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百里香研究进展

2012-01-26曾凡景卢珊珊赵惠恩

中国野生植物资源 2012年2期
关键词:百里香生根培养基

杨 恒,曾凡景,郭 甜,卢珊珊,孙 健,赵惠恩

(北京林业大学园林学院,国家花卉工程技术研究中心,北京100083)

1 百里香简介

百里香为唇形科(Labiatae)百里香属植物(Thymus)的统称,因其植株在花期具强烈芳香气味而得名[1]。百里香属植物在全世界约有450余种,我国现发现有15个种、2个变种。

1.1 生物学特性

百里香属植物为多年生小灌木或半灌木,全株有浓郁芳香。根为轴根型,根颈短,主根不发达,侧根发达,且容易交错成网状[2-3];叶片细小,对生,背面密布腺点或无腺点;轮伞花序紧密排成头状花序或疏松排成穗状花序;花萼管状钟形或狭钟形,二唇形,上唇3裂,下唇2裂;花期5~9月;种子极小,无胚乳或少胚乳,发芽率低,种子寿命3年左右[4]。

1.2 起源和栽培历史

百里香最早起源于地中海地区[5],最早可以追溯到波斯国的早期,当时主要用于园艺观赏,后来逐渐开始被欧洲人应用于食物的烹制。百里香现代规模化栽培的历史并不长,仅有将近20年的时间。欧洲在百里香的人工栽培和开发利用方面均走在了世界的前面,获得了可观的经济效益。目前,我国许多地区也已经开始尝试引种国外的百里香,但进展缓慢。

1.3 自然分布地区

百里香自然分布区在东半球的欧亚大陆草原区,包括非洲北部、欧洲和亚洲温带地区,在分布区常呈成片生长,盛花期颇具观赏性。我国境内的百里香主要分布于西北、华北和东北的干旱半干旱荒漠草地、河岸及丘陵山区[6],在内蒙古、甘肃、陕西、青海、宁夏、新疆、山西、河北、北京等地区均有发现[7]。

1.4 应用价值

百里香一直以来被作为精油原料广泛使用,较少用于园林绿化中,但具有很大的潜在园林价值。其株型小巧,气味芬香,花开浓密,可作盆栽和花坛花卉;蔓地匍匐,大面积栽植整齐均一,自然美观,起伏有致,线条柔和,可作观赏性草坪和地被植物;喜光,耐干旱瘠薄,抗强风,可应用于屋顶绿化,同时可作为生态修复地被。

2 百里香优良的生态学特性

2.1 百里香对生态环境的要求

土壤。百里香根系发达,母株根长超过匍匐茎,细根如网,匍匐茎随处生根,对土壤的要求不高,在十分干旱的流沙阳坡、风化的砂岩上均可正常生长,但在排水良好的石灰质土壤中生长最好,不耐水湿。耐盐碱,据调查,中国野生百里香生长的土壤pH值一般在8~9之间。

水分。由于百里香具有叶厚、带肉质的特性,对栽培基质不要求太多的水分,但研究得出低于50%的土壤含水量不利于百里香生长。

温度。百里香适合生长的温度是20~25℃,在高温高湿的夏季生长会变缓,这时候应适当遮荫,并停止施肥,避免根系腐烂[8]。

光照。百里香是阳性植物,喜光也稍耐荫,多成片生长于向阳的沙质土的山坡,干燥或湿润的环境均能生长,但在干燥的沙土阳坡上散生或混生于草灌中,未成优势种,在湿度稍好的沙石坡、沙沟中则往往呈独立群落,呈现群体优势[9],而且其它杂草较难侵入[10]。野外生长的百里香于早春2、3月即返青吐绿,整个夏季绿叶青翠,盛开紫色的小花,深秋叶子变为紫红,颇具特色,至12月降雪,仍可见紫色的小叶挺立,观赏期较长。百里香能形成天然扩张的特性,冠幅可达150 cm/株,盖度可达80% ~90%,群落内株丛的生物多样性低于株丛外,具强的资源竞争力。

2.2 百里香对环境的优良适应性

百里香对环境的适应性非常强,抗寒、抗旱、耐高温、耐风蚀、耐盐碱,冬季可抵御-30℃以下的低温,夏季能耐受40℃以上的高温,据调查,它们能长期在干旱贫瘠的荒漠地带很好地生长。

3 百里香的栽培繁殖技术研究

3.1 栽培研究

国内对百里香的栽培研究表明,百里香虽能正常度过高温的夏季,但生长会受抑制,而高湿则易导致其根系腐烂,故应该在高温高湿的季节加强对百里香的保护。同时,百里香基本不用施肥,如要加快培育,可用腐熟有机肥。

应该注意,百里香枝条成熟开花结种子后常常容易枯顶,出现秃斑,可适当修剪,改善其观赏性,但注意不要剪至枝条已木质化的部分,因为该部分再生力差,重剪后容易引起全株死亡。

3.2 繁殖研究

3.2.1 播种 百里香种子繁殖比较容易操作,因而在生产上被广泛采用,可春播(4月)或秋播(9月),土壤以沙壤土为宜,土质粘重时应加入30% ~40%的砂子以保持疏松便于排水,温度最好控制在23~25℃。播后需对小苗进行定植,定植前施足基肥,国外有研究表明种植过密和频繁的浇水均会影响百里香精油的产量,应加以注意。同时,播种时注意要考虑种子发芽率和某些品种特性等问题。

李青等[11]对不同温度、光照、覆土厚度下百里香种子的萌发情况作了实验,得出:15℃ ~25℃是百里香的最适发芽的温度区间,20℃/25℃是最适发芽温度条件,昼夜变温条件下更有利于百里香种子萌发;16 h光照/8 h黑暗是百里香种子发芽的最佳光照条件;覆土厚度不应超高0.5 cm。

3.2.2 扦插 扦插法具有易生根、繁殖速度快和有利于保持品种特性等特点,因而是一种较理想的繁殖方法。对于百里香的扦插,插穗以3~5节并带顶芽的柔嫩枝条为宜,不带顶芽的枝条或已木质化的枝条用于扦插时,生根速度慢,产生根系也较少。同时,使用适宜浓度的植物生长调节剂(如IBA、ABT生根粉等处理插穗,可以起到促进生根的作用。国内对扦插的研究较多,冯娜、魏春雁[7]对兴安百里香的扦插作了比较详细的研究,以生根液浓度、基质、生长期作为主要因子,发现40天后经过0.1 g/L ABT生根液浸渍5 min的插穗在校园土中的生根率达到100%。鲁朝辉等[12]以NAA为生根液,珍珠岩、泥炭、沙土为扦插基质,对铺地百里香进行了扦插繁殖实验,发现将去顶芽的上部枝条在浓度为100 mg/L的NAA中浸泡5 min,用珍珠岩做扦插基质,扦插效果最为理想。王玲、苏含英[13](2008)以引种的黑龙江省野生种兴安百里香、短节百里香、显脉百里香、兴凯百里香的扦插处理适宜条件进行了研究,找出了它们最适的生根粉GGR溶液浓度和扦插基质,并总结出4个种类均要求较高浓度的生根粉GGR溶液处理,以及疏松、透气的扦插基质,如珍珠岩和蛭石等。

在国外,CHANDRE 等[14]就 NAA、IBA、TRF、PBZ的浓度及处理方法对Thymus vulgaris枝条扦插生根的效用进行了研究,发现用160 mg/kg的IBA进行深度处理的枝条效果最好,在第7天的生根率达到94.3%,每个插条平均根数达到13.4。

3.2.3 分株及压条 分株于3~4月进行,将母株分成4~6等份,每一株丛应保证有4~5个芽,并带有须根,即可分栽;或将横走的匍匐茎切断,分簇栽种。

压条是使百里香枝条接触土壤,让其自动长出根系,直接切取就是独立的一棵植株,这个方法比较适合家庭园艺种植者采用。

3.2.4 组织培养 百里香属植物的组织培养和快繁技术研究已有近20年的历史。早在20世纪80年代,Furmanowa等就对Thymus vulgaris进行了组织培养,并获得了再生植株。Mendes等[15]以 Thymus mastichina茎段为外植体,MS为基本培养基,发现0.1 mg/LBAP有利于百里香的增殖,1mg/L NAA有利于生根。

我国学者在百里属植物的组织培养方面也取得了一定的进展。魏春雁[1]对兴安百里香叶和嫩茎进行了愈伤组织诱导培养,认为MS+2,4-D 2.0 mg/L培养基效果最好。赵庆臻等[16]对五脉百里香进行了组培快繁尝试,采用野生带腋芽茎段作为组培材料。沙红[17]对Thymus serpyllum进行了组织培养,试验表明其最佳增殖培养基为MS+BA 1.5 mg/L+IBA 0.08 mg/L,平均增殖倍数4.24,最佳生根培养基以1/2MS培养基为基本培养基,附加0.5mg/L IBA和2%的蔗糖,生根率可达100%。

魏艳等[18]以蒙古百里香的顶芽和腋芽为外植体对其进行了组织培养,发现最佳增殖培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+IBA 0.1 mg/L,最佳生根培养基为1/2MS+2%蔗糖 +7g琼脂 +IBA 0.5 mg/L。员铭等[19]研究了 IBA、6 -BA、蔗糖及活性炭不同含量组合对Thymus serpyllum组织培养的影响。赵颖等[20]发现蒙古百里香组培芽增殖的最适培养基为MS+BA 0.6 mg/L+NAA 0.2 mg/L,最适生根培养基为1/2MS+NAA 0.1 mg/L。

李晓东等[21]以离体培养的 Thymus vulgaris不定芽为材料,研究了添加不同浓度NaCl和壳聚糖对不定芽增殖及生理指标的影响,发现,添加0.5 g/L NaCl和0.2 g/L壳聚糖都能显著提高不定芽的增殖能力,并能很好地调节自身营养物质含量和保护酶系统活性,维持不定芽正常的生理代谢功能,使之表现出更强的增殖能力。杨莉等[22]以Thymus vulgaris的腋芽进行增殖培养,诱导不定芽,发现不定芽增殖最适宜的培养基MS+NAA 0.25 mg/L+6-BA 0.25 mg/L,增殖系数高达5.97。刘军等[23]以 Thymus serpyllum的茎段为外植体进行组织培养的研究,发现 MS+2,4-D 0.6 mg/L+NAA 0.5 mg/L和MS+2,4-D 0.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L有利于愈伤组织的诱导。

需要指出,百里香的播种和扦插等常规繁殖成活率高,而组织培养需要较大成本投入,故除非特别需要,应该推广普及这些常规的繁殖方法。

4 国外的育种研究及对中国百里香育种的建议

国外在百里香的育种研究方面作了较多的工作,特别是欧洲国家,许多科研机构和公司参与其中,目前已经获得了许多优良的工业用品种和园艺品种。

Delpit等[24]对 Thymus vulgaris进行了无性系选育,选育出含精油较多的品系。Shetty[25]和 Kwok等[26,27]在 Thymus vulgaris的 10 个无性系中选育出抗性较强的无性系T-12。迄今为止,国外已有许多优良品种投放市场,如瑞士第一代杂交百里香VARICO,不但观赏性强,还具有较高的精油含量。

而中国的育种工作还没有起步,我国野生的百里香虽然抗性较强,易于栽培管理,但其有效成分及观赏价值较国外引种的低,所以,可以针对不同的应用目的,开展中国野生百里香与国外百里香的杂交工作,培育出一系列可以应用于不同领域的新品种,以发展我国的百里香事业。

[1] 张 继,田玉汝,刘忠旺,等.百里香属植物研究进展[J].北方园艺,2010(1):226-22.

[2] 杨鸿佑,杨奇志.百里香属植物资源的综合开发利用[J].辽宁林业科技,1995(2):47-51.

[3] 陈默君,贾慎修.中国饲用植物[M].北京:中国农业出版社,2002:1338-1341.

[4] 中国科学院植物研究所.中国高等植物科属检索表[M].北京:科学技术出版社,1979.

[5] 周秀梅,李保印.抗寒耐旱的百里香属植物资源及其开发利用[J].干旱区资源与环境,2008,22(7):197 -200.

[6] 吴征镒,李锡文.On the evolution and distribution in labiatae[J].云南植物研究,1982,4(2):97 -118.

[7] 冯 娜,魏春雁.兴安百里香的扦插繁育试验研究[J].中国野生植物资源,2001,(4):47 -50.

[8] 张瑞霞,沈晓琦.百里香的栽培及利用[J].内蒙古农业科技,2005,(1):51.

[9] 刘云斌.百里香天然资源及园林应用[J].林业实用技术,2005,(2):43 -44.

[10] 马成亮.百里香的繁植与利用[J].特种经济动植物,2001,(12):20.

[11] 李 青,高润宏.不同温度、光照和覆土厚度对百里香种子萌发的影响[J].内蒙古农业大学学报,2008,29(4):34-38.

[12] 鲁朝辉,张少艾.正交试验方法在铺地百里香扦插繁殖中的应用研究[J].草业科学,2005,22(7):94-96.

[13] 王 玲,苏含英.黑龙江省4种百里香属植物嫩枝的扦插的繁殖[J].东北林业大学学报,2008,36(1):12 -13.

[14] Chander G M,P B L.Effect of Growth Regulators and Methods of Application on Rooting of Thyme(Thymus vulgaris L.)Cuttings[J].Mysore J Agric Sci,2008,42(1):9 -14.

[15] Mendes M I.In vitro cloning of Thymus mastichina[J].Field grown Plants Acta Horticulture,1999,502:213.

[16] 赵庆臻,闫华超.地椒的组织培养及植株再生[J].植物生理学通讯,2002,38(4):357.

[17] 沙 红.几种药用芳香植物组织培养快速繁殖的研究.硕士学位论文[D].新疆:新疆农业大学,2004.

[18] 魏 艳,聂艳霞,赵惠恩.百里香的组织培养[J].植物生理学通讯,2007,43(3):516.

[19] 员 铭,吕圈华.铺地百里香增殖培养基优化研究口[J].北方园艺,2007,(9):198 -199.

[20] 赵 颖,武 玲.百里香的组织培养与快繁技术[J].内蒙古林业科技,2009,35(3)63 -64.

[21] 李晓东,杨 莉,李建国,等.NaCI和壳聚糖对百里香不定芽增殖及其生理指标的影响[J].西北植物学报,2010,30(7):1420-1425.

[22] 杨 莉,李晓东,李建国.百里香不定芽的增殖研究[J].湖北农业科学,2010,49(8):1807 -1809.

[23] 刘 军.亚洲百里香不定芽和愈伤组织的诱导[J].内蒙古科技与经济,2010,(5):56 -57.

[24] Delpit.Common thyme clonal selection chemical study[J].Eppos,1996,(7):403 -408.

[25] Shetty K.Selection of high phenolics-containing clone of thyme using Pseudomonas[J].Food Chemistry,1996,44(10):3408 -3411.

[26] Kwok D.Pseudomonas- mediated regulation of total phenolic and rosmarinic acid levels in shot-basedclonal linesof thyme[J].Food Biochemistry,1996,20(5):365 -377.

[27] Kwok D.Efects of praline and proline an alogs on total phenolic and rosmarinic acid levels in shoot clonals of thyme[J].Food Biochemistry,1998,22(1):37-51.

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