張佳寧,田茂琳,周祥云,任 莉
(1.甘肅省科學技術情報研究所,甘肅 蘭州730000;2.隴南師專農林技術學院,甘肅 隴南746000;3.文縣禾康生物科技有限公司,甘肅 隴南 746000)
瀕危名貴藥材白芨組培繁育技術研究
張佳寧1,田茂琳2,周祥云3,任 莉3
(1.甘肅省科學技術情報研究所,甘肅 蘭州730000;2.隴南師專農林技術學院,甘肅 隴南746000;3.文縣禾康生物科技有限公司,甘肅 隴南 746000)
白芨屬名貴瀕危中藥材,種子自然繁殖出苗率僅有萬分之一的機率,很多生產者在白芨繁育方面按照傳統方法進行,但由于傳統繁育方法的時間周期長,而且成苗比較困難。白芨組培苗在培養瓶中生根,?原球莖生長到一定的時候,可以再從基部產生出新的胚狀體,繼續發育成苗,當長到4~5cm高時,即可出瓶移植。組培繁育出有葉片的優質原球莖苗,可防止種子萌發生長過程中的退化,還可以縮短常態育苗的生產流程,這種技術的應用和生產推廣目前是先進的。
瀕危;名貴藥材;白芨;組培繁育;生產技術
白芨【Bletilla striata】為蘭科白芨屬植物,隴南有野生資源,藥用部分為圓球形的塊狀假鱗莖。藥理具有補肺止血、消腫生肌等功能,主治肺結核咳血、支氣管擴張咯血、胃潰瘍吐血、尿血、便血等癥,外用治外傷出血、燒燙傷、手足皸裂、褐斑等癥。白芨是中國傳統的名貴藥材和種質資源,具有很高的經濟醫藥價值,市場需求缺口大,如能大面積生產種植,才具有促進山區群眾脫貧致富奔小康的作用,并能滿足醫藥保健市場的需要。
歷史以來,白芨的繁殖方法主要是用種子自然入土繁殖,而利用組織培養繁育技術還處于初級階段,生產性離土脫毒組織繁育培養研究報道甚少。本研究以白芨的果莢種子為外植體材料,以瓊脂培養基誘導種胚發芽為研究目的在于提高發芽率,后期則重于芽苗的分離增殖與生根技術應用研究。經試驗,組培繁育技術業已成熟,可進入大規模批量生產。至此,建立隴南名貴中藥材生產組培種苗中心或繁育基地,終端給生產種植戶提供組培種苗和人員培訓,即能為山區人民群眾奔小康貢獻上科技服務的力量。
2.1 生產條件
生產地點在文縣尚德鎮田家壩村,條件為改良民居房屋,生物組培繁殖溫室為自建,設施、設備均是自購。無菌條件操作,溫濕度按照需要自調。
2.2 種質來源
白芨種苗為文縣當地小白芨、紫花三叉大白芨,經果園種植試驗后,選紫花三叉大白芨所結果莢作為所用種質。
2.3 培養基質
以瓊脂為主的基本培養基類型,配制生長調節劑及其不同的濃度配比,對紫花三叉大白芨進行組織培養,建立一套完整的外植體再生植株繁育體系。
3.1 選育確定出品種
從2013年9月起于至2015年10月,對白芨種苗進行采集引種大田試驗,經林果園種植試驗后,認為紫花三叉大白芨,生產性能高于文縣當地的小白芨,便選用紫花三叉大白芨所結果莢種子作為生產材料。
3.2 選用培養基配方
從2015年11月至2016年1月,此段時間主要是組培接種,使用基本通用培養基和一些常規方法組培,從試驗中總結出了組培種苗培養基配方、外植體消毒入基。
3.3 培養催生出芽苗
從2016年2月至2016年3月,在這一階段對所遇到的問題,進行浙江杭州專家學習咨詢,成功從試管基質中生出芽苗組織 (如圖1所示)。同時,在試驗過程中對比較瘦弱不利于組培擴繁的苗,實行了嚴格的檢查和清除,積累了批量組培苗生產應用的繁育技術經驗(如圖2所示)。

圖1 白芨組培單瓶苗

圖2 培養架上的群培苗
3.4 分離轉瓶促生根
從2016年4月至2016年5月,這一階段是重新配制營養基質,分離轉瓶擴大培養系數,對所遇到問題咨詢有關專家。組培試瓶基質中的芽苗,大部分能成功生出根基球莖(如圖3所示)組織,但也有極少部分生長不出球莖(如圖4所示)。

圖3 成功生出根基球莖的苗

圖4 沒有生出根基球莖的苗
4.5 煉苗去劣選優
在2016年6月份,為使試管苗移栽后適應自然環境,移栽前先揭開瓶蓋,放在室內自然光下煉苗一天時間,以提高小苗的抗性和適應性。從培養室的瓶管基質中移出有根莖的球狀芽苗 (如圖5所示),嚴格檢查清除比瘦弱苗、不利于繁育的無球莖之苗(如圖6所示),以防止不符合規范的苗投入生產。

圖5 移栽生長有球莖的優苗

圖6 淘汰無球莖的劣苗
4.6 移植入土馴化
從2016年7月至2016年8月,這一階段配備營養土,出瓶取苗時操作要細心。對取出瓶的苗要用清水洗凈培養基,不要拆斷根莖部和須根,然后置600~800倍多菌靈液浸泡根部3~5秒鐘,最好沾抹上草木灰植入培養土中。爾后,澆上定根水,置于陰涼環境,保持溫度在20~25℃,空氣濕度80%~90%;適當通風,促進生長發育如圖7、圖8所示)。待移栽小苗成活,新葉展開到3~5片、球莖膨大、須根伸長增多,再移栽到大田管理。

圖7 未及時分離不能生長球莖

圖8 老化錯時分離也不長出球莖
1)本實驗以紫花三叉大白芨所結果莢種子為試材,探索其組織培養、生長出球莖苗的形成規律和體系,并獲得到用于大田生產的組培苗,為種植戶提供上可靠的優良種苗以及種植技術。
2)采用健壯果莢的種子接種,實踐結果表明采取10月份成熟的種子作外植體進行接種,比未曾成熟的種子效果好,出苗率高達95%。而其它時間(7月和8月)采種,進行接種的出苗率分別為40%、52%。
3)種子作為外植體,消毒處理效果存在一定的差異,能夠表現出污染率的遞減趨勢。其次,分離不及時或錯過時節,組培苗會出現不生長球莖的后果,嚴重影響到苗子成功繁育的機率。
4)生產試驗研究表明,前期培養基適宜誘導萌發芽,后期培養基適宜誘導根基球狀組織生長。因此,兩個培養基配方是不一樣的,基質區別比較大。所以,不能夠用一種配方致始生根。
1)紫花三叉大白芨所結果莢種子離體培養報道較少,本研究采用種子獲取無菌苗后再用其分離擴繁獲得成功,練苗馴化入土培養有新突破。
2)組培繁育亦有生產缺陷,實踐過程中發現離體培養中存在的技術困難,主要是還有10%的芽苗球莖系數效果不明顯,成為導致組培繁育不容易達到100%快繁增殖目標。
3)白芨組織培養繁育技術是一個非常復雜的生理過程,受到諸多方面因素的影響,特別需要找到好的組織培養配方或不斷改變培養條件才能獲得成功。為了獲取白芨組培幼苗進入大田成苗,還需建立一套完整的組織培養撫育方案,繼續對大田移栽植株增產作進一步深入研究。
4)白芨組織培養技術體系的建立,對種苗快速繁殖和種質資源遺傳基礎擴大都具有十分重要的作用,能為下一步篩選和利用優良無性系奠定良好的基礎。因此,研究白芨組織培養更應該注重其培養條件內在的聯系,尋找出制約其部分植株不生球莖的關鍵因子。
5)文縣禾康生物科技有限公司、隴南師專農林技術學院聯合,建立形成密切的產、學、研實踐體系關系,專業從事白芨種植生產研究,在良種選育、組培快繁、規范性栽培方面取得了極大的進展。
6)課題響應國家服務“三農”的號召,以增加農民收入為目的,秉承“傳承中華醫藥文化,打造中國中藥品牌”的使命,注重項目高科技含量,加強技術引領,促進地方發展,造福一方百姓,使項目產生強有力的區域效應,為全面實施下一步計劃打下扎實的基礎。
[1] 白芨栽培技術,大眾醫藥網,2010.
[2] 白芨種植技術,大眾醫藥網,2011.
[3] 曹婧,李婷.白芨組培苗移栽馴化研究,內江師范學院 2015.
[4] 阿里巴巴.三叉紫花白芨組培技術,2016.
[5] 匯集全網.白芨組培苗種植技術,2016.
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