|
离体材料在生根过程中，所生活的空间叫做环境。离体材料的生根环境包括温度、湿度、光照、空气和快繁基质等，是对离体材料生根起重要影响的外在因子，对于影响离体材料生根的内在因子，其共同含义是指离体材料体内存在生根物质的种类、多少和再生能力的强弱，没有内在因子的存在，离体材料就不会生根，这是离体材料生根的主要条件。 1．综合作用离体材料在生根中的各个因子是互相影响和紧密联系的，它们构成一个综合整体，对离体材料生根起着综合作用，不定根的形成即是诸多因子综合作用的结果。如光合产物碳源含量与内激生长激素，这两个是促进生根的综合因子，但对于较难生根的植物，这两个因子间又常出现矛盾，比如，为了使离体材料内含有更多的碳源与更强的光合作用能力，通常选择植株外围长势良好光照充足部位的枝作离体材料，但这些部位因光照合成又会产生更多的抑制生根物质如单宁、芳香物、绿原酸等，在这两者综合作用情况下，生产者就得进行综合分析，找到一个最佳平衡点，可以通过母本的预培养或人工措施，进行这些综合因子的调整，比如对母本园进行遮阴处理，或者喷生长激素与赤霉素类的生长促进物质，可以优化这些综合因子间的适当比例，更有利于生根。 2．主导作用在诸多因子对离体材料生根的综合影响中，有的因子处于主导地位，或在某个发育阶段中起着主导作用。同时，对离体材料生根来说，主导因子不是固定不变的，是随着离体材料生根发育阶段而变化的。相同品种不同发育时期所取得的离体材料，其影响生根的主导因子也是变化而不同的，如幼嫩材料组织，其内源生长激素往往较充足，但碳源积累与光合面积过少，也会影响快繁生根。此时，碳源就成为主导因子，生产上可以通过对材料切口的补糖处理，或者创造高浓度二氧化碳环境，以弥补碳源不足造成对生根的不良影响。还可以进行母本树预处理，对于拟作快繁材料的枝，进行提前摘心或者喷洒PP333之类的矮壮素。如果母本成熟老化，枝叶需有充足的光合面积与碳源积累量，但其内源激素含量低，这样的材料快繁时，内源激素就成为其生根的主导因子或叫限制因子，在生产操作时，可以提高切口处理浓度或延长时间，也可以对离体材料进行阶段性的补施外源激素，最好是在母本管理时就以加强肥水促进生长，喷施激素促进内源自身激素的提高，达到主导因子人为调控的技术目的。 3．不可相互代替各个生根因子虽有相互影响和紧密联系的现象，但不能相互代替。离体材料在生根过程中，根据树种生根的需要，各种生根因子不可缺少，它们各自担负着自己的生理职能和发挥着独特的作用，使离体材料处于正常的生理状态，这是离体材料生根必要的生理现象。 在决定离体材料发育生根的众多因子中，可以说既是相对独立又是相互作用促进的关系，不管是对营养物质碳源或是矿质离子的需求，还是对各种激素与活性物质酶的调节，都是极为重要的，缺一不可的。这种不可或缺与代替的关系存在，要求人们生产过程中，要学会综合判断与分析影响生根的限制因子，并权衡各因子间的关系，因势利导地拟定快繁方案与制定辅助措施。 4．生根因子的可调性离体材料生根因子具有不可代替性，但在量方面可以调整。离体材料生根对各生根因子的变化强度有适应范围，只能在一定限度内变化，这说明在量方面具有可调性或者说具有可变性，但不能超越，超出这个限度对离体材料生根不起作用，有的可能引起死亡。在离体材料众多的生根因子中，各因子总量及相互间的比例，是可以通过人为措施进行调节的，这就是生根因子的可调性，正由于生根因子可调性的存在，才可实现一些极难繁殖品种的成功快繁，才可以运用调控技术达到所有植物的高效快繁。在生根因子调节上，通常有以下几个方面因素需进行调节，如碳氮比的调节、内源生长激素与细胞分裂素间的比例调节、生长激素与脱落酸间的调节、抑制生根物质的调节等，这些可以在母本管理时进行有意识调节，还可在快繁处理或快繁过程中进行管理调节，但最好在母本管理时进行调节是最为有效的。 本新闻共2页,当前在第1页 1 2 5．树种或品种的特性不同树种或品种的离体材料，各有自己的生根条件与适应范围，对生根的内外因子有着不同的要求，这就是植物离体材料具有千差万别的特性，所以在进行快繁工作时，首先摸清不同品种的离体材料生根习性、生根难易程度和生根所需条件，由于植物器官具有再生能力，因此，离体材料在适宜的生根环境中，其自身的各部分生理组织或器官，为了弥补失去的部分，都在发挥着各自的功能，在生理组成或结构上产生新的生理变化，特别是根原细胞组织的形成和发育，最后产生的不定根，就是在生根的内外因子作用下，引起离体材料发生生理变化，使离体材料基部长出根来，形成新的植物个体。植物非试管克隆技术，在无性繁殖工作中，利用嫩枝离体材料再生能力强而容易生根的特性，在现代快繁智能系统的控制条件下进行育苗生产，是利用现代科技为离体材料生根，创造最适宜的生态环境和生根条件，是对离体材料生根所需诸多内外因子创造性的运用，也为无性繁殖技术增加了新的内容。 虽然植物的品种与种类很多，在方法上也是各异，但找到生根与发育的共性，找到离体材料对环境因子创造上的共性，就可以形成一个统一的操作标准，在生产上也不会显得繁琐。一般在环境一定的情况下，不同品种与种类的区别就是在于离体材料的切口处理激素与促进生根物质上的区别，这些可以通过观察与了解植物物性，而拟定一项处理方案，如休眠季节时取成熟或老化的材料快繁，可以用高浓度生长激素500~1000ppm进行处理，对于旺盛生长期所取的离体材料可以用较低浓度100~200ppm的生长激素处理，对于茎干组织疏松的一般皆属较易生根类型，可用低浓度，对于组织致密坚硬的材料，一般采用较高浓度较长时间处理。这样就可以把因品种树种不同所造成快繁上的区别，进行了统一标准化的操作，有利于实现规模化、工厂化与流程化。 6．离体材料的生根特性
在快繁智能控制条件下，进行带叶快繁育苗，其离体材料是首先产生不定根，待形成根系后，才逐渐发芽长出新的枝和叶，这是嫩技离体材料具有先生根后发芽的特点。离体材料的叶片能进行光合作用，由于植物的极性作用，将光合产物转移到离体材料基部，而进行纵向的运输却非常困难，使得离体材料基部积累许多生根物质，为离体材料生根提供了丰富的物质条件。这样离体材料即具备了先生根的物质基础，由叶合成的生长素，能加速离体材料基部细胞分裂，促进生根和抑制幼芽的发育生长，只有在离体材料生根后，由根尖生长点合成的分裂素，因植物的极性作用，将分裂素输送到顶端的幼芽内，才促使芽发育长出新的枝和叶，这是带叶离体材料先生根后发芽的内在因素。同时半木质化的枝条，幼芽发育还不够健全，芽内含分裂素很少，这对幼芽生长发育很不利，而生长素和分裂素的先后产生和增多，既有利于生根也有利于发芽生长，两者相互矛盾又相互发生作用。当分裂素浓度较低（0.8毫克/千克）时，可刺激生长素促进根的形成，同样在离体材料根系发育健全后，由根尖合成的大量分裂素发挥着主导作用，开始促进芽的发育和生长，此时生长素因离体材料叶片的老化而失去合成的能力，从而降低了浓度，当生长素在低浓度（2毫克/千克）下时能提高细胞分裂素的影响，更加有利于芽的发育和生长，这种相互配合，形成了嫩枝离体材料先生根后发芽的必然现象，这是嫩枝快繁育苗的一大优点，也为大规模进行嫩枝快繁育苗提供了有利条件。从外部条件的因素来看，强烈的阳光照射，当温度升到
本新闻共2页,当前在第2页 1 2
1．植物种性植物种性主要是指植物的遗传性，不同植物种由于遗传性的差异，在生长发育过程中，表现出各自的生理个性。这种个性在快繁实践里有的表现容易生根，有的稍难，有的干脆不生根，按其生根难易程度可分为四大类： （1）极易生根的植物： 木本植物有：柳树中的旱柳、沙柳、白柳；杨树中的黑杨派、青杨派及北京杨以及柽柳、杉木、柳杉、池杉、偃桧、矮桧、沙地柏、紫穗槐、沙棘等造林和绿化树种连翘、月季、桅子、迎春、木槿、紫薇、金银花、常春藤、卫矛、南天竹、红叶小檗、黄杨、金银木等园林花木树种；葡萄、穗醋栗、无花果和石榴等果树树种。 草本经济植物品种有：西瓜、网纹甜瓜、番茄、黄瓜、南瓜、番薯、大豆、马兰头、败酱草、紫背天葵、矮牵牛、人参果、紫苏等。 （2）较易生根的植物： 木本植物有：毛白杨、新疆杨、银中杨、山杨、泡桐、刺槐、槐树、水蜡树、枫、白蜡、山茶、山桑等造林和绿化树种；悬铃木、侧柏、扁柏、花柏、铅笔柏、石槠、相思树、罗汉柏、罗汉松、五加、接骨木、女贞、刺楸、石楠、竹子、慈竹、花椒、茶花、杜鹃、野蔷薇、夹竹桃、绣线菊、珍珠梅、金缕梅、棣棠等园林花木树种；柑橘、猕猴桃、樱桃等果树树种。 草本经济植物有：马铃薯、彩椒、茄子、芥末、花生、烟草、苦瓜、驱蚊草等。 （3）较难生根的植物： 赤杨、大叶桉、樟树、槭树、梧桐、苦楝、臭椿等造林和绿化树种；鱼鳞松、美国五叶松、日本白松、挪威云杉、君迁子、米兰、秋海棠、香木兰等园林花木树种；醋栗、枣树、果桑等果树树种。 （4）极难生根的植物： 部分松科，如百山祖冷杉、山毛榉科、桦木科、榆科、槭树科的造林和绿化树种；木兰科、棕榈科的园林花木树种；柿树、杨梅科、核桃科的果树树种。不同树种生根的难易，只是相对而言，随着科学研究的深入，有些很难生根的树种可能成为快繁容易的树种，并在生产上加以推广和应用。总之，但通常情况下草本植物基本上属于易繁殖品种，生长快速的植物通常繁殖也较快，植物细胞组织疏松的比致密的易生根，幼龄期童性强植株所取的材料生根相对比成龄植株材料又容易些，处于营养生长阶段的比处于生殖生长期的又较易生根，湿生环境植物比旱生植物生根又容易些。
所以，在快繁工作中，只要在方法上注意改进，就可能提高成活率。如一般认为快繁很困难的赤松、黑松等，通过萌芽条的培育和激素处理，在快繁智能控制条件下，生根率能达到80%以上。一般属于快繁容易的月季品种中，有许多优良品系生根很困难，如在快繁时期改为秋后带叶快繁，在保温和喷雾保湿条件下，生根率可达到95%以上。
植物离体材料的生根，由于没有固定的出生位置，所以称为不定根。嫩枝快繁成活的关键是不定根的形成，而不定根发源于一些分生组织的细胞群中，这些分生组织的发源部位有很大差异，是随植物种类而异。 1．以生根部位区分根据不定根形成的部位可分为两种类型：一种是从离体材料基部的表皮键出来，称为皮部生根型；另一种是从愈合组织或从愈合组织相邻近的部位长出来的，称为愈合组织生根型。这两种生根类型，其生根机理是不同的，在生根难易程度上也不相同。但也有许多树种的生根是处于中间状况，即兼有两种生根类型。
（1）皮部生根型：
在正常情况下，离体材料的形成层部位，能够形成许多特殊的薄壁细胞群，成为根原始体或称为根原基，这些根原始体就是产生大量不定根的物质基础,木本植物在茎部形成的根原始体，一般和初生维管束相连接，并且多发生在初生射线和形成层外缘的交叉点附近。另外，也有发生在枝隙、叶隙等处。由于细胞分裂，向外分化成钝圆锥形的根原始体，侵入韧皮部，通向皮孔，在根原始体向外发育的过程中，与其相连的髓射线也逐渐增粗，穿过木质部通向髓部。这种皮部生根较迅速，生根面积广，与愈合组织没有联系，一般来说，这种皮部生根型属于易生根树种。
（2）愈合组织生根型：
愈合组织是一团不规则的具有不同木质化程度的薄壁细胞组成，不定根便从愈合组织内发生，因此形成愈合组织是孕育不定根的前提，是决定离体材料生根及快繁育苗成败的关键。在离体材料切口处，由于形成层细胞和形成层附近的细胞分裂能力最强，因此在下切口的表面形成半透明的，并具有明显细胞核的薄壁细胞群，即为初生的愈合组织。它一方面保护切口免受外界的不良影响，同时还在继续分化。愈合组织和愈合组织附近的最活跃细胞不断分生，形成根的生长点即根原基，而产生不定根。由于不定根的形成是通过愈合组织的分化来完成，就需要较长的时间和较高的外界条件与快繁技术。所以，凡是快繁成活较难和生根较慢的树种，其生根部位大多是愈合组织，如辐射松、常春藤、月季、松树等属于愈合组织生根型的植物。 植物非试管克隆技术，是研究植物离体材料在全光弥雾条件下，不定根形成的原因和条件。了解和掌握不同植物种类、品种带叶快繁生根的不同习性和生根规律，同时相应地找到和解决促进离体材料生根的好办法，以便有效地进行规模化育苗生产。但是，由于植物树种和品种的遗传性、树龄的大小、枝条着生的部位、离体材料的质量以及快繁的时期不同等，其生根的难易程度有很大差异。这主要原因是:除了各自的遗传性外，主要受到营养物质、生长素、生根诱导辅助因素和生根阻碍物质等内在因素的影响。 （3）皮孔生根类型：
在植物非试管克隆的高湿环境下，还会出现了一种新的生根方式，就是皮孔根，那么皮孔根有何特点呢？ 植物的皮孔是气体交换的通道，也是水分蒸发与出入口，它在根及茎上都是普遍存在的，也是气孔的一种，在皮孔的下方有许多由薄壁细胞形成的填充细胞，这些细胞在气雾的高湿度环境下，迅速恢复了快速分裂与生长的能力，从而导致皮孔发胀突出或开裂，这就为根原基的发育提供了良好的通气环境。另外根原基的形成与发育都有好气性，哪里氧气充足，它就往哪里生长伸长，从而形成了大量的皮孔根，皮孔根的形成，一般都需高湿度的环境，先引进皮孔膨大，而这种皮孔发胀，其实又是植物对环境的一种生态适应过程，在常规情况下有两种情况都会引起皮孔膨胀或突出开裂，一种是高湿且透气良好的环境，引起填充组织细胞的快速增生，另一种就是高湿且厌氧的环境下，通过胁迫作用，使皮孔放大膨胀，以适应在厌氧环境下获取更多的氧气，如甘薯在高湿排水不良情况下，常会产生大量薯块的皮孔症，就是皮孔变大突出造成薯皮略显粗糙，但大大提高了薯块的透气性，这是一种生态适应的过程。
|
|
|
