標籤:生殖學

無性繁殖是指不經生殖細胞結合的受精過程,由母體的一部分直接產生子代的繁殖方法。

1無性繁殖簡介

優點
1.生長速度快,開花結果早。
2.能保持母本的優良特性、繁殖速度快。
分裂生殖
由一個生物體直接分裂成兩個新個體,這兩個新個體大小形狀基本相同。例如:變形蟲、草履蟲、細菌等。
孢子生殖
真菌和一些植物,能夠產生無性生殖的細胞——孢子。孢子在適宜的環境田間下,能夠萌發並長出新個體。如:青黴、麴黴、衣藻、苔蘚。
扦插
剪取花卉的、莖、葉插入苗床中,使其生長為一棵完整的植株,這種方式叫扦插。用作扦插的材料(根、莖、葉),叫做插穗。
(一)扦插種類
1、根插 有些植物枝條生根困難,但其根部卻容易生出不定芽,如貼梗
無性繁殖

  無性繁殖

海棠等。在晚秋季節,把剪成10-15厘米長的小段,用溫沙貯藏,第二年春季插入苗床,約一個月後即可生根萌芽。
2、葉插 有些花卉植物的葉片容易生根,併產生不定芽,如秋海棠、虎皮掌、石蓮花等。可剪取葉片進行扦插繁殖。扦插秋海棠葉片時,先在葉背面的葉脈處用小刀切些橫口,以利產生癒合組織而生根,然後把葉柄插入苗床中,而葉片平鋪在沙面上,並蓋上一小塊玻璃,以幫助葉片緊貼沙面,待葉片不再離開沙面時,再拿去玻璃片。沒有葉柄的(如石蓮花),將葉片基部淺插在苗床沙面里,會逐步成為新株。虎皮掌葉插時,剪取葉片頂端5-6厘米長,豎直插於沙中,露出地面2-3厘米,下面生根后,上面生出不定芽即厲為一棵完整的植株。
3、枝插 這是花卉植物主要的繁殖方法。又分為光枝插、帶葉插、單芽植等。 光枝插 多用於落葉木本花卉。在冬季落葉后,選取當年生枝條,剪成10-15厘米長的小段,用繩捆好,倒埋於濕沙中越冬,第二年春季取出扦插,入沙深度不超過插穗長度的三分之二。如夾竹桃、石榴、月季花都可用這種方法。 帶葉插 多用於一般花卉的生長季節或常綠花卉,採用當年生枝條,剪成7-12厘米的一段(長度因花卉而定),帶葉扦插。但在扦插時要把插入沙中部分的葉子剪去,上面只留1-4片中,最好隨剪隨插,以利成活。如桂花、月季花、石榴、茉莉、夜丁香、大麗花等。 單芽插 雙叫短穗扦插。為了充分利用材料,只剪取一葉一芽做短插穗,插穗長度1-3厘米為宜。扦插時,將枝條和葉柄插入沙中,葉片完整地留在面,如桂花等。
(二)扦插條件
1.扦插基質 要求苗床土排水良好,持水力較強,通氣性好、升溫快,保溫性強,無病蟲隱患。常用的有下列幾種: 河沙 以不含有機質的中等粒度的石英沙為最好,普通沙子也可,它具有通氣、排水良好,易吸熱增溫和一定的持水能力。 蛭石和珍珠岩 是近幾年來採用的一種新基質,具有質地疏鬆、透氣性好、保水保溫力強等優點,適宜各種花卉扦插或播小粒種子育苗用。 此外,腐熟的木屑、木炭粉、穀殼灰等也可作扦插基質。 各類扦插基質在使用前均應進行消毒,如用高溫鍋蒸、鍋炒或用加水1000倍的高錳酸鉀溶液對插床噴酒,以防止病早危害。消除病蟲危害是提高插穗成活率的重要因素之一。 基質鋪設度依插穗長短而定,一般是與插穗長度相同或多1/4。不可過厚,否則滲水、透氣性差,對生根不利。
2.扦插環境 溫度 一般花卉插穗生根所需土壤濕度以20-28°C為宜,土溫的高低對插穗能否成活影響甚大,土溫高於氣溫3-6°C對成活更有利。 空氣濕度 光枝插穗由於水分蒸騰量小,空氣溫度可略微低些,但相對濕度不能低於60%;帶葉扦插的插穗,要求較高的空氣溫度,相對溫度一般應保持在80-90%。過於乾燥,水分供不應求,會贊成扦插失敗。
(三)扦插方法
1.插條選擇 應選擇母株長勢旺盛、枝葉粗壯、生長充實、時間短、腋芽飽滿、無病蟲害的新生枝條作為插穗,以利成活。不帶葉的插穗扦插后,生根發芽所需要的養料,都依賴於插穗本身來供給,因此,插穗一定要成熟、粗壯、養料充足。帶葉的半成熟插穗生根所需要的養料,則領帶扦插后插穗所帶葉片的光俁作用臨時製造,所以葉片的多少、大小和質量對生根快慢影響甚大。因此,選擇插穗時,要在可能的範圍內晝保留較多的葉片。 就一株母體而言,中上部的枝條較好,一根枝條則以中部為好,而一、二年生枝條又比多年生枝條好。
2.枝條剪取 剪取插穗時,下端應從一個葉柄下方半厘米的地方平剪或斜剪下來,這個部位形成層比較活躍,養分積累多,易於生根。上端應保留2-4個芽,從高於芽項0.5-1.5厘米處平剪。
3.插穗處理 插穗剪取后,要立即插插,尤其葉插更應及時,以防萎蔫;仙人掌類肉質花卉的插穗剪后可在通風處晾一段時間,待剪口乾縮后再扦插,以免腐爛;含水較多的花卉,如天竺葵、四季海棠等,剪口處流出的汁液較多,應蘸一些草木灰,以防扦插后腐爛;玻璃翠、四季海常、夾竹桃等的插穗,也可在清水中浸泡一段時間,待長出新根后,再直接栽入盆中。
(四)扦插時期花卉的扦插時期以生長期扦插為主,休眠扦插為輔。
1.生長期扦插 也叫帶葉插,只要條件具備(如在溫室條件下),一年四季均可扦插繁殖,自然濕度條件下扦插的最適時期為6-9月份,這一時期,多數木本花卉經春季第一次生長終了,插穗含養分較多,有利成活。
2.休眠期扦插 也叫光枝插,通常秋季落葉后采條,經埋藏越冬,第二年春季3-4月份再進行扦。
(五)插后管理在扦插盆上或苗床上罩以塑料薄膜或政,以保持一定的濕度和溫度。為避免日光暴晒,引起水分大量蒸騰而導致葉片萎蔫,影響成活,要注意遮陰,把扦插盆放在陰蔽處。水份管理,應根據天氣情況,適時噴水,保持適宜的空氣溫度。噴水不易過多,以免基質濕度過大,影響生根。插穗生根后,再停半月左右,就可移出栽入盆中,先放在蔭蔽處緩苗,待根系發育良好,植株健壯后,再逐步移到陽光充足之處,按常規進行管理。
壓條
利用母株枝條壓入土內,採取一定的方法,使其生根,從而得到新的植株的方法叫壓條。如貼梗海棠、夾竹桃、母株枝條多而長,壓入土中又有生根,因此,多採用壓條繁殖。 壓條法操作方便,壓后不需要特殊的管理,成少率高,因此,它是木本花卉常用的一種繁殖方法。 壓條根據部位的高低不同,又分為地面壓和空中壓兩種方法。
(一)地面壓條 應選用當年生或二年生健壯的新枝,過老嫩的枝條不易生根。 先在母株旁邊挖一小溝、溝的長短、深淺依枝條而定。小溝壁靠近母株的一面要挖成垂直面,這樣,便於枝條直立伸出地面。進行壓條的時候,先對埋入中部分的樹皮進行環割或擰劈,這樣可以促進生根。覆土時應踏實,使枝梢露出地面。為了防止澆水后枝條弱出溝外,可用「人」形枝權卡住壓條扎入土中。當根系已經形成,枝條上端長出枝葉的時候,就可以把這個發育完整的壓條從母株上切斷,移栽到花盆中,進行常規管理了。 也可採用盆壓法,即在母株旁放上盛土的花盆,將選好的枝條壓入盆中。具體操作方法和地面壓條法相同,如枝條過長,可連續壓入幾個盆中,生根后,即可切斷,成為一盆新的花卉。
(二)空中壓條 凡是枝條較硬,不易彎曲或植株過分高大,無法採用地面壓的時候,即可採用空中壓條法。 壓條時,先準備好一個與壓條部位等高的例子或木架,再把裝土的花盆置於木凳上,以備利用。 空中壓條的基本方法與地面壓條法相同。為防止枝條彈出盆外,覆土后應充分壓實,上面再壓一塊磚。也可不用盆壓,而是把環割過的枝條,用劈開的直徑約10百米的竹筒夾住,筒內裝土。甚至還可用塑料袋代替花盆或竹筒。無論採用哪種方法,都要經常澆水保持適當的濕度。壓條后1-3個月生根,生根后切離母株,單獨栽培。壓條的時間以春季最好,6-7月份也可進行。如夾竹桃5月份壓條,7月份切離,月季花7月份壓條,9月份切離,桂花6月份壓條,9月份切離。
意義
在林業上常用樹木營養器官的一部分和花芽、花藥、雌配子體等材料進行無性繁
蛭形輪蟲無性繁殖

  蛭形輪蟲無性繁殖

殖。花藥、花芽、雌配子體常用組織培養法離體繁殖。生根后的植物與母株法的基因是完全相同的。 用此法繁育的苗木稱無性繁殖苗。
有性繁殖是用種子進行播種繁殖,故又稱種子繁殖。其優點是繁殖數量大,根系完整,生長健壯。缺點是一些通過異花授粉的花卉容易發生變異,不易保持原品種的優良特徵。無性繁殖是利用母體營養器官的一部分作為繁殖材料,進行分生、扦插、壓條、嫁接繁殖和組織培養快速繁殖及植物的無融合生殖等,使之形成一個新的個體,所以又稱營養繁殖。無性繁殖的優點是能保持品種的優良特性、生長快。缺點是繁殖方法不如有性繁殖簡便。
以植物組織培養為例,它是快速繁育優良品種無性系苗木的現代高新技術,具有繁殖係數、代數多、育苗時間長、材料消耗少、繁殖效率高的優點,但由於植物組織培養存在一次性投資大,成本高,技術步驟繁雜,技術易傳性差,農民在生產上不能直接利用試管苗,成活率低,推廣難度大等缺點,該技術在實際工廠化育苗中所形成的生產力還相當有限,真正形成大規模產業化的植物品種在世界範圍內不超過上百個。常規育苗如扦插、嫁接、壓條、分株法、種子繁殖在人類歷史上已經應用了近2000年。目前國內外還在使用,甚至還用它在作論文。它技術簡單,容易推廣的優點決定了它使用壽命很長。但繁殖慢,育苗時間長、材料消耗大、受氣候影響大,每年生產代數少,不能工廠化生產的缺點,長期沒有得到解決。
植物非試管高效快繁技術經過在全國各地各種氣候帶、各種土壤連續18年的研究、試驗、開發、生產、推廣,已形成一個完整的技術體系,是一項十分成熟的植物高效快繁技術。由於可在簡易條件下使千千萬萬個經特殊訓練的普通人員直接在田間實施,增強了快繁技術的易傳性和大眾化;增強了實際上的綜合快繁效率,最大限度的降低了工廠化育苗的生產成本(一次性投資比組織培養快繁技術低幾十倍,完美巧妙地克服了植物組培試管快繁和常規育苗技術的全部缺點,並保留和發揮了它們二者的全部優點)。生產投資效益比可達1:5-1:10以上。
植物非試管高效快繁技術的高效快繁所有技術指標,都是與試管組培快繁技術指標經過長期對照研究成功后實現的。該技術用大多數植物的一葉一芽,類似試管莖段、莖尖培養的微型繁殖材料單位,經「科隆補液」的特殊處理后,直接接種在輔助有簡易條件的大田沙床上,不需要組培大樓、不需要組培全部設備和瓶瓶罐罐,也不需要常規育苗改進技術電離子處理、磁化處理、自動溫濕控制等設施設備,使大多數經濟植物離體材料在第二代后4天-11天獲得再生完整植株,並且成活率高達85%-98%。大多數植物每15天-60天繁殖一代,可按幾何級數高效快繁。不同植物繁殖係數達到2-15以上,比試管內快繁係數高,比試管快繁結合試管外生根快繁技術的綜合快繁效率也高。大多數植物從一葉一芽單位材料連續繁殖12個月可繁殖數十萬至數百萬甚至上數千萬株純種苗。
最新研究成果
北京時間2011年7月20日消息,據英國BBC網站報道,基因研究顯示,竹節蟲已經有100萬年沒有發生過性行為了。
近期加拿大科學家對一種竹節蟲(Timema stick insect)的DNA進行了分析,這種竹節蟲主要分佈在美國西海岸的灌木叢中。科學家們追蹤DNA中隱藏的信息,來回溯這種昆蟲長期無性繁殖的歷史根源。他們獲得的數據將有助於生物學家們更好的理解無性繁殖在生物界的可能性。來自加拿大西蒙菲莎大學的科學家們將有關這一研究的論文發表在了《當代生物學》雜誌上。
科學家們一直以來就知道這種竹節蟲的某些亞類是依靠無性繁殖繁衍後代的,這些亞類的雌性不需要雄性受精便能直接產下後代。也就是說這些昆蟲直接產生了對自己DNA的複製品。
譚雅·史萬德(Tanja Schwander)博士和她的小組著手分析這些基因,希望了解這種亞類物種的歷史,並進一步揭示它們是從何時開始進化出這種奇特的繁殖方式的。
通過DNA分析,科學家們能夠追根溯源,了解在歷史上的什麼時期,某種生物開始正式脫離其他物種,獨立進化。小組分析發現有5個亞種非常古老,其基因指向至少50萬年之前,而另外兩個種則更加古老。
她告訴BBC記者說:「這兩個種在100萬年之前便已經進化出了無性繁殖特點,也就是說它們已經有至少100萬年沒有發生過有性繁殖了。」
在此之前生物學界普遍持有這樣一種觀點,即無性繁殖是一條死胡同,會造成種族的迅速滅亡。此前研究的案例也確實說明了這一點。但是此次對於竹節蟲的研究卻打破了這一觀點。
通過化石研究,如蛭形輪蟲(bdelloid rotifer)和介形蟲(darwinulid ostracod)這樣的無脊椎動物已經被描述為很早便實現無性繁殖的物種。
但是圍繞這些古老的無性繁殖,學界存在很大的爭議。有很多學者認為無性繁殖似乎應當被認定為一種在相對近期形成的繁殖特徵。
而此次史萬德博士和她的小組的基因分析顯示竹節蟲看起來已經有很長時間採用無性繁殖的方式了。
她說:「這種竹節蟲是目前已知歷史最悠久的,擁有確鑿證據顯示其無性繁殖特徵的物種。」
通過對採用有性繁殖和無性繁殖的竹節蟲亞類進行對比,科學家們將更好地了解性在生物進化繁殖中的意義。
無性繁殖確實會帶來一些優勢,如迅速的繁殖及其帶來的種群數量迅速上升。但是直接的DNA複製導致的多樣性不足和進化乏力也是一個非常大的弱點。因為這就意味著它們的後代適應不斷變換中新環境的能力會被削弱,這將影響它們種族的延續。
史萬德博士表示:「儘管有這些負面的影響,這些採用無性繁殖的竹節蟲確為何能倖存至今,讓人非常好奇,因此也是這項研究的著重點。」
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