王朝阳 王建 殷兆晴
摘 要 椴树是一种具有较强吸附灰尘能力的植物,在欧洲国家以及我国北方地区都较为常见。为提高椴树繁殖成功率,以椴树属植物的分类与分布为出发点,从种子休眠、嫁接繁殖、播种繁殖、扦插繁殖、组织培养5个方面对椴树属植物的繁殖方法进行研究,最后对椴树属植物的未来发展研究提出几点建议。
关键词 椴树属;繁殖方法;研究;发展
中图分类号:Q94 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.031
在我国生物技术不断发展的过程中,为使各类植物为人类发展作出贡献,进行植物研究具有重要意义。以椴树为例,椴树从花蕊到树身、树叶都在人们的日常生活中发挥了很大的作用,如椴树花蕊可以作为蜜源、椴树本身可以美化园林等。由于椴树属为人类带来的很多益处,研究椴树属植物繁殖方法很有必要。
1 椴树属植物的分类与分布
1.1 分类
椴树是一个具有明显特征的群体,该种类植物枝干光滑、苞片较宽,主要归属于椴树科目。分辨椴树的方法主要是在椴树花序上有较明显的叶状苞片,并且通常情况下形状较大。根据我国对各种植物的种类记载,通过查阅《中国植物志》发现,该书中共记载了椴树种类有32种与11变种。
1.2 分布
椴树科目种类植物主要分布于热带地区,其中椴树属植物大多数集中在北半球温带地区,常见椴树属植物的地区有欧洲、亚洲、北美洲等。其中椴树属种类共25种,北美地区2种,欧洲地区6种,剩余17种大多在东亚地区,这一数据说明在全世界范围内,东亚地区有较多的椴树属植物。从我国目前椴树属植物发展现状来看,在我國秦岭淮河地区有椴树属植物种类12种,被称为是椴树属植物的中心地区。
2 椴树属植物繁殖研究进展
2.1 种子休眠
椴树属植物种子休眠的原因有很多,至今没有一致观点,不同研究学者的观点有部分差异。邹学忠[1]等人认为,紫椴种子属于深休眠类型,种皮透性较差,胚乳、果皮、种皮中含有发芽抑制物质是造成休眠的主要原因;尹黎燕[2]却认为,椴树种子休眠主要是由于种皮的机械障碍、抑制物质存在和生理后熟的综合原因所导致的。在打破椴树种子休眠期的问题上,近几年来研究出了有效的解决方法,例如利用浓硫酸对椴树种子进行酸蚀、利用热水浸泡等,这样有利于椴树属植物的发芽生长。而在欧洲地区,由于具有较高的生物技术,他们利用去皮等技术可以使椴树属繁殖得更快。部分研究学者针对化学技术是否有助于椴树属繁殖产生争议,如有些研究学者认为利用可以有效改善椴树属种皮的结构,使种皮有较好的透气性[3]。我国也有椴树研究人员猜想,使用GA3等化学物质会打破椴树种子休眠期。
2.2 繁殖方式
2.2.1 嫁接繁殖
利用嫁接的方式对椴树属植物进行繁殖培育,对于砧木、嫁接方法的选择有着较高要求。因此,相关人员一般不会采用嫁接的方法。研究人员对椴树繁殖嫁接技术进行试验,并根据成活率对嫁接方式进行甄选,在实际应用中,通常选择成活率高于89%的嫁接方式。表1为不同砧木、不同嫁接方法大叶美洲椴嫁接成活率情况。
大量的研究试验发现,在每年4月底至5月中旬成活率最高。根据北美洲的研究报道可知,北美洲的研究学者认为可以利用芽接法与枝接法进行嫁接繁殖。我国谢遵国
等[4]利用紫椴进行嫁接繁殖研究,生根率达到100%。
2.2.2 播种育苗繁殖
在所有植物繁殖的方法中,播种育苗是最常见的。但是由于椴树属植物在自然状态下不容易生长发育,从而导致椴树属植物很难自然生长。椴树属植物的种皮由于结构较紧密,导致水分与气体很难通过种皮传输椴树属植物体内。并且椴树属种子到种皮都具有抑制幼苗成长的特征,因此通过不断对椴树属植物繁殖方法进行研究后发现,有利于成功繁殖椴树属植物的方法是改变该种子的种皮结构,使它能吸收到水分和养分。美洲研究学者Vanstone等[5]在美洲椴场利用播种育苗的方式进行试验,并根据试验结果提出有关播种育苗繁殖的指导。刘财富等[6]人对紫椴进行播种繁殖试验,认为温度在10~15 ℃时播种繁殖的成功率最高。播种育苗繁殖椴树属植物的正确方法是先对椴树属植物去除果皮,之后利用浓硫酸以及低温沙藏的方法,有利于椴树属植物的繁殖生长。
2.2.3 扦插育苗繁殖
在对椴树属植物进行繁殖中,椴树属植物的根部具有较难生长的特点。因此在利用扦插技术进行椴树繁殖栽培时,要在其根部用适量的生长调节剂,有助于椴树根部生长,并且在繁殖的过程中取得较好的效果。椴树的生长根部形式有容易生根椴树树种和愈伤生根椴树树种共2种。张淑华等[7]利用生根粉在不同场所进行试验,发现不同情况下椴树根部的生长率有明显不同,并且受很多因素影响。国外相关报道中,对椴树繁殖压条以及冬季硬枝扦插等进行试验,此外,他们认为可以对带叶嫩枝进行扦插繁殖[5]。张淑华等[7]认为用绿枝扦插时在河沙进行成功率可达40%以上。
2.2.4 组织培养繁殖
在对椴树属进行繁殖研究的过程中,发现椴树属的组织在繁殖中也发挥着较大的作用。因此,近年来受到很多椴树研究人员的重视。利用组织培养进行椴树属繁殖的主要条件是利用椴树属培养基、外植体选择以及有机物质等。张亚君等[8]对紫椴进行组织培养,并获得成功。Chalupa[9]利用心叶椴幼树腋芽首次获得分化芽,并筛选出0.3 mg·L-1IBA和0.1 mg L-1NAA的WPM的培养基。1990年,日本相关研究学者尹阳等[10]对心叶椴进行组织培养也获得成功。实验成功的关键与取材时间有关,与椴树属外植体的选择也有很大关系。吕校石等[11]对椴树组织培养进行了系统研究,主要从外植体的采集时间、选择部位、培养基的配方、外源激素的浓度选择以及褐变的控制等进行了探讨,确定了最佳再生途径。椴树组织培养成功的关键在于外植体的选择和取材时间。
3 椴树属植物繁殖研究展望
长久以来,相关研究学者对椴树属科目的研究付出很多努力,使椴树属种类繁殖方面取得更多的进步。但在椴树属植物繁殖中,仍有很多需要改善以及研究的地方。
椴树属植物在世界范围内广泛分布。因此,研究人员不能确定椴樹属植物的发展历史和起源问题。为加快对椴树属植物分类的研究,积极发现椴树属植物之间的亲属关系,有利于以后利用椴树属的遗传基因进行种类繁殖。
在对椴树属植物生长繁殖研究中,椴树属种子休眠期较长的问题,是长久以来阻碍椴树属植物繁殖的主要原因。因此,在今后对该植物繁殖技术进行研究中,应该对有助于改变种子休眠期的方式进行微观研究,例如根据种子细胞等方面进行分析。
通过不断的研究发现,椴树属植物对人类生活各个领域都具有很大作用。因此,在对椴树属植物繁殖技术进行研究的同时,要积极探索椴树属植物更多的作用,使其对社会发展作出更多贡献。
4 结语
通过对椴树属的不断研究,发现椴树属为人类带来的作用不仅是美化环境。椴树本身的价值也有很多。研究椴树属植物繁殖不仅可以使植物存在的时间更久,也可以为人类生活作出更多贡献。
参考文献:
[1] 邹学忠,阎忠林,刘清田,等.紫椴种子休眠原因及催芽处理方法的研究[J].辽宁林业科技,1991(5):6-10.
[2] 尹黎燕,王彩云,叶要妹,等.观赏树木休眠的研究方法[J].种子,2002(1):45-47.
[3] 易红仔,王秋炎.椴树属12种植物叶表皮结构解剖及其分类意义[J].现代园艺,2016(17):24-26.
[4] 谢遵国,刘平,王辉忠,等.沙松紫椴扦插繁殖技术[J].北方园艺,1999(2):46-47.
[5] Vanstone DE, Ronald WG. Seed germination of American basswood in relation to seed maturity[J].Canadian Journal of Plant Science,1982,62(3):709-713.
[6] 刘财富,赵文华.紫椴等种子发芽温度的试验研究[J].辽宁林业科技,1998(4):13-16.
[7] 张淑华,王国义,滑福建,等.ABT6号生根粉在椴树嫩枝扦插中的应用[J].吉林林业科技,2004(3):12-14.
[8] 张亚君,徐妙珍,王凡秀,等.紫椴芽的离体培养诱导分化条件的研究[J].吉林林业科技,1996(1):43-44.
[9] Chalupa.The influence of procyanidins isolated from small-leaved lime flowers (Tilia cordata Mill.) on human neutrophils[J]. Fitoterapia, 2018,127:115-122.
[10] 尹阳,石井克明,赵仲望.心叶椴成龄木腋芽离体培养再生植株[J].国外林业,1990(1):17-18.
[11] 吕校石,杨建民,刘云强,等.椴树组织培养中污染控制技术初步研究[J].河北林果研究,2004(1):1-5.
(责任编辑:赵中正)