殷国兰,陈 宇
(四川省林业科学研究院,四川 成都 610081)
红花油茶无性繁育技术研究进展
殷国兰,陈 宇
(四川省林业科学研究院,四川 成都 610081)
红花油茶是我国特有的主要木本油料树种,用无性繁殖技术培育红花油茶苗木有其特有的优点。对红花油茶无性繁殖技术的研究进展进行分析总结,可以为红花油茶产业发展提供参考。
红花油茶;扦插;嫁接;组织培养
红花油茶(CamelliachekiangoleosaHu.)属于山茶科山茶属常绿灌木或小乔木,是我国南方特有的木本油料树种之一。红花油茶自古以来在我国就有十分重要的地位,甚至一度被用作御用油,在建国后被作为中南海的国宴用油,被称为液体黄金[1]。西南地区人工栽培红花油茶已有350余年的历史[2]。红花油茶是油茶中的一个特殊品种,为我国主要栽培的14种油茶品种之一,具有生长快、树体大、产量高、丰产期长以及含油率高、油脂品质好等特点[3~4],而且凭借其红艳的花色和冠状植株而具有更高的观赏价值,是集食用、药用、观赏和绿化于一身的油料经济林树种[5],具有重要的经济、社会和生态价值[6],市场前景好。
红花油茶具有“中国油茶王”的美誉[7~8],受到我国油茶科研和生产部门的高度重视。目前,红花油茶品种较多,其中腾冲红花油茶(C.reticulatef.simplex)、广宁红花油茶(C.semiserrata)、浙江红花油茶(C.chekiangoleosa)、宛田红花油茶(C.polyodontaHow ex Hu)等研究较多,并且有栽培品种,其余多数为野生状态。红花油茶种子繁殖,后代性状分离严重,个体良莠不一,而利用无性繁殖技术培育的苗木个体差异小,能保持优良母本性状,为生产提供优良苗木,是实现油茶高产稳产的重要基础[8]。油茶的无性繁育研究主要集中在普通油茶上,应用于红花油茶的无性繁殖的技术主要有扦插繁殖、嫁接繁殖、组织培养。红花油茶在扦插技术上有了一定的研究进展,扦插技术已基本成熟。芽苗砧嫁接目前是推广的主要技术,利用该技术,2011年嫁接腾冲红花油茶成活率均值为85.1%[9]。组织培养技术已初步形成,还主要在研究阶段,未见成片组培苗造林的报道。本文主要介绍我国油茶嫁接、扦插以及组织培养3种无性繁殖技术的研究进展,阐述了今后的研究建议,为红花油茶工厂化育苗提供参考。
红花油茶花单独顶生,红色,直径5 cm~10 cm,无柄,苞被未分化,10片~21片,花后脱落;花瓣5片~12片,高度连生;雄蕊多轮,外轮花丝连生成管;子房3室,稀5室,多数被毛,稀秃净;花柱连生,稀离生,先端3~5浅裂,果实大,每室有种子1个~5个[10]。
红花油茶适应极端低温达-17 ℃,年均降雨量800 mm~2 000 mm,年平均温度14 ℃~21 ℃,生长的土壤pH值5~6.5的外部生长环境[11]。红花油茶在浙江、湖南、江西、云南等省份边境的温暖湿润的山地均有分布,生长海拔较高,适合在海拔400 m~2 000 m之间正常生长[12],以云南北部及金沙江流域最为集中[10]。
为了最大限度的提高林木改良过程中的遗传增益,避免优良基因在扩繁中分化,无性繁殖是最合适的技术手段,它既是林木的重要繁殖方式,也是良种推广的重要手段。当前,红花油茶进行的无性繁殖方法主要有扦插繁殖、嫁接繁殖和组织培养。
扦插繁殖是繁育育苗中最主要的方法之一,是一种简便、实用、经济的技术。其特点是既能保持树种优良性状,又能在短时间内繁育出大量的优良苗木,因而被广泛采用。红花油茶多处于野生或半野生状态,属于难生根树种,属于愈伤组织生根类型[13]。多年来,许多学者采用不同的方法做过试验,这些成果为今天红花油茶的扦插繁殖打下了坚实的理论基础。影响插穗的成活率有几个主要因素,如生长激素处理、扦插基质、穗条来源、穗条内型、扦插季节等。
在生长激素处理上,2009年何宇凡[14]认为云南红花油茶生根成活率较高的植物激素组合是NAA(500 mg·L-1)+KT(100 mg·L-1),生根率达65%。2011年万晓军等[13]认为腾冲红花油茶宜采用ABT生根粉1号溶液浓度为100 mg·kg-1浸泡6 h。2012年吴窈窈等[15]认为浙江红花油茶效果最好的是500 mg·L-1混合植物生长激素组合(80% IBA+20% NAA),效果优于NAA和IBA单独使用。2012年陈清凤等[16]研究发现ABT-6各处理浓度对各项试验指标总体差异较小,建议广宁红花油茶扦插育苗用500 mg·L-1ABT-6速蘸10 s。2013年林盛松[17]研究结果表明浙江红花油茶扦插以梢段条用100 mg·L-1ABT1号生根粉溶液浸泡2 h后扦插为最佳组合。
在扦插基质方面,万晓军等[13]发现草泥碳土的扦插效果较好。陈清凤等[16]认为广宁红花油茶扦插基质是影响扦插根系生长最重要的因素,建议生产上使用50%黄心土+25%泥炭土+25%椰糠混合基质。
插穗选择上,万晓军等[13]认为腾冲红花油茶采用两叶半木质化插穗扦插效果好,陈清凤等[16]认为广宁红花油茶留叶量对成活率的影响最大,插穗保留2片全叶的扦插成活率达到95.54%。林盛松[17]研究了浙江红花油茶嫰枝不同部位扦插成活率的影响,结果表明插穗扦插成活率呈现由基部向梢部逐渐升高的趋势。
在扦插时间上,2015年龚作华[18]发现6月(试验时间为3月、6月、9月、12月)是扦插浙江红花油茶的最佳时机,插穗平均成活率达89.5%、平均长根系3.166条。2016年俞秀兰[19]认为红花油茶的扦插,适宜在5月(试验时间为2月、5月、11月)进行,用500 mg·L-1ABT处理5 s,可获得最高的成活率,扦插苗的根条数最多。
在管理方面,万晓军等[13]认为腾冲红花油茶扦插期间,应用塑料大棚70%遮阳、拱高45 cm~50 cm塑料小拱棚,及成活后全光照条件等加强光、温、水及病害控制是提高成活率的必要技术措施。
为解决红花油茶嫁接成活率低、成本高和大规模产业化苗木培育问题, 学者做了相关研究,总结出嫁接苗培育技术。芽苗砧嫁接技术具有成活率高、苗木根系发达、生长快、早实丰产等优点,因而在生产上得以推广应用[20]。2011年黄佳聪等[9]经多年的研究实验发现,腾冲红花油茶芽苗砧嫁接取得良好的效果。腾冲红花油茶嫁接苗宜于5月份进行,以半木质化春稍为接穗,采用插皮接或切接,接穗处理时减去叶片大小的1/3~2/3,能够促进嫁接成活和抽梢生长。2011年周志美[21]总结出采用芽苗作砧木和半木质化枝条作接穗的嫁接苗培育技术,嫁接成活率可达到80%以上,且能够形成大规模生产。2013年杨培华[12]对红花油茶嫁接的成活率和抽梢率进行了对比试验,结果表明采用1 a生砧木、距基部嫁接高度为4 cm、接穗留有1个叶片和取第2枝~3枝段接穗条进行嫁接,育苗效果较好。
此外,腾冲红花油茶由于缺少足够的无性系苗木,往往采用实生苗造林,因此对实生苗林进行高接改造,在今后很长一段时间内仍然是产业提质增效的重要工作之一。为此,万晓军等[22]对腾冲红花油茶进行高接改造试验,据嫁接150 d调查统计,株成活率达94.2%,接穗芽成活率为55%,平均抽梢长21.8 cm,可以满足生产要求。潘新建[23]等利用浙江红花油茶在普通油茶大树上进行高接换种试验,研究发现普通油茶高砧嫁接浙江红花油茶可行,砧木粗度以直径4 cm~6 cm适宜。
植物组织培养是指将植物的离体器官、组织、细胞以及去除细胞壁的原生质体,放在离体无菌、人工控制的环境条件下,和人工配制的培养基上,使其生长、分化并成长为完整植株的过程[24]。红花油茶与山茶属其他植物一样,细胞不易诱导分化产生再生植株[25],导致油茶组织培养的难度较大。2003年李建安[26]通过研究广宁红花油茶经过组织培养已获得愈伤组织。2008年杨育红[27]研究了以明月山红花油茶嫩枝为外植体诱导形成愈伤组织的过程,确定了红花油茶脱分化培养的最适方案:①诱导材料:龄级为10 d的红花油茶嫩枝茎尖;②有效愈伤组织诱导培养基:MS+NAA0.5 mg·L-1+BA2.0 mg·L-1+3%蔗糖。2015年龚峥等[28]对广宁红花油茶组织培养快繁育苗方法进行试验,初步形成广宁红花油茶组培快繁育苗技术。采用两种浓度升汞液(0.025%和0.1%)进行二次消毒的处理方法可将外植体污染率控制在50%以下。在快繁增殖阶段,培养基组分为WPM+TDZ 4.0 mg·L-1+6-BA1.0 mg·L-1+NAA0.3 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1可有效诱导外植体分化丛生芽;WPM+TDZ1.0 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1可维持芽丛持续快速增殖;而WPM+6-BA1.5 mg·L-1+NAA0.5 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1有利于促进不定芽个体生长。培养程序还需经进一步优化后才可成为一种稳定的快繁技术,应用于生产实践。
红花油茶无性繁殖与自然实生繁殖相比有其特有的优点,弥补了红花油茶植株间经过天然杂交繁殖后,后代性状分离较大,植株个体良莠不一的缺陷,能够更好地保持品种的优良性状。目前,市场上红花油茶优良无性系苗木较少,没有进行工厂化育苗,无性繁殖技术也存在一些弊端[29]制约了红花油茶无性繁殖的快速发展。嫁接与扦插繁殖的缺陷是繁殖系数低,受季节影响大,如果优良无性系的穗条数量有限,则不能一次性大批量生产优良无性系苗木[30]。扦插育苗能保持良种的纯度,且育苗成本低,但周期长,生长缓慢,今后的研究方向应在尽量缩短红花油茶扦插苗的育苗周期、培育壮苗方面努力。红花油茶嫁接建议采用芽苗砧嫁接,今后研究方向应在嫁接后期管理、砧木对苗木良种特性及生长的影响等。虽然组织培养更有利于红花油茶生产良种的推广应用,但是,培养程序需经进一步优化后才能应用于生产实践。因此,红花油茶无性繁殖技术有待进一步研究,以形成更加成熟的技术,并且应用于工厂化育苗,为生产提供大量的红花油茶优良无性系苗木。
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VegetativePropagationTechniquesofCamelliachekiangoleosaHu.
YIN Guo-lan CHEN Yu
(Sichuan Academy of Forestry,Chengdu 610081,Sichuan,China)
CamelliachekiangoleosaHu.is an endemic species to China and is used as one of the major woody oil crops.Nursery-grown plants by vegetative propagation could maintain the excellent traits of the original plant. In this paper, the progresses of vegetative propagation inC.chekiangoleosawere analyzed and summarized, which could offer references for the corresponding industry.
CamelliachekiangoleosaHu.,Cutting,Graft,Tissue culture
2017-11-17
四川红花油茶野生资源调查及种苗繁育技术研究。
殷国兰(1979-),女,硕士,高级工程师,主要从事经济林育种与栽培研究。
10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.06.004
S794.4
A
1003-5508(2017)06-0013-04