烏天麻和紅天麻在臺(tái)州地區(qū)的開花習(xí)性及人工繁種試驗(yàn)

唐興國(guó)，王伯誠(chéng)，賴小芳，周 全

(1.臺(tái)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江臨海 317000；2.武漢生物工程學(xué)院，湖北武漢 430415)

烏天麻和紅天麻在臺(tái)州地區(qū)的開花習(xí)性及人工繁種試驗(yàn)

唐興國(guó)1，王伯誠(chéng)1，賴小芳1，周 全2

(1.臺(tái)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江臨海 317000；2.武漢生物工程學(xué)院，湖北武漢 430415)

[目的]觀察烏天麻和紅天麻在臺(tái)州當(dāng)?shù)氐拈_花習(xí)性。[方法]以烏天麻和紅天麻作為研究對(duì)象，考查2種天麻在臺(tái)州地區(qū)進(jìn)行有性繁殖期間的各項(xiàng)生物學(xué)特性，并開展了人工繁種試驗(yàn)。[結(jié)果]紅天麻種子和紅×烏雜交天麻種子在當(dāng)?shù)胤庇Ч@著優(yōu)于烏天麻種子及烏×紅雜交天麻種子，其中以紅天麻種子的種麻產(chǎn)量最高，可達(dá)6.97 kg/m2。[結(jié)論]該研究為在臺(tái)州當(dāng)?shù)赝茝V天麻有性繁殖技術(shù)提供參考。

烏天麻；紅天麻；雜交；開花習(xí)性；人工繁種；臺(tái)州地區(qū)

天麻(GastrodiaelataBl.)為蘭科(Orchidaceae)多年生草本植物，又名赤箭、定風(fēng)草、神草，其地下塊莖成熟后經(jīng)加工即為名貴中藥材——天麻[1]。天麻在我國(guó)已有2000多年的藥用歷史，《神農(nóng)本草經(jīng)》將之列為上品，有滋陰健體、延年益壽等功能。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明，天麻中含有的天麻素、天麻皂苷等成分能降低血壓和血脂，增強(qiáng)高級(jí)神經(jīng)中樞興奮過程，在治療老年冠心病、老年癡呆癥、中風(fēng)麻木、半身不遂等方面效果顯著[2]。天麻的應(yīng)用前景十分廣闊，但其生長(zhǎng)受環(huán)境條件的影響較大，在不同物候區(qū)其開花習(xí)性表現(xiàn)出較大的差異性。天麻的繁育技術(shù)曾長(zhǎng)期制約著天麻種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3-4]。自20世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)天麻種子萌發(fā)菌以來，逐步形成了較成熟的天麻有性繁殖栽培方法，即培育箭麻抽莖開花，進(jìn)行人工授粉，得種子并與萌發(fā)菌混合播種，萌發(fā)成苗，經(jīng)2年長(zhǎng)成商品箭麻[5]。為促進(jìn)天麻有性繁殖栽培法在當(dāng)?shù)氐耐茝V應(yīng)用，筆者以烏天麻和紅天麻作為研究對(duì)象，結(jié)合栽培地物候特征系統(tǒng)研究了臺(tái)州地區(qū)天麻的開花習(xí)性及人工繁種技術(shù)，以期為推動(dòng)當(dāng)?shù)靥炻楫a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 天麻母種。烏天麻，原產(chǎn)地云南省昭通市彝良縣；紅天麻，原產(chǎn)地湖北省宜昌市五峰土家族自治縣。

1.1.2 萌發(fā)菌種。春森1號(hào)石斛小菇，引自陜西省西鄉(xiāng)縣食用菌研究所； 天漢4號(hào)紫萁小菇，引自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)菌種實(shí)驗(yàn)中心。

1.1.3 蜜環(huán)菌種。農(nóng)源1號(hào)，引自湖北省宜昌市天麻研究所。

1.1.4 天麻種子。烏天麻種子，為同種烏天麻經(jīng)異花授粉所得種子；紅天麻種子，為同種紅天麻經(jīng)異花授粉所得種子；烏×紅天麻種子，以烏天麻為母本、紅天麻為父本經(jīng)雜交授粉所得種子；紅×烏天麻種子，以紅天麻為母本、烏天麻為父本經(jīng)雜交授粉所得種子。

1.2 方法

1.2.1 栽植管理。試驗(yàn)選用單重200 g以上、麻形完整、無皮外傷的箭麻為供試材料，栽植管理在散射光充足的室內(nèi)進(jìn)行，3月27日栽植，箱栽，栽植基質(zhì)為清潔無污染河沙，栽后保持基質(zhì)濕度50%～60%。

1.2.2 試驗(yàn)觀察。栽植后定期觀察花芽發(fā)育情況，從箭麻抽苔至蒴果成熟，動(dòng)態(tài)觀測(cè)花莖生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)和環(huán)境溫濕度變化；開花后48 h內(nèi)進(jìn)行人工授粉；蒴果成熟后及時(shí)采收，并測(cè)定單果產(chǎn)種量。

1.2.3 繁種試驗(yàn)。試驗(yàn)中收獲的天麻蒴果保留不超過24 h，及時(shí)將蒴果搗碎后與適量種子萌發(fā)菌種拌勻，25 ℃恒溫靜置培養(yǎng)，待氣生菌絲長(zhǎng)滿表面后進(jìn)行播種。試驗(yàn)主要探討4種天麻種子(烏天麻、紅天麻、烏×紅天麻、紅×烏天麻)和2種種子萌發(fā)菌種(春森1號(hào)、天漢4號(hào))的組合試驗(yàn)效果。播種后定期統(tǒng)計(jì)種子萌發(fā)情況，待次年采收后統(tǒng)計(jì)種麻產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 箭麻栽植后生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài) 前期觀察發(fā)現(xiàn)，在臺(tái)州當(dāng)?shù)刈匀粭l件下，紅天麻箭麻3月上旬開始萌芽，烏天麻直到4月初才有萌芽跡象。試驗(yàn)中為解決2種天麻花期不遇的問題，對(duì)供試紅天麻進(jìn)行了低溫冷藏[6-7]，控制溫度7～10 ℃，處理時(shí)間14 d，對(duì)供試烏天麻進(jìn)行了升溫催芽[6-7]，控制溫度20～22 ℃，處理時(shí)間21 d，于3月27日將2種天麻同步進(jìn)行栽植。

紅天麻生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)：4月4日大部分萌芽出土，4月15日平均苗高達(dá)10 cm，栽植至幼苗出土期間室溫變幅18.3～23.8 ℃，平均20.2 ℃；4月21— 27日始花，萌芽出土至始花17～23 d，室溫變幅18.5～24.6 ℃，平均21.4 ℃；5月3—7日終花，花期6～16 d，室溫變幅18.5～25.8 ℃，平均22.3 ℃；5月15—27日成熟，成熟前7 d室溫變幅22.0～26.0 ℃，平均24.2 ℃，授粉至蒴果成熟20～24 d，5月29日蒴果采收結(jié)束。花期植株最高達(dá)125 cm，平均株高113.9 cm。

烏天麻生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)：4月8日大部分萌芽出土，4月20日平均苗高達(dá)10 cm，栽植至幼苗出土期間室溫變幅18.3～24.1 ℃，平均20.7 ℃；4月24日—5月4日始花，萌芽出土至始花16～26 d，室溫變幅18.5～25.8 ℃，平均22.1 ℃；5月7—13日終花，花期9～19 d，室溫變幅18.7～25.9 ℃，平均22.7 ℃；5月16 日—6月2日成熟，成熟前7 d室溫變幅22.0～26.3 ℃，平均24.3 ℃，授粉至蒴果成熟19～24 d，6月3日蒴果采收結(jié)束。花期植株最高達(dá)146 cm，平均株高126.4 cm。

試驗(yàn)中觀察到隨著蒴果成熟果莢表面會(huì)出現(xiàn)縱向裂痕并逐漸加深，工作中應(yīng)在裂痕完全裂開前完成蒴果采收，以免種子逸散或種胚脫水影響后期萌發(fā)。

2.2 天麻花的結(jié)構(gòu)及人工授粉技術(shù) 天麻為雌雄同花，其花冠由花被和唇瓣組成，花冠內(nèi)裹花柱，其頂端有雄蕊，花藥被藥帽蓋住，下部是略顯凹陷的雌蕊柱頭，花冠以下是倒卵形的子房。天麻不能自花授粉，在自然界系靠體型瘦小的蘆蜂傳粉，授粉率極低，形成有效蒴果往往在10%以下，而人工授粉則可大幅度提高其產(chǎn)種量[8]。天麻人工授粉方法是待花開放后，用眼科鑷子或細(xì)竹針挑破唇瓣，此時(shí)就可看到藥帽，去掉藥帽，取其下面的花粉塊涂布到柱頭上，即可完成授粉。天麻的花是由下向上逐步開放的，因此需分批授粉。為保證授粉效果一般應(yīng)保證在花開后48 h內(nèi)完成授粉[9]。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，紅天麻單株開花數(shù)46～95朵，平均78朵；烏天麻單株開花數(shù)39～86朵，平均69朵。授粉后可觀察到，蒴果的發(fā)育表現(xiàn)為3種類型：一是絕大多數(shù)形成了子房膨大、豐碩、圓潤(rùn)、正常結(jié)籽的蒴果，鏡檢膨大果的種子，絕大多數(shù)有胚；二是略顯膨大果，其中部分種子有胚，但大部分種子胚未發(fā)育；三是未膨大瘦果，所含種子基本無胚[8]。后期采收種子時(shí)應(yīng)加以區(qū)別，重點(diǎn)采收膨大良好的蒴果，以提高種子質(zhì)量。

2.3 天麻產(chǎn)種量測(cè)定2.3.1 紅天麻。正常膨大的成熟蒴果單果產(chǎn)種數(shù)為10 023～31 272粒，平均21 742粒；平均單果重18.4 mg，平均每株可收獲膨大蒴果62個(gè)，據(jù)此計(jì)算平均每株可產(chǎn)種子1.14 g。2.3.2 烏天麻。正常膨大的成熟蒴果單果產(chǎn)種數(shù)為9 827～25 146粒，平均14 695粒；平均單果重14.7 mg，平均每株可收獲膨大蒴果54個(gè)，據(jù)此計(jì)算平均每株可產(chǎn)種子0.79 g。

2.4 天麻種子拌菌萌發(fā)及種植試驗(yàn) 開展有性繁殖試驗(yàn)當(dāng)年3月預(yù)先將種子萌發(fā)菌擴(kuò)繁成生產(chǎn)用樹葉菌種備用。當(dāng)年5月底6月初蒴果成熟后及時(shí)完成播種，定期統(tǒng)計(jì)種子萌發(fā)情況，次年3月統(tǒng)計(jì)種麻產(chǎn)量。結(jié)果表明，2種萌發(fā)菌在當(dāng)?shù)氐倪m應(yīng)性均較好，天麻種子接菌效率較高；4種天麻種子前期接菌和發(fā)育基本同步，但形成米麻之后，紅天麻生長(zhǎng)較快，90 d左右可觀察到形態(tài)完整的白頭麻，而烏天麻、烏×紅天麻和紅×烏天麻直到120 d左右才可觀察到完整的白頭麻。零代種麻產(chǎn)量以紅天麻和春森1號(hào)萌發(fā)菌的組合為最高，達(dá)7.52 kg/m2，而烏天麻和天漢4號(hào)萌發(fā)菌的組合為最低，僅為2.19 kg/m2(表1)。為了解試驗(yàn)中4種天麻種子和2種萌發(fā)菌對(duì)種麻產(chǎn)量的影響，特對(duì)相關(guān)結(jié)果進(jìn)行了方差分析和SSR檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，4種天麻種子間的差異均達(dá)到極顯著水平，2種萌發(fā)菌之間也表現(xiàn)出極顯著差異。

表1 天麻種子拌菌萌發(fā)試驗(yàn)

3 小結(jié)與討論

該試驗(yàn)初步揭示了原生環(huán)境差異較大的紅天麻和烏天麻在當(dāng)?shù)氐拈_花習(xí)性，并進(jìn)行了有性雜交及繁種試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，原生于較低海拔地區(qū)的紅天麻在當(dāng)?shù)鼗ㄆ谳^早，一般3月中下旬—4月初可自然抽苔開花，原生于較高海拔地區(qū)的烏天麻在當(dāng)?shù)鼗ㄆ谳^紅天麻晚20 d左右，而2種天麻的花期均不到20 d，自然條件下很難獲得兩者的雜交后代。通過人工控溫，調(diào)整兩者花期后可在當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)兩者有性雜交并獲得具備生活力的雜交種后代。種子萌發(fā)及種植試驗(yàn)結(jié)果表明，分別以紅天麻和烏天麻作為母本的2種雜交種在當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境適應(yīng)性均優(yōu)于烏天麻本身。但與適應(yīng)性更好的紅天麻相比，烏天麻具有更高的藥用價(jià)值，更具備開發(fā)潛力[5]。因此探索培育聚合了兩者優(yōu)勢(shì)的雜交種對(duì)推動(dòng)當(dāng)?shù)靥炻楫a(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

分別以紅天麻和烏天麻作為母本的2種雜交種在當(dāng)?shù)貐⒖嘉墨I(xiàn)

[1] 周昌華，韋會(huì)平.天麻栽培技術(shù)[M].修訂版.北京：金盾出版社，2004：1-2.

[2] 徐錦堂，冉硯珠.中國(guó)天麻栽培學(xué)[M].北京：北京醫(yī)科大學(xué)、中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社，1993:1-3.

[3] 蘭進(jìn)，徐錦堂，陳向東.天麻栽培技術(shù)百問百答[M].2版.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2009：3-5.

[4] 吳連舉，關(guān)一鳴，王英平.天麻標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)與加工利用一學(xué)就會(huì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013:2-4.

[5] 易思榮，肖波，黃婭，等.中藥材天麻的現(xiàn)代栽培技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)現(xiàn)代中藥，2013，15(8)：677-679.

[6] 張漢杰.長(zhǎng)白山區(qū)天麻雜交制種及栽培技術(shù)[J].吉林林業(yè)科技，2012，41(4)：49，56.

[7] 劉厚榮，胡文華.天麻雜交種兩法快繁新技術(shù)[J].食用菌，2005，27(3)：17.

[8] 李巨，李長(zhǎng)喜.天麻開花習(xí)性及繁種技術(shù)的試驗(yàn)觀察[J].食用菌，2008，30(4)：44-45.

[9] 周元，梁宗鎖，張躍進(jìn)，等.天麻開花及授粉特性研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005，33(3)：33-37.

Study on Flowering Habits and Artificial Propagation ofGastrodiaelataf.glaucaandGastrodiaelataf.elatain Taizhou Area

TANG Xing-guo,WANG Bo-cheng,LAI Xiao-fang et al

(Taizhou Academy of Agricultural Sciences, Linhai,Zhejiang 317000)

[Objective] The research aimed to observe the flowering habits ofG.elataf.glaucaandG.elataf.elatain Taizhou area.[Method]TakingG.elataf.glaucaandG.elataf.elataas research objects,the biological characteristics of two kinds ofG.elatain Taizhou area during sexual reproduction were studied and the artificial breeding experiment was carried out.[Result]The breeding effect ofG.elataf.elataseeds andG.elataf.elata×G.elataf.glaucaseeds in the local was significantly better thanG.elata. f.glaucaseeds andG.elata. f.glauca×G.elataf.elataseeds, and the yield ofG.elataf.elataseeds was the highest, up to 6.97 kg/m2.[Conclusion]This study will provide the reference for the promotion of sexual reproduction ofG.elatain Taizhou.

Gastrodiaelataf.glauca;Gastrodiaelataf.elata;Hybrid;Flowering habits;Artificial propagation; Taizhou area

臺(tái)州市市級(jí)科技資金項(xiàng)目(131KY23)。

唐興國(guó)(1979- )，男，湖北宜昌人，農(nóng)藝師，碩士，從事珍稀藥用植物與藥用菌的開發(fā)及應(yīng)用研究。

2016-11-21

S 567.23+9

A

0517-6611(2016)34-0123-02