天麻種質(zhì)資源箭麻越冬貯藏條件探究

陸春云 黃明進* 邵先強 田德連 文玉朝 陳建軍

（1.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 貴州省藥用植物繁育與種植工程實驗室， 貴州貴陽550000； 2.德江縣中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展辦公室， 貴州德江565200； 3.貴州閑草堂醫(yī)藥科技有限公司， 貴州鎮(zhèn)遠557700； 4.德江縣綠通天麻發(fā)展有限公司， 貴州德江565200； 5.貴州省油菜研究所， 貴州貴陽550000）

天麻為蘭科植物天麻Gastrodia elataBl.的干燥塊莖，性平，味甘，歸肝經(jīng)，具有息風(fēng)止痙、平抑肝陽、祛風(fēng)通絡(luò)的功效［1］。現(xiàn)代研究表明，天麻含有天麻素、天麻多糖等有效成分，具有抗驚厥、神經(jīng)保護、心血管保護、改善記憶等作用［2］。天麻亦為蘭科真菌營養(yǎng)型多年生草本植物，需要與蜜環(huán)菌和萌發(fā)菌共生［3］。根據(jù)其發(fā)育階段的不同，將天麻地下塊莖分為米麻、小白麻、大白麻、箭麻。目前，隨著野生天麻資源的減少，人工栽培是獲得優(yōu)質(zhì)天麻的有效途徑。天麻的繁殖分為無性繁殖和有性繁殖。無性繁殖是以天麻小球莖作種麻的一種栽培繁殖法，操作簡單，米麻或白麻當(dāng)年即可長成箭麻，因此大部分地區(qū)均采用該方法栽培。但是，所用種麻長期多代繁殖，帶病毒植株逐年增多，引起品種退化和產(chǎn)量下降［4］。有性繁殖采用箭麻開花授粉后所結(jié)的種子來繁殖栽培，能有效防止天麻種質(zhì)退化［5］。在有性繁殖過程中，箭麻越冬貯藏是天麻種質(zhì)資源保存的一個重要環(huán)節(jié)，如越冬管理不善，常發(fā)生爛種，造成很大的經(jīng)濟損失。早期學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)采用室外畦栽和室內(nèi)箱貯的辦法貯存，可以使麻種完好無損，安全越冬［6］。張子麗［7］在對天麻粉貯藏性能的探究實驗中發(fā)現(xiàn)，貯藏時間對天麻粉的色差，水分量、浸出物、粗多糖、天麻素、對羥基苯甲醇的含有量有極顯著影響。天麻種質(zhì)資源箭麻在越冬過程中，對貯藏條件要求較為嚴(yán)格，需要有合適的水分、溫度和潔凈度，貯藏條件不合適，往往會造成箭麻腐爛、頂芽（鸚哥嘴） 受損、感染病菌，嚴(yán)重影響翌年開春天麻有性繁殖的花莖生長和蒴果種子產(chǎn)量與質(zhì)量。課題組對生產(chǎn)實踐中的天麻種質(zhì)資源箭麻越冬貯藏的方法進行走訪調(diào)查，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)天麻生產(chǎn)單位或藥農(nóng)采用河沙或鋸末為介質(zhì)進行越冬貯藏，越冬后箭麻的頂芽受損率、感菌率超過20%，造成種質(zhì)資源的極大浪費。而研究發(fā)現(xiàn)用人工調(diào)配的復(fù)蓋物貯藏天麻種麻，取得了安全貯藏的試驗效果［8］。對此，課題組以箭麻越冬后的抽苔率、頂芽受損率、感染雜菌率等性狀特征為指標(biāo)，探討5 種貯藏介質(zhì)（土壤、干燥水苔、鋸木屑、細砂和樹葉）、低溫及真空條件對箭麻越冬貯藏的影響，以期為天麻種質(zhì)資源越冬貯藏條件提供參考。

1 材料

鮮天麻于2012 年11 月采自貴州大方縣天麻試驗場，經(jīng)貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院趙致教授鑒定為蘭科植物天麻Gastrodia elataBl.的塊莖，標(biāo)本存于貴州大學(xué)中草藥栽培與鑒定教研室。采集樣品時均選取無損傷，頂芽完好，質(zhì)量150 g左右的新鮮箭麻。

貯藏介質(zhì)： 土壤（黑土壤，采集自貴州貴陽花溪高坡鄉(xiāng)灌木林下表層下2～3 cm）、干燥水苔（購自貴州獨山）、鋸木屑（馬尾松、杉木等加工后的粗末）、細砂（以松散石灰?guī)r機械破碎而成，俗稱刀口砂，其粒徑級配區(qū)處于粗砂級配區(qū)Ⅰ與中砂級配區(qū)Ⅱ之間）、樹葉（二球懸鈴木黃葉片，秋天掉落水泥地上后收集），5 種介質(zhì)均未作滅菌處理；101?4 型電熱鼓風(fēng)干燥箱（北京科偉永興儀器有限公司）；冰箱（普通家用）；真空收納袋（20 cm×25 cm）。

2 方法與結(jié)果

2.1 不同介質(zhì)對天麻箭麻越冬貯藏的影響

2.1.1 樣品處理 105 個新鮮箭麻樣品隨機分成5 組，每組21 個，分別貯藏于5 種介質(zhì)中，并放置于貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗大棚內(nèi)，定期進行箭麻性狀觀察。貯藏時先將各種貯藏介質(zhì)鋪撒在地面上，以10 cm 厚為宜，然后小心將箭麻單層擺上，再撒5 cm 厚介質(zhì)。

2.1.2 5 種貯藏介質(zhì)特征觀察 介質(zhì)含水量、介質(zhì)溫度以及透氣性是影響箭麻越冬貯藏的重要因素，觀察其特征，對選取合適的越冬貯藏介質(zhì)有重要意義。

2.1.2.1 介質(zhì)含水量及飽和含水量測定 介質(zhì)含水量指貯藏介質(zhì)烘干至恒定質(zhì)量后的失水量。采集介質(zhì)后及時稱定質(zhì)量m1，然后在鼓風(fēng)干燥箱中干燥至恒定質(zhì)量（土壤、細砂干燥溫度105 ℃；地衣、鋸木、樹葉干燥溫度55 ℃），取出冷卻30 min 后稱定質(zhì)量m2，將失去的水分量與取樣量之比，即介質(zhì)含水量＝ （m1-m2） ／m1×100%。飽和含水量指將介質(zhì)烘干至恒定質(zhì)量后的最大吸水量，以介質(zhì)達到飽和后的吸水量m1與最大吸水后介質(zhì)質(zhì)量m2的比值表示，即飽和含水量＝m1／m2×100%。結(jié)果見表1。

表1 介質(zhì)含水量及飽和含水量測定結(jié)果

2.1.2.2 貯藏過程中介質(zhì)溫度動態(tài)變化 將溫度計放置于介質(zhì)中部（5～6 cm 處），定期記錄各介質(zhì)的溫度及外環(huán)境溫度。箭麻越冬貯藏期為2012 年12 月1 日至2013 年3 月15 日，介質(zhì)和大棚內(nèi)的溫度變化見圖1。天麻抽苔開花期為2013 年3 月16 日至2013 年4 月28 日，介質(zhì)和大棚內(nèi)的溫度變化見圖2。

圖1 箭麻越冬貯藏期間溫度變化

圖2 天麻抽苔開花期間溫度變化

圖1～2 表明，天麻箭麻越冬貯藏期間，外環(huán)境的氣溫變化較大，不同介質(zhì)之間的溫度變化較為緩和，表明介質(zhì)能夠緩解外環(huán)境氣溫的較大變化，有效保護天麻箭麻不受極端天氣的影響。其中，以鋸木屑和水苔（或地衣類） 對天麻箭麻越冬期間外氣溫變化的調(diào)節(jié)作用要優(yōu)于其他介質(zhì)，1 月25 日后氣溫升高到25 ℃時，介質(zhì)溫度不高于18 ℃；12 月3 日氣溫接近0 ℃時，鋸木屑、水苔、土壤溫度不低于5 ℃，有效防止了天麻箭麻越冬過程中遭受凍害。天麻箭麻抽苔開花期間，土壤、木屑、水苔溫度提升又明顯優(yōu)于細砂和樹葉，保持到抽苔期間貯藏溫度到15～20 ℃，能有效促進箭麻抽苔。

2.1.3 越冬后箭麻抽苔率 箭麻越冬后，于翌年春天統(tǒng)計5 種介質(zhì)中箭麻的抽苔率、感染雜菌率、頂芽受損率，分析箭麻未抽苔的原因。感染雜菌率＝感染雜菌麻數(shù)／總麻數(shù)×100%；抽苔率＝抽苔麻數(shù)／總麻數(shù)×100%；頂芽受損率＝頂芽受損麻數(shù)／總麻數(shù)×100%。結(jié)果見表2。

表2 箭麻在不同介質(zhì)中越冬后的抽苔率、感染雜菌率和頂芽受損率統(tǒng)計（n＝21）

2.2 箭麻低溫與真空貯藏研究 分別將均勻一致、無損傷的200 個新鮮箭麻隨機分成2 組，一組放置于4 ℃的冰箱保鮮層；另一組裝入收納并抽真空，放置于貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗大棚內(nèi)常溫保存。翌年3 月中下旬，解除貯藏，檢查箭麻外觀形態(tài)特征，統(tǒng)計頂芽損壞程度，計算感染雜菌率，并將箭麻置于花盆泥土中，觀察抽苔時間、抽苔率、蒴果數(shù)量及種子質(zhì)量。結(jié)果見表3。

3 討論與結(jié)論

3.1 貯藏介質(zhì)對天麻種質(zhì)越冬貯藏的影響 表1 可知，各貯藏介質(zhì)對水的吸收能力差別很大，干燥水苔吸水能力最強（93.1%），其次是鋸木屑，細砂的吸水能力最差（17.8%）。另外，5 種介質(zhì)中，透氣性較好的是樹葉，其次是干燥水苔、鋸木屑、土壤，透氣性最差是細砂。圖1～2 表明，越冬貯藏期間，貯藏介質(zhì)溫度在10 ℃左右，最高不高于20 ℃；抽苔期間溫度在15～20 ℃之間，可見氣溫變化是促進天麻箭麻抽苔開花結(jié)果的重要因素。從不同介質(zhì)溫度變化看，各介質(zhì)溫度變化趨勢一致，均隨外環(huán)境溫度的變化而變化，但介質(zhì)溫度變化幅度比外環(huán)境溫度變化幅度要小，且低于外環(huán)境溫度，尤其是外環(huán)境溫度處于較高狀態(tài)下，表現(xiàn)更為明顯。表明貯藏介質(zhì)除了可以保濕外，還可以抵抗外環(huán)境溫度劇烈變化。

表3 箭麻低溫、真空貯藏越冬后各指標(biāo)測定結(jié)果（n＝100）

從表2 統(tǒng)計數(shù)據(jù)可初步判斷木屑和樹葉對天麻越冬后感染雜菌率較高，可能原因是木屑和樹葉帶菌率較高，且利于菌落的生長；樹葉和干燥水苔對頂芽的影響相對較小，以細砂為介質(zhì)，箭麻頂芽受損最多，可能是細砂通透性較差，不利于頂芽的生長。綜合各種影響因素，水苔、樹葉、土壤作為介質(zhì)越冬貯藏箭麻比使用木屑和細砂的效果好。箭麻越冬貯藏應(yīng)該選擇通透性強、保濕性好、不利于菌落生長的介質(zhì)，若貯藏前將介質(zhì)做滅菌處理，將會大大減小介質(zhì)中菌落對天麻的影響。

3.2 低溫與真空貯藏對天麻種質(zhì)越冬貯藏的影響 表3 顯示，冰箱保鮮層貯藏的箭麻抽苔率52%，而真空貯藏的抽苔率僅為7%，頂芽受損率高達80%以上，嚴(yán)重影響箭麻頂芽生長，給翌年天麻抽苔開花結(jié)實帶來損失。另外，從箭麻花莖抽苔觀察發(fā)現(xiàn)部分箭麻抽苔后的花莖非常短，大約在25 cm 左右，僅是正常花莖長的四分之一，而且蒴果也只有十幾粒左右，但部分蒴果較其他碩大，形態(tài)與正常花莖的蒴果有差異。因此，冰箱低溫和真空貯藏均不適宜用于天麻箭麻的越冬保存，但是通過相應(yīng)的貯藏處理，有可能篩選出新的天麻種質(zhì)資源用于天麻新品種的選育創(chuàng)新。真空貯藏且添加保鮮劑對天麻的保鮮效果最好，保鮮時間最長［9］。另外采用組織培養(yǎng)法保存的天麻，能夠長時間的保持一定的生長狀態(tài)，且可防止雜菌的感染［10］。采用PE20保鮮袋對天麻進行貯藏的保鮮效果最佳，有效地防止了天麻的失水萎蔫和腐爛［11］。

3.3 天麻越冬貯藏條件探討 要提高箭麻越冬后的質(zhì)量，減小腐爛率，增加抽苔率，保證花莖正常健康生長，開花結(jié)果多，種子飽滿，應(yīng)主要考慮以下幾個方面的因素： （1）選種麻時候應(yīng)注意挑選個大（每個150 g 左右或以上），肥大飽滿，麻身表面均勻光滑，頂芽完好粗壯無任何損傷，無病菌感染者。（2） 運輸過程中盡量減少劇烈震蕩，以避免箭麻頂芽和麻身受損，裝載時放置無菌的軟體介質(zhì)中。（3） 采挖后攤開1～2 d，待地表無明顯的水汽后，及時貯藏。冬季，在地面上保存麻種優(yōu)于在地道中［12］。通過1.5%殼寡糖浸泡可提高果實抗氧化防御系統(tǒng)的能力來延緩天麻衰老，保持其品質(zhì)良好［13］。（4） 貯藏介質(zhì)的選擇與處理，選擇無營養(yǎng)來源（避免滋生雜菌）、無污染、疏松透氣、不長時間積水的介質(zhì)，測定濕度（介質(zhì)含水量），保存介質(zhì)濕度在65%左右。（5） 貯藏室應(yīng)選擇通風(fēng)透氣，不潮濕，保溫，具有一定潔凈度的場所。（6） 貯藏介質(zhì)溫度一般控制在10～15 ℃，低于10 ℃或高于15 ℃均不利于箭麻的越冬貯藏，高于15 ℃，貯藏期間天麻頂芽會萌動。（7）從11 月下旬到翌年3 月中下旬，大約貯藏4～5個月時間，待3 月天氣回暖后，及時從介質(zhì)中移出，放置于育種室，等待抽苔開花結(jié)果。（8） 育種室應(yīng)選擇通風(fēng)透氣效果好，濕度相對穩(wěn)定，且控制一定的溫度，一般室內(nèi)溫度20 ℃左右，有利于花莖生長。育種室濕度最好控制在60%～70%，采用4 ℃冷藏的種子及新鮮種子進行播種有利于種子萌發(fā)［14?15］。降低天麻種子的含水量比降低貯藏溫度對天麻種子活力的保持更有效，且利用非穿透防凍保護劑進行天麻種子的低溫、超低溫長期有效保存是可行的。綜上所述，天麻箭麻越冬應(yīng)選擇合適的貯藏條件。