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2004年12月8日 作者:ctnyzn [返回]
母本年龄与离体材料生根力的关系

植物生长发育过程中,存在两个年龄时期,即幼年期和成年期。随植物年龄的增加,离体材料生根力明显下降。成年植物可能完全丧失生根力。离体材料生根力随母株年龄增加而下降与内源生长素,生根促进物和抑制物含量有关。不同年龄植物离体材料的组织结构决定其生根的难易。

本文提出了复幼成年植物以获得其生根力离体材料的多种方法。从种子萌发形成幼苗,植物需经过幼年期后才能进入成年期。幼年期和成年期间有一过渡期。幼年期和成年期植物在叶片形态、刺的有无、生长势、器官再生能力和对成花诱导物的反应等方面有显著差异(表1)。

不同植物幼年期的长短不同,例如,有些蔷薇属植物在种子萌发后的20—30天就可以完成幼年期,而欧洲水青冈的幼年期长达30—40年。早在1929年,Gardner 就报道,植物年龄与离体材料不定根形成有关。随植物年龄增加,不定根形成能力明显下降。成年期植物可能完全丧失生根力。

1.1.1.1         母株年龄影响离体材料不定根形成的例子  

 

1.洋常青藤(Hedera helix)    幼年植物的节间上常有大量的气生根,当植物进入成年期后,形成气生根的能力几乎完全丧失,进一步的实验证明,幼年植物离体材料的生根率为100%,而成年植物仅16%。    

2.欧洲云杉(Pi cea abie s).  Roulund(1975)“”比较了6—21年生母株离体材料生根的差异。他发现,  7—9年母株离体材料生根力下降4%,  9—13年生母株下降6.3%,13—21年生母株下降13%。

3.桉属(Eucalyptu s) 

David son(1974)发现,  1年生棉芝老桉(E.deglupta)母株的离体材料容易生根,5年生母株的离体材料几乎不能生根。桉属中不同种的植物离体材料生根力随母株年龄增加而下降的速度不一致。多枝桉(E.viminali s)和E.pauciflora幼苗第4节以上的离体材料几乎不能生根,巨桉(E.grandis)第15节的枝条较易生根;赤桉(E.camaldulensi s)第100节位的离体材料仍有40一50%的生根力。

4.辐射松(pinu s radiata)    随母株年龄增加离体材料生根率下降,生根时间延长。3年生母株离体材料的生根率为88%,26年生仅有11%。20天苗龄离体材料在10一13天使能形成根原基,  5年生母株离体材料的不定根100天后才能形成。

5.辟荔(Ficu s pumila)    幼年植物的节间常有大量的气生根,成年植物不能形成气生根。Davi s等(1980)报道,成年母株的离体材料需要较高浓度的生长素处理才能形成不定根,并且,生根速度显著低于幼年植物;

到目前为止,已报道的离体材料生根力随母株年龄增加而下降的木本植物还有:南部香脂冷杉(Abie s fraseri)、新西兰贝壳杉(Agathi s alt strali s)、欧洲栗(Castanea saiva)油橄榄(01ea europaea)、梨(Py ru s communi s)、美洲榆(U1musameriana)和越桔(Vacinia)等。

 

1.1.1.2         影响成年植物离体材料生根力下降的因素

1.1.1.2.1       生长素(Auxins)

生长素对不定根形成具有中心作用(Centralr01e)。不同年龄欧洲栗内源生长素含量的测定结果表明,幼年树显著高于成年树Caruso等(1978)报道,花旗松(Pseudotauga menziesi s)幼苗茎尖的生长素含量为2.9克/克.鲜重,40年生母株的含量仅为1.6克/克·鲜重。上述结果表明,内源生长素含量可能是影响成年植物离体材料生根力下降的限制因子。

He s s(1964)发现,洋常春藤幼年植物和成年植物的内源生长素含量相等。生长素处理成年花旗松离体材料,对生根力没有明显效应。这表明,除生长素外,其它因素的改变会导致成年植物离体材料的生根力下降.

1.1.1.2.2       生根促进物和抑制物

成年植物高水平的生根抑制物含量或低水平的生根促进物含量可能影响离体材料生根力下降。许多实验表明,同属植物中难生根的种比易生根的种的生根抑制剂含量高。Paton(1970)报道,桉属植物低节位离体材料比高节位离体材料的生根力强,两种离体材料生根促进物含量与生根力呈反比。大丽花(Dahlia pinnata)幼年植物(易生根)与成年植物(难生根)的内源生长素含量没有显著差异,但成年植物生根抑制含量远高于幼年植物。Raviv等(1987)发现,生根促进物在幼年植物离体材料基部的运输速度快,积累量高,促进了不定根的形成。

1.1.1.2.3       光照强度

光照强度是影响离体材料不定根形成的重要环境因素之一。降低母株光照强度促进离体材料生根已有大量报道。Leakey(1984)认为,随母株节位上升离体材料生根力下降主要与母株不同节位所受的光照强度不同有关。由于位置效应,植物上部枝条所受的光照强度高于基部的枝条。高光照强度可能导致:  1、枝条内源生长素含量降低;  2、枝条过量的碳水化合物积累;  3、加速枝条组织老化。上述生理过程的改变导致离体材料生根力下降。

1.1.1.2.4       离体材料组织结构  

早巳证明,离体材料组织结构与不定根形成有关。成年植物离体材料在韧皮部外侧形成一层厚壁细胞或纤维层。这些机械组织阻碍根原基的生长;或者阻制生根促进物向不定根分化部位的运输;或者阻制生根抑制物从不定根分化部位向外运输。同时,成年植物离体材料机械组织增多,薄壁细胞减少,使可分化不定根的部位减少,导致最终根量下降。

1.1.1.3         复幼(Rejuvenation)成年植物,获得具有生根力离体材料的方法

1.1.1.3.1       重回缩(Severe pruning)   

重回缩剪去植物的成年部份保留植物的幼年部分。同时,可以刺激植物低节位的潜伏芽萌发,形成生根力强的离体材料。这种方法已成功地使用在苹果(Malus pumlia)、辐射松和按属植物的快速繁殖上。

1.1.1.3.2       嫁接   

将成年植物的接穗嫁接到幼年砧木下,接穗萌发的枝梢的形态与幼年植物相似,生根力提高。除洋常春藤外,多数植物需要连续多次嫁接才能获得生根力强的离体材料。

1.1.1.3.3       不定芽的诱导

从成年植物根部诱导不定芽形成的离体材料通常具有幼年植物离体材料的形态特点,生根力强。从树冠骨干枝上的sphaeroblasts诱导产生的不定茎,生根力也有所提高,这一方法在英国巳用来生产苹果密植栽培的无性系自根苗。

1.1.1.3.4       试管苗培育  

 Mullins(1985)报道,成年苹果茎尖外殖体诱导的试管苗的生根力随继代培养次数的增加而提高。他发现,第一次继代培养生产的试管苗的生根率为32%,第九次继代培养的试管苗的生根率为95%。Zimmerman(1981)报道,随继代培养次数的增加,试管苗的形态趋于幼年植物,开花时间推迟。生产上,常常难以将试管苗与实生苗区别开。

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