林木无性繁殖技术的应用及影响因素分析

曹正东

(黄山市歙县林业局 街口镇林业工作站，安徽 黄山 245000)

1 引言

许多林木物种都有潜在的无性生殖再生产的过程，在林业生产过程中，要精确把握无性繁殖的规律，有利于充分的认识林木的生长，提升林木的存活率。在这种情况下，后代由单个生物的组织产生仅通过有丝分裂和细胞分裂，减数分裂和重组不会发生。因此，无性繁殖的后代的基因型与原林木的基因型相同。 显然，无性繁殖的后代单株植物在遗传上也是相同的，基因遗传上相同的生物被称为克隆。其中营养繁殖不仅是生产的重要工具，更是认识林木的关键性遗传工具。林木的无性繁殖技术是改良林木基因、提高产量、提升质量的关键技术。林木进行无性生殖离不开对遗传学说、生理学说、生物学说、森林种植学说的理解，要充分的把林木的无性繁殖技术应用的更好，离不开对相关的学科的认知。

2 林木无性繁殖技术及其优点

无性繁殖的方式包括营养繁殖方式、单性生殖方式和细胞分裂的繁殖方式。对于林木的无性繁殖方式，经常采用地上茎对其进行繁殖，主要的方法包括扦插法、压条法和嫁接法。一些林木物种可以在“地上茎”部分中产生有性繁殖和无性繁殖共有的组合，这种现象出现有利于有性生殖成本的降低和营养物质对植物生长有效的影响。林木无性繁殖有利于生物量的快速增长，可以利用无性繁殖分裂成独立的子体生物。

林业生产中林木通过无性繁殖技术，能充分利用原有物种林木的营养器官如：林木的枝条、接穗和芽片等，这些营养器官均是来源于母株植被阶段发育过程出现的较成熟的器官，可以有效地利用这些器官培育出新的林木。林木无性繁殖技术有利于将母株的优良性状保留下来，同时减少劣变情况的发生，使林木更快的进入结果期，这种培育技术流程简单，易于学习掌握，可以快速培育出具有优势的良种苗木，直接产生子代，加快优良林木繁育的速度，适应生产发展提出的新要求。

3 无性繁殖技术应用

森林繁殖材料如插条，这种无性繁殖技术在热带的自然和次生森林中也经常运用。通过植物无性繁殖对树木改良，能够保留独特的品种，更好的适应生活环境。并非所有由人类无性繁殖的植物都能够在天然林中进行营养繁殖。如根吸盘，即从根部发育出芽，是植物在天然林中最常见的无性繁殖形式。林木式复制可以被视为林木种植者的一种增长或繁殖形式，因根吸盘作为一种新型繁殖的重要手段，这种技术特别常见于热带的干燥和半干旱森林。 例如，干燥森林中的豆类经常被根吸食者繁殖。竹子是另一个主要无性繁殖的重要物种群落，竹子开花是一种罕见的事件，许多物种生产开花导致种子死亡，利用竹子这种独特的形式可以进行无性繁殖，因此竹子是整个热带地区常见的栽培种。

近亲繁殖能避免个体化产生无融合生殖种子，对于林木植物而言，无融合生殖的潜力特别有利。如果有外来花粉，结合产生性后代的能力(兼性无融合生殖)。例如，核桃生产过程中，如果核桃有花粉形成就可以获得性后代，但是如果有花粉缺乏授粉则能够产生无融合生殖能力。如果减数分裂和细胞分裂过程受到干扰，树木通常是形成不平衡的染色体数目(例如，三倍体)，因为没有配子生产繁殖的功能。然而，这些树木可以通过无性繁殖的手段生产可行的种子进行无融合生殖。因此，许多无融合生殖物种是多倍体;这些植物的体细胞含有两套以上的染色体。例如，三倍体木麻黄属植物通过无融合生殖繁殖。西非物种是雌雄同体蝙蝠授粉，它是一种多倍体物种，有72条染色体体细胞。种子只在授粉和受精后产生，但是自我受精是可能的。无性繁殖在林木的生产过程中，具有广泛的应用前景。

4 无性繁殖技术的影响因素

4.1 氮源对无性繁殖技术的影响

氮元素可以提供作物的营养，促进林木的健康生长，有助于叶绿素的合成。可以利用同位素标记法原理对氮元素进行研究，发现14种不同氮源对5种无性繁殖的影响不同。其中所有现有物种都很好的复制原有物种的硝酸钾，硝酸钠，硫酸铵和铵硝酸盐。目前的物种都不能在亚硝酸钠上生长。出于所有氨基酸酸，没有人发现它对于现在的生长和孢子形成是极好的菌类，大多数氨基酸支持三种生长和形成不良孢子。孢子形成生长的最大和最小pH值范围分别为6.5～7.8和5.3～4.2。对于L-天冬酰胺和DL-缬氨酸的所有物种也观察到调节的pH值范围。可见氮源对无性繁殖技术的影响，一定意义上是可以调控其酸碱度来达到影响林木的无性繁殖。

4.2 温度对无性繁殖技术的影响

温度对无性繁殖技术也有一定的影响，在20～40 ℃的温度范围内，盐度为5‰～40‰S的条件下，检测到有性和无性的繁殖反应。降低极端温度和盐度的影响，有性和无性的繁殖差异很大。温度最主要对繁殖技术的影响来源于植物的生存，温度过高或过低均会导致林木无法生存，而不同的温度也会有不同的生产速率，林木无性繁殖的过程要充分考虑到温度气候条件的改变。完全无性繁殖的区域存在于有性生殖在生理上受到限制的极端环境中，林木的繁殖速率是温度诱导因子和可抑制因子的结果。其中温度对动物的无性繁殖影响最深，通过比较个体有性和无性在20 ℃温度范围内的终生繁殖力来证实这些结果，在18～28 ℃之间，有性和无性雌性之间没有发生终生繁殖的差异。然而，在38 ℃时，无性雌性繁殖力达到最高水平，而有性繁殖力下降。综上，植物和动物的无性繁殖技术都与温度有关。

4.3 生存环境对无性繁殖技术的影响

生存环境对无性繁殖技术的影响较广泛，存在时间、光照条件、土壤结构、植物大小等一系列。如：多年生植物和一年生植物在高光条件下表现出更多的有性生殖，在低光照条件下表现出更多的无性繁殖。“有利生殖模式和实现生态位”之间的对应关系应该是“多年生比一年生植物都表现出更多的可用资源”，时间长短可能影响植物中不同生殖组分之间的权衡。在这里，创造了三种营养水平来测试营养对有性生殖，克隆繁殖和营养生长在克隆草本植物慈姑中的权衡的影响。该研究的结果表明，该植物在不同营养水平之间表现出不同的权衡模式。当营养水平较低时，有性繁殖与营养生长之间以及克隆繁殖与营养生长之间存在较弱的权衡;当营养水平适中时，发现有性繁殖和克隆繁殖之间存在强烈的权衡;但当营养水平很高时，发现这三种不同的生殖成分之间没有取舍。这些结果表明，植物可以调整其权衡模式以适应营养变化，并表明权衡不太可能限制该物种的繁殖策略的演变。

土壤含水量低的环境压力因子以及土壤的肥力也会影响无性繁殖技术，种子生产需要定期施肥，但胚胎最成熟的种子具有无融合生殖的起源。柑橘属的果实物种的胚胎就是具有这种形式的种子发展(“假配偶”)，需要授粉但导致无融合生殖。无融合生殖可能不仅仅是常见的林木种类，也适用于其他热带森林植物。观察在资源丰富空间隔离下的雌雄异株或自交不亲和的树种物种，表明无融合生殖可能是一种解释。然而，基于标记的研究很少在热带森林中确认无融合生殖。在很多情况下，长途有效花粉的运输似乎是产生异型杂交的原因。种子甚至是来自“隔离”几百米的距离的同一物种树木。生活环境对植物影响的例子如：香蕉树生活在降水十分丰富的热带地区，导致香蕉树叶子非常阔大。而降水相对较多但是处于温带地区生长的，导致松树的叶子细长成针形。白杨树生长在风大且多的北方地区，致使树干长得十分高大，因此因地制宜开展无性繁殖技术十分重要。

5 结论

林业生产中林木无性繁殖技术包括：分株繁殖、利用特有原林木的茎和特化根进行繁殖、嫁接繁殖、植物组织培养、扦插繁殖以及林木无融合生殖的技术。在林业生产过程中，要控制好特有的扦插营养体对生根的影响，以及合理科学地研究外界环境背景值对生根的影响。林木进行无性繁殖组织培养过程中可能产生遗传变异以及饰变现象，要及时的关注。对无性繁殖技术要正确科学的应用于林木的培育过程中，无性繁殖的后代的基因型与原林木的基因型相同，这需要人们更好的选取优势物种，降低劣势基因对林木的影响，更好地为林木的生产提供显著性、科学性帮助，也是对林木相关遗传学说、生理学说、生物学说、森林种植学说的运用。