人工种植林，植树方法和种植植物的方法 背景技术
本发明涉及一种植物种植技术(例如植树技术)，特别涉及一种选择种植抗紫外线幼树等的技术以便可靠地获得诸如森林这样的能抗紫外线的植被。
近年来，人们开始重视地球上的紫外线问题。尤其是由于包围地球的平流层的臭氧层近年来受到破坏，外部的紫外线到达地球，并已确认紫外线对地球上的生物有不良影响。
例如，对于人体来说，已有报道由紫外线造成的伤害日益增加，并已证实皮肤癌的增加是由于紫外线辐射增加之故。紫外线造成的损害被认为是引起活性氧出现的原因。本发明人之一丹羽多年研究了活性氧引起的几种伤害的药理学、生物化学特性。
发明概述
紫外线伤害的传统研究主要是以紫外线对人体的影响为主题进行的，与此相对，本发明人的研究结果表明紫外线也对森林有很大伤害。
对森林的伤害公开最多地是酸雨的影响。例如，已报道在德国的Schwarzwald地区大面积受害区是酸雨引起的许多树迅速凋萎。工业燃烧产生的诸如含硫氧化物的酸性氧化物溶解在雨滴中导致酸雨。
本发明人考察了受害的国内森林，并重复研究了伤害表观，获得许多资料。
本发明人通过在几个地区内受害森林几个地方的重复调查，观测了受害的国内森林。在对观测结果进行详细研究后，本发明人认为除了酸雨可能还有其它的因素，因为在所观察的森林中发现这些因素与树凋萎的不正常现象关系极大。伤害可能是由于紫外线引起的，进一步的研究结果表明，紫外线是产生森林伤害的主因。
至今还没有人研究过紫外线对森林伤害作用。本发明人认为森林伤害状态是由于紫外线所致，必须要采取措施迅速地抑制这种森林伤害。由于臭氧层的减小在扩大且全球紫外线辐射在增加，所以，在引起森林伤害的几种因素中，当务之急是抑制紫外线引起的伤害。如果不采取针对这种伤害的措施，将来紫外线会引起全球森林树类的迅速凋萎，这预示着全球的森林将会全部消失。
本发明的目的是抑制紫外线对森林的伤害。
本发明的人工种植林特征在于：它是由种植有多倍体的树苗而形成的(日文称TASUSEI)，树苗染色体数是三倍体或四倍体。树苗是针叶树树苗。针叶树的树苗是选自日本雪松和日本柏树的树苗。树苗的染色体数是通过诸如育种和突变这样的增加染色体数的方式获得的。
本发明植树方法的特征在于包括步骤：选择具有多倍染色体的树苗并种植被选树苗。树苗染色体数是三倍或四倍体。树苗是针叶树树苗。针叶树的树苗是日本雪松或日本柏的树苗。树苗的染色体数是通过诸如育种和突变这样的增加染色体数的方式获得的。本发明的种植植物方法特征在于包括人工形成与由二倍体植物组成的植被相比明显抗紫外线的植被的步骤，该步骤通过选择种植其染色体数超过该物种固有的基本数的植物。
在本说明书中，“多倍体”(日文称作TASUSEI)是指那些通过把染色体总数加倍而具有三倍以上基本染色体的染色体，以及比该物种获得的基本数多或少1至几个的那些染色体。此外，应当注意植物中正常观测到的单倍体或二倍体不包括在前述“多倍体”限定的范围内。
优选实施形式描述
下面说明实施例的实施细节。
在本发明的人工种植林、植树方法和种植植物方法中所用的树苗是抗紫外线的(以下缩写成“抗UV”)。选择抗UV树苗造林，并且人工种植林具有抗紫外线的抗性。
在选择具有抗UV性树苗时，选择采用树苗获得的多倍体(TASUSEI)染色体标准物。这里的多倍体是指树苗具有多于三倍染色体的情况。
本发明人首次提出这种标准。具有多倍染色体的树抗紫外线比常见二倍体树明晃。在用抗UV树苗造林形成的人工种植林中，将会有效地抑制在二倍体染色体树中所观测的紫外线伤害的产生。这种不正常现象如树迅速凋萎、常绿树的树叶死亡、落叶树的树叶在非落叶季节脱落。这种不正常现象被认为是由紫外线引起的，并且这种现象能够被抑制。
为了在实施例中说明几种树种并确定本发明的效果，下面进行详细说明和讨论。
实施例
在该实施例中，采集如下(1)-(3)项植物叶并进行抗紫外线(抗UV)实验。
(1)稻
作为比较样品，使用稻叶。稻是众所周知抗紫外线的一种单子叶植物。本实验中所用的稻叶样品是生长在日本Tosashimizu市Kochi县Shikoku的。在Tosashimizu市的五个地方采集稻叶，用下述方法测定酶活性等。
(2)紫萁
实验用紫萁叶采自日本Tosashimizu自发生长的紫萁。众所周知紫萁是比其它树进化更早的一种蕨类。许多报告说明紫萁通过获得该物种多倍染色体而具有适应于环境条件的能力。
(3)诸如黑松等这样的裸子植物
作为对紫外线敏感的植物，实验中使用了裸子植物叶。在该实施例的表1-4中，KUROMATSU树(英文名称是日本黑松树)、SUGI树(英文名称是日本雪松)、HINOKI树(英文名称是日本柏)自发生长在日本的山中，采集其叶进行实验。从该地采集黑松、雪松和柏树叶样品并编号，参见表1-4。
黑松树(此后缩写为“对照黑松”)已知对普通紫外线敏感，黑松抗UV射线(此后缩写为“抗UV黑松”)，在表1中分别进行了记载，实验分析了SOD活性、GSH-Px活性和类脂过氧化物水平。
另外，对杂交和突变产生的三倍体物种及四倍体物种也进行了实验测定，结果参见表5和6。
表1比较抗UV日本黑松和对UV敏感日本黑松之间类脂过氧化物
水平、SOD和谷光甘肽过氧化酶(GSH-Px)活性 样品名 SOD活性 (单位/gr) GSH-Px活性 (单位/gr) 类脂过氧 化物水平 (n mol/gr)抗UV日本黑松 Nakamikata-73 391±46 0.0215±0.0032 18.0±2.1 Tosashimizu-63 225±29 0.0171±0.0021 16.7±2.0 Ooita-8 201±28 0.0269±0.0029 18.2±2.3 Ei-425 358±46 0.0190±0.0022 20.7±2.8 Tsuyasaki-50 461±73 0.0236±0.0035 22.2±3.3 Misaki-90 346±41 0.0230±0.0036 23.4±3.0 Namikata-73 456±59 0.0331±0.0052 22.0±3.7 Tanabe-54 367±44 0.0214±0.0027 20.5±2.8 Yasu-37 195±21 0.0236±0.0033 18.4±2.9 Yoshida-2 817±106 0.0246±0.0039 23.5±2.8 Sendai-290 245±31 0.0233±0.0039 19.9±2.7 Mitoyo-103 896±107 0.0276±0.0030 24.1±3.8 平均 423±56* 0.0237±0.0035 20.6±3.6对照，对UV敏感日本黑松 No.1 252±30 0.0177±0.0023 20.5±3.2 No.2 99±11 0.0142±0.0018 22.9±4.1 No.3 141±18 0.0198±0.0031 21.1±2.9 No.4 356±46 0.0206±0.0037 21.9±3.5 No.5 352±42 0.0198±0.0017 18.7±2.4 平均 240±37* 0.00184±0.0031 21.0±3.8*抗UV黑松与对UV敏感黑松之间P＜0.01
表2比较日本柏三倍体中类脂过氧化物水平、SOD和GSH-Px活性 样品名 多倍性 SOD 活性(单位/gr) GSH-Px 活性 (单位/gr) 类脂过氧化 物水平 (n mol/gr) 日 本 柏对照二倍体 B-4 2X 472±56 0.0180±0.0023 19.9±2.3 B-11 2X 614±73 0.0155±0.0020 21.3±2.9 B-13 2X 552±71 0.0019±0.0003 27.5±3.0 D-4 2X 874±104 0.0107±0.0016 26.4±3.9 D-9 2X 549±65 0.0028±0.0003 25.7±3.5 D-12 2X 683±88 - 28.8±3.7 D-14 2X 466±60 0.0077±0.0012 22.9±3.6 平均 601±46 0.0094±0.0002 24.6±4.1人工三倍体 A-8 3X 479±71 0.0123±0.0017 24.7±3.4 A-13 3X 543±70 0.0119±0.0015 27.8±3.6 A-24 3X 685±89 0.0014±0.0002 28.1±4.4 A-54 3X 505±70 0.0058±0.0008 22.7±3.1 A-58 3X 558±55 0.0079±0.0012 21.1±2.3 A-72 3X 674±74 - 19.1±2.4 A-77 3X 482±77 0.0065±0.0011 20.8±3.3 C-6 3X 559±61 0.0100±0.0012 21.5±2.5 C-22 3X 548±65 0.0126±0.0017 19.5±2.3 C-37 3X 580±69 0.0055±0.0008 22.2±2.8 C-50 3X 589±82 - 21.1±3.1 C-55 3X 577±75 - 20.9±2.7 C-60 3X 624±74 - 19.4±2.3 C-140 3X 646±83 0.0026±0.0004 19.9±2.7 C-225 3X 1005±120 21.1±2.1 平均 606±51 0.0076±0.0018 22.0±3.9
表3比较日本柏优势木中类脂过氧化物水平、SOD和GSH-Px活性 样品名多倍性 SOD 活性 (单位/gr) GSH-Px (单位/gr) 类脂过氧化 物水平 (n mol/gr)日本柏(优势木)二倍体 Aso-7 2X 459±55 0.0069±0.0009 24.4±2.9 Saeki-17 2X 423±54 0.0160±0.0020 21.2±2.7 Hiji-4 2X 544±76 0.0019±0.0002 23.5±2.5 Kusu-6 2X 459±59 0.0171±0.0027 20.7±2.4 Taketa-8 2X 655±85 0.0068±0.0009 24.0±2.6 平均 508±78 0.0097±0.0018 22.7±4.3 三倍体 Misoshi-4 3X 420±46 0.0136±0.0020 23.1±2.3 Fuji-2 3X 582±75 0.0106±0.0012 14.1±1.5 平均 501±76 0.0121±0.0026 18.6±4.1 四倍体 Sanko- Hinoki 4X 1902±190 0.0103±0.0012 21.5±3.4 Kiso-4X 4X 905±99 0.0058±0.0007 16.2±2.5 平均 1403±212 0.0081±0.0013 18.8±2.8
P＜0.001(日本柏优势木四倍体与日本柏二倍体或三倍体之间以及日本柏优势
木四倍体与日本柏优势木二倍体或三倍体之间)
表4比较日本雪松优势木、稻叶和紫萁的类脂过氧化物水平、
SOD和GSH-Px活性 样品名多倍 性 SOD 活性 (单位/gr) GSH-Px 活性 (单位/gr) 类脂过氧化 物水平 (n mol/gr) 日本 雪松 (优势 木) 二倍体 Naga-9 2X 12±1.4 0.0134±0.0021 4.6±0.5 Akita-1 2X 37±4.4 0.0096±0.0015 5.0±0.6 Saga-3 2X 21±2.5 0.0114±0.0018 3.1±0.5 Saeki-10 2X 52±6.7 0.0104±0.0015 4.1±0.5 Kunisaki -3 2X 26±2.8 0.0104±0.0017 4.5±0.7 Nishika- wa-2 2X 17±2.2 0.0093±0.0011 5.0±0.8 平均 27±3.8 § 0.0108±0.0019 4.3±0.6 三倍体 Ooi-5 3X 161±19 0.0141±0.0019 7.0±0.8 Kuji-30 3X 41±5.3 0.0092±0.0014 3.7± 0.4 Onta-2 3X 317±44 0.0150±0.0024 9.5± 1.1 Kyurin- 3X 3X 108±11 0.0182±0.0023 8.7± 1.1 Fujitsu- 28 3X 236±28 0.0158±0.0022 8.2± 1.2 Miyoshi- 10 3X 95±12 0.0109±0.0011 6.1± 0.8 Kuga-1 3X 59±8.2 0.0115±0.0013 8.0± 1.2 平均 145±23 0.0135±0.0021 7.3± 1.2 四倍体 Kanaga- wa-sugi 4X 3589±430 0.0176±0.0017 8.2± 0.9 Cr-38 4X 2684±295 0.0128±0.0020 9.3± 1.2 平均 3136±40 § 0.0152±0.0025 8.7± 1.3 稻叶 Tosashi- mizu 2941±352 1.3841±0.1522 71± 8.5 紫萁 Tosashi- mizu 1394±181 0.0889±0.0115 51± 8.1
P＜0.0001，日本雪松优势木四倍体与三倍体之间
§P＜0.00001，日本雪松优势木四倍体与二倍体之间
如表1所示，比较了抗紫外线(抗UV)日本黑松与紫外线敏感日本黑松(作对照)的SOD活性、谷光甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性以及类脂过氧化物水平。
在表2中比较了日本柏二倍体与三倍体的类脂过氧化物水平、SOD活性以及GSH-Px活性。
在表3中比较了日本柏优势木二倍体、三倍体和四倍体的SOD活性、GSH-Px活性和类脂过氧化物水平。
在表4中比较了日本雪松优势木二倍体、三倍体、四倍体以及稻叶和紫萁的SOD活性、GSH-Px活性、类脂过氧化物水平。用后述的表5和6列出表4的比较结果。
在后述的表5和6中比较了日本雪松和日本柏的二倍体、三倍体及四倍体的叶片提取物。如表5所示，在加样栏中，所用标记为：“x1”表示0.6gr/ml的样量，“x2”表示3.0gr/ml的样量，“x10”表示6.0gr/ml的样量。在表6中对比包括稻叶数据。
测定了(1)-(3)项中所述植物各自的酶活性和类脂过氧化物水平。测定酶活性的测试项目有：SOD活性、谷光甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和过氧化氢酶活性。所得结果参见表1-4。用平均值±SD的方式表示。另一方面，除了稻叶外，那些植物的过氧化氢酶的活性完全没有检测到，在表1-4中没有表示出其结果。
对类脂过氧化物水平的定量分析是用把二十二碳六烯酸转变成TBA反应物的TBA反应法测定的。
上述各植物的叶匀浆制备如下并用作样品。从(1)-(3)植物中采叶。把采集的叶子用研磨机制成粉末。把上述各植物的叶匀浆作为样品。对这些叶匀浆的制备如下：把粉末悬浮在95％的乙醇溶液用于进行类脂过氧化物形成实验，或悬浮在生理盐水进行类脂过氧化物形成实验以外的其他实验。两种情况下的浓度均为60mg/ml，把悬浮液进行超声处理(15W持续15秒)。
超声处理后，把溶液进行离心分离(在1300g的条件下)，如图1所示程序，离心分离后，把上清液分成两份，一份用于制备测定类脂过氧化物水平的样品，另一份用45μm过滤器过滤，一部分滤液用作SOD活性测定样品，剩余滤液用作过氧化氢酶和GSH-Px活性测定样品。
(SOD定量分析)
把上述制备的混合物加到0.2ml含有黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶的实验混合物中产生O2-，用分光光度计(贝克曼)测定光吸收在550nm处高铁细胞色素c(III型)降低量来确定产O2-量。
样品中SOD含量确定为降低细胞色素c 50％的降低量，1个单位的SOD用单位/mg蛋白质来表示。在这个分析中，样品本身并不只是抑制无O2-介导的细胞色素c反应，可能会有少量的细胞色素c被直接减少。
由于有这些因素，实际SOD量是用下列公式计算的：
单位＝{a-(b-c)}/(a/2)
这里，
a：单独添加黄嘌呤氧化酶所测得的吸收值；
b：在存在黄嘌呤氧化酶时叶匀浆中测得的吸收值；
c：在加入黄嘌呤氧化酶前单独添加叶匀浆测得的吸收值。
(过氧化氢酶活性实验)
过氧化氢酶活性是根据过氧化氢(H2O2)降低的速度进行测定的。用分光光度计在240nm下在叶匀浆存在下测定降低速度12-30秒。活性用下述公式表示：
K＝(2.3/18)Xlog(A1/A2)A1：在240nm条件下持续12秒测定的吸收值，测定混合物总体积为3.1ml，其中含有溶解在3ml、50mmol/L磷酸钾缓冲液中的10mmol/L的H2O2和0.1ml的叶匀浆；A2：上述测定混合物在240nm条件下持续30秒测定的吸收值。
在这个测定中，用作底物的过氧化氢可能是不稳定的，因此可用高硼酸钠取代底物过氧化氢。在这种情况下，把0.002-0.05ml的叶样溶液悬浮在2.8ml、0.05mol/L磷酸钾缓冲液(pH7.4)中，把该混合物在30℃预先温育5分钟。之后，向比色皿中温育过的混合物加入0.2N的高硼酸钠溶液开始反应。在220nm下记录数据2-3分钟。
(GSH-Px活性实验)
测定GSH-Px是用劳仑斯(Lawrence)-巴克(Burk)法结合谷光甘肽还原酶所至NADPH氧化进行的。NADPH的氧化力是在37℃用分光光度计测定的，其波长为340nm。
实验混合物的组成有：50mmol/L的磷酸钾缓冲液(pH7.0)、1mmol/L的乙二胺四乙酸、1mmol/L的NaN3、0.2mmol/L的NADPH、1mmol/L谷光甘肽、2个单位的谷光甘肽还原酶以及1.5mmol/L的氢过氧化枯烯或10mmol/L的叔丁基过氧化物溶液。
向上述混合物中加入叶匀浆使所得溶液体积为1.0ml。用这种方法测定的酶活性是用每分钟NADPH所氧化量来表示的。根据劳瑞(Lowry)法用单位/mg蛋白质表示活性。
(类脂过氧化物实验)
用94％的乙醇把聚不饱和脂肪酸4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸稀释200倍。把这种底物预先倒入试管，然后加入不同浓度的匀浆，用紫外线照射。在这个实验中，测试浓度为0.6、3.0和6.0mg/ml的匀浆。照射后，用荧光分光计分析该溶液测定TBA(硫代巴比土酸)量。在日立(Hitachi)F-2000荧光分光光度计仪器中设定波长515nm进行激发、553nm进行发射。
结果用平均数值±S.E.表示。把TBA物的量用作类脂过氧化物量。此外，用学生t-检验进行差异显著性分析。t-检验的结果表明两组间有显著差异。
(染色体倍体的鉴定)
用根尖细胞的细胞学分析或叶细胞的流式细胞计量分析测定上述树类的倍性。
表1-6的讨论如下：参见表1-4，稻叶和紫萁叶(参见表4)的SOD活性明显高于诸如日本黑松、日本雪松、日本柏这样的裸子植物的SOD活性。尤其是稻叶，GHS-Px高至1.384单位/g，SOD活性最高为2941单位/g。
如表4所示，稻叶的SOD活性比实验用各种树(日本雪松四倍体植株除外)的SOD活性都高，在某些情况下，最高的SOD活性比实验用各种普通树的活性高100倍。在表4中紫萁叶的SOD活性也高达1394单位/g。
对裸子植物的测验如表1(P＜0.01)所示，具有抗紫外线能力的日本黑松的SOD活性明显高于普通日本黑松的SOD活性。例如，具有抗紫外能力的日本黑松的SOD活性平均为413±56单位/g，而普通日本黑松的平均值为240±37单位/g。
从以上结果可以证实，具有抗紫外线能力的树其SOD活性高。这说明SOD活性的作用是防止紫外线伤害。
在表2、3中比较了三倍体树种与四倍体树种的SOD活性，特别是在各树中，四倍体树种的SOD活性高于三倍体树种的SOD活性。如表4所示，日本雪松(样品名Kamikawa雪松，Gr-38c)的优势木比普通树的SOD活性高很多。在这类日本雪松中，有四倍染色体的树的SOD活性明显增高。与此相比，二倍体和三倍体树的SOD活性增加不明显。
其次，至于类脂过氧化物水平，已证明带有少量树脂的雪松与其它树相比几乎没有形成类脂过氧化物的能力。
抗紫外线日本黑松与表中作对照的对紫外线敏感的普通日本黑松之间的GSH-Px活性没有差异(参见表1，P＞0.05)。这说明GSH-Px酶与紫外线抗性无关。
表5比较日本树2X、3X和4X中叶提取液SOD活性和类脂过氧化效果 样品 多倍体 SOD活性 (单位/gr) 类脂过氧化 平均 UV(-)对照45 UV(+)对照260 加样 ％对照 S-20 2X 133±15 x1*(0.6mgr/ml) 124.6±14.9 x5*(3.0mgr/ml) 73.3±9.5 x10*(6.0mgr/ml) 33,8±4.7 S-22 2X 149±17 x1 115.3±13.8 x5 71.4±9.2 x10 31.5±4.4 S-23 2X 421±54 x1 221.5±24.3 x5 137.9±17.9 x10 60.3±7.2 S-25 3X 629±81 x1 174.6±19.2 x5 112.5±14.6 x10 63.9±10.2 S-26 3X 2173±260 x1 82.7±10.7 x5 62.1±9.9 x10 43.6±5.2 S-28 3X 309±33 x1 150.6±24.0 x5 89.2±13.3 x10 41.9±6.7 S-30 4X 1382±193 x1 84.2±10.9 x5 62.3±8.7 x10 42.7±4.6 S-31 4X 1447±231 x1 79.4±10.3 x5 57.3±9.1 x10 37.1±5.1 S-32 4X 1096±164 x1 72.9±9.4 x5 61.4±7.9 x10 51.9±8.3 S-33 4X 1237±160 x1 71.6±12.1 x5 49.8±6.4 x10 38.4±6.1 S-34 4X 1645±213 x1 86.0±11.1 x5 64.1±9.6 x10 44.1±7.0 S-36 4X 1105±154 x1 140.1±15.4 x5 94.8±15.1 x10 53.7±6.9 S-38 4X 1046±135 x1 136.6±19.1 x5 111.6±15.6 x10 89.0±10.6*x1指以0.6gr/ml为单位，栏中“加样”指该单位的倍数表6比较日本树2X、3X和4X中叶提取液SOD活性和类脂过氧化效果
*x1指以0.6gr/ml为单位，栏中“加样”表示该单位的倍数
表5与6中明显可见，低浓度匀浆(如0.6mg/ml)加强了类脂过氧化物形成，高浓度匀浆抑制类脂过氧化物形成。
如表5和6所示，从四倍体树叶样品彼此间的比较明显可以看出，低浓度样中SOD活性高的样品其抑制效果较强，这说明SOD活性抑制细胞毒物类脂过氧化物的形成，这意味着SOD活性越高抑制类脂过氧化物形成的作用越强。
例如，表5中编号为S-26、-30、-32、-34、-36-38的日本雪松样品和表6中编号为H-6、-9、-10、-11的日本柏样品SOD活性高于1,000单位/g。其中有九种情况：与对照相比，加有低浓度(表示在表5中的x1栏)样液的编号为S-26、-30、-32、-34；H-6、-9、-10样品的类脂过氧化物形成都较低。
在稻叶样中，不管匀浆浓度低(参见表5的“x1栏”)或浓度高(参见表5的“x10栏”)，类脂过氧化物形成都受抑制。说明了SOD活性与GHS-Px活性及过氧化氢酶活性一样高。在测试的叶样中，稻叶表现出类脂过氧化物形成水平最高。稻叶以外的其它样品没有测出过氧化氢酶的活性，因此表中没有数据。
另一方面，众所周知，SOD活性越高抗氧化作用越强。SOD在去除活性氧方面起重要作用。
在考虑与活性氧有关的因素方面，紫外线的存在是不容忽视的。近年来，随着紫外线对地球辐射的增加臭氧层受到破坏。根据这种证据，已证实氧自由基明显增加。象人类一样，当树处于紫外线以及持续高浓度氧自由基中时，会迅速凋萎。
不过，根据本发明人的实验结果，抗紫外线树的SOD活性高。可以认为，树类利用其叶中所含诸如SOD这样的抗氧化剂可以防止受到环境伤害。至今，还没有树类利用树中的抗氧化剂自身防止环境伤害的报道，这是本发明人的新发现。
比较了普通松树与抗紫外线松树(此后简写为“抗UV”)的抗氧化能力。一般来说，已有响应于氧自由基而诱导GHS-px活性的报道。但是，在本发明人进行实验中，GHS-px活性的明显变化与SOD活性平行的结果是成立的。
对于过氧化氢酶来说，已有报道说明树中的氧自由基会诱导过氧化氢酶。但本实验中除了稻叶外没有发现过氧化氢酶。可以认为匀浆中的萜烯等抑制活化。
已知象超氧化酶这类酶一样，作为氧化剂的维生素C等低分子量物质在树中起主要作用。本发明人的实验没有研究低分子量化合物的抗氧化功能，而是进行了SOD活性实验。结果是在自身防止过量氧自由基方面，树叶中的SOD是一种强抗氧化酶。
根据上述讨论，从SOD活性与植物染色体关系来看，本发明人第一次发现有三倍体和四倍体的树尤其是四倍体树具有高的SOD活性。其他人还没有研究过SOD活性程度与树倍性的关系，上述本发明人所获得结果大大超出了估计。
根据SOD活性与染色体多倍性的关系，随着编码SOD染色体基因座的增加，SOD量增加。参考在例如人体上的证据可以认为这是肯定。已发现的唐氏综合症具有三条染色体(trysomy)，其中带有Cu、Zn-SOD基因座，这导致增加了50％的SOD量。
在本发明人的实验中，尽管分别在三倍体和四倍体树中发现增加了SOD活性，但没有证实促进了SOD本身的水平。这也就是说可能适合于考虑另一种解释，不过，在各个实验样品中还没有发现增加了SOD染色体基因座。
稻叶被认为是具有抗紫外光的能力，不仅发现其SOD活性比日本雪松、黑松和日本柏优势木的高，而且还表现出其GHS-Px活性比这些树的高。另外，在这些树类中几乎没有测到过氧化氢酶，但稻叶中表现出有可测出的水平。
即，在适应环境氧自由基和紫外线方面，由于树具有强酶活性能力，单子叶植物可以获得抗环境紫外线的高度适应性。例如，蕨类是比裸子植物和被子植物更原始的植物，众所周知，蕨类通过加倍其染色体数成多倍体可以获得较高的适应性。近年来在细菌中也有报道多倍体可以提高抵抗环境紊乱的适应性。
此外，如以上实验所述，具有抗紫外线特性的日本雪松、日本柏已被证实具有三倍和四倍染色体。甚至对紫外线敏感的裸子植物，加倍其染色体倍体提高其SOD活性，也能保护其本身，相应延长处于紫外线和氧自由基环境中的时间。这就是说这些物种具有一定的适应性。
另一方面，与普通黑松树相对，抗UV黑松树增加了SOD能保护自身，但与染色体的多倍性无关。也可以认为抗UV黑松树并不适于加倍其染色体变成多倍体的方法。总的来说，已知增加UV-B(B区紫外线分布于280nm-320nm)辐射与植物体等的氧化伤害无关联。黑松树适合这种假说。
有两种获得植物多倍染色体的方式：一种是自然或人工杂交，另一种是自然突变(如枝变类)或用秋水仙素处理的人工突变。
紫萁是一种蕨类，与裸子植物和被子植物相比，许多蕨类已经是多倍体。已知稻等单子叶植物具有抗紫外线性而黑松、日本雪松和日本柏没有。本发明人的实验表明，紫萁和稻叶两者表现出比其它树更强的SOD活性。如同本发明人所观察到的，裸子植物如黑松、日本雪松和日本柏等能通过加倍其具有SOD基因的染色体能起到适应现实环境的作用。
根据农田和花园的调研，可以肯定在绿茶、苹果、香蕉、郁金香、兰花等植物的改良领域中，许多情况下能用多倍体。但在传统的日本地雪松、日本柏等中，已发现多倍体物种生长得不如普通二倍体物种那样好。这种多倍体物种的价值根本没有引起森林工业的注意。
在日本雪松和日本柏的优势木中，本发明人利用细胞生物学研究找到了不育物种中自然三倍体物种。本发明人所得报道和结果表明只有日本雪松的41个克隆和日本柏优势木的2个克隆分别是三倍体物种。顺便说一下，“优势木”是生长特性表现良好的树种。
本发明人刻苦钻研，利用人工杂交技术培育三倍体物种，分别是在日本雪松和日本柏中在二倍体和四倍体物种间杂交进行培育的。本发明人已证实这种利用人工杂交育种得出的人工三倍体物种比二倍体物种生长得更好。
即，已证实人工杂交三倍体物种比普通三倍体物种生长得更好。这种结果可能有益于用多倍体育种日本雪松和日本柏。
另外，在类脂过氧化物实验中，具有高SOD活性的四倍体叶匀浆明显抑制了类脂过氧化物的形成。这种证据说明通过对树类染色体数目加倍可以自身防止紫外线所致氧自由基的伤害。
除了四倍体雪松外，具有比其它树的树脂少的日本雪松表现出较低的类脂过氧化物水平和较低的SOD活性。表2-4证实了这种结果。由于这种日本雪松具有少量树脂，很明显，形成类脂过氧化物估计会少。这意味着对低类脂过氧化物形成的处理、低SOD活性被认为已足够了。
即，可以认为日本雪松不必使用高SOD活性来处理低类脂过氧化物，因为雪松树并不产生大量类脂过氧化物。
根据本发明人研究，已证实在抵抗由近年来日益增加的臭氧层破坏所致有害氧自由基增加方面树能表现极好的适应性。蕨类，一种比裸子植物和被子植物进化更原始的植物，其抵抗不利环境紊乱的适应能力是通过加倍其染色体数目获得多倍体来实现的。
在日本雪松和日本柏等这些针叶植物中，与抗紫外线物种及非抗紫外线物种相比，发现其树苗通过加倍其染色体数目能获得抗紫外线特性。尤其是已发现三倍体和四倍体树具有这种倾向。
另一方面，尽管自然杂交的某些物种生长不良或变成不育型，但可以肯定人工杂交的某些物种获得了良好的生长特性。
即，对日本雪松、日本柏等可以采用加倍成多倍体获得适应性的方式。可以说人工杂交等产生多倍体后代是保护树类不受紫外线所致氧自由基日益增加伤害的有效方法。
本发明不必限于上述实施例，所有不偏离本发明主题的实施例均被认为在本发明的范围内。
例如，以上所说明的日本雪松、日本柏等针叶树类被解释为并且可以认为这也适用于阔叶树类。还可以认为适用于常绿树类、落叶树类。另一方面，根据加倍树的染色体数能使树获得抗紫外线能力的证据，尽管这个实验结果没有在日本黑松树中得出，但可能会有某些日本黑松树物种通过多倍体方法能获得抗紫外线能力，因为松树有许多种类。
可以认为，抗紫外线能力强的植物物种可以选自具有染色体倍体的标准。把被选植物种植在充足日光地区以保持抗紫外线能力强植物的生态条件，这种方法可以认为是对这种地区中植物生态环境的积极保护。
尽管上述说明集中在三倍体和四倍体上，但五倍体和六倍体染色体的这类多倍体树也会获得同样的效果。
在本发明的人工种植林中，显著抑制了紫外线导致的死树等伤害。因此，如果因臭氧层进一步被破坏导致地球上紫外线辐射大量增加，本发明的这种人工种植林仍然会被保存下来。利用本发明的植树方法，可以形成具有抗紫外线能力的人工种植林。