在園林綠化應(yīng)用及繁育技術(shù)方面的研究除大葉冬青 、紅果冬青、大果冬青等少數(shù)幾個(gè)品種報(bào)道較多,特別是大葉冬青研究較深外,其它品種的研究報(bào)道極少。為便于進(jìn)一步深入系統(tǒng)地研究該屬植,本文簡(jiǎn)要總結(jié)了國(guó)內(nèi)已有的研究成果,提出了今后的研究方向和重點(diǎn),對(duì)該屬資源的合理保護(hù)、開發(fā)利用等提供參考。
1 有性繁殖技術(shù)
111 種子休眠
11111 種子休眠機(jī)理的研究
種子休眠一般可分為外源休眠、內(nèi)源休眠和綜合休眠。種子物理透性常引起外源休眠;內(nèi)源休眠有的因胚發(fā)育不完全所致,有的因種子萌發(fā)的生理抑制機(jī)理,即種子生理休眠;綜合休眠是內(nèi)外源因素相互聯(lián)系共同控制著種子的休眠,使種子休眠復(fù)雜化[5 ] 。冬青屬植物種子屬綜合型深休眠種子,種子發(fā)芽十分困難,有隔年發(fā)芽的特性[6 ] 。管康林認(rèn)為,冬青屬種子是種胚分化尚未完成的典型。冬青屬種子在采收季節(jié)時(shí)外觀雖己成熟,但胚還未發(fā)育完成而不能萌發(fā),這些種子通常需要通過(guò)較長(zhǎng)的低溫層積或一定的高溫濕潤(rùn)條件才能完成胚細(xì)胞的分化與萌發(fā)[7 ] 。王寧對(duì)冬青種子休眠機(jī)理的研究結(jié)果表明,冬青屬種子的種皮與胚和胚乳中含有抑制物質(zhì),這些抑制物質(zhì)的存在是冬青屬種子休眠的原因之一[8 ] 。徐本美等對(duì)大果冬青的種子研究表明,大果冬青與大葉冬青種子相近似,都屬于綜合型深休眠種子,其種胚從形態(tài)到生理均未成熟。筆者對(duì)狹葉冬青種子休眠與萌發(fā)研究發(fā)現(xiàn),狹葉冬青種子種皮致密堅(jiān)硬,需層積17～19 個(gè)月才能發(fā)芽;而酸蝕外加激素處理種子,雖然能提高種子發(fā)芽率,但不能使種子提前發(fā)芽,說(shuō)明狹葉冬青種子與大果冬青、大葉冬青種子相近似,都屬于綜合型深休眠種子,其種胚從形態(tài)到生理均未成熟 。
11112 解除休眠的方法
解除種子休眠的方法較多,如層積、激素處理、化學(xué)藥劑處理及一些物理方法。綜合型休眠一般要運(yùn)用兩種以上的方法才能有效解除休眠。
化學(xué)藥劑處理
利用化學(xué)藥劑( h2 so4 、kno3 、hcl 等) 處理冬青屬種子,能夠加快水分吸收和氣體交換,促進(jìn)種子萌發(fā)。如俆本美等用濃h2 so4 處理大果冬青種子115 h ,出苗率為513 % ,用012 %kno3 溶液處理115 h ,則出苗率為113 % ,而對(duì)照種子則不發(fā)芽[12 ] ; 筆者用濃h2 so4 處理狹葉冬青種子115 h ,出苗率提高5 %[9 ] 。
層積催芽
層積催芽對(duì)含萌芽抑制物質(zhì)而形成生理休眠的種子效果顯著。常用的層積有變溫層積和低溫恒溫層積,變溫層積通常模擬休眠種子的自然環(huán)境條件。冬青屬種子則屬于這一類,一般先在15～25 ℃下層積一段時(shí)間后,再經(jīng)0～5 ℃層積,比單獨(dú)用0～5 ℃層積效果好[7 ] 。如大葉冬青種子先經(jīng)濕沙貯藏1～115 a ,并進(jìn)行變溫處理,沙藏后的種子用40 ℃溫水浸泡12 h ,再置于5 ℃低溫處理24 h ,再用40 ℃溫水浸泡10 h ,取出后用清水浸泡8～10 h ,可提早9 —12 月發(fā)芽,發(fā)芽率30 %左右[8 ] 。
激素處理
1975 年khan 提出了“三因子學(xué)說(shuō)”,為利用激素打破種子休眠提供了依據(jù)。許多研究表明,ga、ck和乙烯是打破種子休眠的促進(jìn)物質(zhì),用外源ga、ck等促進(jìn)物處理休眠種子,使種子的促進(jìn)物—抑制物平衡,有利于促進(jìn)種子發(fā)芽。如徐本美等用250 mg/ l ga3 + 012 %kno3 處理大果冬青種子,在冷變溫中層積,可使種子發(fā)芽率提高到1711 %,比單一ga3 處理(513 %) 效果明顯[12 ] 。
物理方法
對(duì)種皮堅(jiān)硬透性差的種子,可采用夾裂、磨擦等機(jī)械處理方法破壞種皮,以增加種皮的透性。冬青屬種子也可采用以上方法促進(jìn)種子萌發(fā)。霍山縣等以大葉冬青種子為材料將細(xì)沙與浸泡過(guò)的種子混合,用力摩擦,擦薄種子外皮,或用堿水浸泡核果,使核殼外層有一定的損傷,加速種子的生理后熟并促進(jìn)發(fā)芽[13 ] 。筆者以細(xì)沙與浸泡過(guò)的狹葉冬青種子混合擦薄種皮,種子發(fā)芽較整齊,發(fā)芽率也略有提高[12 ] 。冬青屬種子屬綜合型深休眠種子,必須采用以上方法中2 種以上的方法才能有效解除休眠,提高種子發(fā)芽率。俆本美等對(duì)大果冬青種子的休眠與萌發(fā)研究表明,大果冬青在滿足了通氣及低溫需求后,只有再繼續(xù)添加ga3 及hno3 混合液后,才能使出苗率增高到1711 %。
112 播種育苗技術(shù)
冬青屬植物種子發(fā)芽困難,大多數(shù)種子出苗率低。國(guó)內(nèi)研究結(jié)果表明,冬青屬植物的發(fā)芽率普遍較低。如生產(chǎn)上小果冬青( i lex micrococca maxim1 ) 出苗率為1210 % ,毛枝冬青( ilex buergeri miq1 ) 為918 % ,大果冬青、大葉冬青、狹葉冬青的出苗率分別為1711 %、3010 %和2112 %。冬青屬種子的出苗率除受種子休眠影響外,還受播種基質(zhì)、遮陽(yáng)措施等因素影響。筆者對(duì)狹葉冬青播種育苗研究發(fā)現(xiàn),不同播種基質(zhì)種子的出苗率有明顯差異,腐殖質(zhì)土的出苗率要優(yōu)于砂土和黃綿土,苗木質(zhì)量指標(biāo)也優(yōu)于砂土和黃綿土[13 ] 。李曉儲(chǔ)等對(duì)大葉冬青引種試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),大葉冬青幼苗喜陰濕環(huán)境,生長(zhǎng)較慢,采用金絲垂柳、杜仲、南酸棗等與大葉冬青復(fù)層混交,利用伴生樹種的側(cè)方遮陰作用,能顯著提高大葉冬青生長(zhǎng),比全光照栽培提前2 a進(jìn)入速生期,樹高凈生長(zhǎng)量較全光照提高19165 %～34120 %[14 ] 。
2 無(wú)性繁殖技術(shù)
外施的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)(生長(zhǎng)素或類似生長(zhǎng)素藥劑) 對(duì)促進(jìn)或抑制樹木插穗生根具有明顯的作用。研究證明,外施的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì),促進(jìn)了插穗多種酶的生成或活性加強(qiáng),使插穗基部的呼吸強(qiáng)度增加,促進(jìn)了形成層的分裂活動(dòng),使基部膨大,形成愈傷組織,有利于形成誘生不定根[15 ] 。關(guān)于冬青屬植物的組織培養(yǎng)已有報(bào)道,但在國(guó)內(nèi)僅見(jiàn)能作為苦丁茶用的經(jīng)濟(jì)種類[16 ] 。雖然組織培養(yǎng)解決了種子繁殖困難這一難題,但移栽成活率低。李玉巧等對(duì)大葉冬青無(wú)根試管苗移栽技術(shù)研究指出,無(wú)根試管苗基部速蘸生根劑處理以350 mg/ l 處理成活率最佳。生根劑naa + iba (等質(zhì)量濃度混合) 處理成活率最高,為4715 % [17 ] 。梁珍梅等對(duì)大葉冬青外植體的愈傷組織誘導(dǎo)與不定芽再生研究結(jié)果表明,離體培養(yǎng)基的大葉冬青幼葉外植體在含有tdz(噻吩隆,濃度011～5μmol/ l)與iaa(濃度011～510μmol/ l)的wpm 培養(yǎng)基上培養(yǎng),能夠產(chǎn)生愈傷組織,當(dāng)tdz 濃度不變時(shí),510 μmol/ l 的iaa處理產(chǎn)生的愈傷組織塊直徑最大;愈傷組織塊轉(zhuǎn)培到含有不同濃度tdz 與iaa 的wpm 培養(yǎng)基上,在510μmol/ ltdz + 310μmol/ l iaa 的培養(yǎng)基上能出現(xiàn)較多不定芽苗;同時(shí)不同的細(xì)胞分裂素對(duì)大葉冬青不定芽的增殖影響不同,以ba 對(duì)大葉冬青葉外植體不定芽苗的處理效果最好,能產(chǎn)生較適宜的增殖系數(shù)與高生長(zhǎng),與劉根林等的研究結(jié)論一致[18 - 19 ] 。劉德華等以苦丁茶腋芽為外植體進(jìn)行培養(yǎng),初代培養(yǎng)以b6 + ba2 mg/ l + iba015 mg/ l +ga3015 mg/ l 固體培養(yǎng)基誘導(dǎo)腋芽萌發(fā)較好;繼代以b6 + ba015 mg/ l + zt012mg/ l + ga 3012 mg/ l 固體培養(yǎng)基能誘導(dǎo)大量叢芽產(chǎn)生;適當(dāng)剪除葉片并去掉頂芽能促進(jìn)腋芽萌發(fā);小苗在附加naa012mg/ l , iba012 mg/ l 或naa01l mg/ l ,iba012 mg/ l 的1/ 2mt ,2b6 培養(yǎng)基上培養(yǎng)10～15 d 有利成苗[20 ] 。冬青屬植物扦插較難生根,而利用不同激素及不同濃度處理能提高生根率[21 ] 。常規(guī)的扦插育苗成苗速度慢,也不能全年扦插育苗,而采用全光照噴霧扦插育苗,可有效的加快繁殖速度,提高苗木質(zhì)量。毛志檳等利用全光照自動(dòng)噴霧裝置進(jìn)行雜交冬青嫩枝扦插試驗(yàn),結(jié)果表明,用不同濃度的naa、iba 處理雜交冬青的嫩枝插穗,都能顯著提高生根率與根數(shù),且iba 對(duì)地上部分的生長(zhǎng)不論濃度高低均有極顯著的影響,是雜交冬青扦插繁殖理想的促根劑[22 ] 。陳政宏在全光照噴霧條件下,將插穗用1 號(hào)abt 生根粉溶液浸泡處理,扦插密度250 株/ m2 ,生根率達(dá)33 %～ 72 % , 移入營(yíng)養(yǎng)袋成活率達(dá)90 % ,當(dāng)年扦插育苗可達(dá)到苗木出圃標(biāo)準(zhǔn)[23 ] 。另外,扦插成活還受母樹年齡、插穗成熟度、扦插基質(zhì)等因素的影響較大。孟冬梅等通過(guò)對(duì)影響貓兒刺嫩枝扦插生根的母樹年齡、插穗成熟度、扦插基質(zhì)、扦插季節(jié)、生長(zhǎng)激素等因子進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),影響貓兒刺嫩枝扦插生根的主要因子是扦插基質(zhì)、地表空間水分條件和插穗成熟度。周心鐵用“911”生根素100 mg/ l處理紅果冬青( i lex1 p urpuea hassk) 硬枝插穗,扦插成活率達(dá)90 %以上[24 ] 。
3 冬青屬植物抗性
我國(guó)冬青屬植物主要分布在長(zhǎng)江以南,其進(jìn)一步的應(yīng)用推廣,尤其是向北方的應(yīng)用推廣,很大程度取決于其抗逆性的強(qiáng)弱。北方冬季的低溫環(huán)境以及干旱缺水的條件是制約冬青屬植物應(yīng)用推廣的主要因子。如何確定冬青屬植物抗性強(qiáng)弱的衡量指標(biāo)、選擇出具有較高抗性及適應(yīng)性的冬青種及品種,是決定該屬植物北移應(yīng)用的關(guān)鍵。冬青屬植物的耐低溫研究報(bào)道較少,僅見(jiàn)張紀(jì)林等對(duì)國(guó)內(nèi)外引種冬青品種耐低溫能力的比較研究[25 ] 。毛志濱等人以不同冬青離體葉片為試驗(yàn)材料,測(cè)定其電導(dǎo)率,運(yùn)用logistic 方程計(jì)算各自的半致死溫度,并結(jié)合低溫處理后葉片中