③发根与生态条件的关系 发根好坏,除插穗本身因素外,与生态条件(如气温、土壤温度和土壤水分状况等)也有密切的关系。
气温是发根的重要生态条件。气温高低影响水分代谢和物质代谢的程度与速度。在低温时插穗的生理活动受到抑制。一般茶树再生活动要求的最适温度为20~28oC。在高温、足水的条件下,呼吸旺盛,代谢进行快,愈伤组织形成迅速,发根良好,但在高温缺水情况下,发根则差。土温过高,细胞分裂快,呼吸剧烈,物质消耗大,对发根不利,如土温连续在35oC高温下,不但对发根有影响,而且会使地上部叶片受灼伤。
土壤水分对扦插成活率影响也很大,一般土壤含水在40%左右时,大部分枯死。扦插成活发根率随土壤含水的增加而提高。一般以土壤含水量80~90%时发根率和根的生长最好。
(3)插穗生根能力和生根所必需的营养物质
扦插时为了提高成活率,除应注意防止干旱和腐烂,还必须选用生根能力强的插穗,而且在适合生根的苗床条件下进行扦插,尽量缩短容易枯死的生根前的时间。但是,插穗的生根能力不仅因茶树品种的遗传特性而不同,即使同一品种,由于枝条部位、插穗年龄,剪穗时间等不同,其生根能力也有很大差别。
插穗生根首先要形成根原始体,然后发展成为根的组织,因此要求插穗具有较强的生活力,而且具备促进根原始体形成的物质,以及根组织的发育所必需的营养物质。
碳水化合物和氮素化合物,不仅是插穗生根和根生长所不可缺少的,而且也是插穗在生根之前维持其生存的重要能源。特别是碳水化合物中的糖类,更是生根所必需的主要营养物质。氮素化合物不仅关系着根原始体的形成,而且可以促进根和地上部的生长。
在应用氮素化合物促进生根时,有机态的氮素化合物比无机化合物的效果好,例如精氨酸对促进生根就很有效。一般而言,插穗本身的碳水化合物或氮素化合物含量已能满足生根的需要。在生根过程中,与其说是碳水化合物和氮素化合物含量不足,还不如说是两者的比例不当。一般认为,对碳水化合物含量来说,氮素化合物含量越低,即 C/N比越大时,生根越好。
三、茶树组织培养的生理基础
随着科学技术的进步,茶树繁殖方法并不限于种子或营养体,而且可用组织、细胞甚至原生质体进行培养成株。这是由于植物细胞具有全能性,即细胞携带着一套完整的基因组,在合适的培养条件下,具有产生完整植株的能力。这是体细胞在其生命周期中的基本特性。
具有全能性的细胞大体可分为三类:
①受精卵(即合于) 配子在减数分裂过程中经过联合和交换而发生分离,经过授精后形成合子,它们有巨大的发育潜力,可进一步发育成种子。这种材料的特点是在遗传上经过减数分裂交换和染色体随机分离,再经配子融合形成合子这样的两次基因重新组合。如果两个亲本是人工选定的优良组合,合子或幼胚离体培养经分化后的再生植株中,可能分离出多种优良类型作为育种的原始材料。
②发育中的分生组织细胞(包括幼嫩器官的细胞) 在发育的植株中,分生组织的细胞全能性保持得最好,如根、嫩茎、幼叶、花等许多器官中的细胞也均具有全能性。这些材料通过培养,可以获得与供体极为类似的大量茶树植株。
③雌雄配子及单倍体细胞 它们在基因组中成对的等位基因只剩下一份,因此其主要特点是基因表达充分。在此情况下显性的和隐性的基因均可充分显现,这对育种过程中的选择和淘汰是十分有利的,由它们形成的细胞无性系也是基因工程中理想的受体材料。
目前在茶树上已能利用叶子、子叶、嫩茎(带腋芽)、成熟胚、未成熟胚、子叶柄、花药等作为外植体,通过培养,诱导出完整植株。可以预料,细胞全能性的进一步开发和利用,可望创造出更多的茶树新品种,并为营养繁殖开拓更广阔的途径。