[发明专利]树木老化时空模式鉴定、平茬复幼及扦插规模化繁育方法

说明书

本发明涉及树木老化时空模式鉴定、平茬复幼及扦插规模化繁育方法，包括对树木主干形成层和枝条中与老化和年龄相关基因的转录与翻译水平进行检测并建立树木老化模式，通过树木老化模式明确其具有强再生能力的幼化部位；对采穗母株进行定植，建立规模化的采穗圃；对采穗母株截顶促萌和重复修剪形成“矮桩平台式”株型，收获大量均匀、粗细适中的宜扦插复幼枝条；采用三元激素处理法对复幼枝条进行促根处理，诱导复幼枝条产生大量不定根，大幅提高树木复幼枝条扦插成活率和生根效率。本发明突破了树木扦插的多个技术瓶颈，具有繁育效率高、育苗流程化的特点，是目前最为直接且高效的树木规模化繁育方法。

技术领域

本发明涉及一种树木老化时空模式鉴定、平茬复幼及扦插规模化繁育方法，属于生物林木育种领域。

背景技术

林木繁育方法和技术有很多，如种子繁殖、扦插、压条、分株、嫁接等，但因成活率和良种繁育限制，目前许多树种的林业生产仍以种子繁育和嫁接繁育为主。无性系林业是通过无性繁殖生产无性系苗木的一种营林方式，与实生苗营林相比，其优势在于能获得显著的遗传增益，极大地缩短育种周期、降低成本，促进规模化繁育且便于集约化经营。将无性繁殖用于林木改良，实现无性系育种和无性系造林已日益引起各国林学家的重视。

扦插作为一种无性繁殖技术，可进行优良品种无性系繁育，能保持品种的优良特性、节省种子，同时免除嫁接的材料及人工成本，加速良种繁殖，提早结实，加快苗木繁育和生产速度。对于杨树、银杏等雌雄异株的树种，扦插育苗还可以有选择性地培育雄株和雌株。如今，黑杨派杨树、桉树等常见的造林阔叶树，圆柏等杉类和柏类针叶树种都能够实现扦插繁殖。但毛白杨、油茶、奇楠等阔叶树，松类等针叶树以及银杏这些重要的造林和经济树种的扦插繁殖一直以来都是林学界的难题。

扦插繁殖技术的核心是促进扦插枝条（本发明所述“扦插枝条”即林业生产中所称“插穗”、“穗条”或“插条”）不定根的发生，不定根的分化是从外植体上先形成愈伤组织，再由愈伤组织产生根原基即诱生根原基，最终形成不定根。不同树种之间的扦插成活率和生根率差异非常大，其原因可以分为内部和外部因素，内部因素主要是树种本身的特性：如松树由于富含松脂以及酚类等物质使扦插的成活率普遍偏低，此外还有采穗母株年龄、扦插枝条幼嫩程度、采穗位置等。外部因素主要是扦插枝条处理、育苗袋基质、光照、温度和湿度等条件。

针对上述因素，促进不定根发生有两个策略，第一个策略是使扦插枝条复幼：利用平茬等方法使树木枝条恢复并保持幼化状态，复幼后的枝条作为扦插复幼枝条，生根能力较强；第二个策略是通过施加外源生长调节剂诱导复幼枝条不定根的发生。

上述第一个策略的制定是基于树木在幼龄期间通常具有较强的生根能力。树木的生命周期可以分为幼龄阶段、壮龄阶段、成熟龄阶段、过熟龄阶段，其中，幼龄阶段是指树木从种子萌发到首次开花的这一阶段，此阶段树木的再生能力强，生产潜力高。树木一旦从幼龄阶段进入到壮龄阶段、成熟龄阶段或者过熟龄阶段后，其再生能力和生产潜力将显著降低，其枝条的扦插生根率也将大大降低。研究表明，树木进入成熟期后即使是当年生的新枝条也被打上了“成熟”的标签，从成熟龄阶段的树木上采集的当年生新枝条往往有再生能力差、生长速度慢等劣势，如银杏硬枝扦插和嫩枝扦插的成活率受采穗母株及枝条年龄的影响很大，一般随采穗母株和枝条的年龄增加而下降：15年生和25年生树木的枝条扦插成活率仅为75%和65%，而生长5年以上的枝条扦插成活率仅为31%。而幼龄期树木枝条较少，能够采集作为复幼枝条的枝条十分有限，制约了扦插的成活率提升。因此，让树木在生长过程中大量产生复幼并保持幼化状态的枝条对提高树木繁育的效率至关重要。

植物复幼的方法有很多种，例如平茬、嫁接、连续扦插、连续多次组培等。其中平茬是一种广泛应用于生产中的复幼方法。通过在树干基部进行平茬可以刺激树干萌发出更多的新枝条，新萌发的枝条处于更加幼化状态，将之作为扦插复幼枝条有利于提高扦插成功率。