一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗方法与流程

文档序号:15549931发布日期:2018-09-28 23:48阅读:486来源:国知局

本发明涉及一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗方法,属于林业生物技术领域。



背景技术:

文冠果是我国北方的乡土木本油料树种,种子油是我国重点发展的新型健康木本食用植物油。结合荒山坡地绿化、退耕还林及林地更新与防沙治沙,我国将发展文冠果作为西北部加强生态建设、发展林业产业和促进农民增收致富的重点,并将文冠果列入十大重点发展的木本油料,到2020年,我国文冠果面积预计达到1000万亩。

但是,素有“千花一果”之称的文冠果产量非常低,1999年,我国文冠果平均亩产油仅为1.67公斤。本世纪初大面积种植的文冠果林进入盛果期后的亩种子产量也仅为10公斤左右,且存在明显的大小年结实现象。较低的经济效益,大大降低了种植户管抚文冠果的积极性,仅上世纪末,我国被荒废和砍伐损失的文冠果达60万亩,占当时全国文冠果的50%以上。

为提高文冠果果实产量和规模化推广文冠果优良种质,我国学者研究了组织培养、嫩枝扦插、硬枝扦插和根插等文冠果的无性克隆繁殖方法。在组织培养方面,尽快不同研究分别报道采用叶片(张娜等,山西农业大学学报(自然科学版),2011,31(6):492-497)、茎段(德永军等,内蒙古农业大学学报,2014,35(2):39-42)、腋芽(张娜等,山西农业大学学报(自然科学版),2014,34(1):53-58)、种子诱导体胚(柳金凤等,安徽农业科学,2009,37(32):15706-15708)、种子子叶(臧国忠等,西北林学院学报,2008,23(5):91-94)、种子苗嫩茎(柳金凤等,江苏农业科学,2010,(2):52-54)和叶片(宋群雁等,北方园艺,2013,(7):121-124)等外殖体成功诱导不定芽生根,获得了再生植株,但生根率普遍较低,且成苗率低,到目前为止未见成功实现文冠果组培苗工厂化应用的报道。尽快专利网上查到,专利“文冠果组培快速繁殖方法(专利号:200710061710.5)”的方法可在短期内形成大量优良试管苗,其优化培养基配方为:启动培养基:ms培养基添加水解乳蛋白200mg/l,6-苄基嘌呤2-3mg/l,活性炭0.5-1.0mg/l;增殖培养基:ms培养基添加肌醇300-500mg/l,水解乳蛋白300-500mg/l,6-苄基嘌呤0.5-2.0mg/l;分化培养基:ms培养基添加6-苄基嘌呤0.5-1mg/l,噻苯隆0.5-2mg/l,萘乙酸0.5-1mg/l,水解乳蛋白500mg/l;专利“文冠果的一种开放式组织培养快速繁殖技术(专利号:200910088122.x)”方法诱导的再生植株移栽成活率可达90%,其优化方法为,用一定浓度的抑菌剂代替高压灭菌,获得无菌苗,继代培养基为ms+6ba(0.8mg/l)+kt(0.8mg/l)+naa(0.01mg/l),生根培养基为1/2ms+iba(1.5mg/l)+naa(0.5mg/l),但到目前为止,未见这两项专利的转化应用,且市场种植的所有文冠果苗木均为种子实生苗,未见组培苗种植推广的报道。

在扦插方面,穗长以13-15cm、带2-3片叶,插前用浓度为250mg/l的iba溶液处理,嫩枝扦插文冠果成活率可达41.2%(赵国锦和戴双,山东农业科学,2006,(4):21-24);500mg/liba处理插穗,愈伤组织增加,在35d时有少量的不定根形成(刘毓璟等,西北林学院学报,2013,28(3):104-107);1年生实生苗下部硬枝,500mg/liba处理插穗生根率达65.4%(宗建伟等,北方园艺,2012,(23):11-14);随母株年龄的增大,硬枝扦插的生根率和苗生长量、根数、地径都会下降(康国生和马明呈,陕西林业科技,2008,(2):18-20),而使用浓度为100和300mg/l的iba及100mg/l的abt-6处理硬枝后,文冠果平均成活率可达33.22%(莫保儒等,甘肃林业科技,2014,39(1):18-21,55);插根长度10cm,扦插时用浓度均为250mg/l的naa、iba或abt溶液处理插穗基部30s,生根率可达92%左右,平均成活率达82.9%(赵国锦和戴双,山东农业科学,2006,(4):21-24)。

文冠果为异交物种,种子实生苗性状不稳定,无法保证优良种质的优良性状。因此,只有建立成熟的文冠果无性繁殖技术,在大面积推广文冠果过程中利用无性繁殖苗造林,其低产问题才能获得有效突破。但是,到目前为止,尽管以上研究在一定程度上为文冠果的无性繁殖提供了基础,但应用于造林的文冠果种苗均为种子实生苗,未见扦插苗的种植和推广应用。造成文冠果种苗市场未见无性扦插苗的主要原因,仍是文冠果插穗的生根率低、成苗率更低,本申请发明人研究团队重复了上述大部分研究的插穗处理方法,获得数据的扦插生根率均介于20%到30%之间,在自然条件下的成苗率更不足20%。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明通过黄化处理文冠果优良种质,再利用不同浓度的吲哚乙酸(iba)处理黄化嫩枝插穗;全光照喷雾插床上培养管理下,进行扦插生根;扦插后110天左右,采用简易大棚延长插穗生长期;根据扦插90天的生根率及280天后的成苗率,建立一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗的方法,提高文冠果嫩枝扦插生根率和成苗率,从而为优良文冠果种质的无性繁殖提供高效可靠的方法。

本发明的技术方案如下:一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗方法,包括以下顺序的步骤:

(1)选择文冠果优良种质,截除枝干、整株罩袋遮光,进行黄化处理;罩袋遮光的袋子为不透明遮光袋,且下部着地,用土覆盖,保证不透光;所述文冠果优良种质的选择标准为:种子含油量在40%以上,单株种子产量在5公斤以上;

(2)分别采集黄化处理70天、80天、90天后的嫩枝;

(3)修剪黄化嫩枝,制备扦插穗条,并使用不同浓度的吲哚乙酸处理插穗;

(4)扦插经步骤(3)处理的插穗,将插穗在全光照喷雾插床上培养管理;

(5)扦插90天后统计插穗的生根情况并统计生根率,所述的生根情况包括生根插穗数、根系数量、插穗长度、根系长度;

(6)扦插110天后采用简易大棚进行延长生长期处理;简易大棚的中高为2.5米;

(7)扦插280天后统计插穗的成苗情况并统计成苗率,所述的成苗情况包括苗高、地径;

(8)以步骤(5)得到的最佳生根率和步骤(7)的最佳成苗率,建立一种“最佳黄化处理天数+最佳吲哚乙酸浓度+全光照喷雾+简易大棚”促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗的方法;

所述的最佳黄化处理天数为80天,最佳吲哚乙酸浓度为5000mg/l。

进一步的,步骤(3)所述的插穗:长度为7-10cm,带有5-6片叶;所述吲哚乙酸浓度为0mg/l、1000mg/l、3000mg/l、5000mg/l、7000mg/l;使用吲哚乙酸处理插穗的时间为15-20秒。

进一步的,所述步骤(4)扦插基质为河沙,扦插苗床宽度为1米、两苗床间的步道宽40厘米,全光照喷雾插床上培养管理方式为:扦插后立即喷水,使叶面保持一层水膜。扦插后立即喷水,使叶面保持一层水膜;扦插初期,每5分钟喷1次水,每次喷水45秒;扦插后29-31天,插穗开始大量产生愈伤组织,喷水间隔时间延至10分钟,每次喷水45秒;扦插后50天,插穗开始在愈伤组织处生根,喷水间隔时间延至20分钟,每次喷水1分钟;100天后,新生根系已很发达,为锻炼苗木,减少喷水,每天喷水3~4次,每次喷水3分钟即可。但是,阴雨天可不喷水或少喷。为了增加营养,使扦插苗生长健壮,在插穗生根后,每周喷一次0.5wt%的尿素液。

本发明对截除枝干文冠果进行黄化处理,不同浓度iba处理后全光照喷雾插床上培养管理下扦插生根,并运用简易大棚进行加温延长生长期处理,获得的最佳黄化处理天数为80天、最优iba浓度为5000mg/l,全光照喷雾和简易大棚处理后,显著提高了文冠果嫩枝插穗生根率(达86.7%)和成苗率(达88.7%),为我国大面积种植文冠果急需无性繁殖的优良种苗提供了技术基础。

本发明的有益效果如下:

(1)本发明的黄化和高浓度iba处理及全光照喷雾和简易大棚延长生长期方法操作简单,易推广扩大使用;

(2)使用本发明方法提供的生根和成苗方法,筛选出最佳黄化处理天数为80天、插穗处理以5000mg/l的iba浓度为最佳,嫩枝插穗生根率和成苗率分别达86.7%和88.7%,极大的提高了文冠果嫩枝扦插生根率和成苗率;

(3)本发明提供促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗方法,为我国大面积种植文冠果林急需无性繁育优良种苗提供了技术基础。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明,但这不限制本发明的范围,实施例以阜新文冠果基地,由本专利发明人选育的5个优良种质“民冠1号”、“民冠2号”、“民冠3号”、“民冠4号”和“民冠5号”的各50株嫁接繁育的植株为材料。

实施例1

(1)春季选择5个文冠果优良种质,进行黄化处理,步骤如下:

1)选择阜新文冠果基地内的5个优良文冠果种质“民冠1号”、“民冠2号”、“民冠3号”、“民冠4号”和“民冠5号”为研究对象,以每个种质的50株单株为材料,同一种质的不同单株均为同一批次、5年生嫁接繁育植株;

2)早春,文冠果萌发前,对选择单株的枝干进行截除修剪,利用不透光但透气袋罩住修剪后的文冠果单株,袋子下摆用土覆盖,以保证完全遮光,进行黄化处理。

(2)制备黄化嫩枝插穗,步骤如下:

1)分别在黄化处理后的70天、80天和90天,采集不同种质的黄化处理嫩枝4000根左右,由于进行了截枝干修剪处理,每个单株产生的嫩枝较多,均在300-500根左右,同一种质同一次采集的4000根嫩枝基本分布于其不同的50株单株上,平均每个单株采集嫩枝80根左右;采集的嫩枝基本都进入了半木质化状态。

2)以采集的嫩枝为材料,通过修剪获得长度为7-10cm的插穗,插穗上有5-6片叶,插穗的上切口为平口、距芽1-2cm,下切口为斜口、距芽0.5-1cm;黄化处理后的70天、80天和90天,采集的每个嫩枝长度均在20-30cm左右,可制备2-3根插穗;对于5个优良种质,每次分别共制备7500根插穗,每个种质每次采样各制备插穗1500根。

(3)不同浓度iba(吲哚丁酸)处理插穗,步骤如下:

1)分别以不同浓度iba处理制备的插穗:0mg/l、1000mg/l、3000mg/l、5000mg/l和7000mg/l,iba处理插穗的时间为15-20秒,处理时以浸没下切口为宜;对于每个优良种质每次制备的1500根插穗、每种iba浓度分别处理300根;

2)不同浓度iba处理后的插穗放于阴凉处保存备用,5小时内完成扦插。

(4)扦插插穗,全光照喷雾插床上培养管理,步骤如下:

1)插床准备:插床的扦插基质为河沙,插床宽度为1米,两苗床间的步道宽40厘米;

2)扦插:人工在插床上扦插完插穗后,立即喷水,使叶面保持一层水膜;黄化处理70天、80天和90天后,分别扦插来自于5个优良种质的7500根插穗,对于每个优良种质的1500根插穗,每种iba浓度处理的300根插穗,每个小插床块内扦插穗条100根,设3个重复。

3)全光照喷雾插床上培养管理生根:扦插后的前30天,每5分钟喷1次水,时间为45秒;扦插后的31天到50天,插穗开始大量产生愈伤组织,喷水间隔时间延至10分钟,时间为45秒;扦插50天后,插穗开始在愈伤组织处生根,喷水间隔时间延至20分钟,每次喷水1分钟;扦插100天后,新生根系已很发达,为锻炼苗木,减少喷水,每天喷水3~4次,每次3分钟。但是,阴雨天可不喷水或少喷。为了增加营养,使扦插苗生长健壮,在插穗生根后,每周喷一次0.5wt%的尿素液。

(5)扦插后的90天统计生根情况,步骤如下:

1)黄化处理70天、80天和90天的插穗,分别在扦插后的90天,从不同黄化处理天数的同一种质不同浓度iba处理的同一扦插床内的100根插穗中随机选取50根插穗统计插穗生根情况,包括每根插穗的根系数量和根系长度,计算生根率,生根率=(生根插穗数/50)×100%,并求三个重复的平均值。

2)黄化处理后70天,不同浓度iba处理5个文冠果优良种质嫩枝插穗的生根率见表1。不同浓度iba处理的民冠1号嫩枝插穗的生根率分别为8.0%、22.0%、52.7%、65.3%和55.3%,民冠2号分别为10.0%、25.3%、61.3%、75.3%和62.7%,民冠3号分别为10.7%、33.3%、56.0%、74.7%和58.0%,民冠4号分别为13.3%、34.0%、61.3%、82.0%和67.3%,民冠5号分别为12.0%、34.7%、64.0%、81.3%和62.7%。

表1文冠果黄化处理70天嫩枝插穗生根情况

3)黄化处理后80天,不同浓度iba处理5个文冠果优良种质嫩枝插穗的生根率见表2。不同浓度iba处理的民冠1号嫩枝插穗的生根率分别为12.0%、32.0%、55.3%、83.3%和70.7%,民冠2号分别为11.3%、28.7%、64.0%、82.0%和68.0%,民冠3号分别为12.0%、36.0%、59.3%、86.7%和62.0%,民冠4号分别为14.7%、36.0%、64.0%、85.3%和69.3%,民冠5号分别为14.7%、38.7%、66.0%、84.0%和64.7%。

表2文冠果黄化处理80天嫩枝插穗生根情况

4)黄化处理后90天,不同浓度iba处理5个文冠果优良种质嫩枝插穗的生根率见表3。不同浓度iba处理的民冠1号嫩枝插穗的生根率分别为11.3%、30.7%、54.0%、81.3%和69.3%,民冠2号分别为10.7%、26.0%、58.7%、82.6%和66.7%,民冠3号分别为14.7%、36.0%、62.0%、80.0%和64.0%,民冠4号分别为26.7%、34.0%、62.7%、79.3%和59.3%,民冠5号分别为15.3%、32.7%、64.7%、82.0%和61.3%。

表3文冠果黄化处理90天嫩枝插穗生根和成苗情况

(6)不同黄化处理后的嫩枝插穗,分别在扦插后的110天采用简易塑料大棚进行加温延长生长期处理,步骤如下:

1)扦插110天后,在插床上建简易塑料大棚,棚宽为插床宽度,大棚中间的高度为2.5米,边高为1米;

2)插床建完简易大棚后,全光照喷雾系统仍然存在且可正常工作,但进入冬季后停止喷水,第二年的早春,根据气温情况开始喷水管理。

(7)扦插280天后,统计插穗的成苗率,步骤如下:

1)不同黄化处理嫩枝插穗在扦插280天后,分别统计成苗情况,包括每个处理每个iba浓度插床内50个插穗(3个重复、每个重复插穗数量为50)的成苗情况、苗高和地径,统计成苗率,求三次重复;2)黄化处理70天后,iba浓度5000mg/l处理插穗的成苗率最高(表4),民冠1号达64.0%,民冠2号达76.7%、民冠3号达76.0%、民冠4号达82.0%、民冠5号达80.0%。

表4黄化处理70天后嫩枝插穗成苗情况

3)黄化处理80天后,5000mg/liba处理嫩枝插穗的成苗率最高(表5),民冠1号达82.0%,民冠2号达83.3%、民冠3号达88.7%、民冠4号达82.7%、民冠5号达82.7%。不仅成苗率都在82.0%以上,且苗高都在59.0cm以上,地径在0.51cm以上,当年春季即可出圃。

表5黄化处理80天后嫩枝插穗成苗情况

4)黄化处理90天后,5000mg/liba处理嫩枝插穗的成苗率最高(表6),民冠1号达80.0%,民冠2号达85.3%、民冠3号达77.3%、民冠4号达75.3%、民冠5号达83.3%。

表6黄化处理90天后嫩枝插穗成苗情况

综上所述,本发明通过黄化处理文冠果优良种质,再利用不同浓度的iba处理黄化嫩枝插穗;全光照喷雾插床上培养管理,进行扦插生根;扦插后110天左右,采用简易大棚加温延长生长期;根据扦插90天的生根率及280天后的成苗率;最佳黄化处理天数为80天、插穗处理的iba浓度5000mg/l为最佳,嫩枝插穗生根率和成苗率分别达86.7%和88.7%,极大的提高了文冠果嫩枝扦插生根率和成苗率。本发明提供了一种促进文冠果嫩枝扦插生根和成苗的方法,有效地提高了文冠果嫩枝扦插的生根率和成苗率,从而可为优良文冠果种质的无性繁殖提供高效可靠的方法。

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