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申请/专利权人:上海市园林科学规划研究院
摘要:本发明提供一种挪威槭品种种间嫁接方法,利用元宝槭种子播种,待元宝槭种子实生幼苗生长至二、三年生苗龄备用;2‑3月份从生长健壮的青壮成年挪威槭树上截取一、二年生的枝条,从中截取生长发育饱满的叶芽枝段,10‑20℃下保存备用;3‑4月份将挪威槭生长发育饱满的叶芽,运用插皮接法进行低位嫁接到上述备用的二、三年生的元宝槭幼苗的砧木上;挪威槭品种种间嫁接幼苗的田间精心养护管理,正常健康生长发育即完成挪威槭品种种间嫁接。本发明的技术方案通过利用免疫或高抗两种星天牛的具有亲和性的元宝槭、色木槭等中国槭树作为砧木嫁接,可以提高挪威槭优良品种系列对两种星天牛的抗虫性,可以减轻两种星天牛对挪威槭优良品种系列的危害程度。
主权项:1.一种挪威槭品种种间嫁接方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)利用元宝槭种子播种,待元宝槭种子实生幼苗生长至二、三年生苗龄备用,或直接从有关苗圃购买二、三年生的同等规格的元宝槭幼苗备用;(2)2‑3月份从生长健壮的青壮成年挪威槭树上截取一、二年生的枝条,再从中截取生长发育饱满的叶芽枝段,10‑20℃下保存备用;(3)3‑4月份将挪威槭生长发育饱满的叶芽,运用插皮接法进行低位嫁接到上述备用的二、三年生的元宝槭幼苗的砧木上,单芽嫁接;(4)挪威槭品种种间嫁接幼苗的田间精心养护管理,确保挪威槭品种嫁接幼苗的正常健康生长发育即完成挪威槭品种种间嫁接。
全文数据:一种挪威槭品种种间嫁接方法及其在抗虫害上的应用技术领域本发明属于林木生物育种技术领域,涉及槭树种间嫁接抗虫育种,特别是提高挪威槭优良品种系列对光肩星天牛和星天牛的抗虫性。背景技术世界槭树种类200余种,广泛分布于北温带及热带山地,亚洲、欧洲和北美洲均有分布。我国有150余种,是槭树分布集中且资源丰富的国家,是世界槭树的现代分布中心。根据近20年来光肩星天牛和星天牛入侵北美、欧洲等许多国家而造成北美槭树等的毁灭性为害及其控制难度,以及我国引种和推广的北美槭树遭受上述两种星天牛的毁灭性为害及其艰难控制程度,这种现象表明和揭示了红花槭、糖槭、挪威槭等北美槭树获得性免疫缺失或高感两种星天牛。光肩星天牛在北美、光肩星天牛和星天牛在欧洲是外来入侵物种,当地已经爆发并造成重大自然资源破坏和损失,引起众多的或具有历史纪念意义的糖槭、挪威槭等北美槭树大量大树死亡或被砍伐焚烧,引起欧美各国政府和广大民众高度恐慌和关注,经过近20年的连续的艰苦的治理,花费了大量的人力、物力和财力等,两种星天牛在欧美的大地上才没有肆无忌惮的蔓延扩散,目前或被抑制、或被控制、或被根治、或仍在扩散治理中...。这两种多食性的入侵蛀虫均能够独自或共同毁坏美国30.3%以上的城市树木,经济损失6690亿美元以上,能够为害很多属的明显健康的阔叶树种,能够戏剧性地改变城市和森林生态系统。欧美的槭树种类均列光肩星天牛和星天牛最喜爱的寄主类中的第一位,欧美的槭树种类无论生长在其本土还是被引种和推广到中国的大地上,无论是胸径20-30cm以上的参天大树还是根茎只有1-2cm粗的幼苗,均受到光肩星天牛和星天牛的严重攻击,通常很快引起死亡,而且难以控制。光肩星天牛、星天牛原本是中国、日本、韩国等亚洲国家林业、园林绿化的重要蛀干害虫,目前即将或已经成为世界性重要害虫,在欧盟及北美分别被列为头等的A1和A2号检疫对象,近年来危害越来越重,防治难度极大。目前生产实践中防治两种星天牛惯常采取的措施多为化学防治、物理防治及人工捕捉等,杨树、柳树、悬铃木,以及中国的槭树等众多植物对两种星天牛均具有一定的免疫性或抗虫性,运用这些惯常的化学防治、物理防治和人工捕捉等措施是有效的,只要达到70%或80%以上的效果通常即可控制两种星天牛的为害,而挪威槭优良品种等北美槭树对两种星天牛获得性免疫缺失或高度感虫,运用这些惯常的化学防治、物理防治和人工捕捉等措施效果很差,即使杀灭70%或80%以上的两种星天牛,残余的30%或20%的虫量仍然可以将挪威槭优良品种严重为害或甚至为害致死。嫁接繁殖在园林绿化栽培育苗和育种中应用广泛,国王红、皇家红等挪威槭优良品种系列,挪威红、太平洋晚霞等杂种元宝槭,夕阳红、十月红等红花槭品种系列等均是通过种内嫁接繁殖而成的,这些国外槭树优良品种系列均是在欧美特定的气候和环境条件下选育和嫁接繁殖的,注重观赏性、生长势、适应性,以及兼顾原产地原有主要病虫害的抗性等,但当初并没有考虑到对光肩星天牛和星天牛的抗性,因为这两种星天牛原产广泛分布于中国、韩国及日本等亚洲国家,是最近十多年来通过包装板材或活体植物传入欧美地区的。元宝槭又称平基槭、元宝枫,原产中国北方野生树种,多以次生林零散分布。高达8-10m,胸径80-180厘米。树冠阔圆形,树皮灰黄色至灰色,有纵裂条纹,小枝对生光滑无毛,1年生枝条淡赤褐色或绿色并带有绯红色,后呈灰色。单叶对生,掌状5裂,长5-10厘米,宽6-15厘米,全缘,先端渐尖,翅果。辽宁东部山区分布甚广,生于海拔400-1000米的疏林中。在华北海拔1000-1800米酸性土山区,常与白桦、山杨等混生,为第二层林木,或组成小片纯林。幼苗幼树耐荫性较强,大树耐侧方遮荫,在混交林中常为下层林木。根系发达,抗风力较强,喜深厚肥沃土壤,在酸性、中性、钙质土上均能生长。对二氧化硫、氟化氢等的抗性较强,具有较强的吸附粉尘能力。元宝槭为温带阳性树种,喜阳光充足的环境,但怕高温暴晒,稍耐荫。能抗-25摄氏度左右的低温、耐旱,忌水涝,生长较慢。树形优美,枝叶浓密,入秋后,颜色渐变红,红绿相映,甚为美观,是优良的园林绿化树种。欧洲和北美地区引种种植。元宝槭因长期生长在具有光肩星天牛、星天牛种群为害的环境中,已经和星天牛类害虫共同竞争、协同进化,对两种星天牛已经产生或形成具有明显的抗性或免疫力,两种星天牛基本上已经不为害或为害较轻。色木槭又称五角枫,广泛分布于中国东北、华北和长江流域各省,俄罗斯西伯利亚东部、蒙古、朝鲜和日本也有分布。生于海拔800-1500米的山坡或山谷疏林中。是北方秋天重要观叶树种,叶形秀丽,嫩叶红色,入秋变成橙黄或红色,可做园林绿化庭院树、行道树和风景林树种。色木槭主要变种有色木槭原变种、弯翘色木槭变种、大翘色木槭变种、岷山色木槭变种和三尖色木槭等众多变种。挪威槭原产欧洲,分布在挪威到瑞士的广大地区等,直立生长、树形美观,是世界上最好的园林树种之一,因其树荫浓密,是良好的行道树。树高9-12米,树冠卵圆形,枝条粗壮。早春开花,伞状花序黄绿色,叶前绽放。叶片宽大浓密,秋季叶片呈明黄色。长势强,易移栽,适应各种土壤,酸性、碱性或瘠薄的土壤均可,但喜疏松肥沃、排水良好的土壤。喜充足光照,耐部分遮荫。耐干旱、盐碱能力中等,能忍受空气污染。在干燥地区种植,需进行深浇水。较耐寒,能忍受干燥的气候条件,生长速度中等。树形美观,观赏性强,适应性强,是欧美地区非常流行的彩叶树种。适合我国东北南部、西北、华北、华东、华中地区,长江以南地区高温季节有蕉叶现象。挪威槭因长期生长在缺少光肩星天牛、星天牛种群为害的环境中,没有机会和星天牛类害虫共同竞争、协同进化,因而对两种星天牛没有任何的抗性或获得性免疫缺乏,经过两种星天牛入侵欧美和挪威槭引种到中国的实践均证明,挪威槭被两种星天牛为害极其严重,而且被害后通常导致很快死亡。我国各地引种和推广的挪威槭主要优良品种有:国王红Acerplatanoides‘CrimsonKing’,树冠圆形,叶色紫红,夏季能维持其色;红岗哨Acerplatanoides‘CrimsonSentry’,树冠柱形,枝叶紧密,生长速度较慢,叶色紫红;戴妃Acerplatanoides‘Deborah’,树冠圆形,生长势强,新叶红色,后逐渐变成绿色带棕色,秋季转变为橘黄色或褐色;骏马Acerplatanoides‘Drummondii’,花叶美丽;宝玉Acerplatanoides‘EmeraldQueen’,树冠圆形,生长速度快,树形挺拔,新叶带红色,后变成亮深绿色;状景Acerplatanoides‘Fairview’,树冠卵形,生长速度快,新叶红色,长大后变为绿色,秋天又变成金黄色;球星Acerplatanoides‘Globosam’,矮生,树冠球形,枝叶紧密;普林斯顿金Acerplatanoides‘PrincetonGold’,叶片金黄色;皇家红Acerplatanoides‘RoyalRed’,似国王红,树形紧密,但生长速度更慢;苏氏红Acerplatanoides‘Superform’,春季绿色,夏季深绿色。这些挪威槭优良品种引种和推广后,在中国的大地上普遍受到光肩星天牛和星天牛的攻击,被害十分严重,甚至引起成批成片死亡,运用惯常的化学防治、物理防治及人工捕捉等措施极其难以控制或控制效果很差。发明内容本发明主要解决的技术问题是提供一种元宝槭嫁接挪威槭优良品种系列,能够解决挪威槭获得性免疫缺失或高感光肩星天牛和星天牛的问题,提高挪威槭优良品种系列的抗虫性。为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种元宝槭嫁接挪威槭优良品种系列的途径,选择免疫或高抗光肩星天牛和星天牛的具有亲和性的中国的元宝槭作为砧木,和具有观赏性但获得性免疫缺失或高感星天牛类的挪威槭优良品种系列作为接穗,进行嫁接繁殖培育挪威槭优良品种系列。具体技术方案如下:一种挪威槭品种种间嫁接方法,包括如下步骤:1利用元宝槭种子播种,待元宝槭种子实生幼苗生长至二、三年生苗龄备用,或直接从有关苗圃购买二、三年生的同等规格的元宝槭幼苗备用;22-3月份从生长健壮的青壮成年挪威槭树上截取一、二年生的枝条,再从中截取生长发育饱满的叶芽枝段,枝段一般长度30-70cm,10-20℃下保存备用;33-4月份将挪威槭生长发育饱满的叶芽,运用插皮接法进行低位嫁接到上述备用的二、三年生的元宝槭幼苗的砧木上,单芽嫁接;4挪威槭品种种间嫁接幼苗的田间精心养护管理,确保挪威槭品种嫁接幼苗的正常健康生长发育即完成挪威槭品种种间嫁接。所述的挪威槭品种包括国王红、红岗哨、戴妃、骏马、宝玉、状景、球星、普林斯顿金、皇家红、苏氏红中的任意一种。所述的元宝槭可替换为色木槭以及杂种元宝槭。本发明的有益效果是:本发明通过元宝槭嫁接挪威槭优良品种,保持了挪威槭优良品种系列的观赏性、生长势、适应性,提高了挪威槭优良品种系列对光肩星天牛和星天牛的抗虫性,减少农药的使用量减轻污染而有利于生态环保。元宝槭与挪威槭亲缘关系较近而具有亲和性,经杂交的品种具体形状介于二者之间和秋色叶美丽等特点,在北美广泛应用,杂种元宝槭主要栽培品种有:挪威红‘NorwegianSunset’或‘Keithsform’,卵形树冠,枝条结构均匀,耐热、耐旱性强于母本,秋色叶橘红至红色;太平洋晚霞‘pacificSunset’或‘Warrenred’,圆形树冠,枝条向上伸展,秋色叶亮橘黄至红色。色木槭与元宝槭亲缘关系也较近,色木槭和挪威槭的亲缘关系也是较近的而具有亲和性。通过利用免疫或高抗两种星天牛的具有亲和性的元宝槭、色木槭等中国槭树作为砧木嫁接,可以提高挪威槭优良品种系列对两种星天牛的抗虫性,可以减轻两种星天牛对挪威槭优良品种系列的危害程度,有利于共同加强这些惯常的化学防治、物理防治和人工捕捉等措施的防治效果,可以减少农药的使用量减少环境污染而有利于生态环保。本发明的技术方案在嫁接时使接穗与砧木的形成层紧密结合,以确保接穗成活。嫁接既能保持接穗品种的优良性状,又能利用砧木的有利特性,达到早结果、增强抗寒性、抗旱性、抗病虫害的能力,还能经济利用繁殖材料、增加苗木数量。嫁接分枝接和芽接两大类,芽接的方式最普遍,选择向阳健壮枝条上的生长发育饱满的叶芽,带1厘米长叶柄作接芽,接好后用塑料带绑扎,随后要定期喷雾保湿,以提高成活率。本发明的技术方案采用芽接而非枝接的方式,虽然考虑到挪威槭和元宝槭等亲本双方的亲和力和优良性状,也注重嫁接繁殖的植株尤其对光肩星天牛和星天牛的抗虫性,芽接繁殖的植株对两种星天牛的抗虫性较高,嫁接成功率也可以提高。国王红、皇家红等挪威槭优良品种系列,挪威红、太平洋晚霞等杂种元宝槭,夕阳红、十月红等红花槭品种系列等基本上也是通过种内芽接繁殖而成的,同时,这种方式不但繁殖速度快,而且形成层结合更加紧密,长大后树干不易折断。具体实施方式表1和挪威槭具有亲和性的免疫或高抗星天牛类的中国槭树种类表2获得性免疫缺失或高感星天牛类的挪威槭优良品种系列注:ZGQ和NWQ分别代表中国槭和挪威槭。表1和挪威槭具有亲和性的免疫或高抗星天牛类的中国槭树种类的代号、中文名及拉丁名;表2获得性免疫缺失或高感星天牛类的挪威槭优良品种系列的代号、中文名及拉丁名。挪威槭品种种间嫁接在抗星天牛类上的应用:元宝槭嫁接挪威槭优良品种系列之一1、ZGQ1元宝槭作为砧木嫁接NWQ1国王红作为接穗2、ZGQ1元宝槭作为砧木嫁接NWQ2红岗哨作为接穗3、ZGQ1元宝槭作为砧木嫁接NWQ3戴妃作为接穗4、ZGQ1元宝槭作为砧木嫁接NWQ4骏马作为接穗5、ZGQ1元宝槭作为砧木嫁接NWQ5宝玉作为接穗6、ZGQ1元宝槭作为砧木嫁接NWQ6状景作为接穗7、ZGQ1元宝槭作为砧木嫁接NWQ7球星作为接穗8、ZGQ1元宝槭作为砧木嫁接NWQ8普林斯顿金作为接穗9、ZGQ1元宝槭作为砧木嫁接NWQ9皇家红作为接穗10、ZGQ1元宝槭作为砧木嫁接NWQ10苏氏红作为接穗挪威槭品种种间嫁接在抗星天牛类上的应用:元宝槭嫁接挪威槭优良品种系列之一:选择二、三年生的元宝槭实生幼苗作为砧木,选择生长健壮的青壮成年挪威槭优良品种国王红、红岗哨、戴妃、骏马、宝玉、状景、球星、普林斯顿金、皇家红、苏氏红作为接穗,分别和元宝槭通过芽接的嫁接繁殖方式,解决挪威槭优良品种系列获得性免疫缺失或高感光肩星天牛和星天牛的问题,提高挪威槭优良品种系列对两种星天牛的抗虫性,减少农药的使用量减少污染而有利于生态环保。挪威槭品种种间嫁接在抗星天牛类上的应用:元宝槭嫁接挪威槭优良品种系列之一的育种过程1、利用元宝槭种子播种,待元宝槭种子实生幼苗生长至二、三年生苗龄备用,或直接从有关苗圃购买二、三年生的同等规格的元宝槭幼苗备用;2、如大批量嫁接繁殖,早春提前从生长健壮的青壮成年红挪威槭优良品种国王红、红岗哨、戴妃、骏马、宝玉、状景、球星、普林斯顿金、皇家红、苏氏红等树上截取一、二年生的枝条,再从中截取着生生长发育饱满叶芽的枝段,枝段一般长度30-70cm,低温保存备用;如小批量嫁接繁殖,可现场截取嫁接,不必低温保存;3、春季将一种或多种挪威槭优良品种生长发育饱满的叶芽,运用插皮接法分别进行低位嫁接到上述备用的二、三年生的元宝槭幼苗的砧木上,单芽嫁接;4、挪威槭优良品种种间嫁接幼苗的田间精心养护管理,确保挪威槭优良品种嫁接幼苗的正常健康生长发育;5、挪威槭优良品种系列种间嫁接大苗在抗星天牛类的推广应用。挪威槭品种种间嫁接在抗星天牛类上的应用:元宝槭嫁接挪威槭优良品种系列之一,采用该生物育种的方式对抗星天牛类预期能达到的成效性效果:光肩星天牛、星天牛原产和广泛分布于中国、日本、韩国等亚洲国家,是林业、园林绿化的重要蛀干害虫,目前即将或已经成为世界性重要害虫,在欧盟及北美分别被列为头等的A1和A2号检疫对象。在长期的协同进化和对抗竞争中,中国的元宝槭和色木槭等槭树种类对光肩星天牛和星天牛等星天牛类已经产生了免疫或高抗的机制,而欧美的挪威槭则缺少这个和星天牛类长期的协同进化和对抗竞争过程,这些挪威槭优良品种因而对光肩星天牛和星天牛获得性免疫缺失或高感。因此利用元宝槭嫁接挪威槭优良品种系列的生物嫁接育种的方式,对抗星天牛类预期能达到的成效性效果主要有:种间嫁接繁殖的挪威槭优良品种系列的表现型和基因型,继续保持了挪威槭优良品种系列的观赏性、生长势、适应性等优良性状,同时提高了挪威槭优良品种系列对光肩星天牛和星天牛的免疫性或抗虫性,推广应用种间嫁接抗虫的挪威槭优良品种系列,加强了惯常的化学防治、物理防治等措施对两种星天牛的控制效果,减少农药的使用量,减轻环境污染而利于生态环保。元宝槭嫁接挪威槭优良品种系列的实施结果,国内的有关资料表明以地径2-3cm色木槭为砧木嫁接挪威槭国王红,采用插皮接法成活率达到71%,低位最适嫁接高度5-10cm,为国王红等挪威槭的优良品种系列的快速推广应用和在抗星天牛类上的应用提供了实践和理论支持。同时元宝槭、色木槭等可以作为国王红的嫁接砧木在生产上推广使用,其中以元宝枫的效果最好,在嫁接时间上,春季最好、秋季次之。根据上海地区2017年前6000余株北美槭树大苗引种时4-5年生的引种和推广后的生长及病虫害等多年研究结果,星天牛和光肩星天牛严重为害北美槭树,红花槭的2个品种株危害率均达100%,获得性免疫缺失两种星天牛;挪威槭的2个品种株危害率分别为41.5%和77.1%,高感两种星天牛;但杂种元宝槭的2个品种太平洋晚霞和挪威红株危害率分别仅为2.0%和8.5%,高抗甚至免疫两种星天牛,就是利用挪威槭和我国的元宝槭杂交选育而成的,表3。表3两种星天牛对北美槭树不同种及其品种的严重株为害率%,上海市园科院苗圃,2006上海市园林科学规划研究院等于2010-2017年利用色木槭原变种等中国槭树作为砧木嫁接繁殖挪威槭和杂种元宝槭部分优良品种嫁接幼苗累计20000余株。利用二、三年生色木槭原变种实生幼苗作为砧木嫁接挪威槭优良品种和杂种元宝槭品种的类似实施结果表明,首先色木槭原变种和挪威槭及杂种元宝槭的优良品种均具有亲和性,嫁接成功率分别可达60%、70%以及80%以上,其次两种星天牛对这些种间嫁接挪威槭和杂种元宝槭优良品种系列的株危害率总体上较低,表4,而且发生程度较轻便于控制。表4挪威槭及杂种元宝槭品种种间嫁接苗两种星天牛的株为害率概况%,上海,2010-2017
权利要求:1.一种挪威槭品种种间嫁接方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)利用元宝槭种子播种,待元宝槭种子实生幼苗生长至二、三年生苗龄备用,或直接从有关苗圃购买二、三年生的同等规格的元宝槭幼苗备用;(2)2-3月份从生长健壮的青壮成年挪威槭树上截取一、二年生的枝条,再从中截取生长发育饱满的叶芽枝段,10-20℃下保存备用;(3)3-4月份将挪威槭生长发育饱满的叶芽,运用插皮接法进行低位嫁接到上述备用的二、三年生的元宝槭幼苗的砧木上,单芽嫁接;(4)挪威槭品种种间嫁接幼苗的田间精心养护管理,确保挪威槭品种嫁接幼苗的正常健康生长发育即完成挪威槭品种种间嫁接。2.权利要求1所述的挪威槭品种种间嫁接方法,其特征在于,所述的挪威槭品种包括国王红、红岗哨、戴妃、骏马、宝玉、状景、球星、普林斯顿金、皇家红、苏氏红中的任意一种。3.权利要求1所述的挪威槭品种种间嫁接方法,其特征在于,所述的元宝槭可替换为色木槭以及杂种元宝槭。4.采用权利要求1-3任一项所述方法得到种间嫁接的挪威槭品种在抗天牛及抗肩星天牛上的应用。
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