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植物營養繁殖

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植物營養繁殖是由植物體的根、莖、葉等營養器官或某種特殊組織產生新植株的生殖方式。不同植物類群,有不同的繁殖方式。低等植物通過孢子(無性孢子)或植物體碎片和裂片形成新個體。

1 植物營養繁殖 -植物營養繁殖

 

2 植物營養繁殖 -正文

  由植物體的根、莖、葉等營養器官或某種特殊組織產生新植株的生殖方式。這種生殖方式不涉及性細胞的融合,所以是無融合生殖的一種方式,屬於廣義的無性生殖範疇。如果人為地取下植物體的部分營養器官或組織,在離體條件下培養成新植株,則稱人工營養繁殖。
  植物有性生殖的後代具備雙親的遺傳特性容易發生變異,而營養繁殖則不然,如高度雜合的木本多年生植物(如果樹),通過人工營養繁殖可保持母本的優良遺傳性狀。營養繁殖實質上是通過母體細胞有絲分裂產生子代新個體,後代一般不發生遺傳重組,在遺傳組成上和親本是一致的。
  自然營養繁殖  不同植物類群,有不同的繁殖方式。低等植物通過孢子(無性孢子)或植物體碎片和裂片形成新個體。有些苔蘚植物表面可以產生一種特殊器官──胞芽杯,由它長出綠色胞芽。胞芽成熟后從植物體上脫落,遇到適當條件便可長成新的配子體。
  種子植物的莖段,是多數植物繁殖的有效器官。例如,草莓屬的匍匐莖,即一種細長而沿著地表生成的莖,是從蓮座狀葉腋中長出,它的每個節都可以長出新的植株(圖1)。用這種方式繁殖的還有蛇莓、狗芽根、白三葉草、筋骨草和虎耳草等。許多草本多年生植物可通過變態的莖繁殖,如鱗莖、球莖、塊莖和根狀莖,這些變態莖具有貯藏食物的功能,也是營養繁殖的器官。鱗莖實際上是短而膨大的豎立苗端,肉質葉鱗包圍其生長點和花原基。由葉鱗腋間產生小鱗莖,最終脫離母鱗莖形成新植株。這種繁殖方式見於洋蔥、水仙、鬱金香、風信子、百合、大蒜和貝母等。有的百合葉腋可以長出零餘子,即小鱗莖,又叫珠芽,它脫離母體后可以長成一個新植株(圖3b)。唐菖蒲、藏紅花和小蒼蘭貝的莖是球莖。唐菖蒲球莖上有4個芽原基,這些芽原基在適當條件下可以發育形成新球莖,以後老球莖開花后死亡。在每個新球莖周圍,又可長出一些大小不同的小球莖,當他們生長1~2年以後也可達到開花階段。塊莖為肉質地下莖縮短膨大的產物,把具芽眼的馬鈴薯塊莖切成小塊栽培時,從芽眼可長出苗,再由苗端下部長出不定根。根狀莖是地下水平生長的主莖,具節和節間,葉、花軸和不定根等可從節上發生。如鳶尾、美人蕉、竹子和有毒雜草、阿拉伯高粱等都有根狀莖。許多重要經濟植物如香蕉和姜,蕨類和某些禾本科植物也是靠根狀莖繁殖的(圖2)。

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  根是營養繁殖的另一種重要器官。例如:玫瑰、楊樹、覆盆子和懸鉤子等植物的水平根繫上可產生不定芽(根出條),並可以陸續發育出新植株。每個帶新根的苗都可移植成株。塊根為膨大肉質的變態地下根,如果把白薯可食部分的塊根放在苗床上,可長出不定芽,由不定芽莖部長出不定根,種植後由不定根又可膨大形成新的塊根。
  葉和芽也能繁殖。如落地生根的肉質葉緣每一缺刻都能產生「胚」,這種胚發育到一定程度,小苗就可落地生根,併發育為獨立的新植株。過山蕨和鞭葉鐵線蕨的葉軸頂端尖細,並延伸成鞭狀,著地后即可生根,長出新的植株。浮萍和鳳眼藍等水生植物還可由葉子莖部的側芽產生新植株。龍舌蘭在開花死後,新植株可由老葉的腋芽產生(圖3)。

植物營養繁殖植物營養繁殖

  人工營養繁殖  常用的方法有:①扦插,自親本植物體截取根、莖、葉或鱗片等營養器官,在適當條件下插入土中,由於它們的分生機能和再生(植物)能力,使失去的器官重新產生,併發育成為新植株。草本植物莖切割時,不定根一般由維管束附近的薄壁組織細胞產生;但在多年生木本植物中,不定根起源於維管形成層區,通常在幼嫩韌皮部的薄壁組織處產生。根據截取植物體的部位不同,可把扦插分為枝插、葉插、葉芽插和根插等。常見的枝插植物有水杉、柏樹、油橄欖、榕樹、葡萄、榲桲、月季、楊柳、檸檬、杜鵑花、山茶、冬青、丁香花、秋海棠、菊花和甘蔗等。葉扦插繁殖的植物有毛葉秋海棠、虎尾蘭和落地生根等。②壓條,將母株的枝條或莖蔓埋壓土中,生根后再與母株刈離成株。根據埋壓方法和部位的不同,壓條又可以分頂芽壓條、簡易壓條、根株壓條和高空壓條四種方式。頂芽壓條與簡易壓條的主要區別在於前者將長蔓末端埋入地下,而後者將枝條壓土后,末梢露出地面。根株壓條是把泥土堆到枝幹分枝處,埋覆枝條生根后,切刈移植。高空壓條是將空中枝條局部用土或其他介質環包,保持一定濕度,當包裹部位長根后刈取移植。印度三葉橡膠、荔枝、龍眼、柑橘、桂花和玉蘭花等植物常用此法繁殖。③嫁接,優點是可以獲得遺傳性狀優良的品種。嫁接是把一種植物的枝或芽,嫁接在另一種植物的莖或根上。前者稱為接穗,後者稱為砧木或台木。接穗一般用具2~4個芽的苗,嫁接后成為植物體的上部或頂部;砧木嫁接后成為植物體的根系部分。嫁接能否成功首先取決於接穗與砧木之間的親和性,一般來說,植物親緣關係越近,則親和力越強;此外還要取決於兩者切削麵上形成層細胞的再生能力,以及嫁接技術的好壞等因素。嫁接常用於優良果樹的繁殖,如蘋果、梨、柑橘等。
  70年代以來植物組織和細胞培養也已成為植物營養繁殖的重要手段。其主要方法是採用一小塊植物體組織,在無菌條件下培養。由於植物體根、莖、葉等各種器官都可以切刈成很小的組織,每一小塊組織都可培養誘導產生新根或苗端系統,最終形成大量小植株。它的特點是可以很快獲得無病毒植株。到1980年止,已經培養成功的植物有 200多個屬,其中包括各種蘭科植物,百合、草莓、萱草、甘蔗、菊花、秋海棠、虎耳草、桉樹、油棕、印度橡膠、天竺葵、一品紅、鐵樹、垂葉榕、多蕊木、繡球、蓬萊蕉、綠蘿和霞草等。單就蘭科植物而言,已約有40個屬培養成功。目前,植物組織培養已走向工廠化,它的產品已納入商品生產範疇。
  參考書目
 R.C.M.Wright,A.Titchmarsh,The Complete Book of Plant Propagation,Ward Lock Limited,London,1981.

 

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