转基因741杨嫩枝扦插苗质量评价及毛白杨成熟材料组培幼化

河北农业大学

硕士学位论文

转基因741杨嫩枝扦插苗质量评价及毛白杨成熟材料组培幼化

姓名：朱淑新

申请学位级别：硕士

专业：林木遗传育种

指导教师：杨敏生;杨俊明

20050612

摘要

针对转双抗虫基因７４１杨（简称转基因７４１杨）硬枝扦插难生根的特性，提出了适合无性繁殖的“移棚不移苗扦插繁殖”和“遮荫间歇喷雾扦插”育苗技术，将组织培养及多种扦插繁殖技术有机结合在一起，建立了转基因７４１杨综合配套育苗体系，实现生长季节全程育苗，免除苗木移栽程序，提高了繁殖系数，降低了育苗成本。但是，不同时期培育的苗木，生长量不同，苗木质量上是否存在差异，能否满足生产上的需求，成为该体系能否在生产上推广应用的关键。因此，为了完善这一育苗体系，同时为转基因７４１杨的推广奠定基础，本论文对转基因７４１杨在不同月份嫩枝扦插的假植苗，进行了苗木质量评价。

毛白杨成熟材料组培幼化部分的试验是从成年毛自杨上、中、下、基部萌生条取芽子进行组织培养复幼的研究，内容包括分化扩繁、叶组织培养、生根培养、内源激素测定等。

（１）转基因７４１杨在５、６、７、８不同月份嫩枝扦插的苗木生长不同。指标测定结果表明，５月份扦插的嫩枝生长较快，但苗木间分化程度较高，８月份扦插的嫩枝生长相对较慢，但苗木的分化程度低，生长整齐。

（２）不同月份苗木在第二年春季栽种后，生长节律相同，经过一年生长，不同月份间苗木生长差异不明显，５月份扦插的苗木生长略优于其它月份扦插的苗木。同时光合测定结果表明，７、８月份扦插苗的光合能力较５、６月份的强，但他们的差异未达到５％的显著水平。

（３）在自然状态下，不同月份扦插的苗木保水能力存在差异，越早扦插的菌木保水能力越强，越冬受低温伤害越轻。不同月份扦插的苗木失水后恢复生长能力也存在差异，５月份苗木质量较好，在失水５ｄ后仍具活力。（４）通过测定不同月份扦插的转基因７４１杨寒冷胁迫下的电导率、膜质过氧化物（ＭＤＡ）、可溶性蛋白含量、原生质膜透性等生理指标的变化，对不同时期的扦插菌的抗寒能力进行分析。结果表明，随着处理温度的降低，伤害程度加重，不同月份扦插苗的相对电导率越来越大，呈增加趋势。在．５℃以上变化平稳，．５℃以下急剧上升，到一１５℃时，５、６、７、８各品种的电导率已分别达到了４８．８％、６５．９％、７２．１％、６５．９％，不同月份扦插的苗木间差异未达到５％的显著水平。在同一低温处理下，不同月份扦插苗的ＭＤＡ含量和可溶性蛋白的含量变化趋势大致相同，不同月份扦插的茁木问差异均未达到５％的显著水平。恢复测定结果表明．５℃处理的扦插苗的发芽数量最多，枝条全部保持绿色，恢复生长最好。．２０℃处理的扦插苗的发芽数量最少，枝条变黑。同一处理温度下各月份扦插苗的恢复生长间的差异未达到５％的显著水平。

（５）约２０年生毛白杨不同部位芽组织培养研究结果表明，成年毛白杨从上部至基部的各部位分不定芽的分化系数不断增大，组培苗生长也不断增

大。叶组织培养２０天后调查结果表明，毛白杨１和毛白杨２从上部至基部生出的不定根的平均数量和平均长度依次在增加。生根组织培养２０天后调查结果表明，毛白杨１和毛白杨２从上部至基部生根培养生出不定根的平均条数和平均长度依次增大。成年毛白杨从上部至基部各部分的组织成熟程度减小，其中基部和其它各部位间的差异显著，上，中、下各部位间的差异不显著。

（６）内源激素测定结果表明从上部至基部ＩＡＡ／ＡＢＡ的比值依次的增大；ＩＡＡ、ＡＢＡ在各部的含量变化不规律；ＧＡ在体内检测不到；ＺＴ在各部间的含量稳定。

（７）ＩＡＡ／ＡＢＡ的比值在毛白杨上部至基部组织培养苗间呈现规律性的分布，并且与不定芽的分化系数、生长、叶组织培养苗不定根的数量及长度成正相关，相关系数分别是０．７４４、０．９４５３、０．９７５８、０．９８９５，除与不定芽分化系数相关不显著外，其他都达到了极显著水平。

关键词：转基因７４１杨；嫩枝扦插；苗木质量；抗寒性；组织培养内源激素

ＱｕａｌｉｔｙＥｖａｌｕａｔｉｏｎｆｏｒＳｏｆｔｗｏｏｄＣｕｔｔｉｎｇＳｅｅｄｌｉｎｇｏｆＴｒａｎｓｇｅｎｉｃＨｙｂｒｉｄＰｏｐｌａｒ７４１ａｎｄＲｅｊｕｒｅｎａｔｉｏｎｂｙＴｉｓｓｕｅＣｕｌｔｕｒｅ

Ａｕｔｈｏｒ：ＺＨＵｓｈｕ—ｘｉｎ

Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ：Ｈｅｒｅｄｉｔｙｂｒｅｅｄｉｎｇｏｆｆｏｒｅｓｔｒｙ

Ａｄｖｉｓｅｒ：ＹＡＮＧＭｉｎ－ｓｈｅｎｇ

ＹＡＮＧＪｕｎ—ｍｉｎｇ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

ＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｈａｒｄｌｙｔａｋｉｎｇｒｏｏｔｕｓｉｎｇｃｕｔｔａｇｅｆｏｒＴｒａｎｓｇｅｎｉｃＨｙｂｒｉｄＰｏｐｌａｒ７４１，ｂｒｉｎｇｆｏｒｗａｒｄａｐｌａｎａｄａｐｔｉｎｇｔｏｇｒｏｗｉｎｇａｓｅｘｕａｌｓｅｅｄｌｉｎｇｓ：

ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔｓｐｒａｙ，ａｎｄｃｕｔｔａｇｅｕｓｉｎｇｍｏｖｉｎｇｃａｎｏｐｙｃｕｔｔａｇｅｕｓｉｎｇｓｕｎｓｈａｄｅａｎｄ

ｂｕｔｎｏｔｔｒａｎｓｐｌａｎｔ．Ｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅａｎｄｍｕｌｔｉｆｏｒｍｃｕｔｔａｇｅｃｏｍｂｉｎｅｔｏａｎａｌｌ—ａｒｏｕｎｄａｎｄｃｏｍｐｌｅｔｅｓｙｓｔｅｍｏｆｇｒｏｗｉｎｇｓｅｅｄｌｉｎｇｓｆｏｒＴｒａｎｓｇｅｎｉｃＨｙｂｒｉｄＰｏｐｌａｒ７４１．Ｈａｖｅｔｈｅｃｏｔｔａｇｅｓｔｏｃｋｑｕａｌｉｔｙｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｎｔｈｄｉｓｃｒｅｐａｎｃｙ？Ｉｓｎｅｅｄｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓａｔｉｓｆｉｅｄｗｉｔｈ？Ｔｈｅｓｅｑｕｅｓｔｉｏｎｓａｒｅｋｅｙｏｆｐｏｐｕｌａｒｉｚｉｎｇ．ＴｈｅｒｅｆｏｒｅｆｏｒｃｏｍｐｌｅｔｅｓｙｓｔｅｍｏｆｇｒｏｗｉｎｇｓｅｅｄｌｉｎｇｓｆｏｒＴｒａｎｓｇｅｎｉｃＨｙｂｒｉｄＰｏｐｌａｒ７４１．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｃｏｔｔａｇｅｓｔｏｃｋｑｕａｌｉｔｙｏｆｃｕｔｔａｇｅｓｔｏｃｋｏｆＴｒａｎｓｇｅｎｉｃＨｙｂｒｉｄＰｏｐｌａｒ７４１ＣａｒｒｙｉｎｇＴｗｏＩｎｓｅｃｔ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔＧｅｎｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄ．

Ｉｎｔｈｅｐａｒｔ，ｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅｆｏｒｂｕｄｓ，ｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅｆｏｒｌｅａｆ，ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｓｈｏｏｔａｎｄｍｅｎｓｕｒａｔｉｏｎｏｆｈｏｒｍｏｎｅｈａｖｅｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｃｏｍｅｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｏｆｍａｔｕｒｅｗｈｉｔｅｐｏｐｌａｒｍｕｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ，

（１）ＴｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｏｆｃｕｔｔａｇｅｇｒｏｗｓｆａｓｔｅｓｔｉｎＭａｙ，ｂｕｔｔｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｓｐｌｉｔｓｕｐｇｒｅａｔｅｒ，ｔｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｏｆｃｕｔｔａｇｅｇｒｏｗｓｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙｓｌｏｗｉｎＡｕｇｕｓｔ，ｂｕｔｔｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｓｐｌｉｔｓｕｐｌｏｗｅｒ，ｔｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙｎｅａｔｔｏｇｒｏｗｔＯＯ．（２）Ｔｈｅｌａｗｓｏｆｄｅｖｅｌｏｐｏｆｔｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｏｆｃｏｔｔａｇｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｎｔｈｉｓｓａｍｅａｆｔｅｒｔｈｅｙａｒｅｔｒａｎｓｐｌａｎｔｅｄ．Ａｎｄａｆｔｅｒａｙｅａｒ，ｔｈｅｇｒｏｗｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｃｏｍｅｕｎｃｏｎｓｐｉｃｕｏｕｓｉｎｔｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｏｆｃｏｔｔａｇｅ，ｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｔｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｉｓｂｅｔｔｅｒｉｎＭａｙ．Ｗｅｃｏｎｔｒａｓｔｌｉｇｈｔｉｎｄｅｘｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＰｎｏｆｔｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｉｎＪｕｌｙａｎｄＡｕｇｕｓｔｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎＭａｙａｎｄＪｕｎｅ，ａｎｄｔｈｅｄｅｆｅｒｅｎｃｅｈａｖｅｎ’ｔｒｅａｃｈｅｄ０．０５ｌｅｖｅｌ，ｔｈｅｙｈａｖｅｎ’ｔｒｅａｃｈｅｄｍａｒｋｅｄｌｅｖｅｌ．

（３）Ｕｎｄｅｒｎａｔｕｒａｌｓｔａｔｅ，ｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｏｆｃｕｔｔａｇｅａｓｓｕｒｅｉｎｋａｂｉｌｉｔｙｓｔｏｒｅｔｈｅ

ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｎｔｈ，ｅａｒｌｙｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｏｆｃｕｔｔａｇｅｐｒｏｔｅｃｔｗａｔｅｒｔｏｂｅａｂｉｌｉｔｙｓｔｒｏｎｇ，ｉｓｉｔｉｎｊｕｒｅｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｌｉｇｈｔｔｏｓｕｒｖｉｖｅｔｈｅｗｉｎｔｅｒ．Ｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｏｆｃｕｔｔａｇｅｉｓｉｔｇｒｏｗａｂｉｌｉｔｙｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｔｏｒｅｓｉｎｔｏｒｅｓｕｍｅａｆｔｅｒｄｅｓｉｃｃａｔｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｎｔｈ，ＴｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｉｓｂｅｔｔｅｒｉｎＭａｙ，ｔｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｓｔｉｌｌｈａｓｖｉｇｏｒａｆｔｅｒｄｅｓｉｃｃａｔｉｎｇｆｏｒ５ｄａｙｓｉｎＭａｙ．

（４）Ｗｅａｎａｌｙｓｅｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅｎｕｒｓｅｒｙｓｔｏｃｋｔｏｔｈｅｃｏｌｄａｎｄｄｒｏｕｇｈｔｆｒｏｍｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ，ＭＤＡ，ｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｗａｔｅｒ—ｓｏｌｕｂｌｅｐｒｏｔｅｉｎ，ｐｅｎｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｉｏｐｌａｓｍｆｉｌｍ．

（５）Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｂｕｄｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｏｆｗｈｉｔｅｐｏｐｌａｒａｇｅｏｆ３０ｃｕｌｔｉｖａｔｅ

ｉｎｖｉｔｒｏ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｃｕｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｂｕｄｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅｄｕｒａｔｉｖｅｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｌｅａｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｉｎｖｉｔｒｏｆｏｒ２０ｄａｙｓ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｒｏｏｔｒｉｓｅｆｒｏｍｕｐｓｉｄｅｔＯｇｒａｓｓｒｏｏｔｓｏｆｗｈｉｔｅｐｏｐｌａｒｌａｎｄ２ｉｎｔｕｒｎ．Ｓｈｏｏｔｓｐｒｏｐａｇａｔｅｉｎｖｉｔｒｏｆｏｒ２０ｄａｙｓ，

ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｒｏｏｔｒｉｓｅｆｒｏｍｕｐｓｉｄｅｔｏ

ｔｕｒｎ．Ｍａｔｕｒｅｄｅｇｒｅｅｍｉｎｉｓｈｓｆｒｏｍｕｐｓｉｄｅｇｒａｓｓｒｏｏｔｓｏｆｗｈｉｔｅｐｏｐｌａｒｌａｎｄ２ｉｎ

ｔＯｇｒａｓｓｒｏｏｔｓｏｆｇｒｏｗｎｐｏｐｌａｒ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｓｍａｒｋｅｄｎｅｓｓｂｅｔｗｅｅｎｇｒａｓｓｒｏｏｔｓ

ａｎｄｔｈｅｏｔｈｅｒｐａｒｔ．

ｆ６）Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｍｅｎｓｕｒａｔｉｏｎｏｆｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓｈｏｒｍｏｎｅｓｈｏｗｔｈｅｒａｔｅｏｆ

ＩＡＡ／ＡＢＡｒｉｓｅｆｒｏｍｕｐｓｉｄｅｔｏｇｒａｓｓｒｏｏｔｓｏｆｇｒｏｗｎｐｏｐｌａｒｉｎｔｕｒｎ；Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔ

ｏｆ１ＡＡ、ＡＢＡｉｓｎ’ｔｏｒｄｅｒｌｉｎｅｓｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔ，ＧＴｉｓａｂｓｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｏｆＺＴｉｓｓｔｅａｄｙｉｎｓｅｅｄｌｉｎｇｓｏｆｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ．

（７）ＴｈｅｒａｔｅｏｆＩＡＡ／ＡＢＡｒｉｓｅｆｒｏｍｕｐｓｉｄｅｔＯｇｒａｓｓｒｏｏｔｓｏｆｇｒｏｗｎｐｏｐｌａｒｉｎｔｕｒｎ．Ｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ０ｆｂｕｄｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ，ｔｈｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｒｏｏｔｏｆｌｅａｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｉｎｖｉｔｒｏａｎｄｔｈｅｒａｔｅｏｆＩＡＡ／ＡＢＡｉＳｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ，ｐｅｒｔｉｎｅｎｃｅｉｓＯ．７４４、０．９４５３、０．９７５８、０．９８９５，ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｉｓｔｅｒｒｉｂｌＹｍａｒｋｅｄｎｅｓｓｅｘｃｅｐｔ０．７４４．Ｎ０ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆＩＡＡａｎｄｔｈｅＣＯＣｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｂｕｄｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｏｆｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ，

ｔｈｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｒｏｏｔｏｆｌｅａｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｉｎｖｉｔｒｏｅｘｃｅｐｔｔｈｅｇｒｏｗｔｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃＨｙｂｒｉｄｐｏｐｌａｒ７４１；ｃｏｔｔａｇｅ；ｓｔｏｃｋｑｕａｌｉｔｙｈａｒｄｉｎｅｓｓ；ｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ；ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓｈｏｒｍｏｎｅ

独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塑韭壅些墨鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。

学位论文作者签名：期乇蜘签字日期：—鲫主年‘月叩日

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１引言

种苗是林木栽培的物质基础，良种壮苗是～项重要的造林基本技术措旖。从世界范围来看，随现代科学技术的迅速发展，许多新技术应用于种苗生产，苗木良种化、标准化、工厂化及机械化已成为当今林木栽培的重要内容之一。

１．１无性繁殖苗木培育技术

１．１．１插条繁殖

随着全光雾、ＡＢＴ及ＰＲＡ等设备和复合生根剂的出现及应用，插条繁殖技术已成为当前生产上解决苗木奇缺的重要技术之一。其特点是：ｆ１）适于插条繁殖的植物不断增加，目前已达４００多种：（２）枣树、侧柏、板栗（邢世岩１９８９、１９９１、１９９２）、麻栋（王昌杰，１９８３）、松树（王涛１９８３）等极难生根树种插条繁殖已从实验室走向田间；ｆ３）／Ｊｎ速良种繁殖。近些年来，日本、朝鲜、荷兰等国对日本赤松、黑松、红松、刚松、美国五针松等利用复壮后的针升鞘芽枝进行扦插，一般生根率达３０～４０％Ｉ”。

近些年来，对某些难生根的针阔叶树种扦插繁殖理论及技术研究发展迅速，随着对插穗生根原理认识的加深和采用各种外源激素或新型生根剂处理，落叶松属、云杉属、栋属、石栋属、按属，以及银杏、剌槐、板栗、桑树、沙棘等的扦插生根率明显提高，技术成熟度达到了生产实用的水平（王九龄，１９９４）。对扦插植物本身特性研究发现，植物的发育阶段、发育时期以及枝条内的生长与体眠物质的比例对插穗成活影响很大，植物在生长季内由于生理活动旺盛，抑制物质减少，促进物质增多，因而在生长期扦插要比体眠期扦插成活率高。刘本大等（１９９４）［１ｌ将白榆分别在不同生长期进行扦插，体眠期硬枝扦插、生长期全光嫩枝扦插生根率分别为３０．２％和９５％。此外，对插穗体积大小、租细、长短、生活力、所含营养物质、激素种类、枝条剪取的部位、生根的遗传特性、枝条的解剖构造等都有较深入的研究。在环境因子的控制方面．全光间歇喷雾插床的应用为一些难生根针叶树种的扦插繁殖仓Ｉｌ造了极为有利的条件。扦插基质的研究主要是根据不同树种筛选不同材料的配比，已取得了有效的结果。促根剂的研究和使用更是热门，各种外源激素新型生根剂以及微量元素的促根配制剂产品对一些难生根树种的插穗生根产生了一定的积极作用ｆ

３１。

１．１．２嫁接繁殖

嫁接苗培育目前仍是良种繁殖的最重要途径之一。国外诸多学者近些年来多集

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中在嫁接亲和力、亲和生理、解剖及生化等方面的研究上，Ｇｅｂｈａｒｄｔ等（１９８２）证明，接合部上方多酚类的积累是造成亲和力低的主要原因，多酚类的增加常伴随韧皮部褐变。微体嫁接成活的关键是：（１）用生长素和细胞分裂素处理茎尖：（２）将催活剂（ＤＩＥＣＡ）追加到切面上以防止褐变及氧化：（３）在茎尖和砧木之间嵌入一片琼脂。扦插和嫁接是一个值得重视的理论和实践，问题是插条的位置效应（ｔｏｐｏｐｈｙｓｉｓ）和年龄效应（ｃｙｃｌｏｐｈｙｓｉｓ）。位置效应在针叶树上尤为明显，诸如云杉属，松树、杉木、落叶松、银杏等。从果树矮化密植角度，位置效应导致树干低矮．枝叶平展斜向生长，这对于早果、丰产、种实采集及管理是有利的。但从木材利用角度，克服位置效应的经验是：将幼龄或成龄树扦插苗平茬，然后利用再生的萌条或根桑条扦插或嫁接，可以获得直立向上的主干。

１。１．３组织培养

树木第１株试管苗是由美国的Ｗｉｎｔｏｎ（１９６８）利用颤杨根段愈伤组织培养获得的。１９７３年Ｓｏｍｍｅｒ等在Ｂｒｏｗｎ实验室第１个利用胚培养诱导出针叶树ｆ火炬松１试管苗。英国ｋｏｗ皇家植物园在１９７５～１９８１年７年问就经手过４０００种以上的无性系。Ｍｕｒａｓｈｉｇｅｌ９７８报道，从１９７３～１９７８年５年间，出现了１００多家公司利用组织培养技术，快速繁殖良种，目前已有２００多种木本植物可通过微繁技术产生小植株。眼下，树木组织培养的发展趋势是：（１）造林并结合能源开发，如桉树组培苗的研究与发展：（２）以生产纤维和木材为主的北欧、加拿大林业．则发展松柏类组培苗，繁殖手段比较先进；（３）热带及温带以发展油料和果树组培苗为主。目前，工厂化育苗的树种达十几个。如澳大利亚的按树，美国明尼苏达的柳树，中国的按树、杉木、杨树试管苗已成功用于造林，这是目前我国效益最高的３个树种。河北省林科所年生产组培苗规模为１００—１５０万株。１９９０年产毛白杨组培苗７３万株ｌ”。

组织培养是用植物的一部分组织或器官在无菌的人工培养基上进行离体培养，以获得完整植株的无性繁殖方法。该技术在进行林木遗传改良、新品种培育、种质资源保存、脱毒复壮、大规模无性系造林苗木的培育等方面有重要的作用。我国林木组织培养工厂化育苗工作起步较晚，但发展迅速，在目前全世界成功繁殖出试管苗的１００多个树种中，由我国首先培育出的就有８０多个。我国比较成功且己形成一定规模的是桉树和杨树的组织培养苗木生产。在技术上，改变了传统的愈伤组织成苗和胚状体成苗方法，采用腋生株丛成苗技术，使组培苗体细胞无性系变异频率保持在２％以下，从而保持了优树遗传的稳定性。在林木组培苗工厂化生产中，改变了传统的管内无菌生根培养，研究成功了试管幼态苗常规扦插生根和气培生根新技术，生根成苗率达９０％一９５％，繁殖系数提高到２?１０６以上。组培苗成本降低１５％一４０％。在培养基配制上。研究和筛选出了适舍按树、毛白杨、香椿、猕猴桃、火炬松等树种的培养基。在脱毒复壮研究方面，我国在杨树、枣树、泡桐、苹果、葡萄等树种上都取得了明显的进展【３】。

２

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１．２苗木质量检测的研究

１．２．１苗木质量评价和质量概念

由于集约经营，苗木、整地和早期抚育费用急剧增高。为降低成本和提高成林质量，现在人们已认识到实行苗木质量科学管理的重要性。因此，随着林木遗传改良工作的进展，苗木质量也成为林业界关心的问题。苗木质量评价和控制技术研究成为研究热点之一，并取得了长足的进步。与５０年代相比，苗木生产目标、质量评价和控制技术等领域发生了如下若干原则转变：（１）育苗目标由追求单位面积的产苗量向生产能保证造林成活和林分高产的高质量苗木转变，降低播种密度是其重要措施：（２）苗木质量控制由纯感性地按起苗时苗木大小分级向以决定造林后表现的内在生理特性分级转变；（３）苗木评价应用由指导个体淘汰向批量淘汰转变；（４１苗木质量管理由单纯对成苗的质量评价向在苗木生产全过程实行分阶段有目标、定向培育到综合控制成茁质量转变．使苗木生产过程成为商质量苗木的“装配线”；ｆ５１对苗木质量的认识由～组静态参数向动态发展过程转变。为统一对苗木质量的认识和科学评价，国际林联１９７９年在新西兰组织了“种植材料质量评价技术”学术讨论会。从“质量是对月的的适合度”这一认识出发，确定苗木质量应是实现经营目标的程度，如若种植苗木是为造林成活和生长良好．那么其适合度就是成活和生长潜力的函数１４］。Ｐｕｔｔｏｎｅｎｐｌ在有关苗木质量和质量评价方法研究应有原则的讨论中认为，用“苗木表现潜力”比用“苗木质量”概念更确切，因质量检验的结果是提供苗木大田表现潜力的信息。为推动苗木质量评价研究和应用，１９８４年美国俄勒冈大学组织了“苗木质量评价、要检测方法的原理、程序和预测能力”学术讨论会；１９９０年美国西部林业苗圃协会召开了目标苗木（ｔａｒｇｅｔｓｅｅｄｌｉｎｇ）讨论会。这些会议对苗木质量检测的性状和检验方法及质量检验效果研究进展都做了较系统的论述。可以认为，苗木质量评价和控制是一门正在发展中的学科，目前正处于材料积累期。由于它的实用性越来越被人们所认识，必将发展成为集约人工林体系的一个重要组成部分［６１。

１．２．２苗木质量生理学特性的研究

苗术质量评价是苗木质量调控的核心问题之～。早在４０年代末，美国学者ＥＣ．ｗｅｋｅｌｅｙ就指出了以苗的高度和粗度做形态分级的局限性，提出研究苗木生理性状以进行苗木质量评价的必要性，并提出了生理分级概念１３】。过去对苗木的质量评价主要是根据苗高、地径和根系状况等形态指标，但形态指标只反映了苗木外形特征，不能完全说明苗木的生命力【”。５０年代以来，各国学者广泛开展了影响苗木质量内在原因的探索。Ｒｉｔｃｈｉｅ【８Ｊ曾将影响苗木质量的因素分为两大类。一类称为物

３

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质（或有形）性状，它可包括许多亚系统，如苗木营养元素和有机合成物含量及贮存、组织的水分状态、芽的休眠、苗木外在形态及它们之间的协调性。这类性状集体地起着最终质量的决定作用，其中任何一个单独预测效果都很低，甚或不可能。另一类性状称为表现性状，它们是完整植株活力的体现，如苗木根系生长潜力、抗寒性、抗环境胁迫能力等。它们是苗木许多生理和形态一亚系统协同作用的结果和反映，它虽可量度却难以数量化。上述两类性状与苗木质量的关系是物质性状通过表现性状起作用而决定苗木的活力，最终影响着苗木质量１６１。各国林学家对苗木质量的评价方法做了大量研究，逐渐由形态指标深入到生理指标ｐ‘１“。１９７９年国际林联在新西兰召开的苗木质量评价技术专题会议，与会者对苗木质量评价的一致看法是：既应注重苗木形态指标，也应重视其生理指标。而且认为，生理的内在因素对苗木成活影响更大ｌｌ２’”Ｊ。１９８５年由Ｄｕｒｙｅａ编写出版的《苗木质量评价的原理、方法和预测能力》一书Ｄ４］，使苗木质量评价工作又上了一个新高度ｌｌ”。

现在的研究认为，苗木质量受年发育周期的阶段性，即生长和体眠状态控制着，而休眠状态期间的表现是质量评价的重点。生长状态的生理活动决定着进入休眠后的生理学性状进而影响苗木质量。随着休眠深度的发展，苗木的抗寒性、抗旱性和根生长潜力都在发生变化。这些都影响着合理起茁期及贮藏条件的确定和质量评价的有效性。所以，茁木休眠特性的研究受到特别重视。如休眠诱导因子和低温解脱程度、检测方法、休眠与抗逆性和根生长潜力的关系等。为形象表征苗木生理过程的年循环和各特性的发展和表达强度，度，Ｂｕｒｒｌ５１曾引用Ｆｕｃｈｉｇａｍ等提出的多年生植物“度生长阶段模型”来阐述苗木生理特性动态变化过程，并把这一模式揭示的生理学活动进程与Ｌａｖｏｎｄｅｒ提出的体眠发展阶段加以对比分析，看到这二者是吻合的。根据这一模型，温带树种苗木的年循环被看作是一个００一３６００的正弦波，各生理变化与时间进展呈波动式消长，从每年３月到次年３月构成００＿３６００的年发育周期。其中００一１８００为生长波段，包括芽开放、成熟诱导和营养生长成熟３个转折期，是我们通过培育措施控制苗木形态表现的可能时期。１８００－３６００波段为休眠波段，其中１８００－２７００波段为休眠发展期，２７００时达休眠峰值。２７００～３１５０波段是休眠强度随所受低温的量而逐渐解脱期。３１５０时开始被迫休眠。此后，一旦环境适宜就开芽生长。这一段时间的长短随各地气候而异。苗木的抗寒性、抗旱性和根生长潜力在这一周期里也波动地变化着。这为我们合理处理苗木和评价苗木质量提供了理论指导１６】。

１．２．３苗木质量评价技术

过去对苗木质量的评价主要是根据苗商、地径和根系状况等形态指标，但形态指标只反映了苗木的外形特征，不能完全说明苗木的生命力。１９７９年，国际林业研究组织联盟在新西兰召开了苗木质量评价技术专题会议，这极大地推动了我国苗木质量评价的研究。自２０世纪８０年代以来，我国的苗木质量评价研究有了较快发展。根据目前我国的研究情况看，苗木形态指标、生理指标和苗木活力的表现指标是评４

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价苗木质量的３个主要方面ｐＪ。

１．２．３．１评价苗木质量的形态指标

苗高、地径是最常用、最直观的形态指标。在此基础上又对根系、高径比、苗术重量、茎根比等指标进行了深入研究。孙时轩等（１９８４）提出了壮苗的标准。田淑静等（１９８２）对油松苗木各形态指标之间相关系数的研究得出，苗木各形态指标所提供的信息大部分是相互关联，互有重迭，并在此基础上提出了苗木的主分量分级方法。这些结果在１９８５年国家颁布的我国主要造林树种苗木质量标准中得以充分体现。由于在起苗过程中，根系是最易受损的部位，而且受损最严重的又是极为重要的须根，因此，要全面反映苗木质量就必须有根系指标来对根系状况进行控制。现有人提出，可将大于５ｃｍ长１级侧根数作为反映根系须根状况的主要指标之～（刘勇，１９９５）。这对一些根系萌生能力弱，造林成活率低的针叶树种尤为重要。

（１）苗茎苗径是最重要的形态指标，苗径与造林成活率呈正相关，与多年后的立木大小亦呈正相关。大量研究结果表明采用较大地径苗木造林，多年后的材积生长有较大提高。而苗高只有与苗径和茎结构联系起来，才是一个重要指标。现在推荐的苗商２０—２５ｃｍ，具较多的次生叶以保证光合作用和碳水化合物的供应，过高过低的苗术都应淘汰。和立木一样，苗术也可区分为竞争型和丰产型，丰产型苗木能有效利用资源，育苗密度可稍高，而竞争型苗木要求较低的密度。混合种植时，竞争型将抑制丰产型，分别种植时，丰产型单位面积生产力最高。分别家系育苗有助于减少这种潜在差异。（２）根系根系结构指标包括根总长度、根的条数、纤维化程度、主根形态、菌根发育程度、根生物量、根系表面积等。苗木根系的数量和分布对苗木质量是关键的，纤维化程度高的根系吸永能力强，成活优势大，有助于培育量大、紧密、纤维化的根系的苗圃作业有利于营林的成功。（３）综合指标茎根（干重）比是最常应用的质量指标，反映了碳水化合物的分配。碳水化合物在茎和根中的分配相应于施肥和灌溉等因素而变化。Ｄｉｃｋｓｏｎ等提出了苗木质量指数：ＱＬ＝苗木总干重，【（苗高（ｅｒａ）／地径（ｃｍ））＋（茎干重（ｇ）／根干重（ｇ））】在苗术生理状态相同条件下，这种综合指标能够反映出苗木的田间表现ｔ”１．

１．２．３．２评价苗木质量的生理指标

生理指标水分状态影响发芽、苗木规格、茎根比和秋季生长期。生长期水分过多会造成缺氧抑制根生长：秋季则会延迟茎生长的停止、休眠诱导和抗寒力的发展，降低苗木抵抗胁迫的能力。生长后期对苗木施以中度水分胁迫，有利于苗木生理抗性过程，促进成芽、休眠，提高对胁迫的抵抗力。高质量苗木的生产和维持要求适当的平衡的养分供给，氮的供应影响苗术生长的各个方面。增加氮素水平利于碳水化合物向茎部的分配，生长后期施肥使苗术停止生长推迟，延缓了茁术抗性的发展【１６１。

水分是维持苗木生命活动不可缺少的物质。苗木体内的一切生命活动都必需在水的参与下才能正常进行。缺水会对苗木的解剖、形态、生理、生化等许多方面产生不利影响。轻度缺水会引起气｝Ｌ关闭，光合作用减弱。重度缺水则会破坏光合器官。苗木缺水还会影响呼吸、碳水化合物和蛋白质代谢，损伤细胞膜的结构，降低

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酶活性等。缺水的苗木还易遭受病虫害。因此，苗术水分状况与苗木质量密切相关Ｉｌ”。大量研究和生产实践证明．造林后苗木死亡的一个重要原因就是苗木水分失调。所以将水分状况作为苗木质量的生理指标自然成为人们的愿望［１８．２１Ｊ。

苗木水势大量研究和生产实践证明，造林后苗木死亡的一个重要原因就是莓木水分失调。过去主要是以含水量来反应苗木水分状况，梁玉堂（１９９０）ｆ２２Ｊ发现毛白杨和刺槐苗木根系含水量平均每减少ｌ％，其造林成活率分别减少１．５％和８．６７％。齐鸿儒等（１９８９）［２”得出要保证红松、樟子松、油松、落叶松造林成活率达到８５％以上，栽植时的苗木含水量分别是６０％、６０％、５９％、５９％以上。关于水势测定方法目前已有多种．如小液流法、热电偶湿度计法、电导法、比重法、冰点降压法、水压机法、压力室法等［２４－３４］，其中压力室法是目前应用最广、效果最佳的一种方法。自１９６４年Ｓｃｈｌａｎｄｅｒ等人介绍使用后【ｚ”，受到人们的普遍重视。用水势反映苗木质量时，一般是通过对苗木不同时间的晾晒后，测定苗木失水过程中的水势和造林成活率，找出与造林成功、苗木濒危致死等有关临界水势值【１５１。

含水量在一定范围内，苗木水分状况与造林成活率是一种线性关系，随着苗木体内水分逐渐丧失，造林成活率呈下降趋势。ｗｅａｃｈｅｒｒｌｅｙ（１９５０）提出用重量法计算苗木的相对含水量（Ｒｗｃ）和水分亏缺（ＷＤ）。相对含水量和水分亏缺比单纯的含水量提高了一步，能较为敏感地反映植物水分状况的改变．在一定程度上反映了植物组织水分亏缺程度［３３Ｊ。

碳水化合物储量造林后苗木能否迅速长出新根，与土壤形成紧密的结合，为苗木地上部分提供水分，是造林苗木成活与否的关键所在。根的萌发与生长是一个能量的消耗过程，需要代谢物质，主要是碳水化合物，所以碳水化合物在苗木生根过程中的重要作用是不容质疑的１１“。对脂松和北美黄杉的研究表明，新生光合产物在生根初期比贮藏的碳水化合物更重要ｐ。”ｌ。以碳水化合物评价苗木质量的关键是建立碳水化合物与苗木造林成活率和初期生长量的数量关系，对此，国内外学者进行了不少研究１３４’３７。４…。Ｈｅｌｌｍｅｒｓ（１９６２）研究表明，西部黄松在贮藏期间苗木根系淀粉含量与造林成活率成正比ｌｚ“。Ｐｕｔｔｏｎｏｎ（１９８０）的研究也表明，当欧洲赤松针叶中葡萄糖总量低于２％时，造林后苗木死亡增加１４１Ｉ。还有研究表明．充足的碳水化合物贮量有助于提高苗木抗性。Ｒｉｔｃｈｉｅ指出，叶的糖水平和苗木木质化程度有紧密关系，苗木贮藏期间糖含量减少会降低苗木抗旱能力［３５１。

导电能力从苗木质量角度研究植物组织的导电能力，其理论基础是建立在植物组织的水分状况以及植物细胞膜的受损情况与组织的导电能力紧密相关之上的。干旱以及其他任何环境胁迫所造成植物细胞膜的损坏．会使细胞膜透性增大，对水和离子交换控制能力下降，甚至丧失。Ｋ＋等离子自由外渗．从而增加其外渗液的导电能力。因此通过对苗木导电能力的测定，可在一定程度上反映苗木的水分状况和细胞受害情况，以起到指示苗术活力的作用。ｉｎｄｂｅｒｇ（１９８９）采用ｓｈｌｇｏｍｅｔｅｒ测定了挪威云杉形成层电阻率，也发现树木生长状况与电阻率有关［４２１。电阻率反映苗木体内离子含量，离子含量实际上反映的是苗木代谢活动，离子含量越高，代谢活动越强即生长越旺盛，相反，离子含量越低，代谢活动微弱．茁术进入木质化和体眠。６

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因此，电阻率在反映苗木生长状况，尤其是木质化程度方面是可行的。此外，电阻率在反映苗木活力方面也有用。Ｇａｇｎｏｎ（１９８６）的研究发现，电阻率可用来反映苗木受病虫害后其活力下降的情况【”１。

１．３成熟效应研究

１．３．１树木的成熟效应

树木的成熟效应（ｃｙｃｌｏｐｈｙｓｉｓ）是指繁殖材料的生理衰老。生理衰老在很大程度上取决于母树年龄，年龄愈大衰老愈深。树木由幼龄到成熟，在生长节律和形态特征方面都会发生变化，几乎所有树种的无性繁殖能力都随个体发育老化而下降，如成年树木枝条扦插生根率和嫁接生根率急剧下降，并且生长不良［４４－４７］。成熟效应在树木育种中得到应用，如在营建种子园中，采用成熟材料嫁接建园，可提早开花结实，缩短育种周期。成熟材料无性繁殖困难，生根能力丧失，生长不良。无性繁殖中的成熟效应能够严重引起无性系内非遗传变异，这种非遗传变异和遗传变异混在一起，使无性系测定发生偏差，导致无效。因此在无性繁殖和无性系育种中，克服树木的成熟效应，恢复幼化状态，使无性系保持幼年性与一致性，即有非常重要的意义。

树木的成熟（ｍａｔｕｒａｔｉｏｎ）研究总是与复壮（ｒｅｊｕｖｅｎａｔｉｏｎ）结合进行的。复壮或复幼是指成熟或部分成熟器官、组织和细胞成熟特征的消失和某些幼态特征的重现。目前对复壮机理及复壮方法研究较多，这些方法均取得了一定成效，至少在形态上取得了幼化状态，如生根能力提高等［４４“５“７“８ｌ但对复幼机理及所采用的复幼方法是否真正使成熟材料恢复了幼态，尚未得出明确的结论。

树本成熟和复壮研究，己从形态学到生理、分子等不同水平上进行了不同程度的探索。树木的成熟首先直观地表现为树木外部结构及性状的改变，根据观察发现，成熟树木具有如下现象：枝条难于产生不定根；组培繁殖中细胞及组织没有或很难有器官发生能力；主干斜向上生长、分叉、树皮厚、粗糙；枝条锐角分枝，叶片性状较为复杂，叶脉稠密，叶片厚，针叶树种针叶短，厚，叶色深，顶端分生组织呈现高且大圆顶，分生细胞小，分生区域大，分生细胞中核糖与膜结合，染色质浓缩，

细胞由内质网膜包围等１４“４”。

目前多数研究表明，幼龄树体和成龄树体在内部生理代谢上存在明显差异，树木成熟也伴随有生理代谢改变。如Ｂｏｎ（１９８８）通过ＳＤＳ聚丙烯酰胺凝胶电泳对巨杉茎尖的蛋白进行了分离，发现一个与膜有关的蛋白Ｊ．１６（分子量为１６ＫＤ）始终存在于幼态植物材料中，而成熟的无性系中没有发现，通过微型嫁接活的复壮的无性系中也发现有这一蛋白【”】。在板栗成熟组织中发现两条区别于幼态组织的多肽１５１１。桦树的复壮研究也发现，幼态植株和形态上复壮的植株与成熟植株的过氧化物和酯酶的活性不同［５２１。某些酶也与成熟及复壮有密切的关系．一些研究表明，

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Ｇ６ＰＤＨ和６ＰＧＤＨ是幼态的良好指示物，而ＧＤＨ被认为是植物器官或部位衰老的标记【５“５”。尽管人们对构成生命的基本物质蛋白质及调节生命活动的酶进行了许多研究，但对蛋白质的多肽性质和功能，调节酶活性变化的内在机制，多肽合成与基因表达的关系以及基因袁达与诱导和促进复牡因素间的关系还缺乏认识。

在树木成熟和复壮过程中，在遗传物质和基因表达上的改变也进行了许多研究。但结果不尽一致。一些研究表明，在茎尖、项芽、顶端分生组织和茎愈伤组织中，幼态和成熟态细胞与ＤＮＡ、ＲＮＡ含量及ＤＮＡ／ＲＮＡ上存在差异，但其他研究者得出相反的结果１５５－５ｓＩ。ＬｏＳｃｈｉａｖｏ等（１９９７）认为，树木成熟或许与ＤＮＡ甲基化水平有关，甲基化水平的提高通常与转录水平上基因表达降低有关１５９１。树木幼龄、成龄组织中及在复幼过程中应当存在遗传物质尤其是基因表达上的差异，但目前就引起基因表达差异是在转录水平还是转录后调节上的说法不一，至今还没有说服力强的试验证据。

１．３．２植物激素在组织培养中的作用

１．３．２．１植物激素的生理作用

植物激素（ＰｌａｎｔｂｏｒｍｏｎｅＯｒｐｈｙｔｏｈｏｒｍｏｎｅＯｒｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓｈｏｒｍｏｎｅ１是植物体内存在的天然有机化合物，其含量极低，它调控细胞分化和生长的方向与过程，以及到植物生命活动的整个过程。植物激素的特点是产生于植物体内特定的部位，它不是营养物质，仅以很低的浓度产生各种特殊的调控作用。植物激素产生的部位具有选择性，例如，吲哚乙酸（ｉｎｄｏｌｅ一３一ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ，ＩＡＡ）主要在分生组织和种子内合成：赤霉素（ｇｉｂｂｅｒｒｅｌｌｉｎ，ＧＡ）主要在生长的种子内合成；脱落酸（ａｂｓｃｉｓｉｃａｃｉｄＡＢＡ）和乙烯（ｅｔｈｙｌｅｎｅ）虽能在不同器官内合成，但在成熟和胁迫环境下能在特殊部位大量产生。

生长素（ＩＡＡ）的生理作用；能够刺激细胞延长，在组织培养中与细胞分裂素配合使用刺激形成层的细胞分裂，刺激韧皮部和木质部的分化，刺激组织培养中茎切段根的形成和侧根的生长；引起向性（引力、光）反应：延缓叶片衰老；生长素供给顶端物质从而抑制侧芽的生长；能够抑制或通过诱导乙烯的合成而促进休眠；能够诱导一些植物座果和生长；通过影响韧皮部的转导尽可能参与吸收各种生长素；延缓果实成熟；促进风梨科植物开花；刺激花部生长；刺激雌雄异株的雌性生殖ｆ通过诱导乙烯的产生；刺激产生高浓度的乙烯）。

细胞分裂素（ｃｙｔｏｋｉｎｉｎｓ）的作用：刺激细胞分裂：诱导组织培养的形态建成；刺激具有顶端优势的侧芽生长：刺激细胞增大，叶片展开；可以使许多物种的气孔打开：通过刺激叶绿素Ｉｆ的合成来促进白色质体转化为叶绿体。

ＡＢＡ的生理作用：在外界胁迫下刺激气孔关闭；抑制茎叶的生长而对根作用不明显，有时有促进作用；诱导种子台成贮藏蛋白：抑制ＧＡ合成淀粉酶：诱导和保持休眠。

赤霉素（ＧＡ）的生理作用：通过刺激细胞分裂和伸长来诱导茎的伸长：长日照条８

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件下刺激开花：打破种子休眠；刺激种子贮藏淀粉酶；诱导雌雄异株的雄花的发育

能够引起单性生殖，能够引起叶和柑桔类植物的衰老。

乙烯的生理作用：打破休眠；刺激茎和根的生长；可以诱导形成刺激叶和果实的休眠

不定根：诱导雌雄异株的雌花的形成，促进开花；促进花和叶的衰老：刺激果实成熟（Ｄａｖｉｅｓ

１９９５：Ｍａｕｓｅｔｈ，１９９１；Ｒａｖｅｎ，１９９２；ＳａｌｉｓｂｕｒｙａｎｄＲｏｓｓ，１９９２）。

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２问题的提出

转双抗虫基因７４１杨是河北农业大学与中科院微生物所合作．将部分改造ＢｔＣｒｙｌＡｃ基因与慈菇蛋白酶押制剂基因构建的双抗虫基因表达载体，通过农杆菌介导法转化了优良白杨杂种７４１杨，并获得了一批对多种鳞翅目害虫具有高抗虫性无性系，经过分子生物学检测及抗虫性试验证明，其中３个高抗无性系，舞毒蛾和杨扇舟蛾等幼虫死亡率达８５％以上，特别是对国家重点检疫对象美国白蛾具有几乎１００％的杀死率，其它中抗系号幼虫死亡率也在５０％以上。并且还能抑制存活下来的昆虫幼虫的发育，使其发育历期延长，发育速率减缓，不能正常化蛹。

转基因７４１杨于２００２年１２月１２日获得林业生物基因工程安全委员会批准的商品化许可证书，可进行商品化生产。２００３年１０月获得国家林业局植物新品种权证书，２００４年２月转基因７４１杨通过国家林业局林木新品种审定。获得林木良种证书，２００４年获得国家技术发明二等奖。为使这一具有自主知识产权的高新技术产品实现商品化生产，建立高效配套育苗体系具有重要意义。

白杨树种硬枝扦插生根困难，采用组织培养或嫩枝扦插技术，具有移栽成活率低，育苗成本高等缺陷，目前在生产上主要采用嫁接等方法繁殖白杨品种，限制了其大量推广应用。河北农业大学将组织培养及多种扦插繁殖技术有机结合在一起，建立了转基因７４１杨综合配套育苗体系。系统研究了转基因７４１杨组培快繁技术和各项扦插育苗技术，探索了影响转基因７４１杨组织培养因素，优化了培养条件，实现了产业化生产，组培工厂化育苗苗木成本为０．３３５元／株。

ｌＯ

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固１转双抗虫基因７４１扬集成化配套育苗技术渣程

Ｆｉｇ．１Ｔｅｃｈｎｏ－ｆｌｏｗｏｆｃｏｍｐｌｅｔｅｓｙｓｔｅｍｏｆｇｒｏｗｉｎｇｓｅｅｄｌｉｎｇｓ

ｆｏｒＴｒａｎｓｇｅｎｉｃＨｙｂｒｉｄＰｏｐｌａｒ７４１

针对嫩枝扦插繁殖特点，系统研究了采穗母株密度、定干、整形、采条、修剪和管理技术及提高穗条产量和质量技术措施。采用自然分枝型采穗圃，从５月中旬至９月初循环采穗，实现一株母株３年可扩繁殖生产３９万嫩枝插穗。发明了适合转基因７４１杨繁殖的“遮荫间歇喷雾扦插”和“移棚不移苗扦插繁殖”等育苗方法。采用“移棚不移苗”嫩枝扦插育苗技术，改变了传统的育苗思路。通过嫩枝扦插生产插穗（带根小苗），第二年在繁殖圃中“扦插”（移栽）繁殖。即通过嫩枝扦插培育的小苗，不直接作为成品苗进行培育，而是作为育苗的中间环节，不要求其生长量．

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仅作为培育繁殖插穗的手段。这些插穗与传统插穗不同，是带根的插穗，将这些带根的插穗栽在繁殖圃中“扦插”繁殖，即可克服白杨扦插不生根的困难，培育出成品苗术。同时这一方法还克服了嫩枝扦插所有的缺陷，免除了移栽程序，消除了移栽成活率低的后顾之忧，大幅度降低了育苗成本。实现每平方米扦插苗木２００—３００株，生长季节７．１０生根，苗木成活率和保存率达到９５％以上，苗木成本０．０６５元／株。

采用上述苗体系实现了生长季节全程高效繁殖苗木，但不同时期培育的苗木．在苗木质量上是否存在差异，能否满足生产上需求，成为该体系能否在生产上推广应用的关键。苗木质量直接影响到造林成活率的高低，关系到造林的成败。苗木质量受育苗方法，育苗管理、培育，生长的自然条件，起苗时根系保存程度，晾晒时间长短、包装、贮藏、运输、假植及根系病腐等生产环节多种因素的影响。本文重点研究了苗木质量的生理指标。

杨树是我国乃至世界上通过无性繁殖应用的主要造林树种之一。杨树不同种间无性繁殖能力存在较大的差异。目前杨树优良品种的繁殖包括转基因７４１样的繁殖，绝大部分采用无性繁殖方式，关于树木无性繁殖中的成熟和幼化，包括繁殖母树幼年性、成年性及其关系与利用的问题，越来越多地引起了人｛ｆ】的关注，成为今天无性系育种中的重要课题。本试验主要从生长发育，主要的生理生化过程的角度揭示成熟白杨树种不同部位成熟效应的差异，在前人工作的基础上进一步揭示木本植物个体内成熟效应机制，探索在无性繁殖过程中成熟效应传递给无性系后代的能力及导致无性系内非遗传性变异。为杨树无性繁殖材料的复壮及无性系测定中一致性和可比性获得提供理论依据，完善无性系选种理论。

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３苗木质量评价

采用“移棚不移苗扦插繁殖”和“遮荫间歇喷雾扦插”方法在不同时期扦插的转基因７４１杨苗木，秋季长成带根的半木质化的苗木，在秋末进行起苗假植，第二年春季用于造林。这些扦插苗是否都能够安全的度过寒冷的冬季，它们在苗木质量问题上是否存在着差异，这些问题都是建立完善的育苗体系所不可忽视的内容，同时也为转抗虫基因７４１杨的顺利推广奠定基础。因此，对这些扦插苗进行了生长量，抗寒性、含水量，营养状况上以及抗寒性等苗木质量指标的测定。

３．１试验材料

２００３年，从衡水深县新特优苗木基地转基因７４１杨繁殖圃中采条，根据不同的时期分别采用春末夏初遮荫拱栅嫩枝扦插和雨季遮荫喷雾扦插的方式在５、６、７、８月份进行扦插，在１１月上旬将生根苗木放入假植坑中假植一个冬季。２００４年４月上旬取各月份苗木进行苗圃栽种试验和苗木生理指标的测定。

３．２处理方法

失水处理在假植苗内选取中等苗术株，设７个失水等级。每级苗木１０棵。每个苗木株单层平摆在水泥地上，室内保持温度１６．５℃，相对湿度４８％，一级苗木放置１天，以每增加一级便多放置一天进行失水处理１６０ｌ。

抗寒处理２００３年不同月份扦插的转双抗虫基因７４１杨嫩枝扦插苗，秋末进行假植。２００４年４月份取假植茁１０株，用蒸馏水反复冲洗，最后用无离子水冲洗３遍，然后包于聚乙烯薄膜中；取主茎倒数第三个芽以上，正数第三个芽子以下的标准芽子，用蒸馏水反复冲洗，最后用无离子水冲洗三遍，包于聚乙烯薄膜中。把以上处理材料都置于低温冰箱之中，以每２４ｈ降低５＂Ｃ的速度降温，分别在常温，０＂Ｃ，．５１２，．１０＂（２，．１５℃，一２０℃时各取出一批材料（５株枝，芽）对膜系统（电导率，Ｋ渗透率０，ＭＤＡ含量，蛋白质含量各项指标进行测定。其余的５株进行恢复测定。

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３．３实验方法

３．３．１形态指标

测量苗高，地径，全株枝干鲜重，干重，主根长，侧根数，地下部分鲜重，干重，根数量１６１】。

３．３．２生理指标

３．３．２．１水分状况

相对含水量测定（ＲＷＣ）［６２１取待测的枝，用去离子水冲洗干净。再用滤纸吸干表面浮水，剪成２厘米小段，称饱和鲜重（Ｗ，），浸入蒸馏水中１０小时，取出吸干表面浮水，称饱和鲜重（Ｗ。）置烘箱１０５℃下杀青３０分钟，８０℃恒温下烘至恒重，称干重（ｗｄ）。计算公式为：

ＲＷＣ（％）＝（ｗｒ—ｗｄ）／（ＷＩ—ｗｄ）＋１００％

失水率测定待测苗自假植坑取出时洗净，擦干．称取鲜重；每２４ｈ称重一次，连续测定１ｌｄ，计算每天失水率及累计失水率。失水率＝Ｉ（鲜重．失水重）／失永重１×１００％【”１

自由水及束缚水测定据公式计算：

自由水＝（鲜质量一风干质量），鲜质量

束缚水＝（风干质量一烘干质量），鲜质量

３．３．３营养状况

干物质重量取样品苗木，洗净，擦干，在烘箱中１００℃下烘干１０小时．然后８０＂Ｃ烘至恒重１６“。

３．３．４抗寒性

酶液的提取每个样品取叶片Ｏ，５９，经蒸馏水冲洗后加入２ｍｌＰＨ７．８磷酸缓冲液，在冰浴中研磨，再以１００００９／ｍｉｎ冷冻离心１０ｍｉｎ，上清液即为酶提取液，用于测定ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＭＤＡ及可溶性蛋白含量。酶活性测定参照王爱国等（１９８３）和朱广廉等（１９９０）的方法【”““。

ＳＯＤ活性测定（ＮＢＴ光化还原法）反应液的配制：取干净烧杯，按计量剂量加入下列试剂：ｐＨ７．８磷酸缓冲液（５０ｒａＭ）２ｍｌ，甲硫氨酸（１３ｒａＭ）０．５ｍｌ，ＮＢＴ（７５＃Ｍ）ｌｍｌ，ＥＤＴＡ（０．１ｒａＭ）０．５ｍｌ混匀。即为反应液。