园艺专业教学设计园艺植物的繁殖—无性繁殖教学设计

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第五章园艺植物的繁殖教学设计

第二节无性繁殖教案
一、定义
利用植物营养器官（包括根、茎、叶等）的一部分，通过一定技术处理，促使细胞分裂和组织器官分化，形成一个新的完整的植株的繁殖方式称为无性繁殖（营养繁殖）。
二、优点
1.能长期保持母本的优良性状
2.可以缩短幼苗期，使植物提前开花结果
3.永久保持不产生有生活力种子的营养苗
缺点
1.通过多代营养繁殖，后代植株可能会感染病毒病，引起品种退化。
三、细胞学基础
植物体的每个细胞都包含生长发育所必需的全部基因；有丝分裂使后代细胞具有亲本细胞全部遗传物质。
四、无性繁殖的类型
(一)扦插繁殖
扦插是人为剪取植株的部分营养器官（如根、茎或叶），插入土壤或其它育苗基质（包括水、空气）中，在适宜的环境条件下培育成完整植株的技术。
　通过扦插所得的苗木称为扦插苗。
　扦插依植物材料的不同可分为：枝条扦插、根插、叶插。其？
中枝条扦插应用的最广，根插其次，叶插主要应用于某些花卉的繁殖。
1.枝条扦插
枝条扦插一年四季均可进行，但生产上主要集中于春季和夏秋季。
根据枝条的状态可分为硬枝扦插和绿枝扦插。春季扦插所用的枝条为休眠的一年生枝，夏秋季扦插所用的为当年生长的半木质化新梢，前者称为硬枝扦插，后者称为绿枝扦插。
（1）硬枝扦插
插条的选取：选阳光充足、生长健壮、长势较好的；徒长枝和细弱枝不能用；选择插条在休眠期进行（落叶后）
插入图片：葡萄插条选取图片3张。
插条的保存：
春季扦插用枝条：冬季剪好，置于冷凉、潮湿处，或用砂土（砂和锯末）埋，或埋于地里（上下方向与扦插时反，防发芽，促根。）
贮藏期间的温度应保持在1-5℃之间。
插入图片：插条保存图片。
露地扦插时间：每年3-4月，土壤温度已稳定于10℃以上，而枝条上的芽尚未开始萌动。
提问：硬枝扦插过早或过晚，对插条生根有何影响？（过早扦插，土温太低，不利于插条生根；过迟扦插，芽已经萌动，更不利于生根成活。）
枝条剪切：剪成10-15cm的枝段，每段含3-4个健康叶芽。枝段形态学基部剪成45º斜面，形态学上端在第一芽上部1cm部位剪平口。其目的：
①便于识别形态学上下端
②节部剪口大有利于生根
③下端斜口有利于枝条插入土中
④上端平面对手的刺激性小
插入图片：3张。
激素处理：NAA或IBA使用的浓度一般为1000mg/L。吲哚乙酸应用较少，因为它是植物的内源激素，植物体内都含有分解它的酶类，所以使用的效果往往不如人工合成的生长调节剂。激素处理5秒，平放于地上，水溶液蒸发后扦插。
苗床管理：适当控制土壤水分有利于插条生根。中午进行必要的遮荫或叶面喷水（雾）。
插床：插入图片3张。葡萄营养袋育苗。
（2）绿枝扦插
成活率高，生根时间短，是花卉繁殖应用最广的方法。应用于：冬青、月季、常绿杜鹃、茶花等。绿枝扦插时间：每年7-9月。
提问：绿枝扦插过早或过晚，对插条成活有何影响？（扦插时间不宜过早过迟，因为过早扦插，新梢成熟度低，贮藏养分少，不利于扦插成活；反之，气温下降不利于扦插苗地上部生长。）
优点：
①扦插期间土温较高，有利于不定根发生；
②本身是处于生长状态的枝条，带有叶片，过氧化物酶活性高，还可以合成碳水化合物、维生素、植物激素（如吲哚乙酸、多胺等）等生根必需物质，有利于发根；
③枝条木质化程度较低，有利于不定根突破枝皮向外生长。
缺点：夏秋季气温高，叶面蒸腾量大，枝段容易失水导致扦插失败。
具体做法是：
①剪去枝段上部分叶片，仅保留基部成熟度较高的2－3叶片叶柄或极少量的叶片组织；
②白天大部分时间内对扦插苗床进行遮荫处理，减少阳光直射，降低叶面温度；
③定时或不定时对叶片喷雾，增加空气湿度，防止叶片失水；
插入图片：茶叶扦插图片1张。
（3）带叶绿枝插
用于草本花卉：菊花、康乃馨。插条3-6英寸，顶部有叶片。温室全年可进行，室外夏秋进行。插条选健壮枝梢未木质化的部分。
插入图片：彩叶草扦插；菊花扦插。
2.根插法
用根作插穗的扦插法。花卉：荷包牡丹、宿根福禄考、蜡梅、凌霄、紫薇等。选母株茎基附近中等粗细的侧根，长5-10cm，扦插时可垂直或水平。
具体方法：
将根系上口剪平，下口斜剪，直立埋下土中，上口与地面平，并覆盖上1-2厘米厚的松土，或进行地膜覆盖，以保温保湿。待不定芽发生后，再揭开地膜，或进行移植。
插入图片：根系扦插1张。
3．叶插法
用叶片（全叶或部分叶片），用于自叶上能产生不定芽或不定根的园艺植物（非洲紫罗兰、秋海棠、大岩桐）
发根部位：叶柄、叶脉、叶缘，分为全叶插和片叶插：
全叶插
-以完整叶片为插条，与扦插基质密接，则会在叶缘、叶脉、叶柄处产生不定芽或不定根而形成新的小植株。全叶插又分为平置法和垂直法。
平置法：是在叶脉或叶缘处生根的类型用；
垂直法：是将叶柄插入插床的基质中，叶片直立，由叶柄的伤口处生根发芽。
插入图片：全叶插平置法1张；全叶插垂直法1张；燕子掌叶插1张；仙人掌茎插1张。
片叶插
将叶片分切为数块，分别进行扦插，每块叶片上形成不定芽，如蟆叶秋海棠、大岩桐、豆瓣绿和千岁兰等。
插入图片：虎尾兰片叶插。
4.影响扦插成活的因素
内部：
（1）不同物种之间扦插成活的难易程度是不一样的。葡萄、无花果、石榴、柠檬、菊花等茎段扦插生根容易，而板栗、核桃等枝条扦插生根相当难。
（2）枝条的生理状态影响到生根的难易。
①实生播种植株上采集枝条比无性繁殖植株上枝段扦插容易；
②植株基部直接萌发的枝条比上部枝生根容易；
③枝龄低的枝条容易生根；
④同一枝条上基部茎段比上部茎段生根容易。
（3）枝条的营养物质含量影响到扦插生根。因此应该在采条前加强母株的肥水管理，增加枝条的养分贮藏，以提高扦插成活率。
（4）不定根的发生与茎段中生长素、多胺等的含量有关，同时还与过氧化物酶活性以及酚类物质有关。
外部：
（1）温度：包括插床温度和空气温度，一般插床的温度要比空气温度稍高为宜。春季一般插床温度要低于气温，应采取措施提高基质温度。温带植物基质温度一般以15-20℃为宜，而热带、亚热带植物以20-25℃为宜。
（2）湿度：保持插床的湿度尤其重要。空气湿度接近100﹪，插床基质在透气的情况下保持湿润。
（3）氧气：插条生根需要在氧气充足的基质中，故应使基质疏松透气。
（4）光照：黑暗刺激生根，适当遮荫可以创造这一环境，又可减少水分的蒸发，但不宜过度。
（二）压条繁殖(Layering)
将母树枝条或根在不离开母体的情况下，将其压入土中或其他的湿润的基质中，使其在受压部位发出新根，然后将发根枝条剪离母树，获得新植株的方法。
优点：较易生根；适用于扦插难于生根的树种、品种。
缺点：繁殖系数低，对母株有伤害。
压条繁殖可以分为：
1．地面压条(Mound layering)
指将植物枝条压入潮湿的泥土中，诱导产生不定根，然后将枝条连根系一起剪离母体，从而成为一个独立的新植株。
地面压条根据枝条压入土中的方式不同，又分为直立压条和曲枝压条两种。
A.直立压条：又称培土压条，常用于苹果和梨的矮化砧木、石榴、栀子花等分蘖多、丛生性强的木本植物繁殖。
插入直立压条图片1张。
技术要领：
a)压条前一年春天，将母株定植于压条行中，并加强肥水管理，促进根系生长。
b)翌春萌芽前，将母株地上部平茬，仅留2-5cm短桩，促进隐芽和不定芽发生萌蘖。
c)当新梢长到15-20cm时，用疏松的园土覆盖于新梢基部，高7-10cm，宽约25cm，然后浇足水，保持土壤湿度，以诱导不定根发生。
d)当新梢长到40cm时，进行第二次培土，总高度达20cm左右，宽40cm，以后保持正常的肥水管理。
e)入冬后，先扒开土堆，将生根的萌蘖苗自基部剪断，成为一个独立的植株。
f)没有生根的蘖条留2-5cm短桩剪断，以便来年产生更多萌蘖，再行压条。
插入直立压条图片四张。
B.曲枝压条：一些蔓性植物的枝蔓以及灌木和乔木的近地表枝条可以被拉平并压入土壤中，其上的芽经刻芽后，受刺激萌发形成新梢，而埋入土中的部位可以形成不定根，然后与母株分离，形成一个新的独立植株。
根据曲枝方式的不同，可分为水平压条、普通压条、先端压条。
a)水平压条法：水平压条主要用于易生根且萌芽率高、成枝力强的蔓性植物。
插入水平压条图片1张。
b)普通曲枝压条（Simple Layering）：普通曲枝压条主要用于枝条离地面较近且易弯曲的树种繁殖。木兰、迎春、大叶黄杨、西洋樱桃等。
插入普通曲枝压条图片1张。
c)先端压条法(Tip layering)：主要用于黑莓、刺梅、迎春花等吸芽很少的物种繁殖。
先端压条时机必须恰当。压条不能过早或过晚，压条过早，新梢不能形成顶芽，即使生根也不能成为新植株；压条过晚，则根系生长较差，苗木质量不高。
生产上一般在每年夏季新梢顶端刚停止生长时进行。
插入先端压条图片1张。
d)连续压条（Compound layering）：春季进行。
适合茎较长的植物：葡萄。在茎上刻伤，并将刻伤部位压入土中。土层上部必需有至少1个芽。
插入连续压条图片1张。
e)壕沟压条（Trench Layering）
插入壕沟压条图片1张。
2.空中压条（Air layering）
空中压条又称为中国压条、高空压条，简称为高压。适用：主要用于我国南方常绿植物如柑橘、荔枝、龙眼、枇杷、油梨、树菠萝、桂花等的无性繁殖。
特点：成活率高，技术简易。
时期：空中压条在整个生长季节中均可进行，而以春季和雨季最多。
插入图片：空中压条的操作过程。
(三)分株繁殖
分株繁殖——是利用特殊营养器官来完成的，即人为地将植物体分生出来的幼植体(吸芽、珠芽、根蘖等)，或者植物营养器官的一部分(变态茎等)进行分离或分割，脱离母体而形成若干独立植株的办法。
分株繁殖一般用于能够产生根蘖、匍匐茎或吸芽的物种。
优点：繁殖的新植株，容易成活；成苗较快，繁殖简便；
缺点：繁殖系数低。
1.根蘖分株法
一些物种根系在自然条件或外界刺激下可以产生大量的不定芽。当这些不定芽发出新的枝条后，连同根系一起剪离母体，成为一个独立植株。这种繁殖方式称为根蘖繁殖，所产生的幼苗称为根蘖苗。适用：枣、山楂、树莓、樱桃、李、石榴、杜梨、山定子、海棠果、万年青等物种。
根蘖苗的遗传特性是否与母株相同？
如果产生根蘖苗的母株地上部与地下部遗传特性一致（无论是自根苗还是实生苗），那根蘖苗的遗传特性也与母株完全一致。如果母株是嫁接苗，那根蘖苗的遗传特性只与母株的砧木一致。
2.吸芽分株法(suckers)
吸芽——是某些植物根际或地上茎叶腋间自然发生的短缩、肥厚呈莲座状短枝。
吸芽的下部可自然生根，故可分离而成新株。菠萝的地上茎叶腋间能抽生吸芽。多浆植物中的凤梨科植物、芦荟、景天、拟石莲花等常在根际处着生吸芽。
插入图片：菠萝吸芽、芦荟吸芽
3.匍匐茎或走茎分株法(Stolons and runners)
由短缩的茎部或由叶轴的基部长出长蔓，蔓上有节，节部可以生根发芽，产生幼小植株，分离栽植即可成新植株。节间较长不贴地面的为走茎，如虎耳草、吊兰等。节间较短，横走地面的为匍匐茎，多见于草坪植物如狗牙根、野牛草等。草莓是典型的以匍匐茎繁殖的果树。
插入图片：草莓、吊兰
（四）特殊营养器官繁殖
一些园艺作物具有产生变态根（如块根）或变态茎（如鳞茎、球茎、根茎、块茎等）的特性，利用这些变态营养器官，可以培育出遗传特性一致的无性系后代幼苗。
1．块根繁殖：由根或不定根异常膨大成球或块状，贮藏大量养分、但不具备吸收功能，水分和养分的吸收靠须根系统。是一种真正的变态根，仅在茎端有芽，所以其发芽点在根颈处。如大丽花、花毛茛、独尾草、兔葵、甜薯。
插入图片：大丽花块根
2．块茎繁殖：地下茎膨大成不规则的块状或球状，表面无干膜状鳞片包被，也无生根的茎盘，根在其粗糙的表面多处发生，芽着生在茎节的部位。如仙客来、马蹄莲、大岩桐、球根秋海棠、白头翁、花叶芋、银莲花、晚香玉、马铃薯、菊芋。
插入图片：马铃薯块茎
3．根茎繁殖：地下茎增粗，在地表下呈水平状生长，外形似根，其上含有节和节间，茎节上着生侧芽和不定根。一般于春季发芽之前进行分植。如美人蕉、姜花、铃兰、红花酢浆草、水芋、香蕉、莲。
插入图片：姜、莲藕根状茎；虎尾兰的根状茎
4．球茎繁殖：地下茎短缩成实心圆形或扁圆形球状体，上有明显的横纹状茎节，且包被着1-2层干膜状鳞片，茎节上着生侧芽，根由球茎的底部发生。如唐菖蒲、番红花、小苍兰、草蒲鸢等。在生长期间随贮藏养分的耗尽而萎缩，但同时形成1至多个新球。
插入图片：唐菖蒲球茎
5．鳞茎繁殖：地下茎短缩成圆盘状的茎盘，叶片变成肥厚多汁的变形体鳞叶，贮存有淀粉、糖、蛋白质等养分。鳞叶着生在茎盘上，鳞叶之间形成腋芽，根由茎盘下部木质化的底盘周围发生。如水仙、郁金香、麝香兰、鳞茎鸢尾、百合、洋葱、大蒜。
插入图片：百合、水仙、洋葱鳞茎
珠芽——为某些植物所具有的特殊形式的芽，生于叶腋间。
插入图片：百合的卷丹。
零余子——是某些植物的生于花序中的特殊形式的芽，呈鳞茎状(如观赏葱类)或块茎状(如薯蓣类)。
珠芽及零余子脱离母株后自然落地即可生根。
（五）嫁接繁殖
1.嫁接的定义
嫁接就是人为地将一株植株上的茎或芽，接到另一植株（或自身）的适当部位（茎或根）上，两者愈合后长在一起，形成一株新植株的方法。
嫁接形成的植株由两部分组成，接上去的茎或芽称做接穗，承受接穗的部分称做砧木。表示方法为：砧木+接穗，或接穗/砧木
插入图片用来说明接穗和砧木。
2.嫁接苗的特点
--优良性状。
--适应性和抗逆性强。
--树体矮化或乔化。
--繁殖系数大，便于在生产上大面积推广种植。
3.嫁接的意义
1) 提高植株整体对环境的适应性。
2) 促使果树提早结果。
3) 改变树体生长特性，提早结果，增加产量，改善品质。
4) 使雌雄异株变成雌雄同株，或者一株多品种，从而减少人工授粉用工量。
5) 恢复植株生长，延长经济寿命。
6) 高接换种，有利于果树新品种推广利用。
7) 提高观赏植物的观赏价值。插入图片：量天尺上嫁接蟹爪兰
8) 在作物育种中，克服植物远缘杂交不亲和问题，将父本的柱头转接母本雌蕊上。
插入图片：茄子嫁接、仙人掌上嫁接令箭荷花、仙人掌嫁接
4.嫁接方法
嫁接按材料不同可分为：芽接、枝接、根接
讲授设计：以展示图片的方式，对比着进行讲解。
嫁接时期
从理论上说，在生长季都可以进行嫁接，但一般以春季和秋季为多。
芽接的时期：芽接可在春、夏、秋3季进行，但一般以夏秋芽接为主。落叶树在7-9月份;常绿树9-l1月份进行。
枝接的时期：一般在早春树液开始流动，芽尚未萌动时为宜。北方落叶树在3月下旬至5月上旬；南方落叶树在2-4月份。常绿树在早春发芽前及每次枝梢老熟后均可进行；北方落叶树在夏季也可用嫩枝进行枝接。
1)芽接：芽接6种类型：
①"T"字形芽接
嫁接过程大致可分为：切芽-切砧木-取芽-插入芽片-绑缚。同时注意将叶柄保留于外，以便在1-2周后检查嫁接成活率。一般地，若芽体新鲜，叶柄一触即落，说明已经嫁接成活；否则，说明未成活，需要补接。补接可以立即进行，但是若时机已不合适芽接，也可以在来春进行枝接。
②方块形芽接
③“I" 字形芽接
④嵌芽接
⑤带木质芽接
⑥插芽接法
用于草本园艺作物幼苗繁殖。选用与接穗粗细相同的竹签或其它器具在砧木顶端或下胚轴子叶节处(瓜类)，第一或第二片真叶上方叶腋处(茄果类)插一小孔，然后选择适当接穗，削成楔形，插入砧木孔中，使砧木与接穗紧密吻合，再用夹子固定。
2)枝接
①劈接
②切接
③舌接
④插皮接
⑤腹接
⑥靠接
⑦桥接
3）根接：插入图片根接法。
5.影响嫁接成活的因素
1）亲和性：砧穗之间的亲和性由其遗传性决定的。系统发育中亲缘关系越相近的砧穗组合，嫁接亲和性越好。同一品种内嫁接亲和力最高，其次为同属内和同科内。不同科之间植物嫁接难成活。
插入图片：嫁接亲和不良的表现、一株双茄、远缘嫁接
2）生理状态：砧木植株生理状态越活跃，嫁接口越容易愈合。接穗上芽相对静止有利于嫁接成活。
3）砧穗质量：接穗健壮充实、芽体饱满，同时砧木粗度应等于或大于接穗。
4）温度：主要影响到细胞分裂以及嫁接口愈合。嫁接应安排在温度合适的季节内进行。一般以20-25℃为宜。
5）湿度：三种湿度因素影响到嫁接成活。一是土壤湿度，主要影响到在砧木根系活动。二是大气湿度，空气保持较高湿度但又不出现阴雨绵绵的气候条件有利于嫁接成活。三是嫁接口湿度，这是嫁接成活的关键。利用塑料薄膜绑扎保湿，减少嫁接口水分丧失，是细胞分裂和接口愈合的前提。
6）光照：避光有利于薄壁细胞和愈伤组织的形成，促进成活。
7）嫁接技术：嫁接过程中，接口切削的平滑度、砧穗形成层的对齐程度以及嫁接速度等影响到嫁接成活。因而，要求嫁接工具锋利，用力得当，动作准确，操作熟练。技术：快（动作、刀）、平（削面）、准（砧穗形成层对齐）、紧（捆扎）、严（薄膜封口），五字原则。
8）嫁接苗的管理：
检查成活、解绑及补接：嫁接后7-15天，即可检查成活情况，芽接接芽新鲜，叶柄一触即落者为已经成活；枝接者需待接穗萌芽后有一定的生长量时才能确定是否成活。成活的要及时解除绑缚物，未成活的要在其上或下补接。
剪砧：夏末和秋季芽接的在翌春发芽前及时剪去芽接以上砧木，以促进芽接萌发，春季芽接的随即剪砧，夏季芽接的一般10天之后解绑剪砧。剪砧时，修枝剪的刀刃应迎向芽接的一面。在芽片上0.3-0.4cm处剪下。剪口向芽背面稍微倾斜，有利于剪口愈合和接芽萌发生长，但剪口不可过低，以防伤害接芽。
除萌蘖：剪砧后砧木基部会发生许多萌蘖，须及时除去，以免消耗水分和养分。
设立支柱：需将接穗用绳捆在立于其旁的支柱上，直至生长牢固为止。
A.温度管理：瓜类嫁接苗愈合的适宜温度为白天25-28℃，夜间16-20℃；茄果类白天25-26℃，夜间16-19℃，温度过低或过高均不利于接口愈合。
B.湿度管理：嫁接伤口愈合前，须常浇水，减少蒸发，使空气湿度保持在90%以上，待成活后再转入正常湿度管理。利用图片解释。
C.光照调控：嫁接后3-4天内需要全遮光处理。全遮光后应逐渐改为早晚见光，并随着愈合过程进行，不断增加光照时间。利用图片解释。
D.CO2与激素处：CO2的增加使幼苗光合作用增强，可以促进嫁接部位组织的融合。另外，嫁接口用一定浓度外源激素处理，也可明显地提高嫁接苗的成活率。