1.1 番茄的种植方法作为植物无性繁殖的主要方法 有些植物的栽培品种,包括许多果树、观赏园艺植物和林木树种,在生产上不能用有性繁殖和扦插、压条等无性繁殖方法,必须采用嫁接方法。嫁接繁殖时,由于一个枝段或一个芽,甚至一个茎尖均能嫁接成为一个完整的嫁接苗,繁殖系数高,所以有些虽可采用压条、扦插等方法繁殖的植物,在大量繁殖时也常采用嫁接方法。
1.2.1 保持品种特性 不少果树和其它一些植物主要靠异花授粉,若用种子繁殖其后代会出现大量变异,这些变异多数是有害的,因而失去了亲本的一些优良性状。嫁接繁殖时,由于接穗一般取自遗传性很稳定的栽培品种的成龄植株,而砧木一般是一、二年生的幼龄实生苗,尽管接穗也受到砧木的影响,但其遗传性基本上保持不变。因此,采用嫁接繁殖能够保持品种特性。
1.2.2 提早结果 嫁接繁殖时,接穗一般取自栽培品种的成年植株,因此,对多年生植物而言,
嫁接植物只有营养期而无童期,这样就比通过种子繁殖的植物进入开花结果期要早。如用种子繁殖的苹果树一般要6~10年才开始结果,而嫁接繁殖的苹果树3~5年即可结果,若采用矮化砧嫁接或高接时1~3年即结果。“桃三杏四梨五年,接枣当年就还钱”这句话所指的正是嫁按繁殖的情形。
1.2.3 控制树体大小 利用砧木对接穗的影响,对树体的高矮可进行控制。矮化密植栽培已成为当前国内外果树发展的趋势,利用矮化砧、矮化中间砧可使树体变矮。这不仅便于果园管理,还能使果树提早结果,增进果实品质,经济利用土地,已经取得了明显的经济效益。用材树要求树木有高大通直的树干,就采用乔化砧嫁接,如用加拿大杨作砧木嫁接毛白杨,当年就能长到3~4m高。
1.2.4 增强抗逆性和适应性 利用嫁接技术可借助砧木的特性,提高植物抗病虫、抗寒、抗旱、耐涝和耐盐碱等能力。
(l)抗病 目前,利用抗性砧木进行嫁接栽培是预防土壤病害的最有效的途径。如将西瓜嫁接在葫芦、南瓜和冬瓜上,将黄瓜嫁接在黑籽南瓜上均可有效地防止枯萎病。
(2)抗虫 土壤中各种虫害严重危害根部,可以选用适当的砧木来提高抗性。在欧洲,葡萄以前是靠扦插繁殖,但一度被葡萄根瘤蚜危害,使葡萄根部产生根瘤,严重地影响了根系对水分的吸收而减产,甚至死亡。后来利用了美洲几种抗根瘤蚜的砧木如沙地葡萄才解决了这一问题。
(3)抗寒 利用抗寒性强的砧木进行嫁接,尤其是高接,可以提高树体的抗寒能力。例如利用抗寒性强的山葡萄嫁接葡萄,使我国北方地区减少了埋土厚度,这种方法已普遍地被东北地区采用。
(4)抗旱 为了提高抗旱性,可以选用抗旱性强的砧木进行嫁接。如可将苹果、梨、桃、杏、山楂和枣分别嫁接在山荆子、杜梨、山桃、山杏、野生山楂和酸枣上。
(5)耐涝 在一些易涝地区栽植果树,可以用海棠、槾桲、毛桃、欧洲酸樱桃和枫杨分别作为苹果、梨、桃、樱桃和核桃的砧木。用丝瓜砧木嫁接西瓜也可明显提高耐涝性, 而不影响口感品质。
(6)耐盐碱 在林木栽培中,胡杨能生长在土壤总盐量3%~5%的土壤上,但干形不好。
新疆杨干形虽好,但耐盐性差。利用胡杨作砧木嫁接新疆杨,既能发挥胡杨的耐盐性,又表现了新疆杨干形的通直高大。我国近年来从国外引进耐盐碱的苹果砧木珠美海棠,为北方盐碱地区发展苹果开辟了新途径。
1.2.5 提高产量 瓜果类蔬菜栽培中,还常由于砧木,尤其是异种砧木比接穗原株根系发达,吸收肥水能力强,因而接穗生长旺盛,可获增产。翁祖信(1988)用云南黑籽南瓜嫁接黄瓜,明显提高了早期产量,其中早熟品种增产93.2%,中晚熟品种增产184.6%~355.5%。高文范等(1987)用八棱白角瓜嫁接西瓜,嫁接苗平均亩产2071kg,对照仅600kg,增产345%。
1.2.6 改进品质 同一接穗品种,嫁接在不同砧木上,其品质有显著变化。如红富士苹果嫁接到MM105砧木上时,果实外观最好,风味最佳;嫁接到M7砧木上时着较好,但底暗绿;嫁接在M25砧木上时,可溶性固形物含量较低,果形略扁。果树生产上,一般要经过砧木对比试验,尽量选择能使果实品质表现良好的砧木。
1.2.7 培育无毒苗 利用生长点附近2mm以内的茎尖不带病毒的特点,采用茎尖微嫁接技术可以大量生产无病毒良种苗木,这在西班牙、美国和日本等国均已作为“柑桔品种改良计划”
在全国范围内实施。我国在柑桔、苹果、葡萄、香蕉、甘蔗、草莓等植物上也有应用。
1.3 巧用嫁接技术达到改造植物的目的
1.3.1 改换性别 有很多植物是雌雄异株,雌雄株各有其特点,如银杏雄株不结果,可用雌性接穗改接成雌株,或将雄株枝条嫁接到雌株上,使银杏变为雌雄同株而获得高产。用毛白杨作街道行道树,常因雌株种子成熟飞絮影响清洁,可全部嫁接成雄株。
1.3.2 克服家庭园艺中存在的一些困难 许多果树如苹果、梨等靠异花授粉,如果在庭院中只栽一株树,往往由于不能正常授粉而出现只开花不结果的现象,在这种情况下,可以嫁接适宜品种的果枝作为授粉品种,而不必另栽授粉树。为了能品尝到不同成熟期、不同风味的果实,可以在一株树上嫁接不同品种,甚至不同树种。如河南一果农通过嫁接使一棵梨树上结满了24种形状不同、滋味各异的梨。
1.3.3 提高观赏价值,美化环境
(1)人造连理树 利用靠接法,就能造成人工连理树,供人观赏。如北京故宫御花园和中南海里的连理柏,就是人工造成的,已成为著名的一景。浙江新昌县大佛寺内的千年古银
杏,在离地面3m高处长出两树,一为女贞,一为榆树,三树同根,连理连枝,吸引了众多的游客。美国加州有个“树木竞技场”,它由67种造型别致,千姿百态的嫁接树组成,生趣盎然,令人眼花缭乱,仿佛是一个博物馆。
(2)一木多花 利用嫁接法能在一株砧木上嫁接多个品种。如山东荷泽赵楼村有一株嫁接了10个不同花品种的“十样锦”牡丹。沈阳北陵公园刘玉增用毛鹃作砧木高接了几十个杜鹃花品种,十分绚丽多彩。
(3)嫁接造型和组装植物 樊祥新(1995)将幼菊嫁接到青蒿的枝上,株高2.5m,称作“塔菊”。符景华(1994)用向日葵作砧木嫁接菊花,制作桩头菊,取得了良好效果。《芳谱》中记载的将牡丹嫁接在椿树上形成的“楼子牡丹”,也属这种类型。
1.3.4 挽救垂危植物 树木受了机械损伤,或被牲畜啃了皮,或有了烂皮病,如果树皮损伤深达木质部并绕树干一周,养分不能正常运输,将导致树体死亡。采用桥接法来修补伤口,沟通养分的运输,可使树木转危为安。
嫁接技术在植物育种实践中的应用
2.1 通过嫁接杂交培育新种类型或新品种达尔文首次提出嫁接一词,并列举了亚当金雀花等许多嫁接的实例。米丘林创造了获得嫁接的新方法——蒙导法,并由此培育了梨、苹果等嫁接。随着研究的不断深入,证明嫁接杂交的概念是科学的,嫁接及其生物学机制是存在的。采用的嫁接杂交方法不同,会产生不同类型的嫁接。
2.1.1 嫁接嵌合体 主要由砧木和接穗接合部位愈伤组织产生的新梢培育而成。两种嫁接成份不同的组织排列能产生多种多样的表现型,可望培育出外皮抗病虫,内部营养丰富,或者表皮泽艳丽而果肉味美质优的品种。将马铃薯与番茄嫁接获得红皮的马铃薯。至于观赏园艺植物嫁接嵌合体的稀、奇、怪、异,别具情趣,能大大提高观赏价值。目前在柑桔、杨树、山茶花等植物中产生了许多嫁接嵌合体,有不少已培育成为优良的品种。
2.1.2 蒙导 在果树、茄科蔬菜、棉花、大豆等植物中采用蒙导法已产生了许多蒙导(即过去所说的无性)。采用蒙导法进行嫁接杂交时,如果将砧木作为蒙导者,接穗作为被蒙导者,那么就一定要求接穗取自幼龄实生苗,而砧木在阶段性上必须是老龄的,并且嫁接后要不断摘除接穗的叶片,而使砧木的枝叶大量生长。这与一般的嫁接繁殖方法根本不同,甚至是完全相反的。现在研究表明,采用蒙导法进行嫁接杂交的机理主
要是遗传转化,即砧木中的遗传物质转移并整合到接穗生长点细胞的染体组中,这与“外源DNA导入植物技术”、L.B.技术的机理是相似的。这意味着采用嫁接杂交不仅能培育出丰富多彩的嫁接嵌合体,还能培育出类似转基因植物的蒙导,且方法简单实用,是一条不容忽视的育种途径。
2.2 作为有性杂交育种的辅助手段
2.2.1 克服远缘杂交中存在的困难 在植物远缘杂交中,往往存在着远缘杂交不亲和性和不育性的困难。当两种植物用有性杂交不能成功时,可采用米丘林创造的预先无性接近法,即先把两种植物嫁接在一起,然后再进行有性杂交,就容易取得成功。采用这种方法已获得了许多植物的远缘。当获得的远缘幼苗极度虚弱,难以发育成为新个体时,可采用幼苗期靠接或高接的方法,提高远缘幼苗的成活率。
2.2.2 缩短有性杂交育种周期 多年生植物通过有性杂交获得的实生苗往往具有较长的童期,因此育成一个品种往往需要十几年乃至几十年的时间,采用高接或矮化砧嫁接技术,可缩短这个过程。如美国育种家布尔班克在一棵大梨树上嫁接了上千个梨苗接穗,既缩短了育种时间,又节省了土地。
2.3 嫁接技术在芽变选种中的应用 当人们发现植物产生优良芽变时,就可将发生变异的枝或芽取下,采用无性繁殖的方法,按选种程序进行品种选育,这就是通常所说的芽变选种。开始发现变异时,首先要鉴定是属于遗传物质突变,还是属于环境影响的饰变,最可靠的鉴定方法之一就是高接。即把那些可能是优良芽变的枝条,高接在同种植物的树冠上,变异性状如果能稳定地传递给由高接枝条所形成的树体,则为芽变,经进一步选育,有可能成为芽变品种。
2.4 嫁接技术在种质资源保存中的应用 种质资源是植物育种的基础。对于许多植物来说,传统的保存方法是种植法,占地多,所需管理费用较大。利用矮化砧进行多头嫁接,或在一株砧木上高接许多品种,可以经济利用土地,并降低管理费用。
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