厚叶岩白菜无性繁殖技术研究
2018-01-05周和达吕秀立黄军华尹丽娟陈绍灿
周和达,吕秀立,黄军华,尹丽娟,陈绍灿,余 刚
(1上海星源农业实验场,上海 201708;2上海市园林科学规划研究院,上海 200232;3上海城市困难立地绿化工程技术研究中心,上海 200232;4国家林业种质资源平台上海子平台,上海 200232;5福建省宁德市林业局,福建 355100;6陕西省西安植物园,西安 710061)
厚叶岩白菜无性繁殖技术研究
周和达1,吕秀立2,3,4*,黄军华2,尹丽娟2,陈绍灿5,余 刚6**
(1上海星源农业实验场,上海 201708;2上海市园林科学规划研究院,上海 200232;3上海城市困难立地绿化工程技术研究中心,上海 200232;4国家林业种质资源平台上海子平台,上海 200232;5福建省宁德市林业局,福建 355100;6陕西省西安植物园,西安 710061)
对厚叶岩白菜一年生组培苗探索了分株苗生根和根茎扦插。结果表明:一年生组培苗的分株倍数可达5;用0.2 mg/L IBA浸泡分株苗基部20 s,生根率可达100%;带顶芽或腋芽的根茎进行扦插,修切长为4 cm时成活率可达90%;在珍珠岩∶草炭土∶腐殖质=2∶1∶1的混合基质中,培育6个月即可成为商品苗。
厚叶岩白菜;根茎;扦插;分株;无性繁殖
厚叶岩白菜[Bergenia crassifolia(L.)Fritsch]为虎耳草科岩白菜属多年生常绿草本,是同属植物中形体较大种类,国内野生种仅见分布于新疆阿尔泰山海拔2 000 m以上灌木丛下的岩石缝隙中,极早春开花,叶片在冬季呈紫红色,花叶俱美,观赏价值高[1]。全草含有岩白菜素,药材含量比较高,为治疗呼吸系统疾病的特效药[2-4]。自然结实率极低,实生苗很难在恶劣的环境下存活[5]。为保护和开发该野生资源,国内已有多家研究机构开展了厚叶岩白菜的离体培养研究[6-8],课题组于2012年建立了离体快繁技术体系,率先在国内实现了厚叶岩白菜的规模化生产,优质种苗已在新疆、河南、福建、浙江等地应用[9]。
近几年试剂、基质等材料费和人工费持续高涨,组培苗价格较高,阻碍了后期的大面积推广。为节约生产成本,又能为需求各方提供优质种苗,课题组就厚叶岩白菜组培苗进行了系统栽培[10],统计一年生组培苗的分株苗数,探索分株苗培养生根和根茎扦插两种无性繁殖方式,使大面积人工栽培成为可能。本文报道阶段研究结果。
1 材料与方法
1.1 试验点气候及土壤基本情况
试验点地处福建省宁德市蕉城区西北部山区,年平均气温13.8℃,全年≥10℃有效积温4 110℃,30℃≤气温≤35℃的天数为22 d。5—6月为梅雨季,占全年雨量的28.6%;7月份雨量减少;8—9月份台风,降雨量占33%。试验地集中连片,土壤主要为灰黄泥土,有机质含量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,肥力状况中等。土壤pH 5.5—6.2,中性偏酸。
一试验点位于蕉城区虎贝镇新厝村,该试验点海拔820 m,采用地膜覆盖,株间距10 cm,温室种植方式,种植一年后,种苗成活率95%(图1-A—B)。
另一试验点位于蕉城区石后乡小岭村,该处海拔450 m,采用露天种植方式,当地原土种植,土壤没有改良,种植一年后,成活率达90%(图1-C)。
1.2 试验材料
两处试验点,分别随机选取5处,每处挖取10棵(图1-D),统计分株苗数。分别统计了全部分株苗数及基部至叶片最高点垂直距离超过5 cm的分株苗数。
1.3 试验设计
1.3.1 梯度设计
选取高度超过5 cm的分株苗进行生根培养,保留1 cm的基部并修切平整。分别采用NAA和IBA处理,浸泡浓度设 0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L 5种;浸泡时间设 1 s、5 s、10 s、15 s、20 s、30 s 6种。
高度低于5 cm的芽苗,保留于原根茎上,进行扦插。根茎修切长度设1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、5 cm、6 cm 6种;扦插时间设1—12月不同月份。
1.3.2 培养条件
分株苗生根培养和根茎扦插培养时,都在温室里进行,操作后浇透水,然后用塑料薄膜搭拱棚封闭保湿,适时加盖草帘或遮阳网遮阴降温,保持光照度在2 500 lx左右,12 h光照时间,棚内温度为(25±2)℃。
1.4 数据统计
统计数据时,每种处理调查20个,除特别说明外,每种处理重复3次。统计总分株苗数、5 cm高分株苗数、分株苗生根率、根茎扦插成活率。
根茎扦插成活率=成活数/扦插苗数,分株苗生根率=生根株数/分株苗数。
2 结果与分析
2.1 分株培养
2.1.1 分株情况
种植在820 m处温室地栽与种植在450 m处全光照地栽,两种情况下一年生组培苗总分株倍数分别为4.98、5.10,差异不显著;但苗高超过5 cm的分株倍数分别为2.94、3.26,差异显著(表1)。450 m处种植的分株苗比820 m处数量略多,这与海拔较低温度稍高,长势略强有关(图1-E)。
表1 不同种植地点种苗分株情况Table 1 Plant division of p lantlets on different p lanting sites
2.1.2 分株苗生根培养
不同激素及其不同浓度对分株苗生根的影响见表2。不管是采用NAA还是IBA处理,随着激素浓度的升高,生根率随之提高,当浓度为0.2 mg/L时,生根率达到最高,分别为65%、75%;之后生长素浓度升高,反而对生根有抑制效果,生根率下降。筛选IBA 0.2 mg/L为最佳处理浓度,与其他处理比较,差异显著。
表2 不同生长激素及其浓度对分株苗生根的影响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,观察其在不同浸泡时间下的生根情况,结果显示浸泡时间对生根率影响显著。短时速浸,生根率不高;随着浸泡时间的延长,生根率快速提高;浸泡时间为20 s时,生根率达最高100%(表3、图1-F)。
表3 不同浸泡时间对分株苗生根的影响Table 3 Effect of soaking time on rooting of offshoot seed lings
综合激素种类、浓度及浸泡时间,确定0.2 mg/L IBA浸泡20 s为最佳处理方式。
2.2 根茎扦插
将根茎修切为不同长度,观察根茎不同长度对扦插成活率的影响。结果显示,当根茎长度为1 cm时,扦插成活率仅为15%;而当根茎长度达到4 cm及以上时,扦插成活率可以达到100%(图1G—I)。带顶芽或者腋芽的根茎扦插时取4 cm即可(表4)。
表4 根茎不同长度对扦插成活率的影响Table 4 Effect of rhizome length on survival rate of cuttings
取4 cm根茎于不同月份扦插,观察扦插季节对成活率的影响。结果显示:3—7月、9—11月,扦插成活率在90%以上,与其他月份比较,差异显著;8月份成活率略低为85%;而在12月至明年的2月期间,成活率降低到55%(表5)。
2.3 栽培管理
基质为珍珠岩∶草炭土∶腐殖质=2∶1∶1的混合基质,种植前需浇透。缓苗前需补水,以当天蒸发完为佳;缓苗后采用干透浇透的模式,并适当延长光照。肥料按宝力丰∶铵钙镁=7∶3的比例混合,每月喷施两次肥水,EC值控制在250—500μS/cm。每周施一遍杀菌药,及时防治根蛆。养护至半年时,分株苗和根茎扦插苗根部形成土球,高度达10 cm,可作为成品苗发售。
表5 不同月份扦插对成活率的影响Table 5 Effect of cutting time on survival rate of cuttings
图1 厚叶岩白菜无性繁殖技术Fig.1 Asexual propagation of Bergenia crassifolia(L.)Fritsch
3 结论与讨论
对比寒冷干旱、生长期短、高海拔的原产地,厚叶岩白菜一棵母株在两年内仅能产生一株分株苗,目前选择的种植基地,除了生长量提高外,分株苗数也有所增加,这与海拔降低温度提高,植物生长代谢加快,长势旺盛有关。
根茎扦插时,随着保留根茎长度的增加,成活率随之提高,当长度为4 cm时,成活率可达100%,这与根茎积累营养多少紧密相关,为了降低种植成本提高药材产量,根茎扦插时取4 cm即可。季节不同,根茎扦插成活率也有差异,8月份雨水比较多,根茎出现腐烂现象,影响成活率;而在冬季成活率更低,这与温度低时根茎发新根慢有直接关系。
岩白菜分株或根茎扦插成本低,管理也较为简单,由此形成了通过组培来生产前期母本苗,后期通过分株或根茎扦插繁殖的生产链条,为大规模种植开发提供了保障。
[1]仲江兵,托尔逊阿衣,黄艳.厚叶岩白菜的引种栽培试验[J].新疆林业,2007(5):33-35.
[2]王继良,何瑾,邹澄,等.岩白菜素的研究进展[J].中国民族民间医药杂志,2006,83(6):321-324.
[3]王刚,麻兵继.岩白菜素的研究概况[J].安徽中医学院学报,2002,21(6):59-61.
[4]刘海周,孙海林,李文军,等.岩白菜中岩白菜素的纯化及提取工艺研究[J].云南中医学院学报,2011,34(2):22-25.
[5]杨丽云,陈翠,汤王外,等.药用植物岩白菜种子发芽特性研究[J].种子,2010,29(12):81-86.
[6]刘敏,郝秀英,徐琴,等.野生花卉厚叶岩白菜组织培养及再生体系的建立[J].安徽农业科学,2009,37(8):3455-3456,3462.
[7]彭红卫,赵刚,权秋梅,等.岩白菜组培中POD活性的研究[J].西华师范大学学报(自然科学版),2011,32(3):227-230.
[8]朱军,李晓瑾,贾晓光,等.新疆珍稀药用植物厚叶岩白菜离体快繁研究[J].时珍国医国药,2012,23(9):2308-2309.
[9]吕秀立,沈烈英,王健,等.厚叶岩白菜组织培养技术[J].林业科技开发,2013,27(2):116-118.
[10]王景先.厚叶岩白菜引种栽培试验初报[J].中国园艺文摘,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
上海市种业发展项目[沪农科种字(2015)第8号];陕西省科学院基础应用与研究(2015k-13)
周和达(1966—),男,大专,农艺师,研究方向:农业生产。E-mail:1030142407@qq.com
*并列第一作者:吕秀立(1980—),女,硕士,绿化林业高级工程师,研究方向:林木遗传育种。E-mail:tkdyun@163.com
**通信作者:余刚(1982—),男,硕士,助理研究员,主要从事植物生理学研究。E-mail:wolves1937@163.com
S682.19
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1000-3924(2017)06-073-05
程智强)