森林無性繁殖

蘆鳳

本文從無性繁殖的生理基礎，無性繁殖技術，無性繁殖在無性系林業、品種識別、遺傳工程上的應用等方面，概述了林木無性繁殖技術的發展現狀及存的問題和發展潛力。

隨著科學技術的不斷發展，對于林木的無性繁殖技術的研究也更會深入。使用權林木無性繁殖技術成熟度達到生產實用水平。林木無性繁殖在林業上起到了重要的作用，為滿足生產的需求，根據營林目的將特定的林木基因型繁殖成無性系;根據復制基因型來分化、識別種群內的品種;無性繁殖能為遺傳工程提供細胞系，并繁殖轉基因改良植株。

一、無性繁殖的生理基礎

1、 激素的作用。自從1934年發現吲哚乙酸、吲哚丁酸對植物插條生根的效應以后，為間接研究插條的生理生化機理提供了有力的手段，并取得了一定的成果。對此，雷澤勇（2001）曾有部分論述。

2、原基的數量和分布。根原基的數量和分布狀況，也是影響扦插成活率的內在原因之一。例如，王福森等（2001）通過剝皮觀察銀中楊木質部凸起物或樹皮內部凹痕來檢查銀中楊潛在根原基，發現其數目少于小黑楊和小青楊，而多于難生根的山新楊。

二、林木無性繁殖技術

1、扦插繁殖。隨著樹種扦插繁殖理論及技術研究的不斷發展，林木扦插生根的技術不斷完善，樹種扦插技術成熟度達到了生產實用的水平。影響扦插繁殖成活率的關 鍵因子有：

2、扦插季節（發育期）。扦插季節（發育期）。在林木扦插試驗時發現，林木的發育階段、發育時期、生活力直接影響到插穗的成活率。在哥斯達黎加恩塞訥斯熱帶農業研究中心（CATIE），篩選了15種中美刺桐無性系原株進行生根試驗，結果發現，無性系原株之間在生根能力及生活率上存在明顯的季節差異，其中中美刺桐在干季扦插的生根率明顯高于在濕季扦插的成活率。

3、組織培養技術。組織培養是用植物的一部分組織或器官在無菌的人工培養基上進行離體培養，以獲得完整植株的無性繁殖方法。這種方法對一些缺少或只有很少潛伏根原基的扦插不易生根的樹種，不失為一條可行的途徑。目前，全世界已成功繁殖出100多個樹種，其中有80多個是我國首先培養成功的。

在林木無性繁殖中，除扦插、嫁接、組織培養之外，還有帶根壓條、埋條、根繁以及分株等方法。這些方法中，以組織培養繁殖速度最快，繁殖系數最高，適于工廠化育苗及珍稀、瀕危樹種的繁殖，但相應投資大，成本高，技術性強，需有溫室等一系列配套設施。

三、無性繁殖技術在林業上的應用

1、無性系林業。無性系林業是根據營林目的，將特定的林木基因型繁殖成無性系，采用配套的營林技術培養成無性系林分，以滿足生產的需求，如短周期工業用材林等。

2、品種識別。品種識別因為無性繁殖能完整地復制一個基因型，因此，分化、識別種群內的品種也成為無性繁殖的重要應用之一。如日本柳杉在用插條造林時，其群體內有多種遺傳變異類型，為了區分不同基因型，可以采集不同性狀表現的個體進行無性繁殖，這樣可以在短期內區分混合群體中的不同品種，如日本柳杉、木心柳杉等 。

3、在遺傳工程中的應用。無性繁殖在遺傳工程中發揮著極其重要的作用。例如，利用細胞原生質體融合培養成植株個體和體細胞雜交已在某些植物中應用。無性繁殖能為遺傳工程提供細胞系，并繁殖轉基因改良植株。

4、復壯作用及其利用。林木在其個體發育中可分為幼年期、成年期及衰老期，隨著年齡增加林木的成熟效應日益明顯。成熟過程可以通過無性繁殖發生逆轉，即樹木組織或細胞形態發生能力等幼態特性恢復，這一現象稱“復壯”或“年幼化（rejvenation）”。

樹木進行復壯的難易程度與該組織成熟度有直接關系。在樹木的幼態區域保留前幼年性較強的細胞，因此復壯更易發生，離體培養易成功。樹木這種局部保持幼態的機制在于樹木組織的非同步成熟。樹木器官的低活性區帶（根尖、莖尖、根莖聯接處和形成層）儲備了一些處于純化狀態的細胞，成為維持遺傳穩定性和保持幼態的重要部位，具有較大的再生能力，樹木的根萌條、球芽及由于修剪、平茬而發生的徒長枝、殘樁萌條等都是來自于這些儲備的低活性細胞，因此復壯作用較為明顯。將這些組織作為外植體進行離體培養較容易誘導器官發生。

四、存在問題與展望

1、生物技術的發展。在過去20年間，生物技術得到了前所未有的發展。可以預言，無性繁殖樹木是未來森林種植苗木的一個主要組成部分。如插條生根繁殖將繼續在一些樹種，如楊樹雜交種、桉樹和其它樹種上應用，而對一些缺少或只有很少潛伏根原基的難生根的樹種，組織培養技術不失為一種既快又經濟的繁殖方法。由于人類對森林樹種的大量、持續的需求，因此，進一步研究、實施無性繁殖的自動化，對于提高無性繁殖的繁殖率，實現大規模無性系造林，不但重要而且勢在必行。

2、體細胞胚胎的研究。體細胞胚胎發生技術在國外已有了較快的發展。這種技術可用來培育抗逆新品種，如抗旱、耐鹽堿、抗病蟲害等。一旦某一樹種體細胞胚胎技術成熟，并經過田間檢測，篩選出優良無性系后，即可通過該項技術進行商業化生產，獲得可觀的經濟效益，因此前景十分廣闊。我國對此項技術的研究還有待進一步重視與深入，特別是對一些國家急需發展的優良樹種，應該積極開展研究。

3、無性系苗木的生長。無性系苗木的生長效應在不同樹種上的表現可能不同。例如，美國南方松、火炬松及濕地松無性系苗木在0～7年生長勢明顯優于相應的實生苗，而第8年后則出現生長優勢逐漸喪失的現象。中國云杉無性系苗木也有類似表現。因此，無性繁殖時應充分考慮基因與環境的互作效應，同時，對于無性系的繁殖數量、繁殖代可能應用的規模與范圍應有一個正確的估計。

4、無性系造林原則。無性系造林時應遵循維持人工林的遺傳變異，盡可能保持其遺傳多樣性的原則。在無性系人工林中，應采取不同年份種植不同無性系，或在分隔的單無性系小區，通過混栽無性系或種植不同的無性系的方式合理搭配，來維持人工林的遺傳變異，以確保無性系林分的遺傳多樣性和生產穩定性。

（作者單位：117000遼寧省本溪市林業發展服務中心國有彩屯生態林場）