达90%,6 ～ 7次就可达 100%。
—19—
重复继代培养方法复壮应当说是以组培为
手段的最常用方法 ,研究的结论是随继代次数
的增加 ,幼态程度也随之升高。目前用该方法
已成功地对葡萄 、桑树 、悬钩子 、桉树 、海岸松 、
巨衫 、欧洲落叶松 、桦树和李属树木进行复壮;
特别在巨杉的复壮研究中 ,得出了外植体的采
集部位 、采集时间 、继代次数 、外植体大小等影
响复壮效果的诸多因素中 ,继代次数影响最大
的结论 ,并证明每次继代获得的幼态特征都可
以通过有丝分裂遗传给下一代 。由此可以证
明 ,大叶山杨连续继代以生根率作为幼态指标
的结果是可信的 。
在进行组织培养时 ,材料的幼化程度与继
代培养的代数有关 ,有些树种反复继代培养能
强化材料的幼化程度 ,也有些树种表现出较短
的继代培养周期即可使无性活力增强。但在大
叶山杨继代培养中发现 ,延长继代时间会引起
中间繁殖体的休眠和老化 ,而缩短继代周期会
引起中间繁殖体的长势减弱 ,最佳的继代周期
为18 ～ 20 d的时间 ,这一结论与柳树复壮研究
中的培养条件是影响复壮效果的重要因素的结
论相一致 。
2.2以微嫁接成年优树当年生茎条腋芽的茎尖
继代的幼化效果
取成年优树当年生茎条上的腋芽 ,消毒灭
菌 ,再在无菌条件下拨离茎尖 ,长度 0.l cm 左
右 ,把它嫁接于无菌的组培苗上 ,共计嫁接 13
株 ,成活 4株 ,剪取以茎尖发育而来的茎条再进
行微繁 ,依次扩增。从第一代茎条到继代 4 ～ 5
次的茎条分别微扦插发现 ,第一代茎条的生根
率就达 80%左右 , 继代 3 ～ 4 次后即可达到
100%生根 ,较采用连续继代快得多。前人的微
扦插嫁接研究大多以茎尖嫁接到无菌实生苗上
进行的 ,从早期的常春藤 、菊花到后来的柠檬 、
巴西橡胶树 、桉树 、欧洲落叶松 、兴安落叶松及
苏哈乔夫落叶松都获得了成功 。笔者采用无菌
试管苗作为嫁接砧木 ,省去了种子消毒 、播种 、
田间管理等育苗环节 ,而结果也很理想 。
在桦木复壮的研究中发现 ,利用重复继代
方法复壮的效果好于微嫁接法复壮 ,重复继代
复壮获得的幼态特征维持时间长。笔者的研究
则证实 ,采用微型嫁接方法虽然比较繁琐 ,技术
操作要求高一些 ,但是幼化的时间明显缩短 ,特
别在成年大叶山杨优树无萌条可采时 ,采用这
种方法在短期内即可获得大量扩繁苗木 ,而且
两种方法获得的材料之间在幼态维持时间上并
未表现出差异。
3结论与讨论
3.1结论
试验结果表明 ,不同来源的外植体平均启
动分化的时间为:实生苗嫩茎 10 d ,成年优树根
部萌条当年生嫩枝 13 d ,成年优树树冠当年生
嫩枝30 d , 幼化茎条的微扦插生根率分别为
94%、85%和 63%。成年优树根部萌条当年生
嫩茎连续继代 4 ～ 5 次 , 微扦插生根率可达
100%;成年优树树冠当年生嫩茎连续继代 6 ～
7次 ,微扦插生根率可达 100%;用无菌组培苗
作砧木微嫁接后 ,以茎尖发育而来的茎条再进
行微繁 ,连续继代 3 ～ 4次 ,微扦插生根率可达
100%,幼化的时间明显缩短 ,且幼态持续时间
与重复继代法没有差异 。
试验结果证实 ,从大叶山杨成年优树的任
何部位取当年生枝条进行幼化处理都是可行
的 ,而且可在较短的时间内实现幼化 。虽在机
理上尚不清楚 ,但这项技术是实用的 ,完全可以
用于生产。
3.2讨论
复壮是进行无性繁殖必须解决的关键问
题 ,就林木来讲 ,选育成一个新品种时间很长 ,
而且更换一个新品种的周期也相当长 ,尤其是
一些用种子繁殖的异交树种 ,保持其新品种的
优良本性只能靠无性繁殖 。Bonga 曾将有性繁
殖与无性繁殖法的遗传效益作过比较 ,认为无
性繁殖可获得更大的遗传增益 ,这种遗传增益
可用一个常态分布曲线来表示 ,在自然状态下
森林高度的分布 ,最矮和最高的树体均是最少
的 ,多数处于中间状态 ,若用最高的树体为亲本
进行有性繁殖及无性繁殖 ,则无性繁殖的遗传
效应要高得多。但由于树木的年龄及位置效应
使得这些优树的无性化苗木表现出一些不良的
生长性状 ,最为突出的是生长速率下降 ,不足以
表现无性繁殖的优势 ,生产上虽采用多种方法 ,
但复壮效果并不十分理想 ,且周期较长 。以连
续扦插或连续嫁接为例 ,目前普遍认为需要 5
个周期才能达到幼化效果 ,而 5 个周期就是 5
a ,这只是对扦插易生根树种而言;而对扦插不
易生根的树种来说 ,则只能采(下转第 44页)
—20—
2.2.1对照组
对照试验组共计 10对试验鼠 ,有 3个单亲
家族 ,其余 7对均产仔 。怀胎率为 100.0%,胎
仔总数为 62只 ,平均胎仔数为 8.8只。成活 33
只 ,成活率为 53.2%。对照组中有 1对产了第
二胎(4只)。
2.2.2交配前喂饲
交配前喂饲抗生育剂 1号组 ,有 4对产仔 ,
怀胎率为 80.0%,与对照组相比怀胎下降率为
20.0%;胎仔总数为 32 只 ,平均胎仔数为 8.0
只 ,与对照组相比平均胎仔下降率为 9.1%;成
活19只 ,成活率为 59.4%。
交配前喂饲抗生育剂 2号组 ,有 2对产仔 ,
怀胎率为 40.0%,与对照组相比怀胎下降率为
60.0%;胎仔总数为 11 只 ,平均胎仔数为 5.5
只 ,与对照组相比平均胎仔下降率为 37.5%;
成活 5只 ,成活率为 45.5%。
2.2.3交配后喂饲
交配后喂饲抗生育剂 1号组 ,有 1个单亲
家族 , 其余 4 对中有 3 对产仔 , 怀胎率为
75.0%,与对照组相比怀胎下降率为 25.0%;胎
仔总数19只 ,平均胎仔数 6.3只 ,与对照组相
比平均胎仔下降率为28.1%;成活6只 ,成活率
31.6%。
交配后喂饲抗生育剂 2号组 ,有 2个单亲
家族(配偶死亡),其余 3对中有 2对产仔 ,怀胎
率为 66.7%, 与对照组相比怀胎下降率为
33.3%;胎仔总数 16只 ,平均胎仔数为 8.0只 ,
与对照组相比平均胎仔下降率为 9.1%;成活 8
只 ,成活率为 50.0%。
3 小结
在小白鼠交配前或交配后喂饲 0.05%棉
酚饵剂(抗生育剂1号)和0.2%莪术醇饵剂(抗
生育剂2号),均对小白鼠产生明显的抗生育效
果 。抗生育剂 2 号在交配前喂饲或交配后喂
饲 ,其妊娠产仔率 、产仔数等各项指标的试验效
果明显高于抗生育剂 1号。交配前喂饲抗生育
剂 2号效果要好于交配后喂饲。在喂饲中 ,两
种不同剂型的抗生育剂对小白鼠无毒性反应。
森林害鼠是为害林木健康生长的重要生物
因素之一。长白山林区的森林害鼠种类主要有
棕背鼠平(Clethrionomys rufocanus Sundevall)、红背
鼠平 (Clethrionomys rutilus Pallas)、大林 姬鼠
(Apodemus peninsulae)等。据刘冬华等试验研
究 ,0.2%莪术醇饵剂对防治大林姬鼠 、棕背鼠平
等森林害鼠有无人 、禽畜物 2次中毒 ,雌鼠怀胎
率 、胎仔数下降明显 ,抗生育综合效果好等特
点[ 6] 。本试验结果也印证了莪术醇饵剂对鼠类
抗生育的作用 ,同时证实棉酚饵剂的抗生育效
果低于莪术醇。莪术醇防治森林害鼠技术应进
一步在林区开展推广试验 ,以有效控制森林鼠
害的种群数量不致成灾又能使食物链正常循
环 ,确保林木健康生长和森林生态系统的安全 。
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15.
(上接第 20页)取更为繁琐的连续嫁接技术 ,但
其成活率低 ,时间长 ,而且这种方式扩繁种群的
数量也很有限 。采用组培技术进行复壮 ,所需
的空间小 ,效率高 ,时间短 ,大叶山杨成年优树
仅7 ～ 8个月时间即可达到幼化效果 ,并且还可
以大规模进行苗木的批量生产。因而 ,这项技
术的研究成功有利于无性化苗的繁育生产 ,尤
其是对大叶山杨良种苗无性化生产具有十分重
要的意义;同时对于其它林木无性化苗的生产
也具有示范作用 。
—44—