周和達,呂秀立,黃軍華,尹麗娟,陳紹燦,余 剛
(1上海星源農業實驗場,上海 201708;2上海市園林科學規劃研究院,上海 200232;3上海城市困難立地綠化工程技術研究中心,上海 200232;4國家林業種質資源平臺上海子平臺,上海 200232;5福建省寧德市林業局,福建 355100;6陜西省西安植物園,西安 710061)
厚葉巖白菜無性繁殖技術研究
周和達1,呂秀立2,3,4*,黃軍華2,尹麗娟2,陳紹燦5,余 剛6**
(1上海星源農業實驗場,上海 201708;2上海市園林科學規劃研究院,上海 200232;3上海城市困難立地綠化工程技術研究中心,上海 200232;4國家林業種質資源平臺上海子平臺,上海 200232;5福建省寧德市林業局,福建 355100;6陜西省西安植物園,西安 710061)
對厚葉巖白菜一年生組培苗探索了分株苗生根和根莖扦插。結果表明:一年生組培苗的分株倍數可達5;用0.2 mg/L IBA浸泡分株苗基部20 s,生根率可達100%;帶頂芽或腋芽的根莖進行扦插,修切長為4 cm時成活率可達90%;在珍珠巖∶草炭土∶腐殖質=2∶1∶1的混合基質中,培育6個月即可成為商品苗。
厚葉巖白菜;根莖;扦插;分株;無性繁殖
厚葉巖白菜[Bergenia crassifolia(L.)Fritsch]為虎耳草科巖白菜屬多年生常綠草本,是同屬植物中形體較大種類,國內野生種僅見分布于新疆阿爾泰山海拔2 000 m以上灌木叢下的巖石縫隙中,極早春開花,葉片在冬季呈紫紅色,花葉俱美,觀賞價值高[1]。全草含有巖白菜素,藥材含量比較高,為治療呼吸系統疾病的特效藥[2-4]。自然結實率極低,實生苗很難在惡劣的環境下存活[5]。為保護和開發該野生資源,國內已有多家研究機構開展了厚葉巖白菜的離體培養研究[6-8],課題組于2012年建立了離體快繁技術體系,率先在國內實現了厚葉巖白菜的規模化生產,優質種苗已在新疆、河南、福建、浙江等地應用[9]。
近幾年試劑、基質等材料費和人工費持續高漲,組培苗價格較高,阻礙了后期的大面積推廣。為節約生產成本,又能為需求各方提供優質種苗,課題組就厚葉巖白菜組培苗進行了系統栽培[10],統計一年生組培苗的分株苗數,探索分株苗培養生根和根莖扦插兩種無性繁殖方式,使大面積人工栽培成為可能。本文報道階段研究結果。
試驗點地處福建省寧德市蕉城區西北部山區,年平均氣溫13.8℃,全年≥10℃有效積溫4 110℃,30℃≤氣溫≤35℃的天數為22 d。5—6月為梅雨季,占全年雨量的28.6%;7月份雨量減少;8—9月份臺風,降雨量占33%。試驗地集中連片,土壤主要為灰黃泥土,有機質含量1.75%—2.18%,全N含量0.11%—0.14%,速效P含量8.3 mg/kg,速效K含量95 mg/kg,肥力狀況中等。土壤pH 5.5—6.2,中性偏酸。
一試驗點位于蕉城區虎貝鎮新厝村,該試驗點海拔820 m,采用地膜覆蓋,株間距10 cm,溫室種植方式,種植一年后,種苗成活率95%(圖1-A—B)。
另一試驗點位于蕉城區石后鄉小嶺村,該處海拔450 m,采用露天種植方式,當地原土種植,土壤沒有改良,種植一年后,成活率達90%(圖1-C)。
兩處試驗點,分別隨機選取5處,每處挖取10棵(圖1-D),統計分株苗數。分別統計了全部分株苗數及基部至葉片最高點垂直距離超過5 cm的分株苗數。
1.3.1 梯度設計
選取高度超過5 cm的分株苗進行生根培養,保留1 cm的基部并修切平整。分別采用NAA和IBA處理,浸泡濃度設 0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L 5種;浸泡時間設 1 s、5 s、10 s、15 s、20 s、30 s 6種。
高度低于5 cm的芽苗,保留于原根莖上,進行扦插。根莖修切長度設1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、5 cm、6 cm 6種;扦插時間設1—12月不同月份。
1.3.2 培養條件
分株苗生根培養和根莖扦插培養時,都在溫室里進行,操作后澆透水,然后用塑料薄膜搭拱棚封閉保濕,適時加蓋草簾或遮陽網遮陰降溫,保持光照度在2 500 lx左右,12 h光照時間,棚內溫度為(25±2)℃。
統計數據時,每種處理調查20個,除特別說明外,每種處理重復3次。統計總分株苗數、5 cm高分株苗數、分株苗生根率、根莖扦插成活率。
根莖扦插成活率=成活數/扦插苗數,分株苗生根率=生根株數/分株苗數。
2.1.1 分株情況
種植在820 m處溫室地栽與種植在450 m處全光照地栽,兩種情況下一年生組培苗總分株倍數分別為4.98、5.10,差異不顯著;但苗高超過5 cm的分株倍數分別為2.94、3.26,差異顯著(表1)。450 m處種植的分株苗比820 m處數量略多,這與海拔較低溫度稍高,長勢略強有關(圖1-E)。

表1 不同種植地點種苗分株情況Table 1 Plant division of p lantlets on different p lanting sites
2.1.2 分株苗生根培養
不同激素及其不同濃度對分株苗生根的影響見表2。不管是采用NAA還是IBA處理,隨著激素濃度的升高,生根率隨之提高,當濃度為0.2 mg/L時,生根率達到最高,分別為65%、75%;之后生長素濃度升高,反而對生根有抑制效果,生根率下降。篩選IBA 0.2 mg/L為最佳處理濃度,與其他處理比較,差異顯著。

表2 不同生長激素及其濃度對分株苗生根的影響Table 2 Effects of grow th hormones and their concentrations on rooting of offshoot seed lings
采用0.2 mg/L IBA浸泡分株苗基部,觀察其在不同浸泡時間下的生根情況,結果顯示浸泡時間對生根率影響顯著。短時速浸,生根率不高;隨著浸泡時間的延長,生根率快速提高;浸泡時間為20 s時,生根率達最高100%(表3、圖1-F)。

表3 不同浸泡時間對分株苗生根的影響Table 3 Effect of soaking time on rooting of offshoot seed lings
綜合激素種類、濃度及浸泡時間,確定0.2 mg/L IBA浸泡20 s為最佳處理方式。
將根莖修切為不同長度,觀察根莖不同長度對扦插成活率的影響。結果顯示,當根莖長度為1 cm時,扦插成活率僅為15%;而當根莖長度達到4 cm及以上時,扦插成活率可以達到100%(圖1G—I)。帶頂芽或者腋芽的根莖扦插時取4 cm即可(表4)。

表4 根莖不同長度對扦插成活率的影響Table 4 Effect of rhizome length on survival rate of cuttings
取4 cm根莖于不同月份扦插,觀察扦插季節對成活率的影響。結果顯示:3—7月、9—11月,扦插成活率在90%以上,與其他月份比較,差異顯著;8月份成活率略低為85%;而在12月至明年的2月期間,成活率降低到55%(表5)。
基質為珍珠巖∶草炭土∶腐殖質=2∶1∶1的混合基質,種植前需澆透。緩苗前需補水,以當天蒸發完為佳;緩苗后采用干透澆透的模式,并適當延長光照。肥料按寶力豐∶銨鈣鎂=7∶3的比例混合,每月噴施兩次肥水,EC值控制在250—500μS/cm。每周施一遍殺菌藥,及時防治根蛆。養護至半年時,分株苗和根莖扦插苗根部形成土球,高度達10 cm,可作為成品苗發售。

表5 不同月份扦插對成活率的影響Table 5 Effect of cutting time on survival rate of cuttings

圖1 厚葉巖白菜無性繁殖技術Fig.1 Asexual propagation of Bergenia crassifolia(L.)Fritsch
對比寒冷干旱、生長期短、高海拔的原產地,厚葉巖白菜一棵母株在兩年內僅能產生一株分株苗,目前選擇的種植基地,除了生長量提高外,分株苗數也有所增加,這與海拔降低溫度提高,植物生長代謝加快,長勢旺盛有關。
根莖扦插時,隨著保留根莖長度的增加,成活率隨之提高,當長度為4 cm時,成活率可達100%,這與根莖積累營養多少緊密相關,為了降低種植成本提高藥材產量,根莖扦插時取4 cm即可。季節不同,根莖扦插成活率也有差異,8月份雨水比較多,根莖出現腐爛現象,影響成活率;而在冬季成活率更低,這與溫度低時根莖發新根慢有直接關系。
巖白菜分株或根莖扦插成本低,管理也較為簡單,由此形成了通過組培來生產前期母本苗,后期通過分株或根莖扦插繁殖的生產鏈條,為大規模種植開發提供了保障。
[1]仲江兵,托爾遜阿衣,黃艷.厚葉巖白菜的引種栽培試驗[J].新疆林業,2007(5):33-35.
[2]王繼良,何瑾,鄒澄,等.巖白菜素的研究進展[J].中國民族民間醫藥雜志,2006,83(6):321-324.
[3]王剛,麻兵繼.巖白菜素的研究概況[J].安徽中醫學院學報,2002,21(6):59-61.
[4]劉海周,孫海林,李文軍,等.巖白菜中巖白菜素的純化及提取工藝研究[J].云南中醫學院學報,2011,34(2):22-25.
[5]楊麗云,陳翠,湯王外,等.藥用植物巖白菜種子發芽特性研究[J].種子,2010,29(12):81-86.
[6]劉敏,郝秀英,徐琴,等.野生花卉厚葉巖白菜組織培養及再生體系的建立[J].安徽農業科學,2009,37(8):3455-3456,3462.
[7]彭紅衛,趙剛,權秋梅,等.巖白菜組培中POD活性的研究[J].西華師范大學學報(自然科學版),2011,32(3):227-230.
[8]朱軍,李曉瑾,賈曉光,等.新疆珍稀藥用植物厚葉巖白菜離體快繁研究[J].時珍國醫國藥,2012,23(9):2308-2309.
[9]呂秀立,沈烈英,王健,等.厚葉巖白菜組織培養技術[J].林業科技開發,2013,27(2):116-118.
[10]王景先.厚葉巖白菜引種栽培試驗初報[J].中國園藝文摘,2014(9):25-26.
Research on asexual propagation of Bergenia crassifolia(L.)Fritsch
ZHOU He-da1,LYU Xiu-li2,3,4*,HUANG Jun-hua2,YIN Li-juan2,CHEN Shao-can5,YU Gang6**
(1Shanghai Xingyuan Experimental Farm,Shanghai201708,China;2Shanghai Academy of Landscape Architecture and Planning,Shanghai200232,China;3Shanghai Engineering Research Center of Landscaping on Challenging Urban Sites,Shanghai200232,China;4National Forest Genetic Resources Platform at Shanghai,Shanghai200232,China;5Forestry Bureau of Ningde City,Fujian355100,China;6Xi’an Botanical Garden of Shaanxi Province,Xi’an710061,China)
One-year-old tissue-cultured plantlets of Bergenia crassifolia were cultured for rooting,and with their rhizomes an experiment of cutting propagation was carried out.The results showed that the one-year-old tissue-cultured plantlets could be up to 5-fold in plant division;When the offshoots’basal parts were soaked with 0.2 mg/L IBA for 20 seconds,their rooting rate could reach 100%;When the cut rhizome bore terminal buds or axillary buds and was 4 cm long,the cuttings’survival rate could reach 90%;The regenerated plants could become commodity seedlings after cultured for six months on the substrate mixed with pearlite,turfy soil and humus at a ratio of 2∶1∶1.
Bergenia crassifolia(L.)Fritsch;Rhizome;Cutting;Plant division;Asexual propagation
2016-12-14
上海市種業發展項目[滬農科種字(2015)第8號];陜西省科學院基礎應用與研究(2015k-13)
周和達(1966—),男,大專,農藝師,研究方向:農業生產。E-mail:1030142407@qq.com
*并列第一作者:呂秀立(1980—),女,碩士,綠化林業高級工程師,研究方向:林木遺傳育種。E-mail:tkdyun@163.com
**通信作者:余剛(1982—),男,碩士,助理研究員,主要從事植物生理學研究。E-mail:wolves1937@163.com
S682.19
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1000-3924(2017)06-073-05
程智強)