多花黄精组培育苗技术
多 花 黄 精 ( Polygonatum cyrtonema Hua) 别 称 九 华 黄 精 , 系百 合 科 黄 精 属 多 年 生 草 本 植 物 。 黄 精 以 根 状 茎 入 药 , 集 药 用 、食 用 、 观 赏 和 美 容 价 值 于 一 身 , 在 研 制 新 药 和 开 发 保 健 品 方 面具 有 广 阔 应 用 前 景。 多 花 黄 精 喜 生 于 缓 坡 、 杂 草 丛 或 林下 荫 地 , 种 质 资 源 分 布 较 广 。
九 华 山 地 区 所 产 多 花 黄 精 品 质 上 佳 , 有 着 悠 久 的 历 史 文化 渊 源 , “ 九 华 黄 精 ” 已 经 成 为 国 家 地 理 标 志 产 品 。 随 着 九 华山 旅 游 产 业 的 快 速 发 展 , 野 生 黄 精 因 市 场 需 求 量 增 加 而 遭 大量 采 挖 , 使 其 野 生 种 质 资 源 愈 来 愈 少 , 生 态 平 衡 受 到 破 坏 。 目前 , 当 地 人 工 栽 培 主 要 采 用 根 茎 进 行 无 性 繁 殖 , 但 该 方 法 繁 殖系 数 低 , 根 茎 用 种 量 大 , 既 提 高 了 成 本 , 又 限 制 了 多 花 黄 精 的种 植 规 模 , 且 多 代 根 茎 繁 殖 后 会 造 成 病 毒 的 积 累 和 种 质 的 退化。 因 而 , 利 用 植 物 组 织 培 养 技 术 建 立 多 花 黄 精 快 速 繁 殖体 系 是 生 产 黄 精 种 苗 的 有 效 途 径 。 目 前 , 多 华 黄 精 的 研 究 主要 集 中 在 其 成 分 测 定、 药 理 作 用、 育 苗 技 术以 及传 统 人 工 栽 培等 方 面 , 而 由 于 种 子 具 有 严 重 的 休 眠 特 性 ,关 于 种 子 组 织 培 养 方 面 的 研 究 内 容 鲜 见 报 道 。 本 试 验 主 要 研究 打 破 黄 精 种 子 休 眠 技 术 , 并 通 过 快 繁 培 养 扩 大 种 苗 规 模 , 进一 步 进 行 生 根 培 养 诱 导 生 根 , 最 后 炼 苗 完 成 植 株 再 生 全 过 程 ,旨 在 为 多 花 黄 精 种 苗 工 厂 化 生 产 提 供 科 学 依 据 , 实 现 短 期 内繁 殖 大 量 种 苗 的 目 的 。
1 材 料 与 方 法
1. 1 材 料
2013 年 10 月 13 日 在 安 徽 省 青 阳 县 陵 阳 镇 分 流 村 黄 精种 植 试 验 基 地 , 选 取 生 长 健 壮 、 无 病 虫 害 的 优 质 黄 精 单 株 , 收集 成 熟 的 果 实 。 果 实 使 用 塑 料 袋 密 封 发 酵 10 d 后 , 人 工 搓 洗出 种 子。
1. 2 方 法
1.2. 1 多 花 黄 精 种 子 休 眠 的 打 破 将 搓 洗 后 得 到 的 多 花 黄精 种 子 , 用 多 菌 灵 浸 泡 消 毒 8 h 后 , 再 用 不 同 的 激 素 组 合 浸 泡2 h 打 破 休 眠 , 设 以 下 处 理 : ( 1) 300 mg/ L GA 3 + 300 mg/ LKT; ( 2) 300 mg/ L GA 3 + 300 mg/ L ZT; ( 3) 300 mg/ L GA 3 +300 mg/ L 2 -ip; ( 4) 300 mg/ L GA 3 +300 mg/ L BA, 另 设 1 组 无 菌去 离 子 水 处 理 组 为 对 照 , 处 理 完 成 后 , 按 种 子 河 沙 体 积 比 1 ∶ 3 的比 例 混 匀 后 , 调 节 湿 度 至 30%,25 ℃条 件 下 催 芽 , 每 个 处 理 100粒 种 子 ,3 次 重 复 ,45 d 后 开 始 统 计 种 子 发 芽 率 和 污 染 率 。
1. 2. 2 组 培 种 芽 消 毒 催 芽 完 成 后 , 选 取 生 长 基 本 一 致 、 芽长 约 0. 5 cm 的 多 花 黄 精 种 芽 ( 图 2) 作 为 外 植 体 , 使 用 洗 洁 精溶 液 淘 洗 3 遍 , 流 水 冲 洗 4 h, 无 菌 条 件 下 分 别 使 用 以 下 方 法做 消 毒 处 理 : ( 1) 75% 乙 醇 30 s + 0. 1% 氯 化 汞 5 min; ( 2)75% 乙 醇 30 s + 0 1% 氯 化 汞 10 min; ( 3) 75% 乙 醇 30 s +0 1%氯 化 汞 15 min; ( 4) 75% 乙 醇 +0. 1% 氯 化 汞 5 min + 第2 天 重 复 处 理 1 次 ; ( 5) 75%乙 醇 +0. 1%氯 化 汞 10 min + 第 2天 重 复 处 理 1 次 。 消 毒 完 成 后 , 无 菌 水 洗 5 遍 。 接 种 于 MS培 养 基 中 , 每 个 处 理 100 粒 种 子 , 3 次 重 复 , 于 温 度 25 ℃、 16 h光 照 、 光 照 度 1 200 lx 条 件 下 培 养 , 7 d 后 统 计 污 染 率 , 同 时 进一 步 观 察 种 芽 生 长 情 况 ( 图 3) 。
1. 2. 3 快 繁 培 养 将 多 花 黄 精 芽 在 无 菌 条 件 下 接 种 入 各 预先 配 制 的 快 繁 培 养 基 中 , 快 繁 培 养 基 设 以 下 处 理 : ( 1) MS +0. 5 mg/ L BA + 0. 5 mg/ L NAA; ( 2) MS + 1 mg/ L BA +0. 5 mg/ L NAA; ( 3) MS + 2 mg/ L BA + 0. 5 mg/ L NAA; ( 4)MS +0. 2 mg/ L KT +0. 5 mg/ L NAA; ( 5) MS +0. 5 mg/ L KT +0. 5 mg/ L NAA; ( 6) MS + 1 mg/ L KT + 0. 5 mg/ L NAA; ( 7)MS +0. 2 mg/ L ZT +0. 5 mg/ L NAA; ( 8) MS +0. 5 mg/ L ZT +0. 5 mg/ L NAA; ( 9) MS +1 mg/ L ZT +0. 5 mg/ L NAA; 接 种 完成 后 , 放 入 温 度 25 ℃、 16 h 光 照 、 光 照 度 1 200 lx 条 件 下 培养 , 45 d 后 统 计 观 察 快 繁 情 况 。
1.2. 4 生 根 培 养 将 快 繁 后 的 无 菌 苗 分 株 , 转 接 入 预 先 配 制的 生 根 培 养 基 中 , 培 养 基 设 以 下 处 理 : ( 1) MS + 1 mg/ LNAA +0. 1% AC; ( 2) MS + 2 mg/ L NAA + 0. 1% AC; ( 3)MS +3 mg/ L NAA +0. 1% AC; ( 4) MS +1 mg/ L IBA +0. 1%AC; ( 5) MS +2 mg/ L IBA +0. 1% AC; ( 6) MS +3 mg/ L IBA +
0. 1% AC; ( 7) MS + 1 mg/ L BA + 2 mg/ L NAA + 0. 1% AC;( 8) MS + 1 mg/ L BA + 2 mg/ L IBA + 0. 1% AC; 放 入 温 度25 ℃、 16 h 光 照 、 光 照 度 1 200 lx 条 件 下 培 养 , 45 d 后 统 计 观察 生 根 情 况 ( 图 5) 。
1. 2. 5 炼 苗 待 无 菌 苗 在 瓶 中 完 成 生 根 , 打 开 瓶 盖 3 d, 使 无菌 苗 初 步 适 应 外 界 环 境 , 使 用 营 养 土 、 蛭 石 、 沙 不 同 的 比 例 配制 生 根 移 栽 基 质 , 将 无 菌 苗 洗 净 移 栽 入 基 质 中 , 每 天 喷 水 , 保持 足 够 湿 度 , 45 d 后 统 计 种 苗 存 活 情 况 ( 图 5) 。
2 结 果 与 分 析
2. 1 不 同 激 素 处 理 对 种 子 休 眠 的 影 响研 究 发 现 , 在 不 使 用 激 素 的 情 况 下 , 多 花 黄 精 种 子 的 发 芽率 很 低 , 只 有 约 9. 3%, 且 发 芽 时 间 长 , 发 芽 不 整 齐 ( 表 1) 。
这 说 明 多 花 黄 精 种 子 具 有 较 强 的 休 眠 性 , 因 而 自 然 条 件 下 多花 黄 精 种 子 无 法 用 于 大 量 繁 殖 种 苗 ; 不 同 浓 度 的 激 素 结 合GA 3 可 以 有 效 打 破 多 花 黄 精 种 子 的 休 眠 , 最 合 适 的 浓 度 为300 mg/ L GA 3 + 300 mg/ L 2 - ip 的 激 素 处 理 , 其 发 芽 率 达 到91. 7%, 基 本 完 成 了 对 种 子 休 眠 的 打 破 ( 表 1) 。
2. 2 种 芽 消 毒 方 式
研 究 发 现 , 氯 化 汞 处 理 时 间 从 5 min 提 高 到 15 min, 染 菌率 从 68. 6%降 低 到 9. 3%, 但 是 对 种 苗 的 毒 害 作 用 也 逐 渐 变大 , 单 独 处 理 的 效 果 并 不 理 想 。 而 使 用 低 剂 量 、 重 复 次 数 可 以减 少 对 种 苗 的 毒 害 作 用 , 使 用 75% 乙 醇 30 s + 0. 1% 氯 化 汞5 min + 第 2 天 重 复 的 处 理 , 可 以 使 种 苗 的 污 染 率 控 制 在11. 6%, 且 对 种 芽 伤 害 最 低 , 种 芽 在 4 d 后 就 可 变 绿 , 展 出 真叶 , 综 合 来 看 , 使 用 75%乙 醇 30 s +0. 1%氯 化 汞 5 min + 第 2天 重 复 是 较 为 合 适 的 消 毒 处 理 方 法。
2. 3 激 素 对 组 培 苗 快 繁 的 影 响
研 究 发 现 , 将 成 苗 的 黄 精 组 培 苗 转 接 入 不 同 的 快 繁 培 养基 中 后 , 黄 精 种 芽 组 培 苗 对 KT 和 ZT 较 敏 感 , 其 增 殖 系 数 要高 于 同 浓 度 的 BA, 但 会 出 现 大 量 畸 形 叶 , 即 使 使 用 浓 度 较 低仍 有 较 多 畸 形 叶 片 出 现 ( 表 3) 。 因 此 , 使 用 BA 要 比 KT 和ZT 更 适 用 于 多 花 黄 精 种 苗 , 结 合 增 殖 系 数 和 组 培 苗 生 长 情况 , 最 适 宜 的 快 繁 培 养 基 为 : S +1 mg/ L BA +0. 5 mg/ L NAA,此 时 可 以 达 到 较 好 的 增 殖 系 数 和 组 培 苗 正 常 的 生 长 。
2. 4 激 素 对 组 培 苗 生 根 的 影 响
将 快 繁 后 的 种 苗 分 株 接 入 不 同 的 生 根 培 养 基 中 后 发 现 ,NAA 对 多 花 黄 精 组 培 苗 生 根 效 果 要 好 于 IBA, 而 加 入 少 量 BA虽 然 对 老 叶 片 发 黄 有 一 定 抑 制 作 用 , 但 会 降 低 根 长 和 生 根 数( 表 4) 。 因 此 , 综 合 生 根 效 果 和 经 济 性 , 适 宜 的 生 根 配 方 为 :MS +2 mg/ L NAA +0. 1%AC, 在 此 配 方 下 的 生 根 数 达 到 5. 5条 , 根 长 达 到 4. 1 cm。
2. 5 移 栽 基 质 对 组 培 苗 炼 苗 的 影 响
选 取 生 根 基 本 一 致 的 组 培 苗 进 行 炼 苗 处 理 , 依 次 栽 种 入不 同 移 栽 基 质 , 发 现 沙 比 蛭 石 更 适 合 作 为 多 花 黄 精 炼 苗 基 质 ,而 同 时 加 入 沙 、 蛭 石 和 单 独 使 用 沙 对 种 苗 存 活 和 生 长 并 无 明显 差 距 ( 表 5) 。 因 此 , 结 合 植 株 存 活 率 和 经 济 性 , 在 大 规 模 炼苗 生 产 中 应 选 择 泥 炭 ∶ 沙 =2 ∶ 1 的 移 栽 基 质 配 方 , 存 活 率 达到 83%以 上 , 能 够 达 到 移 栽 种 植 多 花 黄 精 组 培 苗 的 要 求 。