北苍术繁育技术研究进展※
2021-03-19容路生姜大成孙云龙长春中医药大学药学院吉林长春130117
●容路生 姜大成 孙云龙(长春中医药大学药学院 吉林 长春 130117)
北苍术(Atractylodes chinensis(DC.) Koidz.)又名苍术、山刺儿菜、枪头菜等,为菊科苍术属多年生草本植物。根茎入药,为药材苍术的基原之一,以个大、质地坚实、断面整齐、朱砂点多而密、香气浓者为佳,味辛、苦,味温,具有燥湿健脾、祛风散寒、明目等功效,用于脘腹胀满、泄泻、水肿、脚气痿躄、风湿痹痛、风寒感冒、夜盲症等[1]。目前其药用功效和食用功能逐渐被广大消费者认可和接受,随着市场需求增加,使用量不断扩大,人工栽培已成必要。因种子存放时间短、发芽率低、繁殖技术落后、种植户缺乏关键技术指导等因素,导致北苍术生产质量不佳、产量低。本文总结了北苍术繁育技术要点,以期为实际生产工作提供技术指导。
1 北苍术有性繁育的影响因素
1.1 温度
温度是影响种子萌发的重要因素,种子在适宜的温度才能萌发,有些中药材种子萌发受温度影响较大,有些受温度影响较小。而北苍术种子的萌发受温度影响较大,且随温度的变化呈规律性变化。
姜雨昕等[2]研究发现,北苍术种子的最佳萌发条件为20℃,基质(海绵+滤纸)含水量为40%,6-BA 浸种浓度为2mg/mL。张舒娜等[3]研究表明,苍术适宜发芽温度为15℃。为探讨北苍术种子最适萌发温度,尚文艳等[4]采用随机区组设计研究北苍术种子的最适萌发温度,发现在17~21℃范围内,北苍术种子的发芽率和发芽势均较高,且出苗整齐。关强等[5]研究北苍术种子的发芽率、发芽势时发现,北苍术种子的萌发最适温度为10~15℃,同时还发现其最低萌发温度为5~8℃,超过45℃种子几乎全部霉烂。实际生产中,北苍术秋播在9 月底至10 月上旬进行,春播于4 月下旬至5 月上旬进行,最晚至5 月中旬,此时气温、地温均超过10℃,有利于北苍术种子的萌发,张舒娜、关强研究与实际相符。北苍术种子属于低温萌发类型,高于25℃种子萌发受到抑制,室温贮藏6 个月的种子失去发芽能力。
1.2 湿度
关强等[5]对不同湿度下北苍术种子的发芽率、发芽势和贮存时间进行研究,发现湿度在50%~60%时,适宜北苍术种子的萌发,且出苗整齐。郑金双等[6]在研究北苍术种子萌发与幼苗形态建成的适宜温度和基质含水量时,发现温度为20℃、基质含水量为50%~60%时,北苍术种子的发芽率和发芽势均最高,发芽较快且整齐。
1.3 育苗基质及深度
郑金双等[7]以北苍术种子为材料,采用随机区组试验设计,研究不同播种深度与育苗基质对北苍术种子出苗的影响。实验表明,泥炭藓吸水能力和保水能力最好,其次为草炭、蛭石和珍珠岩等;播种深度为1.0cm 和1.5cm 时出苗率相对较高,随着播种深度的增加,出苗时间逐渐延迟。
1.4 覆盖物
温度是影响北苍术出苗率的重要因素,播种时较浅或不采取任何覆盖措施,会造成种子出苗率低。张舒娜等[8]研究了北苍术种子出苗及生长发育时的适宜覆盖物,并对不同覆盖物(地膜、稻草、松针)处理北苍术种子后的出苗及植株生长状况进行研究。结果发现,出苗率依次是地膜覆盖>松针覆盖>对照>稻草覆盖,地膜覆盖处理的种子出苗率最高且出苗早,稻草覆盖处理的种子出苗率最低。这是由于覆盖地膜后,密封性严实,利于保持土壤温度,从而提高种子的萌发率,促进植株生长;而使用稻草覆盖,通透性好,宜通风,从而造成土壤温度最低,不利于种子萌发,这与王艾绒[9]、杨迪[10]的研究结果一致。
在实际生产过程中,可以通过覆盖处理改变土壤温度促进种子萌发,保障出苗率。有条件的种植户可通过覆盖地膜或搭建大棚的方式来提高土壤温度,从而提高种子萌发率。
1.5 盐浓度
植物种子萌发阶段的耐盐性是决定该植物是否能在盐渍化土壤中生长发育的前提,有的植物种子发芽阶段耐盐性较差,土壤中盐浓度较高则影响其种子萌发。郑金双等[11]通过实验探究了北苍术种子萌发适宜盐浓度,结果表明,低质量浓度(1g/L)氯化钠溶液对北苍术种子萌发有一定的促进作用,北苍术种子耐盐适宜浓度为5.7g/L,耐盐半致死质量浓度为9.3g/L,耐盐极限质量浓度为12.9g/L。不同植物对盐浓度的耐受阈限不同,相同盐浓度处理时发芽指标也不同。土壤中盐分并非由一种盐组成,因此需要进一步研究混合盐分对北苍术种子萌发及生长发育的影响。
1.6 植物生长调节剂
刘笛[12]研究了植物生长调节剂对关苍术种子萌发及幼苗生长的影响,结果表明,植物生长调节剂能够有效提高关苍术种子发芽率和发芽势、种子活力、根系活力和幼苗高度的最优组合为IBA50mg/L+GA350mg/L;能够有效提高关苍术幼苗主根长的最优组合为G A35 0 m g/L+6-BA3.0mg/L;能够有效提高关苍术出苗率和幼苗叶绿素含量的最优组合为IBA50mg/L+GA350mg/L+6-BA3mg/L。
2 北苍术无性繁育的研究
2.1 组织培养
左静静等[13]以北苍术的种子为材料获得无菌试管苗,分别以其根、胚轴、叶片为外植体,研究了外植体对愈伤组织诱导率的影响,结果表明,以胚轴为外植体在培养基1/2MS+2,4-D2.0mg/L+KT1.0mg/L+蔗 糖3%的 培 养 基中易于形成愈伤组织,进而长成完整植株;北苍术的最适增殖培养基为1/2MS+6-BA2.0mg/L+KT1.0mg/L+NAA0.5mg/L+蔗糖3%;最适生根培养基为1/2MS+NAA0.5mg/L+蔗糖3%。这为北苍术的种质保护和优质种苗提供了依据。张炜坤等[14]以北苍术幼嫩带芽茎段为外植体,研究消毒方法及激素类型对北苍术组培苗快繁影响。结果表明,75%酒精消毒30s,0.1%氯化汞加吐温20 消毒15min,消毒效果最好;不定芽增殖最适培养基为MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.25mg/L;最适宜的伸长培养基是MS+GA30.8mg/L+IBA0.1mg/L+NAA0.1mg/L,组培苗伸长高度、长势均为最好;MS 培养基为北苍术茎段组培苗生根培养。
北苍术组织培养研究发现北苍术有较强的再生能力。通过组织培养诱导愈伤,到丛生芽生成、分株、继代,可以在短时间内获取大量的再生植株,为实际生产提供丰富的种苗。试验结果表明以胚轴为外植体更容易获得愈伤组织,不定芽增殖也筛选出最佳激素配比,建立了比较完整的无性繁殖体系。
2.2 根茎繁殖
刘海瑛等[15]在研究内蒙古南木地区苍术的种植时发现,在北苍术刚要萌芽时,连根掘出,切成5~8cm 小块,每小块带1~3 个芽,在营养液中浸泡2~3h,取出后晾晒于开阔的通风良好处至半干,进行移栽。谭文文等[16]在研究冀北山区北苍术栽培技术时发现,采挖的野生苍术或人工栽培的北苍术大块根茎,将根茎切成长5cm 左右,带2~3 个芽的小段,蘸草木灰消毒后,移栽大田。
北苍术的根茎繁殖工作步骤繁琐,操作复杂,推广受到限制,在实际生产中难以应用。北苍术在切块后,切口处理不好,易生菌感染,造成块根腐烂,影响其萌芽生长,从而影响产量和效益。
3 讨论与展望
近年来,在实际生产中,北苍术多采用种子繁殖。北苍术种子繁殖后代优势大,植株具有更强的适应能力和较大的稳定性,易活且变异性较小,有利于植物进化和生长,但存在种子储存时间短、出苗率低等问题。
北苍术组织培养研究仅在幼嫩带芽茎段、根、胚轴、叶片,种子和胚等作为外植体还没有研究。其次,通过组织培养研究,发现北苍术有较强的再生能力,通过组织培养技术,建立比较完整的无性繁殖体系,但随着继代培养代数的增加,北苍术的品种是否会退化,是否会出现产量、生殖能力、生活力的下降,移栽成活率是否有保障等均是今后研究的重点。