一株高等植物(红柳)无性繁殖的研究

论文题目：一株高等植物（红柳）无性繁殖的研究学院：生命工程学院专业：生物工程年级：2012级姓名：赵飞学号：120903010024指导老师：刘映良完成时间：2014年10月29日一株高等植物（红柳）无性繁殖的研究赵飞（贵州师范大学，生命科学学院，2012级生物工程）摘要：随着土地沙漠化的日益严重，同时也伴随着我国综合国力的高速发展和人均素质的提高，人们也越来越重视土地绿化和固土防沙，而作为耐旱固沙效果最好的其中之一的红柳，必将在将来抗击土地沙漠化起到重要作用。而为了解决红柳繁殖慢成活率不高的问题，研究红柳的无性繁殖则至关重要，也将是解决土地沙漠化的重要手段。关键词：红柳、无性繁殖、扦插、土地沙漠化、Astrainofhigherplants（HongLiu）StudyonasexualreproductionZhaoFei(GuizhouNormalUniversityCollegeofLifeScience;SchoolofLifeScience2012Gradebiotechnology)Abstract:Withthedevelopmentoflanddesertificationisseriousdaybyday,alsoaccompaniedbytherapiddevelopmentofChina'scomprehensivenationalstrengthandimprovingthequalityofpercapita,peoplearepayingmoreandmoreattentionlandgreeningandsoilsand,asoneofthebestdroughtsandfixationeffectwhichthetamarisk,willinthefuturetocombatlanddesertificationplaysanimportantrolein.Inordertosolvethetamariskslowerbreedingsurvivalrateisnothighquestion,asexualreproductionofTamarixisessential,isalsoanimportantmeanstosolvethelanddesertification.Keywords:HongLiu,Asexualreproduction,Cuttage,Landdesertification,红柳的无性繁殖可以是多种多样，其中主要包括扦插、嫁接、组织培养等。以下将分别进行红柳的以上四种无性繁殖研究。一、扦插根据新疆特殊的地理环境和气候条件，以及以往前人们种植经验结合现代滴灌技术，分别在4-6月和9-10月两季进行扦插，在垄间现行布置滴管管道，要求滴灌管道每70cm一个滴口，早8:00到晚10:00进行分段滴灌在中午（1:00~3:00之间加大滴灌流量）现行滴灌湿润土地4至5天，然后在次日上午10：00开始扦插，要求扦插枝条以芽枝为主，包括芽在内枝条总长为20cm至30cm，带3至4叶，插于滴灌点周围半径1分米的圆形面积内。3周后观察发现均成活。经对比发现，4-6月扦插成活率远高于9-10月扦插成活率二、嫁接嫁接是植物受伤后，由于创伤刺激，伤口周围能够迅速形成愈伤组织，促进伤口愈合。嫁接就是利用植物受伤后具有再生能力这一特性，切削接穗和砧木的一部分，使二者切面紧密结合在一起，形成愈伤组织，愈伤组织进一步分化，形成输导组织，上下连通砧木和接穗，使二者结合为一个新的植物体进行共生生活，嫁接后砧木与接穗的愈合过程，根据结合部位组织变化特征，可分为接合期，愈合期、融合期，成活期4个过程。1.接合期，砧木、红柳穗切面组织机械结合，形成接触层，接触层是砧木和接穗切面上一些被切坏细胞的细胞壁和细胞内容物的沉积，此期结合部位组织结构未发生任何变化，事宜条件下，此期只需24小时。2.愈合期在砧木与接穗切削面内侧，薄壁细胞分裂产生愈伤组织并彼此靠近，砧穗间细胞开始水分和养分的渗透交流，直到接触层开始消失之前，此期需要2~3天。3.融合期砧、穗间愈伤组织亡身而过分裂增殖，接触层逐渐消失，砧、穗间愈伤组织紧密连接，难以区分，至砧，穗新生维管束开始分化之前，需3~4天。4.成活期砧穗愈伤组织中发生新生维管束，彼此连接贯通，实现真正的共生生活。嫁接后一般经8~10天可达到成活期。三、组织培养1组织培养优势1.1培养条件可人为控制，周年生产植物组织培养中采用的植物材料完全是在人为提供的对其生长发育最有利的培养基及小气候环境下生长的，摆脱了大自然中四季、昼夜气温频繁变化及灾害性气候等外界不利因素的影响且条件均一，便于稳定地进行红柳的周年生产。1.2生长周期短，繁殖率高，成本较低植物组织培养可根据红柳的不同器官及组织的不同要求而提供不同的培养条件，满足其快速生长的需要，培养周期比其它繁殖方式短很多。虽然组织培养先期投资较大，需要一定的设备及能源消耗，但由于植物材料能按几何级数快速繁殖生产，故总体相对于有性繁殖来说成本低廉。1.3管理方便，便于工厂化生产和自动化控制植物组织培养完全是在人工控制的环境条件下进行，非常有利于高度精细化、高度集约化的高密度工厂化生产及自动化控制。2组织培养操作过程2.1无菌环境组织培养最难的就是做到操作过程中做到无菌感染最为困难，也最为重要，因此要求尽量在超净台下无菌操作。2.2外植体要求取生长状态旺盛的枝叶打碎后严格消毒，按照最低带菌要求操作，并且一切在超净台下操作。2.3移植在无菌操作下生长的植物脆弱容易死亡，不可直接一次性移植到土壤中，需循序渐进的带入自然环境，从无菌到微菌到少菌到自然环境。3植物组织培养新技术的应用3.1开放组培技术植物开放式组织培养，简称开放组培，是在使用抗菌剂的条件下，使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境，不需高压灭菌和超净工作台，利用塑料杯代替组培瓶，在自然开放的有菌环境中进行的植物组织培养。采用开放式组培技术，在培养基中添加抑菌剂，克服了非灭菌条件下红柳组织培养污染问题，有效地简化了实验步骤，降低了生产成本。开放组培技术突破了人工光源培养的限制，实现了大规模利用自然光进行植物培养的目标。3.2无糖组培技术（光独立培养法）植物组织培养过程中，小植株生长方式是以植物体靠培养基中的糖以人工光照进行异养和自养生长。由于传统的组培技术中使用的是含糖培养基，杂菌很容易侵入培养容器中繁殖，造成培养基的污染。为了防止杂菌侵入，通常将培养容器密闭，这样既造成植物生长缓慢，又容易出现形态和生理异常，同时增加了费用。3.3新型光源的应用光是影响植物生长发育的重要因素之一，光质对植物的生长、形态建成、光合作用、物质代谢以及基因表达均有调控作用。在植物组织培养中，目前使用最广泛的光源有高压钠灯、金属卤化物灯和荧光灯，这些灯具普遍存在寿命短、发热量大以及发光效率不理想等缺点。最新研究发现,光质比例和光照强度可调的LED光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。因此在植物组织培养中采用LED提供照明，调控光质和光合光量子通量密度，不仅能够调控组培植物的生长发育和形态建成，缩短培养周期，还能节约能耗，降低生产成本。除此之外，LED还具有体积小、寿命长、耗能低、波长固定、发热低等优点，而且还能根据植物的生长需要进行发光光谱的精确配置，实现传统光源无法替代的节能、环保和空间高效利用等功能。有关研究表明，在常用的植物光照光源中，LED是最佳的人工照明光源。目前，LED在植物组织培养上的应用研究主要集中在光质和光强对组培苗生长的影响方面，而对光周期的研究较少。将LED应用于植物设施栽培中具有很多优势：可提供多种纯正单色光和复合光谱，可根据不同作物及不同生长发育时期提供相应的光谱组合等。LED在农业和生物领域的应用已经显示出旺盛的活力和巨大的应用潜力。随着半导体光源工程的启动、LED技术的不断成熟、制造成本的逐渐降低以及国家对节能工程的进一步重视，相信不久的将来LED会在农业与生物的众多领域得到更广泛应用。除了LED光源外，冷阴极荧光灯（CCLF）也开始受到人们的关注，其在植物组织培养方面的应用研究正在进行中。参考文献［1］周艳周洪英朱立黄丽华《植物微嫁接研究进展》中图分类号S339.45文献标识码A文章编号1003-6563(2013)02-0084-05［2］《移花接木，嫁接技术使农业别有洞天》北京农业2013年9月中旬刊［3］周艳，周洪英、朱立、黄丽华《植物微嫁接研究进展》贵州科学31（2）：84-88.2013中图分类号S339.45文献标识码A文章编号1003-6563（2013）02-0084-05［4］肖哲丽，柳金凤《植物组织培养的研究进展及新技术应用》宁夏农林科技，NingxiaJournalofAgri.andFores.Sci.&Tech.2011，52（01）：13-14，47中图分类号：Q943.1文献标识码：A文章编号：1002-204X（2011）01-0013-02［5］刘广军《植物组织培养技术在现代花卉生产中的应用》.安徽农学通报，AnhuiAgri.Sci.Bull.2011，17(23)中图分类号S688文献标识码A文章编号1007－7731(2011)23－92－02