一种基于光调控糖合成促进水曲柳扦插再生的方法

本发明涉及一种基于光调控糖合成促进水曲柳扦插再生的方法。本发明属于林业生物。

背景技术：

1、水曲柳(fraxinus mandshurica rupr.)属于扦插难生根树种，随着树龄的增长，再生能力急剧下降，通常情况下，1年生水曲柳生根率集中在80～90％，2年生水曲柳生根率集中在50～60％，3年生水曲柳生根率集中在5～15％，4年生水曲柳生根率集中在0～5％，5年生以上水曲柳扦插不能生根。水曲柳具有丰富的抗逆杂交种质资源，受年龄效应影响，使得水曲柳良种、新品种高龄扦插繁殖无法开展，严重制约了其无性繁殖推广应用。我们在传统的截干促萌的基础上，将“光调控糖合成，抑制植物成熟”的科学理念引入到复幼组合中，拟采取截干和遮荫叠加处理的复幼措施来解决。

2、截干作为复幼的常规方式，具有促进植物更新的作用，对林木无性繁殖上的年龄效应具有缓解作用。保持幼态是水曲柳扦插再生的关键，虽然截干复幼在一定程度上提高了扦插生根率，但一种复幼效果提高的幅度有限且并不能从根本上解决年龄效应的瓶颈难题，通常情况下，截干复幼后5年生水曲柳生根率集中在20～25％，6年生水曲柳生根率集中在15～20％，8年生水曲柳生根率集中在5～10％。因此亟需在截干复幼基础上寻找其它复幼措施和延缓衰老的途径来解决。

3、遮荫复幼是指通过人为遮荫的方式来模拟自然环境中的低光照条件，从而影响植物的生长发育，使其保持幼嫩的生长状态。绿色植物通过光合作用提供生长所需的碳水化合物，但过多的碳水化合物尤其是糖的积累会加剧衰老，本发明通过调控光环境进而影响水曲柳光合速率，降低自身糖产生。通过对采穗母树生长的调控，找到既能保证母树基本生长和穗条产量，又不因过度生长引起成熟化的平衡点的光照条件，使枝条保持了幼态，促进了扦插再生。

4、目前国内关于通过光调控糖合成促进水曲柳扦插再生的方法尚未见报道，为了充分加速水曲柳这一北方珍贵树种的发展，尤其是优良种质资源的无性繁殖，糖调控保持幼态十分重要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于光调控糖合成促进水曲柳扦插再生的方法。通过对扦插前截干促萌的材料进行适当强度的遮荫处理，降低其光合作用，减少枝条中糖的积累，使其保持幼态，从而达到生理复幼促进生根的效果。该方法对进一步优化水曲柳扦插繁殖技术及水曲柳优良种质资源扦插采穗圃的营建、应用具有重要意义，并为林木资源快速繁育和其它树种无性繁殖奠定技术支撑和参考。

2、本发明涉及一种基于光调控糖合成促进水曲柳扦插再生的方法。

3、具体的技术实现要素：的技术路线包括以下内容：

4、(一)水曲柳扦插前遮荫处理：

5、(1)材料遮荫处理：以3年生水曲柳幼苗为材料，6月初进行不同遮荫强度处理；

6、(2)糖含量测定：4周后取枝条茎皮，测定可溶性糖和蔗糖含量；

7、(3)生根率统计：7月初取枝条进行全光喷雾嫩枝扦插，4周后统计生根率；

8、(4)遮荫强度选择：依据生根率选出水曲柳扦插前最佳遮荫强度；

9、(二)水曲柳扦插前复幼处理：

10、(5)材料复幼处理：以4年生水曲柳嫁接苗为材料，6月初进行复幼处理；

11、(6)重复步骤(2)；

12、(7)重复步骤(3)；

13、(8)复幼措施选择：依据生根率确定水曲柳扦插前最佳复幼措施。

14、本发明步骤(1)设置的光强范围：ck自然光为800～1200μmol·m-2·s-1、t1为400～600μmol·m-2·s-1、t2为200～300μmol·m-2·s-1、t3为80～120μmol·m-2·s-1；步骤(4)选出水曲柳扦插前最佳遮荫强度为t3，光强为80～120μmol·m-2·s-1；步骤(6)有利于水曲柳扦插生根的插穗中可溶性糖和蔗糖含量分别为10～16mg/g、1.0～1.5mg/g；步骤(8)确定水曲柳扦插前最佳复幼措施为截干、遮荫叠加组合。

15、本发明的有益效果：

16、(1)本发明提出的适当强度遮荫降低了光合作用的糖合成，能加快复幼，结合截干促萌能够大幅度提高水曲柳扦插生根率，解决了水曲柳无性繁殖中年龄效应瓶颈的难题，并为其它珍贵硬木树种克服年龄效应提供解决的思路和技术参考，为生产应用提供了保障。

17、(2)经截干和遮荫叠加处理难生根树龄母株，选出最适于水曲柳生根的光照强度处理组合(光强80～120μmol·m-2·s-1)，难生根的4年生水曲柳嫁接苗经截干后遮荫处理，萌枝中可溶性糖和蔗糖含量分别比ck降低了70.8％、77.1％，生根率提高了1.5倍，高达93.2％。

18、(3)本发明只需要截干后遮荫即可解决水曲柳年龄效应限制生根的问题，简化了技术手段，降低了成本，有利于生产应用。

技术特征：

1.一种基于光调控糖合成促进水曲柳扦插再生的方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.按照权利1所述，一种基于光调控糖合成促进水曲柳扦插再生的方法，其特征在于：步骤(1)设置的光强范围不同，ck自然光为800～1200μmol·m-2·s-1、t1为400～600μmol·m-2·s-1、t2为200～300μmol·m-2·s-1、t3为80～120μmol·m-2·s-1。

3.按照权利1所述，一种基于光调控糖合成促进水曲柳扦插再生的方法，其特征在于：步骤(4)选出水曲柳扦插前最佳遮荫强度为t3，光强为80～120μmol·m-2·s-1。

4.按照权利1所述，一种基于光调控糖合成促进水曲柳扦插再生的方法，其特征在于：步骤(6)有利于水曲柳扦插生根的插穗中可溶性糖和蔗糖含量分别为10～16mg/g、1.0～1.5mg/g。

5.按照权利1所述，一种基于光调控糖合成促进水曲柳扦插再生的方法，其特征在于：步骤(8)确定水曲柳扦插前最佳复幼措施为截干、遮荫叠加组合。

技术总结本发明涉及一种基于光调控糖合成促进水曲柳扦插再生的方法，属于林业生物技术领域。通过调控扦插前截干促萌材料的光环境，影响其光合速率，降低枝条光合作用，减少糖的积累，使其保持幼态，有利于扦插生根。最佳复幼措施为截干、遮荫叠加组合，该方法能够大幅度提高水曲柳扦插生根率。4年生水曲柳嫁接苗经截干后遮荫处理，萌枝中糖含量比CK降低了70.8％，生根率提高了1.5倍，高达93.2％。本发明为解决年龄效应提供策略和技术支持，为水曲柳扦插等无性繁殖生产应用提供保障，对林木良种、新品种扦插采穗圃的营建具有重要意义，为其它树种无性繁殖奠定技术支撑和参考。技术研发人员：刘建飞,詹亚光,王巧欣,齐凤慧,韩玲,刘苗苗,苏晴,付可琢,张烨,张晨曦,刘璋,王勋超受保护的技术使用者：东北林业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2