林業(yè)育種技術(shù)與應(yīng)用分析

劉幀，劉浩

（1.千陽縣國有高崖林場(chǎng) 陜西，寶雞 721104；2.千陽縣國有唐家山林場(chǎng) 陜西，寶雞 721100）

苗木育種是林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在林業(yè)生產(chǎn)中，優(yōu)質(zhì)的種苗培育能有效增強(qiáng)林木抗性，使種苗更好地適應(yīng)環(huán)境，從而提高苗木成活率，最終起到改善生態(tài)環(huán)境、創(chuàng)造生態(tài)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值的作用[1]。過去為了培育優(yōu)良的種質(zhì)資源，不少科學(xué)家花費(fèi)了巨大的精力和較長(zhǎng)時(shí)間，這使得一些地區(qū)在林業(yè)新品種的更新和應(yīng)用上較為落后，但隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，我國林業(yè)育種方法越來越多樣化，育種技術(shù)也越來越先進(jìn)，林業(yè)育種工作整體取得了較好的成效。本文選取了現(xiàn)代林業(yè)常用的苗木繁育技術(shù)進(jìn)行分析，具體包括實(shí)生播種育苗、嫁接法育苗、扦插法育苗、分株法育苗、組織培養(yǎng)法育苗和基因工程育種六方面。

1 實(shí)生播種育苗

實(shí)生播種指的是將處理過的植物種子直接播種在土壤或營養(yǎng)缽中，種子在滿足生長(zhǎng)條件的情況下生根發(fā)芽，發(fā)育成小苗，是植物有性繁殖。其中植物的種子處理是非常關(guān)鍵的一步，直接影響著苗木的發(fā)育質(zhì)量。植物界中常見的植物種子多數(shù)有休眠期，處于休眠期的種子由于種皮厚、缺乏空氣和水分、未發(fā)育成熟等原因，直接用來播種的話影響出苗率或苗木質(zhì)量，因此要通過人工手段來對(duì)植物種子進(jìn)行刺激，促使種子達(dá)到出芽條件。

常見的催芽方法有層級(jí)催芽和浸種催芽。層級(jí)催芽指的是模仿自然條件誘導(dǎo)植物種子發(fā)芽的方法，一般是將挑選好的種子與濕潤(rùn)物如鋸末、河沙、泥炭等按1：3比例分層次放置，促使生理休眠的種子完成后熟，達(dá)到發(fā)芽條件，從而避免發(fā)芽不整齊或發(fā)芽遲滯等現(xiàn)象，一般根據(jù)種子休眠特性分為低溫、變溫、高溫三種，此種催芽方法對(duì)處于深休眠期和淺休眠期的種子都有廣泛應(yīng)用[2]。浸種催芽是為了讓干燥種子通過浸泡吸水盡快達(dá)到正常發(fā)芽種子的含水量，此種方法不僅可以促使種子盡快發(fā)芽，還能殺死種子中的一些病菌及蟲卵，保證出苗質(zhì)量，是目前普遍用到的催芽方法。除了層級(jí)催芽和浸種催芽外，還有生根粉催芽、紙巾催芽等方法可以促使種子發(fā)芽。

實(shí)生播種育苗成本低，使用方法簡(jiǎn)便，培育出來的苗木根系發(fā)達(dá)，植株抗性強(qiáng)苗木生長(zhǎng)旺盛，同時(shí)種子的采集和儲(chǔ)存都較為方便，是目前林業(yè)苗木培育中最主要的育種方法。需要注意的是，實(shí)生播種對(duì)種子的選擇要求較高，如選取的種子品質(zhì)差或純度不高，不利于后續(xù)的出苗質(zhì)量。實(shí)生播種的缺點(diǎn)在于品種的優(yōu)良特性遺傳不穩(wěn)定，且苗木的生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，苗木的繁殖條件也容易受環(huán)境的影響。

2 嫁接法育苗

嫁接育苗指的是剪取植物的根、枝、芽等一段營養(yǎng)體，并轉(zhuǎn)接在另一植物的根部或莖部，使二者生長(zhǎng)成一株新的植物。嫁接育苗是無性繁殖的一種，根據(jù)植物的部位分為根接法芽接法和葉接法。待嫁接的營養(yǎng)體叫做接穗，被嫁接的植物叫做砧木，后續(xù)的接活苗叫做嫁接苗[3]。

嫁接利用的是植物的再生能力來進(jìn)行無性繁殖，植物再生能力最旺盛的地方是形成層，當(dāng)具有親和力的接穗和砧木嫁接后，接口處形成層的愈傷組織相互結(jié)合，使二者的組織疏通，形成養(yǎng)分、水分互相傳導(dǎo)的新的循環(huán)體，因此是否具有親和力是影響嫁接的重要因素，二者之間越有親和力，嫁接處的融合力越強(qiáng)，嫁接的成活率也就更高。一般來說，在水分、光照、空氣等外界條件具備的前提下，只要接穗和砧木自身?xiàng)l件允許，都可進(jìn)行嫁接。須注意的是，嫁接操作時(shí)，接穗和砧木的切口形狀盡量對(duì)應(yīng)，以保證二者之間的形成層緊密貼合且形成愈合組織。嫁接育苗技術(shù)在我國已經(jīng)較為成熟，在果樹、蔬菜和花卉中都有較多應(yīng)用，通過嫁接既可以保持接穗原有的優(yōu)良特性，又能利用砧木的自身特性，達(dá)到改良苗木的品種、提高苗木抗性，從而提高嫁接苗的產(chǎn)量的目的。嫁接育苗還可一次性培育具有優(yōu)良特性的苗木，來滿足目前市場(chǎng)對(duì)嫁接苗的大量需求。對(duì)于像柿子、柑橘等不產(chǎn)生果子的林木來說，嫁接繁殖意義重大。嫁接育苗的缺點(diǎn)是要求較高，首先是選取品性優(yōu)良、長(zhǎng)勢(shì)較好的接穗和砧木，其次是嫁接過程操作復(fù)雜，對(duì)接穗和砧木的切口大小、形狀等有較高要求，嫁接技術(shù)直接影響著成活率，且嫁接容易在植株之間傳播病毒，擴(kuò)大危害。

3 扦插法

扦插育苗指的是從植物的母體上取根、莖或葉等營養(yǎng)體插入濕潤(rùn)的土壤、木炭、細(xì)沙等基質(zhì)中，使之發(fā)育成獨(dú)立的苗木，根據(jù)植物器官，扦插分為根插、莖插和葉插，其中葉插又分為全葉插和片葉插。扦插基質(zhì)中，水插是操作簡(jiǎn)便又干凈衛(wèi)生的方法，水插選用涼白開最好，其次是自來水，為了防止水插滋生細(xì)菌，可在自來水中加入木炭和鋼蹦，常見的適宜水插的植物有萬年青、綠蘿、鐵線蓮等。

由于植物的種類和特性不同，扦插時(shí)期也有區(qū)別。草本植物對(duì)插條繁殖適應(yīng)性較強(qiáng)，在溫度、濕度、光照和空氣等外界環(huán)境適宜的情況下，多數(shù)植物可常年進(jìn)行扦插，一般多選在春夏秋三季，如虎尾蘭、豆瓣綠等植物。木本植物根據(jù)常綠樹和落葉樹分為生長(zhǎng)期扦插和休眠期扦插。常綠樹一般選擇生長(zhǎng)期扦插，由于插枝生根需要較多的水分和較高溫度，多選在雨水充足的季節(jié)進(jìn)行。落葉樹多用于休眠期扦插，一般在春季和秋季進(jìn)行，春插較多，處于休眠期的植物體營養(yǎng)物質(zhì)豐富，扦插條內(nèi)水分代謝較為平衡，扦插后利于新植物不定根的形成[4]。

扦插育苗操作簡(jiǎn)單，能保證植物的特性得到穩(wěn)定遺傳，且育苗的數(shù)量大，對(duì)一些不易開花的植物來說，扦插育苗能使苗木盡早開花，苗木生長(zhǎng)的周期大大縮短，是林業(yè)中常用的育苗方法之一。同時(shí)，由于扦插苗本身年齡大、掛果早，植株長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)弱，苗木容易早衰。

4 分株法

分株法是將花卉的叢生枝、匍匐枝、萌蘗枝等從母體植物上分離，通過另行栽植使其長(zhǎng)成新的獨(dú)立植物的繁殖方法。夏秋季開花的植物適宜在春天進(jìn)行分株，早期開花的植物適宜在花開后進(jìn)行分株。分株繁殖多選擇豐產(chǎn)、生長(zhǎng)健壯、優(yōu)質(zhì)的母株，分株前加強(qiáng)對(duì)母株和幼苗的肥水管理和疏間，促進(jìn)母株健壯生長(zhǎng)，提高分株的質(zhì)量。分株時(shí)為保護(hù)母植，每株母植分兩到三株，避免傷害到母株的根系，分開的枝和根在數(shù)量上盡量保持均勻，同時(shí)要去除爛根，對(duì)分株苗進(jìn)行消毒后，再進(jìn)行定植[5]。

分株法是較老的一種無性繁殖方法，容易推廣，應(yīng)用廣泛，多見于蘭花、芍藥、鳶尾等宿根花卉的繁殖。它的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，技術(shù)要求低，成活率高，同時(shí)成苗較快。但相對(duì)于扦插和壓條等無性繁殖，分株繁殖的苗木數(shù)量少，一次性培育不出大量苗木，無法滿足現(xiàn)代花卉的需求。

5 組織培養(yǎng)育苗

組織培養(yǎng)育苗是在無菌環(huán)境下，將植物的器官、細(xì)胞或原生質(zhì)體從原植物體中分離，通過培養(yǎng)使分離器官上產(chǎn)生愈傷組織并分化形成新的植物，是一種走在前沿的林業(yè)育種技術(shù)。植物組織培養(yǎng)也叫離體培養(yǎng)，它利用植物細(xì)胞的全能性，從原生的植物體中分離出需要的組織，如葉肉組織、胚乳、薄壁組織等，經(jīng)過人工培養(yǎng)，使其發(fā)育成完整的植株[6]。

從1901年Morgan提出了“全能性的細(xì)胞能發(fā)育成一個(gè)完整植株”，到1960年Morel通過對(duì)蘭花進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得成功后，植物組織培養(yǎng)已有了近百年的發(fā)展歷史，其在林業(yè)育種方面的應(yīng)用是最大也是最主要的實(shí)例。人們通過改變培養(yǎng)基的條件和激素，在一定范圍內(nèi)對(duì)植物的發(fā)育進(jìn)行調(diào)節(jié)甚至改變，組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟和先進(jìn)[6]。

相比于傳統(tǒng)的林業(yè)育種方法，組織培養(yǎng)繁殖優(yōu)勢(shì)頗多，它能在短期內(nèi)大量培育種苗，滿足現(xiàn)代林業(yè)對(duì)種苗的需求，對(duì)于一些不能用種子來繁殖的植物來說意義非凡。應(yīng)用組織培養(yǎng)法進(jìn)行植物的莖尖培養(yǎng)，能獲得脫毒苗，可有效減少植物帶病率，這項(xiàng)技術(shù)已大量應(yīng)用在葡萄、康乃馨和草莓等植物的培育上。組織培養(yǎng)還可以縮短植物育種年限，培育出多倍體種苗，對(duì)瀕臨滅絕或稀有樹種來說，組織培養(yǎng)能使種質(zhì)資源得到長(zhǎng)期保存，發(fā)展前景廣闊。

6 基因工程育種

基因工程育種是將一種植物的優(yōu)良基因通過技術(shù)手段連接到另一植物的DNA或RNA鏈上，按照人類需求，將不同的基因進(jìn)行重組，創(chuàng)造出新的植物種類，它從細(xì)胞層面對(duì)植物進(jìn)行培育。其包括四步步驟：先獲取優(yōu)良的苗木基因，再將選取的目的基因與載體進(jìn)行重組，將重組后的DNA分子導(dǎo)入受體植物，最后是對(duì)帶有優(yōu)良基因的苗木進(jìn)行檢測(cè)和鑒定[7]。

基因工程育種能建立不同植物之間的聯(lián)系，打破了物種之間的界限，使優(yōu)良基因按照人們的意愿進(jìn)行組合，表現(xiàn)出來植物的新性狀。例如給植物體內(nèi)導(dǎo)入病毒的抗生素基因，植物將呈現(xiàn)出抗病毒的特性，利用這項(xiàng)技術(shù)，人們獲得的植物種苗在質(zhì)量、形態(tài)、產(chǎn)量上完全符合人們的需求[8]。

植物的基因序列決定了植物的特性，對(duì)植物的基因片段進(jìn)行修改，便會(huì)改變植物的性狀。因此，對(duì)植物的品種進(jìn)行改良或者創(chuàng)造新品種，在當(dāng)前的理論和實(shí)踐途徑上是可行的。基因工程育種相當(dāng)于從分子的角度上對(duì)基因做手術(shù)，它將給林業(yè)育種帶來無限的突破和可能。首先，它的育苗目的是明確的，在育苗技術(shù)上更加精細(xì)化，跨越并突破了傳統(tǒng)的育苗方法。與傳統(tǒng)的林業(yè)育種技術(shù)相比，基因工程育種能定向改變植物，育種周期大大縮短，能大量培育出市場(chǎng)需要的植物苗，整體提高林業(yè)育苗的質(zhì)量與效率，其次，基因工程育種可以將植物、微生物與動(dòng)物的基因片段進(jìn)行重組，做到不同物種之間信息互通，跨越并突破了遠(yuǎn)緣雜交的障礙，使不同物種之間的雜交出現(xiàn)可能性。基因工程育種是當(dāng)今世界的熱點(diǎn)，基因工程育種技術(shù)還可以保護(hù)珍貴樹木，將是現(xiàn)代植物育種的趨勢(shì)。

綜上所述，本文從實(shí)生播種育苗、嫁接法育苗、扦插法育苗、分株法育苗、組織培養(yǎng)法育苗和基因工程育種六方面對(duì)林業(yè)苗木培育效果展開分析，其中前四種為較為傳統(tǒng)的林業(yè)育種方法，后兩種利用了現(xiàn)代科技，為林業(yè)的育苗選種提供依據(jù)。好的林業(yè)育種方法能有效實(shí)現(xiàn)林業(yè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值，育種工作的發(fā)展為了適應(yīng)現(xiàn)代化林業(yè)的趨勢(shì)，在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的當(dāng)下，也將邁上新臺(tái)階，為我國林業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)。