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试管苗移栽后易于死亡的原因--形态解剖方面

时间:2019-4-27 浏览数:90

试管苗一般在高湿、弱光、恒温下异养培养,出瓶后若不湿极易失水而萎蔫死亡。从形态解剖和生理功能两方面分析其原因如下:
形态解剖方面
(1)根
①无根  一些植物,特别是木本植物,试管繁殖中能不断生长、增殖,但不生根而无法移栽。王际轩等(1989)和薛光荣等(1989)报道苹果部分品种茎尖再生植株和花药诱导的单倍体植株不生根或生根率极低,无法移栽而采用嫁接法解决。牡丹试管繁殖也因生根问题未解决而不能用于生产。
②根与输导系统不相通  Mccowm(1978)报道桦木从愈伤组织诱导的根,不与分化芽的输导系统相通。李曙轩等发现花椰菜等芸苔属蔬菜第一次培养可诱导成苗,但培养的苗,根系是从愈伤组织上产生的,与茎叶维管束不相通,需将芽切下转移到生根培养基上再长根,才与茎的维管束相通,移栽才能成活。Donnelly等(1985)观察花椰菜植株,发现根与新枝连接处发育不完善,导致根枝之间水分运输效率低。林静芳(1985)在杨树上,陈正华在橡胶上,Red(1982)在杜鹃上均发现此现象。
③根无根毛或很少  Red(1982)报道杜鹃在培养基上产生的根细小,无根毛。赵惠祥等(1990)报道珠美海棠试管苗形成的根上也无根毛。Hasegawa(1979)报道玫瑰试管苗根系发育不良,根毛极少。曹孜义等报道葡萄试管苗生长在培养基内的根上无根毛,而菊花试管苗在培养基内上部根上生有大量根毛,下部则无,故有根毛的菊花试管苗移栽远比葡萄容易。
(2)叶  在高湿、弱光和异养条件下分化和生长的叶,叶表保护组织不发达或无,易于失水萎蔫。这是因为:
①叶表角质层、蜡质层不发达或无  Ellen等(1974)用扫描电镜观察了香石竹茎尖再生植株和温室苗的叶表皮蜡的细微结构,前者96%-98%的植株叶表光滑,无结构状的表皮蜡,或有极少数棒状蜡粒,经过10d遮阴和弥雾炼苗,才诱导产生表皮蜡;而温室苗成熟叶上下表面均覆盖一层0.2µm×0.2µm的棒状蜡粒,幼叶片上也有,但少而小,沈孝喜(1989)用扫描电镜观察了梨试管苗叶片的表皮蜡的发生过程见到继代增殖的试管苗小叶上无蜡质,转入生根培养基后,少数扩大叶片上偶而可见,驯化一周后尚未发生,经2周炼苗后才见到大量表皮蜡。而温室苗叶片角质层加厚快于试管苗。
Grout和Aston(1977)认为是高湿造成的。Sutter 和Lomylems(1982)用甘兰试管苗试验,相对湿度降至35%,甘兰试管苗就会产生具有蜡质的叶表皮。Warolle等(1983)用干燥剂降低试管内的湿度,使花椰菜试管苗叶表皮产生较多的蜡质。但产生原因有人认为是高温、高湿和低光造成的,也是人认为是激素影响的结果。
②叶无表皮毛或极少  Donnelly等(1986)对比了黑色醋栗试管苗和温室苗叶表皮毛的类型和数量,前者在叶柄和叶脉中存在有寿命极短的球形有柄毛和多细胞黏液毛,后者这种类型的毛极少,而单细胞毛较多。刺毛二者均有,但前者比后者少的多。试管苗叶表皮无毛或极少、或存在球形有柄毛和多细胞黏液毛,保湿、反光性均差,故易失水。
③叶解剖结构稀疏  Grout & Aston(1978)报道了花椰菜的试管苗叶片未能发育成明显的栅栏组织。Brainerd等(1981)比较了李试管苗在驯化前后的和田间叶解剖结构,发现试管苗、温室苗和田间苗的叶栅栏细胞厚度、叶组织间隙存在明显差异,前者依次增加,而后者依次降低;上下表皮细胞长度差异不显著(见表5-3)。曹孜义等(1990)在葡萄炼苗过程中,马宝焜等(1991)在苹果试管苗炼苗过程中也观察到类似情况。


马宝焜等(1991)还对苹果试管苗经强光和未经强光炼苗的茎进行了形态解剖对比,发现未经强光闭瓶炼苗的试管苗,茎的维管束被髓线分割成不连续状,导管少,茎表皮排列松散、无角质,厚角组织也少。经强光炼苗的茎,维管束发育良好,角质和厚角组织增多,自身保护作用增强。
试管苗叶组织间隙大,栅栏组织薄,易失水,加之茎的输导系统发育不完善,供水不足,易造成萎蔫,干枯死亡。
④叶气孔突起,气孔口开张大  扫描电镜观察苹果和玫瑰试管苗叶气孔突起,气孔保卫细胞变圆,而温室植株气孔则下陷,保卫细胞椭圆。
Donnelly等(1986)测定了不同来源的醋栗叶片面积、气孔大小和指数,结果见表5-4。


从5-4可见,试管苗因无复叶,其叶总面积明显低于温室苗。气孔指数三者相近,气孔长度差异小,但宽度差异明显,随叶面积的增加,气孔总数大幅度增长。从气孔分布来看,醋栗试管苗上表面上也有,随培养由上生向上下二面着生,而且气孔突起。
Brainerd等(1986)报道李试管苗叶片气孔频率(150±60/mm2)低于移栽苗(300±60/mm2)。醋栗气孔宽度有明显差异,表明不同阶段试管苗和田间苗气孔开张程度不一,而气孔大小、指数与试管苗驯化程度无关。
⑤叶片存在排水孔  Donnelly等(1987)还报道了黑色树莓试管苗叶片、叶尖和叶缘存在排水孔。曹孜义等(1993)在葡萄试管苗叶片上除见到排水孔外,还看到一些假性水孔,这都是长期在饱合湿度下形成的,一旦移至低温下极易失水干枯。
由上可以看出,在形态解剖方面试管苗无根系或不发达;无根毛或极少;叶无保护组织或极差,且叶组织间隙大,气孔开口大,故试管苗移栽后极易失水而干枯。

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