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引进矮生型针叶树繁殖技术及适应性研究

孙敬爽  
【摘要】: 矮生型针叶树是经过人工选育的、植株矮小、生长缓慢,具有很高观赏价值的针叶树种类,在欧美等国家已经广为应用,成功引种矮生型针叶树,对增加我国观赏针叶树种质资源和丰富北方地区园林景观具有重要意义,但目前对其进行引种研究未见报道。本研究在对1 3种引进矮生型针叶树物候期及观赏特性观测的基础上,首次对观赏价值较高、表现良好的'蓝星'高山桧(Juiperus squamata'Blue Star')、'金锥'欧洲桧(Juniperus communis'Gold Cone')、'金羽'桧(Juniperus chinensis'PlumosaAurea')、'黄鹿角'杂种桧(Juniperus xmedia'Pfitzeriana Aurea')配套的扦插繁殖技术进行了研究,初步建立了北美蓝云杉(Picea pungens)体细胞胚胎发生体系:同时对不同品种在北京地区越冬适应性的差异及影响机理进行了探讨,研究了不同品种耐荫性及适宜的栽植环境。主要研究结果如下: (1)建立了矮生型针叶树引种栽培技术流程,并通过3年引种材料物候期、观赏性状以及越夏生长表现的观测,筛选出了8种能保持原有观赏价值,且生长良好的品种:柏科桧柏属的'蓝星'高山桧、'金锥'欧洲桧、'金羽'桧、'黄鹿角'杂种桧、红豆杉科红豆杉属的'夏日金'欧洲红豆杉(Taxus baccta'Summergold'),以及松科云杉属的'巢型'欧洲云杉(Picea abies'Nidiformis'),'灰球'北美云杉(Picea pungens'Glauca Globosa')和'霍普氏'北美云杉(Piceapungens'Hoopsii')。 (2)通过对生长调节剂、营养代谢调节剂种类、浓度的筛选,不同规格插穗的内源激素、解剖结构、生根类型以及生根过程中营养物质的分析,建立了'蓝星'高山桧扦插繁殖的配套技术,筛选出了单位母株数量较大,且生根率高的插穗规格。结果表明,嫩枝以ABT1#1000mg·L-1浸泡2-3s处理,硬枝ABT1#500mg·L-1浸泡1h处理效果最好;5种插穗基部内源激素存在明显差异,适宜的生长调节剂种类可以促进生根,规格1插穗以ABT1#500mg·L-1浸泡1h,生根率可达到80%,生根效果最好;不同规格插穗插穗解剖结构、生根类型存在差异,规格1-4插穗以皮部生根为主,而规格5插穗属于愈伤生根型。在生长调节剂处理的基础上,喷施适宜浓度的营养代谢调节剂可以提高插穗生根率和根系质量。规格4插穗以ABT1#1000 mg·L-1速蘸2-3s,并喷施1/4MS+NaHSO3(400 mg·L-1),生根率可达80%,规格5插穗ABT1“1000mg·L-1速蘸2-3s,同时喷施1/4MS+NaHSO3(200 mg·L-1)与对照相比,生根率提高显著了23.33%,达到90%。研究营养代谢调节剂(NaHS03+MS)促进插穗生根的机理,主要是促进针叶光合作用,加强插穗代谢能力,增加插穗基部的营养物质含量,从而提高插穗生根率,改善根系质量。 (3)北美蓝云杉体细胞胚胎发生研究结果表明,以成熟胚为外植体,DCR、1/2LM、为基本培养基,胚性愈伤组织的诱导和增殖效果较好。以DCR+2,4-D5.0 mg·L-1+6-BA4.0 mg·L-1+KT 2.0 mg·L-1诱导1月后,转入DCR+2,4-D1.0 mg·L-1+6-BA0.5 mg·L-1+KT0.5 mg.L-1可诱导胚性愈伤组织,诱导率为45%。胚性愈伤增殖以DCR+2,4-D1.0mg·L-1+6+BA0.5 mg·Ld+KT0.5 mg·L-1效果最好,增殖率为102.27%。在含有ABA的DCR培养基上,添加IBA可以提高体胚诱导率,以IBA0.5 mg·L-1+ABA2.0 mg·L-1诱导率最高,为38%。体胚发生过程中易产生胚状体早熟萌发、胚根部位愈伤化肥大、单极胚(无根尖生长点)等畸形胚,影响胚状体萌发长成正常植株的转换率。 (4)结合不同品种露地越冬期间的生长表现,通过分析细胞膜透性与膜脂成分的变化,膜脂过氧化伤害与膜保护酶系统的相关程度、以及叶绿素荧光特性等,研究了4个品种的越冬适应性不同的原因,确定了适宜评价其越冬适应性的方法。结果表明:'金锥'欧洲桧越冬适应性最弱。低温逆境胁迫下,针叶膜脂脂肪酸不能及时发生调控反应,膜稳定性破坏:膜保护酶系统单一,膜脂过氧化严重,代谢失调,植株受害。'蓝星'高山桧、'黄鹿角'杂种桧越冬适应性较强。低温逆境胁迫下,膜脂不饱和度可迅速增加,提高膜稳定性。膜保护酶系统多样化,减少超氧自由基伤害;但叶绿素降解速度较快,光氧化现象严重,导致越冬伤害。'金羽'桧越冬适应性强。低温逆境胁迫下,针叶膜脂不饱和脂肪酸成分大,膜保护酶系统多样化,降低超氧自由基对膜的伤害。耐光抑制强,光氧化伤害较小,早春恢复较快,成为其安全越冬的主要原因。针对不同品种越冬期间生长表现以及受害原因, '金锥'欧洲桧应栽植于背风向阳处,防止低温伤害,'蓝星'高山桧、'黄鹿角'杂种桧应栽植于疏林处,防止光氧化伤害。 (5)根据对不同光照条件下(全光、50%光强、25%光强)观赏特性、枝条生长量、形态特征以及光合特性的研究,综合评价4种矮生型针叶树耐荫性,从强到弱的排列顺序为:'蓝星'高山桧'金锥'欧洲桧'黄鹿角'杂种桧'金羽'桧。在园林应用中,'黄鹿角'杂种桧和'金羽'桧适合于空旷地栽植,遮荫降低观赏效果:'金锥'欧洲桧具有一定的光适应能力,遮荫(50%-100%光强)能保持原有观赏效果。 '蓝星'高山桧光适应能力最强,25%光强条件下仍保持良好的观赏特性,可应用于 园林中多种光照条件。


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