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绶草有性繁殖技术研究进展

2017-03-08王金亮郭梦桥黄灿灿

黑龙江科学 2017年16期
关键词:有性盘龙成活率

王金亮,郭梦桥,黄灿灿

(1.黑龙江省双鸭山市第一中学,黑龙江 双鸭山 155100; 2.黑龙江省科学院大庆分院,黑龙江 大庆 163319)

绶草有性繁殖技术研究进展

王金亮1,郭梦桥2,黄灿灿1

(1.黑龙江省双鸭山市第一中学,黑龙江 双鸭山 155100; 2.黑龙江省科学院大庆分院,黑龙江 大庆 163319)

从绶草(Spiranthessinensis(Pers.) Ames)的种子萌发条件、幼苗移栽方式、栽培基质、种植密度以及病虫害防治5个方面,综述了国内在绶草有性繁殖技术上的研究进展,并在此基础上针对一些问题进行探讨,旨在为绶草的研究应用以及自然资源保护提供参考。

绶草;有性繁殖;研究进展

绶草 (Spiranthessinensis(Pers.) Ames),别名盘龙参、青龙柱等,是兰科(Orchidaceae)绶草属(SpiranthesRich.)多年生草本植物,为国家二级濒危保护植物[1,2]、国际濒危植物[3],被收录于原国家林业部颁布的《野生植物保护名录》中。绶草花序造型奇特,花色艳丽,观花期长,极具观赏价值,可用于园林布景及湿地绿化[4]。同时也是珍贵的药用植物,其根或全草可入药,具有滋阴益气、凉血解毒、祛风湿等功效,主治病后体虚、神经衰弱、肺结核、咽喉肿痛、小儿夏季热、糖尿病、头晕、失眠等症[5,6],外用可治疗毒蛇咬伤,还可用于抗癌[7,8]、抗肿瘤[9,10]。

我国科研工作者在绶草繁殖技术等方面做了大量的研究工作,为绶草的良种栽培及规模化生产提供理论基础。有性繁殖是绶草的主要繁殖方式,自然条件下,绶草种子于春季开始发芽,随后展出新叶,生长至4—5月开花,花朵自下而上逐次开放,待6—7月成熟的种子从蒴果中弹出,借助风力传播,并于第二年春季开始出土冒芽。绶草在盛花期后,地上部分凋谢,而地下部分于8—9月再次萌发,秋苗出土,10—11月消苗,最后进入休眠期[11,12]。绶草的有性繁殖方式有两种:一种是采集绶草种子人工播种,在绶草花期时,挑选有一部分花落一部分花开的花穗,装入纸袋中,至于阴凉通风处阴干,种子自然脱落,筛出杂质并收集种子,均匀播种于苗床上。另一种是直接采集野生的绶草植株,在绶草出现花芽时期,用采集挖掘铲采集生长健壮的绶草植株,移栽于搭好的棚架中。在绶草的有性繁殖过程中,绶草种子萌发条件、幼苗移栽方式、栽培基质、种植密度以及病虫害防治5方面是影响绶草繁殖成功与否的关键因素。笔者就绶草在常规育种方面取得的研究成果进行综述,回顾和分析近年来绶草有性繁殖技术方面的主要进展,以期为我国绶草的研究应用以及自然资源保护提供参考。

1 种子萌发

兰科植物的种子极小,缺少代谢脂类和多糖的酶类,不能转化成可溶性糖[13],且种子坚硬、致密等因素阻碍其对水分和营养物质的吸收[14],在种子萌发的早期发育阶段需要依赖共生菌提供碳源、营养素、矿物质和水[15],因此在自然条件下萌发率很低。成熟的绶草种子仅有3%能够萌发且发育成种苗[16],是影响绶草繁殖的关键因素。有学者发现内生真菌Rhizoctonia spp.能促进绶草种子的萌发[17]。在自然萌发过程中,种子先形成类原球茎,表面附有菌丝[18]。进一步研究发现,绶草内生真菌的分布具有一定的组织专一性[19,20]。丁兰等[16]对离体条件下适宜绶草种子非共生萌发的培养基进行筛选,提出绶草种子在无植物生长物质的培养基中能够萌发,但不能发育成苗,而在含有1.0 mg/L KT、0.1 mg/L IAA和0.1 mg/L GA3的培养基中可以萌发,并能进一步发育形成种苗,建立了一套绶草种子非共生萌发和种苗快繁体系,为绶草的快速繁殖、自然资源保护以及药用价值的可持续发展提供技术支持。此外,种子的萌发还受贮藏温度的影响,相比较-20℃和室温(约28℃),4℃更适于绶草新鲜种子的贮藏,贮藏3个月后,萌发率仍可达到60%[18]。

2 野生幼苗移栽

根际真菌与兰科植物之间存在着复杂的共生关系[20],绶草原根际土能显著提高移栽成活率[21]。自然条件下绶草多与禾草类、莎草类植物相伴散生,有学者研究发现绶草与禾草或莎草类植物从地上部分隐蔽度调节到地下部分植物根际微生态有共生关系[12],绶草移栽是否夹带禾苗对绶草成活率和生根率有一定的影响[21]。所以在野外挖掘绶草壮苗并进行移栽时,不可把周围的杂草剔除干净,须略带些禾本科杂草一同进行移植。略带禾草的移栽苗虽成活率高,但株高显著下降。因此绶草移栽成活后要逐渐去除其中杂草[21],既保留了绶草根际周围的菌群,又去除了有竞争关系的杂草,大大提高了野生绶草移栽苗的成活率。

3 栽培基质

栽培基质对幼苗成活率有很大的影响[21]。适宜的栽培基质可增加绶草幼苗的成活率。对野生绶草的生境调查可以观察到,绶草在黑壤土、褐红黏壤土、褐红壤土、河滩湿地的沙质土上均可以生长良好。土壤肥沃则绶草长势较快,块根多而肥大。土壤贫瘠,土质黏重则绶草长势缓慢,块根少而瘦小。生长在滩涂潮湿和阳光充足环境下的绶草根系发达[11],块根长,但含水量高,干燥后根茎饱满度较差[12]。选用沙壤菜园土作为基质,整平作为苗床,将绶草种子与细沙混匀进行播种或选取pH值为6.5的褐红土壤为培养基质,在草坪上采用半野生栽培的方法对绶草进行人工播种繁殖,均可获得生物学性状良好的绶草,成功繁育出大量的绶草植株[12]。另外,以草炭+蛭石为基质移栽绶草植株,成活率可达95.8%[21]。

4 种植密度

密度是自然界的重要选择压力[22],高密度种群个体所能利用的水分、矿质元素等有效资源远远少于低密度种群,植株密度的增加造成群落个体间对环境资源的竞争[23],进一步导致株高、地茎和冠幅的减少[24]。因此,合理的种植密度对绶草产量具有重要影响。黄明远等对绶草的栽培繁殖方式进行试验探索,在野外挖掘健壮绶草株苗,按株行距10 cm×10 cm初次移栽至草坪试验地,点植于桂花树、黄葛树下,待到绶草初花期,按株行距10 cm×10 cm、深度6 cm二次移栽到棚架中,得到大量的成活植株[12]。

5 病虫害防治

病虫害是制约绶草生产的重要因素,严重时可能导致绝收。如何有效、安全、经济地对绶草进行管理是绶草栽培种植中极为重要的问题。

5.1 病害防治

绶草主要病害为根腐病和立枯病。病害的发病率极高,为此很多学者进行了细致的研究,并提出有效可行的防治方法:选育抗性植株;土壤轮作;发现病株立即销毁,并对土壤进行消毒。虽然种植密度增大可提高绶草产量,但同时也加大了患病害的几率,所以需要适当降低种植密度,及时中耕除草,清理残叶。立枯病常发生于幼苗期4—6月,须交替使用20%甲基立枯磷乳油800~1 000倍液、15%恶霉灵水剂1 000~1 200倍液喷根茎处或灌根防治[12]。根腐病常发生在7—9月,可用50%敌菌灵500倍液喷雾,50%福美双800倍液与25%瑞灵毒800倍液均匀混合灌根防治[12]。

5.2 虫害防治

绶草栽培中的主要害虫有蛴螬、蝼蛄、地老虎等,对其主要的防治方法是采用50%锌硫磷或90%敌百虫晶体等,稀释后拌细土施入,可作毒饵诱杀[12]。

6 小结与展望

野生资源的日益紧缺成为阻碍绶草药用价值开发的重要瓶颈,人工繁育绶草是现阶段的重要目标,而有性繁殖作为绶草主要的繁殖技术手段,在生产实践中占有重要的地位。我国在绶草栽培种植方面的研究虽然时间尚短,但受到科研工作者的大力重视,在种子萌发条件、幼苗移栽方式、栽培基质选择等方面研究较为深入,尤其是对绶草内生真菌的种类以及数量上有大量的研究报道,为指导绶草人工繁育奠定了一定的实验基础,同时为绶草的自然资源保护以及药用价值的可持续发展提供数据支持。

绶草作为兼具药用、观赏价值的经济植物,其栽培密度方面的研究报告较少,而栽培密度作为制约绶草生产的重要因素,严重影响着绶草的产量,急需我国科研工作者们进一步的研究探索。

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Research progress of sexual reproduction techniques ofSpiranthessinensis(Pers.) Ames

WANG Jin-liang1, GUO Meng-qiao2, HUANG Can-can1

(1. Shuangyashan No.1 Middle School, Shuangyashan 155100, China; 2.Daqing Branch of Heilongjiang Academy of Sciences, Daqing 163319, China)

Research progress of sexual reproduction techniques ofSpiranthessinensis(Pers.) Ames was reviewed from five aspects of seed treatment, seedling transplanting, culture medium, planting density, plant diseases and pests. Based on these, some problems were discussed, aiming at providing references for the research and conservation ofS.sinensis.

Spiranthessinensis; Sexual reproduction; Research Progress

R284

: A

: 1674-8646(2017)16-0011-03

2017-06-02

王金亮(1981-),男,中学教师,硕士。

黄灿灿(1983-),女,中学教师,本科,e-mail:hsdwangjinliang@163.com。

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