林木育種學(xué)無性繁殖課件

無性繁殖無性繁殖思考題

第七章林木雜交育種1、遠(yuǎn)緣雜交的雜種優(yōu)勢概念2、簡述顯性假說3、簡述親本選配的原則。4、試述雜交技術(shù)包括哪些內(nèi)容。思考題第七章林木雜交育種1、遠(yuǎn)緣雜交的雜種優(yōu)勢概念第八章無性繁殖五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯六、采穗圃營建與管理七、林木無性系選育主要內(nèi)容What?Why?How?一、無性繁殖的有關(guān)概念二、無性繁殖的優(yōu)勢四、無性繁殖技術(shù)概述Who,When,Where?三、無性繁殖在林木育種中的應(yīng)用第八章無性繁殖五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯主要內(nèi)容What?一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativepropagation）

樹木無性繁殖，也稱營養(yǎng)繁殖，是指采集樹木的部分器官、組織或細(xì)胞，在適當(dāng)條件下使其再生完整植株的過程。

基于細(xì)胞全能性的理論，植株上任何具有分生能力的細(xì)胞、組織或器官，在一定條件下均可以發(fā)育成為獨(dú)立的完整植株。

細(xì)胞全能性(celltotipotent)是指植物體細(xì)胞有再生完整植株的潛在全能性。一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativep一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativepropagation）2、無性系(clone)

無性系(clone)是從一個(gè)單株通過無性繁殖產(chǎn)生的后代群體稱為無性繁殖系或簡稱為無性系。無性系是從某一個(gè)原始母株(ortets)通過無性繁殖所產(chǎn)生的無數(shù)分株(ramets)的總稱。因?yàn)樗鼈兌季哂信c母本相同的基因型，所以能夠保持原始親本的性狀和特性，表現(xiàn)出無性繁殖下的遺傳穩(wěn)定性。一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativep一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativepropagation）2、無性系(clone)

無性系(clone)是從一個(gè)單株通過無性繁殖產(chǎn)生的后代群體稱為無性繁殖系或簡稱為無性系。

家系(family)是同一植株(或無性系)的自由授粉子代或雙親控制授粉產(chǎn)生的子代總和。前者稱半同胞家系，后者稱為全同胞家系。一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativep一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativepropagation）2、無性系(clone)

1997年世界生物技術(shù)領(lǐng)域發(fā)生一件最為轟動(dòng)的事件，英國盧斯林研究所利維爾穆特用羊的體細(xì)胞移植技術(shù)，成功地培養(yǎng)出雌性小羊羔“多莉”，由于“多莉”的基因構(gòu)成完全同于提供體細(xì)胞的母羊，證實(shí)了哺乳類動(dòng)物也能夠進(jìn)行無性繁殖。

一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativep一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativepropagation）2、無性系(clone)

多莉以后，美國又復(fù)制出人類的近親---兩只猴子。

在此之前，臺(tái)灣已用胚胎細(xì)胞復(fù)制出了目前最長壽且能繁殖的克隆豬。一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativep一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativepropagation）2、無性系(clone)

“克隆”是由英文“clone”音譯過來的，它是一個(gè)被廣泛應(yīng)用于生物學(xué)不同領(lǐng)域的“群體”概念，既可作名詞，又可作動(dòng)詞。克隆是指由基因組成這；完全相同的2個(gè)成員或更多的生命個(gè)體組成的群體；克隆表示一個(gè)過程，指一個(gè)或少數(shù)細(xì)菌繁殖成一群細(xì)菌。

一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativep一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativepropagation）2、無性系(clone)3、無性系選育（selectionofclone）

無性系選育（selectionofclone）是指從天然群體或人工雜交、誘變?nèi)后w中，選擇優(yōu)良個(gè)體，通過無性繁殖成無性系，經(jīng)無性系測定，選育出優(yōu)良無性系并應(yīng)用于生產(chǎn)的過程。

一、無性繁殖的有關(guān)概念1、無性繁殖（vegetativep二、無性繁殖的優(yōu)勢1、綜合利用加性與非加性遺傳效應(yīng)，遺傳增益較高。

在遺傳學(xué)上，遺傳效應(yīng)可剖分為加性效應(yīng)、顯性效應(yīng)和上位效應(yīng)。在無性系繁殖條件下，原株的遺傳組成與其分株是完全相同。分株不僅繼承了原株的加性效應(yīng)，而且還繼承了顯性效應(yīng)和上位效應(yīng)。在有性繁殖條件下，由于基因的分離與重組，子代只能繼承親本的加性效應(yīng)，不能繼承顯性效應(yīng)和上位效應(yīng)。因此，在同一改良世代內(nèi)，優(yōu)良無性系的遺傳增益理應(yīng)高于家系。二、無性繁殖的優(yōu)勢1、綜合利用加性與非加性遺傳效應(yīng)，遺傳增益二、無性繁殖的優(yōu)勢1、綜合利用加性與非加性遺傳效應(yīng)，遺傳增益較高。2、無性系性狀整齊一致，便于集約化栽培和管理。

樹木種子繁殖不可避免地產(chǎn)生遺傳分化，家系個(gè)體生長表現(xiàn)出差異。而同一無性系具有相同的基因型，表型相對一致。由于無性系林分的林相整齊，木材品質(zhì)一致，因而便于集約化栽培和管理，能夠達(dá)到工業(yè)用材林定向培育的目標(biāo)。二、無性繁殖的優(yōu)勢1、綜合利用加性與非加性遺傳效應(yīng)，遺傳增益二、無性繁殖的優(yōu)勢1、綜合利用加性與非加性遺傳效應(yīng)，遺傳增益較高。2、無性系性狀整齊一致，便于集約化栽培和管理。3、無性系選育的改良周期比較短。

無性系良種選育程序包括選優(yōu)、無性系測定、建立采穗圃等環(huán)節(jié)發(fā)，不必等待開花結(jié)實(shí)，即使是人工創(chuàng)造變異，也可以根據(jù)早晚期相關(guān)選擇而提前利用，具有見效快的特點(diǎn)。二、無性繁殖的優(yōu)勢1、綜合利用加性與非加性遺傳效應(yīng)，遺傳增益三、無性繁殖在林木育種中的應(yīng)用

從20世紀(jì)60年代起，木漿造紙等森林工業(yè)對木材的需要?jiǎng)≡觯Y源及成本的壓力迫使各國從采伐天然林轉(zhuǎn)向培育人工林。經(jīng)過40多年的實(shí)踐，其中無性系造林在人工林生產(chǎn)中的作用愈加突出。目前，世界上約有楊樹人工林280萬hm2，幾乎全部采用經(jīng)過不同程度遺傳改良的無性系造林，增產(chǎn)達(dá)150%以上。三、無性繁殖在林木育種中的應(yīng)用從20世紀(jì)60年代起，三、無性繁殖在林木育種中的應(yīng)用

巴西桉樹占人工林總面積的52%，達(dá)364萬hm2，主要用巨桉和雜種桉優(yōu)良無性系造林，與一般實(shí)生起源的桉樹林分相比，7年生無性系人工林木材增產(chǎn)112%。三、無性繁殖在林木育種中的應(yīng)用巴西桉樹占人工林總面積三、無性繁殖在林木育種中的應(yīng)用

盡管針葉樹種無性繁殖比較困難，但如杉木、水杉、歐洲云杉、輻射松、落葉松等樹種解決了規(guī)?；げ宸敝臣夹g(shù)，已進(jìn)入無性系造林階段。新西蘭156萬的輻射松人工林的造林用苗，約20%來自于優(yōu)良家系的扦插苗，遺傳增益超過30%。杉木歐洲云杉輻射松三、無性繁殖在林木育種中的應(yīng)用盡管針葉樹種無性繁殖四、無性繁殖技術(shù)的概述1.扦插繁殖(cuttagepropagation)

四、無性繁殖技術(shù)的概述

無性繁殖包括扦插、嫁接、根蘗、埋條和組織培養(yǎng)等方法。四、無性繁殖技術(shù)的概述1.扦插繁殖(cuttagepro四、無性繁殖技術(shù)的概述1.扦插繁殖(cuttagepropagation)

四、無性繁殖技術(shù)的概述

無性繁殖包括扦插、嫁接、根蘗、埋條和組織培養(yǎng)等方法。四、無性繁殖技術(shù)的概述1.扦插繁殖(cuttagepro四、無性繁殖技術(shù)的概述1.扦插繁殖(cuttagepropagation)

四、無性繁殖技術(shù)的概述

無性繁殖包括扦插、嫁接、根蘗、埋條和組織培養(yǎng)等方法。四、無性繁殖技術(shù)的概述1.扦插繁殖(cuttagepro四、無性繁殖技術(shù)的概述1.扦插繁殖(cuttagepropagation)

扦插繁殖cuttagepropagation是利用植物器官的再生機(jī)能，由原株上切取一定大小的莖、枝條、葉根等材料插入基質(zhì)中，在適宜的外部環(huán)境條件下，通過自身遺傳以及生理機(jī)能調(diào)節(jié)，再次形成完整植株的繁殖方法。1.1扦插繁殖概念四、無性繁殖技術(shù)的概述四、無性繁殖技術(shù)的概述1.扦插繁殖(cuttagepro

河北豐寧縣林管局實(shí)驗(yàn)苗圃等對華北落葉松37株優(yōu)樹作了扦插實(shí)驗(yàn)，各優(yōu)樹的平均生根率變動(dòng)于0—66.3%之間，其中大于50%的有5個(gè)；30%—49%的有13個(gè)；10%—29%的有10個(gè)；小于10%的為8個(gè)。1.扦插繁殖(cuttagepropagation)

1.2影響樹木生根率的主要因素四、無性繁殖技術(shù)的概述（1）不同無性系的差異河北豐寧縣林管局實(shí)驗(yàn)苗圃等對華北落葉松37株優(yōu)樹（2）不同樹齡的差異1.扦插繁殖(cuttagepropagation)

1.2影響樹木生根率的主要因素四、無性繁殖技術(shù)的概述（2）不同樹齡的差異1.扦插繁殖(cuttagepro（3）枝條類別對生根的影響

表8-1柳杉徒長枝和萌發(fā)枝生根比較枝條類型發(fā)根率（%）發(fā)根量（根/株）〉109-4〈3徒長枝萌發(fā)枝59825172312.31851.扦插繁殖(cuttagepropagation)

1.2影響樹木生根率的主要因素四、無性繁殖技術(shù)的概述（3）枝條類別對生根的影響表8-1柳杉徒長枝和萌發(fā)枝生水曲柳扦插繁殖水曲柳扦插生根情況

1年生枝條的生根率（IBA100ppm,1hr)達(dá)到88%。2年生嫩枝生根率（IBA200ppm,2hr)達(dá)到38%。3年以上的插條生根率較低，最高也僅有6.7％。水曲柳扦插生根情況水曲柳扦插繁殖水曲柳扦插生根情況水曲柳扦插生根情況（4）采條季節(jié)對生根的影響

從很多試驗(yàn)中可觀察到采條季節(jié)對生根的影響。最適宜的取材時(shí)間因樹種和條件而異。一般認(rèn)為，早春，恰好在芽萌動(dòng)生長前采條，或在枝條伸長，剛開始木質(zhì)化時(shí)采條為宜。1.扦插繁殖(cuttagepropagation)

四、無性繁殖技術(shù)的概述1.2影響樹木生根率的主要因素（4）采條季節(jié)對生根的影響1.扦插繁殖(cuttage

為促進(jìn)插穗生根，取插穗時(shí)除考慮上述因素外，主要采取的措施如下：

(1)插壤要通氣保濕插穗生根狀況與插壤有密切關(guān)系。插壤的物理性質(zhì)很重要，它既要保持一定的水分，能進(jìn)行一定的氣體交換，但又不能滯水。

(2)保持適宜的插床溫度和濕度

維持插壤較高的溫度（一般認(rèn)為20-25℃較適宜），而使插床氣溫稍低(15-20℃)；同時(shí)使空氣相對濕度保持在80%-100％之間，這是保證插條生根的重要因素。

(3）用植物生長素處理插穗

用適當(dāng)濃度的生長素處理插穗，可以促進(jìn)生根，縮短生根時(shí)間，提高根的質(zhì)量。常用的生長素有吲哚丁酸(IBA),吲哚乙酸(IAA)和萘乙酸(NAA)。為促進(jìn)插穗生根，取插穗時(shí)除考慮上述因素外，主落葉松木質(zhì)化扦插落葉松半木質(zhì)化扦插杉木無性系扦插育苗2年生平均高35cm雜種松扦插生根情況落葉松木質(zhì)化扦插落葉松半木質(zhì)化扦插杉木無性系扦插育苗2年生云杉扦插育苗通過合理的激素處理，控制濕度、溫度、建立大棚或大田插床等措施，使難生根樹種的無性扦插繁殖成活率大幅度提高，落葉松、杉木、馬尾松、國外松、云杉等針葉樹種的扦插成活率達(dá)75％-95％。云杉扦插育苗通過合理的激素處理，控制濕度、溫度、建立大棚或大根原基扦插生根解剖學(xué)研究白樺扦插試驗(yàn)根原基扦插生根解剖學(xué)研究白樺扦插試驗(yàn)四、無性繁殖技術(shù)的概述1、扦插繁殖(cuttagepropagation)

2、嫁接繁殖(

grafting

propagation)

嫁接是將一個(gè)植株的芽或枝條與另一植株的莖段或帶根系植株適當(dāng)部位的形成層相互結(jié)合，愈合生長在一起并發(fā)育成一新植株的方法。其中前者稱為接穗（scion），后者稱為砧木（rootstock）。四、無性繁殖技術(shù)的概述1、扦插繁殖(cuttageprop

常用嫁接方法嫁接方法可因接穗取材不同，分為芽接、枝接等；按取材時(shí)間不同，分為冬枝接、嫩枝接；按嫁接方式不同，分劈接、髓心形成層對接法等。常用嫁接方法髓心形成層對接法嫁接髓心形成層對接法嫁接濕地松針葉束嫁接過程

（圖8-3）1.單針葉束接穗2.接穗插入砧木3.塑料袋綁扎

4.接穗保濕5.截頂促萌6.抽梢7.當(dāng)年生嫁接株濕地松針葉束嫁接過程（圖8-3）1.單針葉束接穗2.接五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯

在林木無性繁殖過程中，經(jīng)常會(huì)遇到同一無性系造林在生長表現(xiàn)等方面不完全一致的現(xiàn)象，如表現(xiàn)出樹勢衰退、提前開花結(jié)實(shí)、苗期斜向生長或無頂端優(yōu)勢、形態(tài)畸變、抗逆性降低等。品種原有優(yōu)良種性削弱的這種現(xiàn)象被稱為品種退化。

五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯在林木無性繁殖過程中，經(jīng)常五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯1.無性繁殖材料退化原因

成熟效應(yīng)樹木的無性繁殖能力隨著樹齡增加而下降的現(xiàn)象稱為成熟效應(yīng)。樹木同所有生物一樣，從一粒種子萌發(fā)開始，隨著個(gè)體發(fā)育，在不同時(shí)期會(huì)表現(xiàn)出一定的生理、形態(tài)特征。

成熟效應(yīng)與位置效應(yīng)五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯1.無性繁殖材料退化原因五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯1.無性繁殖材料退化原因

成熟效應(yīng)以樹木開花結(jié)實(shí)為界限，由加速生長而進(jìn)入平緩生長階段，標(biāo)志樹木結(jié)束幼年期而步入成熟期，經(jīng)過一段穩(wěn)定的生長時(shí)期，進(jìn)入生長衰退階段，直至死亡；從形態(tài)上看，隨著樹齡的增加，側(cè)枝增多、分枝角增大、節(jié)間變短、樹皮變粗增厚、葉形變小等；從遺傳與生理代謝方面看，分生組織活力降低，內(nèi)部生長素含量減少，而生長抑制物質(zhì)逐漸增多，相應(yīng)導(dǎo)致植株生活力下降、器官再生能力等。一般而言，采穗母樹年齡越大，生根率越低。成熟效應(yīng)與位置效應(yīng)五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯1.無性繁殖材料退化原因五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯1.無性繁殖材料退化原因

位置效應(yīng)

樹木的無性繁殖能力隨著樹齡增加而下降的現(xiàn)象稱為成熟效應(yīng)。成熟效應(yīng)與位置效應(yīng)

用側(cè)枝扦插或嫁接繁殖，插穗或接穗會(huì)出現(xiàn)而斜向生長，頂端優(yōu)勢減弱，提早開花結(jié)實(shí)等現(xiàn)象。這種因樹冠不同部位的穗條對無性繁殖效果的影響稱為位置效應(yīng)。由于繁殖材料都是從一定年齡、一定部位上采集的，因此成熟效應(yīng)與位置效應(yīng)總是相伴發(fā)生的，在樹木無性繁殖中表現(xiàn)為綜合效應(yīng)。

五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯1.無性繁殖材料退化原因五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯1.無性繁殖材料退化原因

病毒是一類沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但有遺傳、復(fù)制等生命特征的寄生物。一個(gè)完整的病毒粒子由核酸和蛋白質(zhì)外殼組成。病毒只能在一定種類的活細(xì)胞中增殖，利用寄生細(xì)胞進(jìn)行復(fù)制，并通過其核酸轉(zhuǎn)移至其他寄生細(xì)胞。植物遭受病毒積累。因此，隨著無性繁殖代數(shù)的增加，危害程度加劇。由于病毒的復(fù)制增殖與植物的正常代謝密切相關(guān)，采用病毒抑制劑會(huì)造成嚴(yán)重藥害，不能像對待細(xì)菌和真菌病害那樣殺菌劑防治。病毒病害與細(xì)菌和真菌病害不同，病毒不能通過化學(xué)藥劑進(jìn)行防治，給農(nóng)林生產(chǎn)帶來重大的損失。病毒侵染五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯1.無性繁殖材料退化原因五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯無性繁殖材料退化原因無性繁殖復(fù)壯及方法

無性繁殖復(fù)壯是指針對品種退化而采取的恢復(fù)并維持樹木幼齡狀態(tài)的措施。由于引起樹木無性繁殖材料退化機(jī)制不同，因此所采取的復(fù)壯措施也不同。對于與老化相關(guān)的成熟與位置效應(yīng)而引起的退化，可直接通過種子更新復(fù)壯；或利用樹木的幼態(tài)組織區(qū)域復(fù)壯；而對于病毒引起的無性繁殖材料退化，可利用病毒復(fù)制與傳遞的弱點(diǎn)進(jìn)行脫毒復(fù)壯等。五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯無性繁殖材料退化原因無性繁

(1)反復(fù)修剪法通過反復(fù)修剪并矮化樹干，使樹干維持年青階段的生理狀況。利用不定枝作插穗，可提高生根率，改善生長狀況，日本柳杉采穗圃采用這種方法，新西蘭輻射松扦插繁殖也利用這一方法，都取得了較好效果。

(2)根萌條法樹木的各個(gè)部位均處于個(gè)體發(fā)育的不同階段，樹干基都屬年青階段，愈往上部，發(fā)育階段愈老。根萌條的個(gè)體發(fā)育階段年青，生根能力強(qiáng)，這是生產(chǎn)中早已熟知的。五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯無性繁殖材料退化原因無性繁殖復(fù)壯及方法(1)反復(fù)修剪法五、無性繁殖材料退化與復(fù)壯無性繁殖

（3）嫁接或插穗復(fù)壯法通過把老齡接穗嫁接到幼齡砧木（如歐洲云杉、紅杉）或從少數(shù)老齡長根插條上再取插穗（如歐洲云杉）都有提高生根的作用。如瑞典對6株80-120年生歐洲云杉作扦插試驗(yàn)，生根率很低，平均約6%，不同無性系變動(dòng)于0-10％之間；從這少數(shù)成活的插條上再采取插穗扦插，生根率不斷提高，第二輪扦插時(shí)生根率約為25％；到第三輪時(shí)已達(dá)80%以上，但根系發(fā)育狀況沒有改善。

（4）組織培養(yǎng)再生植株是經(jīng)脫分化形成的植株，解除了個(gè)體發(fā)育的歷史，發(fā)育階段年青，從這類植株上取材，應(yīng)生根容易。（3）嫁接或插穗復(fù)壯法

采穗圃是提供林木良種優(yōu)質(zhì)無性繁殖材料的圃地，是實(shí)現(xiàn)無性繁殖材料規(guī)模生產(chǎn)的環(huán)節(jié)。采穗樹主要有四種類型，即高干圓柱形、低干平頭形、杯形和自然形。

六、采穗圃的營建與管理采穗圃是提供林木良種優(yōu)質(zhì)無性繁殖材料的圃地，是實(shí)現(xiàn)

1高干圓柱形

圓柱形采穗樹可高達(dá)7—8m，但過高，采條管理不便。一般樹高為2-3m,定植2年內(nèi)，充分施肥，促進(jìn)樹體生長。此后，進(jìn)行整形修剪，其過程如圖。在2-3年時(shí)把生長充實(shí)的側(cè)枝從離樹干10cm左右處剪斷，以促進(jìn)萌發(fā)條發(fā)生。這一過程也可分2年完成。以后每年按同樣方式處理。在4-5年生時(shí)。從主干高2-3m處截?cái)唷＿@時(shí)在樹干側(cè)枝修剪處可以發(fā)生大量萌芽條，對其中粗壯的萌條2-3枝，可選留培養(yǎng)，以供來年采用。1高干圓柱形高、中柱式高、中柱式

2低干平頭形

定植1-2年后，在離地30-40cm處截干。如苗較小，截干部位可略