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中药材天麻的现代栽培技术研究进展△

2013-01-24易思荣肖波黄娅全健韩量韦中强

中国现代中药 2013年8期
关键词:环菌有性天麻

易思荣,肖波,黄娅,全健,韩量,韦中强

(重庆市药物种植研究所,重庆 408435)

中药材天麻的现代栽培技术研究进展△

易思荣*,肖波,黄娅,全健,韩量,韦中强

(重庆市药物种植研究所,重庆 408435)

天麻为兰科多年生草本植物,为我国常用大宗中药材品种之一。天麻的人工栽培始于20世纪60年代,随后全国各地针对天麻的人工栽培技术开展了十分广泛和深入的研究,包括无性繁殖、有性繁殖、杂交育种、组织培养等方面的内容,并取得了较好的成果,促进了天麻种植业的大力发展。本文就天麻的繁殖技术、菌种培育技术、育种技术和栽培措施与方法等方面的研究进展进行概述,并提出在今后的研究中,应重点加强天麻新品种、蜜环菌新品种的筛选和培育,深入开展新的种植技术研究,开展连作障碍发生机制的研究并寻求解决办法,促进天麻种植业的持续发展。

天麻;繁殖技术;菌种培育技术;育种技术;栽培措施与方法;进展

天麻GastrodiaelataBl.为兰科多年生草本植物,以干燥块茎入药,又名赤箭、离母、鬼督邮、神草、独摇芝、赤箭脂、定风草、合离草、独摇、自动草、水洋芋等。天麻为我国常用名贵中药材品种之一,性温味辛,无毒,有抗癫痫、抗悸厥、抗风湿、镇静、镇痉、镇痛、补虚、平肝息风等功效,用于治疗头痛眩晕、肢体麻木、癫痫抽搐、破伤风、头昏眼花、神经衰弱、风寒湿痹、小儿惊风等症。临床应用证明,天麻对血管性神经性头痛、脑震荡后遗症等有显著疗效。

早期天麻商品主要来源于野生,四川省中药研究所南川药物试验种植场(重庆市药物种植研究所前身)自20世纪50年代开始开展天麻的人工栽培技术研究并取得成功[1-4],随之该技术得以在全国范围内广泛推广并促进了天麻种植业的发展,目前天麻商品主要来自于栽培。天麻的人工栽培技术推广已逾近60年,为了了解其栽培措施、繁殖技术、新品种培育、栽培方法等方面取得的成果,笔者对天麻的现代栽培研究作一综述。

1 天麻的繁殖技术

利用天麻的地下块茎(白头麻、米麻)作为种源进行繁殖的方式称为无性繁殖,但无性繁殖经过多代种植后会导致麻种种性退化和病害严重等问题,导致严重减产和商品质量低下[5]。天麻的有性繁殖是指利用箭麻培育蒴果生产种子,再利用种子培育麻种(白头麻和米麻)的繁殖技术。利用有性繁殖生产的白头麻和米麻作种,再进行无性栽培,可显著提高繁殖系数并保持旺盛的生命力。

利用有性繁殖技术培育天麻种子,再培育白头麻和米麻的技术,能提高天麻的种子发芽率、繁殖系数和产量,具有节省空间、管理容易、栽培成本低等特点[6-7],另外利用有性繁殖技术可以通过杂交育种技术培育优良天麻品种,从而真正解决天麻生产中种性退化的问题[8],因此天麻的有性繁殖栽培技术对推动天麻的生产发展具有十分重要的意义。但在天麻的有性繁殖中也存在一定的问题,刘红等[5]研究表明,因为菌种退化或种子质量等原因也会导致产量下降。

2 育种技术

天麻生产中新的育种技术主要在有性繁殖的基础上通过杂交育种技术培育优良品种供生产中使用。杂交育种技术相对需要较长的时间和较为复杂的工艺技术[9-11],但有性繁殖天麻的后代生活力强,产量高,是提高天麻产量、防止人工无性多代栽培退化的有效手段[12-13]。

传统的天麻有性繁殖采用自交或近交,所培育出的后代只能保持其亲本的性状,且多代繁殖后其遗传品质逐步下降,同时产生种性退化、抗逆力下降、产量降低等诸多生产问题,不再具有栽培价值。通过选择遗传品质异质性大、亲缘关系较远、能优势互补的亲本进行远缘杂交,则可以获得理想的稳产高产、优质、抗逆力强的杂交良种,因此远缘杂交是天麻杂交育种的首选[14]。但杂交育种中仍存在后代严重分化等现象,需要经过多代选择,剔除淘汰分化类型后才能培育出优良品种,同时对于杂交育种培育的新品种需要开展中药材质量分析与评价等方面的相关研究工作。

另外从云南省昭通市镇雄县科技局[15]了解到,经过近3年的艰辛培育,该县培育的航天天麻喜获丰收,这标志着航天天麻种子地面培育研究获得初步成功。航天育种是我国一项新兴科学实验内容,目的在于借助太空无菌、失重、紫外线强照射的环境和不同强度的磁场条件下加速植物种子基因的诱变,对中药材及其他农作物优良品种培育具有重大的意义。

3 蜜环菌和萌发菌

在天麻的整个生活史中需要与两类真菌共生,其中种子萌发需要萌发菌,种子萌发后形成的原球茎需要与蜜环菌共生,由蜜环菌为其提供营养,天麻才能生长发育,萌发菌的优劣直接影响种子的萌发率和原球茎的健康状况,蜜环菌的优劣直接影响原球茎的后期生长和天麻的产量[16-18]。

紫箕小菇侵入过程研究[19]发现天麻种子靠消化侵入胚细胞的真菌——紫箕小菇等一类萌发菌获得营养而发芽,紫箕小菇以菌丝形态侵入种子胚细胞,被原胚体细胞消化、吸收,促进分生细胞的分裂,胚体长大突破种皮而发芽。天麻种子发芽后形成原球茎再通过蜜环菌获得营养并生长。通过采用不同的蜜环菌菌株对天麻开展试验,结果[20-21]发现不同的蜜环菌对天麻产量具有不同的作用,菌株的生长情况及生长速度与对天麻产量的影响成正相关。谢学强等[22]研究发现不同蜜环菌菌株对天麻的产量和天麻商品折干率的有显著影响,同时蜜环菌菌株与天麻类型之间有显著互作效应。

孙士青等[23]研究发现,天麻的产量除与天麻种源关系密切外,还与蜜环菌的无性繁殖代数具有密切联系,结果表明蜜环菌无性繁殖代数越多,天麻的产量和质量越差。另外吴丽伟[24]研究发现在天麻的栽培过程中,同其他中药材生产一样,天麻和蜜环菌均会产生连作效应和化感作用,并导致严重减产,因此天麻的人工栽培也需要实行轮作或间套作。

4 栽培措施与方法

随着对天麻研究的不断深入,新的有效成分和药理作用不断地被揭示,天麻的需求量也不断增大。由于在过去的几十年里,人类无计划地过度采挖和破坏天麻的野生资源,如今野生天麻的产量已经远远不能满足市场的需求,因此天麻的人工栽培逐步取代了野生采挖,成为天麻主要供货源泉,天麻的人工栽培技术研究也成为天麻研究的主要方向之一。张跃进等[25]研究了遮阴度和遮阴高度以及覆盖物的种类和覆盖厚度对天麻产量和产量结构的影响,结果表明7~9月份高温季节采用90%遮光率的遮阳网能有效降低天麻生长层的温度,对天麻产量的提高效果明显,青冈树叶覆盖5 cm的厚度是最佳的覆盖处理,对提高天麻产量和质量均有明显作用。

为了寻找中高山区用人工林材质代替天然林材质栽培天麻的稳产高产可持续栽培方法,梁玉勇等[26]开展了地膜覆盖对人工栽培天麻的试验,结果表明覆盖地膜后,有利于保持和控制栽培窖内的温度和湿度,有利于蜜环菌的生长和天麻的生长,有利于天麻产量的提高。

为了利用废弃物锯木屑等林业生产废弃物,夏建华等[27]开展了林地垦穴放置二层锯木屑作填充物两年重复栽培天麻的试验,试验与分析表明本方法能有效提高人工栽培天麻的产量,值得在产区推广。为了探索天麻栽培中节省木材的方法以及不同栽培方法下天麻产量的差异,李本华等[28]开展了天麻复合压块料栽培方法的试验,结果表明,复合压块料栽培法能一定程度提高天麻人工栽培的产量,同时能够较好地降低生产成本,因此能够实现较好的增产增收目标,特别适合于天麻种源的培育。

为了探索天麻的无土栽培技术,谭自春等[29-30]开展了天麻无土袋栽生产试验,结果表明无土栽培发可大量节约木材和土地资源,并有利于调控栽培条件,便于工厂化大规模生产,值得进一步规范化并推广应用。王丙灵等[31]通过开展天麻的板栗林下种植试验研究认为,板栗根系中普遍有蜜环菌共生体存在,这有利于菌材接种蜜环菌和天麻的生长,同时蜜环菌的存在不对板栗树的生长造成影响,其结论的可靠性未见其他相关报道。

5 分析与讨论

前期天麻的开发利用主要集中在药用方面,随着天麻中化学成分的不断分离和天麻新用途的开发,以及伴随着天麻保健功能和保健品的开发,天麻的用量正逐渐扩大,从而导致天麻的社会需求量急剧增加,各地随之扩大天麻的种植规模,这必然导致一系列生态和经济可持续发展的冲突,因此在今后的研究中应重点关注袋料栽培技术、林下生态型种植技术和木材节约型种植技术等几个方面的深入研究,真正实现中药材产业的可持续发展、森林资源的可持续开发利用和生态的可持续发展。

在天麻的人工栽培过程中,无性繁殖技术的推广和多代种植导致了种性退化、病虫害严重发生和减产歉收等众多生产问题的产生,从而催生了有性繁殖技术的研究和推广应用,但随着种植代数的增加,天麻麻种、蜜环菌菌种等都相继产生了同样的种性退化等问题,同时连作障碍等生产问题也相继产生,这些都会严重制约整个中药材产业的发展,因此在今后的研究中,应重点加强天麻新品种、蜜环菌新品种的筛选和培育,深入开展新的种植技术研究,开展连作障碍发生机制的研究并寻求解决办法,促进天麻种植业的持续发展。

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2013-01-26)

重庆市科技攻关计划项目“天麻杂种优势利用研究”(CSTC,2010AC5)

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易思荣,主要从事药用植物栽培和资源等方面的研究工作,E-mail:yisirong123@aliyun.com

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