1.2.2 无性生殖
在自然生境下,刺五加无性繁殖的器官主要是其根茎。刺五加根茎大部分是水平分布的,大多在4-5厘米深处。在新生未木质化的部分可以见到明
显的鳞片。根茎常在先端形成新芽,其节间长度不等,节上有潜伏芽。刺五加无性系小株的产生有的是靠根茎顶端钻出地面形成新的幼苗;有的则是从根茎的潜伏芽发生钻出地面成为新苗。但潜伏芽的大部分并不能转化为无性系小株,这是因为刺五加根茎顶端优势较为明显,潜伏芽大都处于休眠状态。所以,刺五加的无性系小株主要是由根茎的尖端钻出土壤而成。一般是秋季形成嫩芽在地下越冬,次年春季钻出土面形成幼苗。只有在顶芽生长受阻或死亡时,根茎上的部分潜伏芽才转化为新的无性系小株(祝宁等,1988)。刺五加实生苗在达到有性生殖阶段之前,未见有根茎发生;而无性系分株在达到有性生殖阶段之前,基部根茎上的潜伏芽也未见萌动(刘林德等,1997)。
刘林德等(1997)通过观察并综合前人的结果,提出提高刺五加营养繁殖效率的两种途径:一是改善成年株的光照条件;二是人为切割。并且认为:刺五加总的营养繁殖效率是较低的,作为一种木本植物,虽在没有人为破坏的前提下,其种群数量不会急剧下降,但短时间内也难于大幅度提高,尤其是不能远距离开拓新的分布区域。
2. 无性繁殖和有性繁殖的关系
有性繁殖和无性繁殖构成了刺五加种群繁衍的基本手段,它们之间存在一定的关系。刘林德等(1997)认为,一方面,营养繁殖可能与植株对有性生殖的投入呈负相关。一般情况下,雌株对有性生殖的投入多于雄株(Armstrong et al.,1989;Gross et al.,1981)。对刺五加来说,长花丝植株产生花粉而无需结实,对有性生殖投入较少,每个无性系株数较多;短花丝植株(雌性)只负责结实而不产生花粉,对有性生殖投入较多,每个无性系株属较少;而中花丝植株既产生花粉有座果,对有性生殖投入更多,营养繁殖的效率可能更低。尽管不同年龄的无性系所含株数不同,具体数据也有待于深入调查研究,但有性生殖与营养繁殖之间的负相关趋势是比较明显的。另一方面,刺五加实生苗在达到有性生殖阶段之前,一般不进行营养繁殖;无性系分株在性成熟之前基部根茎上的潜伏芽常不萌动形成新的根茎,除非分株本身枯亡;光照条件好的林缘带的刺五加无性系在营养繁殖和有性生殖两方面都有较高的效率,而且营养繁殖的后果将是产生新的分株从而进一步增加无性系的开花结实总量。这些都说明二者在某种程度上是统一的。同时,后者也说明适宜的光照条件既有利于有性生殖进行,也有利于营养繁殖进行。
综上所述,刺五加是多年生次生林下植物,虽然有性生殖方面有其薄弱的地方,但在种群维系和扩增方面仍发挥着重要作用,它与营养繁殖相配合,在无外界干扰的情况下,将成为一种较兴盛的林下灌木。所以,刺五加目前的渐危状况完全是人类过度利用造成的。
3.刺五加的人工栽培
人工栽培是野生植物资源保护的最有效途径之一。根据刺五加生活环境的特点和其生物学特征,刺五加的人工栽培用种苗可以尝试从三个方面获得。
一是种子繁殖。刺五加种子有休眠特性,需变温层积处理才能打破休眠。臧润国等(1996)比较了果实直播,种子直播,变温层积处理后的种子直播三者的出苗率,分别是:6.23%,11.53%,80.80%,并且变温层积处理后的种子出苗时间大大缩短。
二是营养繁殖。臧润国等(1996)以刺五加根茎为材料,ABT浸泡处理,进行了埋藏和扦插试验。结果ABT浸泡埋藏的出苗率最高达60%。我们在2001-2002年冬季,以刺五加硬枝(多年生茎)为材料进行了扦插试验,结果出愈伤组织率为10%,生根率为7%。
三是植物组织培养技术在刺五加人工栽培中的应用。张喜春等(1996)对不同时节的刺五加茎尖进行植物组织培养,获得了生根的幼苗并移栽成活;桂耀林等(1990)通过刺五加种胚的组织培养获得胚状体,对胚状体进行人工包裹制成人工种子,在无菌条件下播种,可转化成为小植株。在人工胚乳中加入灭菌剂的人工种子,在土壤中可萌发形成完整植株。
但是,到目前为止刺五加的大面积人工栽培还没有获得成功,主要原因是野生刺五加在近期内仍能满足工业生产所需,野生刺五加的收购价还相当低,人工栽培得不到足够地重视,从而基础研究与生产应用相脱节。另外,到目前仍然没有形成一套适用于刺五加的成熟栽培技术,还需要进一步研究。
4. 小结
我们认为刺五加野生资源的保护和市场需求为刺五加规范化、规模化人工栽培提供了契机。现阶段应加大力度保护刺五加野生资源:采取行政措施,划区采挖,限量收购;同时,加强科普宣传,提高林区人民素质,使他们认清保护刺五加野生资源的重要性和紧迫性。加快和加大刺五加人工栽培的研究力度,运用现代生物技术、仿生境栽培、半野生栽培等,最终达到刺五加植物资源的可控性和可持续利用。