穿龙薯蓣育苗技术研究进展.pdf
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1、辽 宁 林 业 科 技Liaoning Forestry Science&Technology2023年第3期2023No3收稿日期:2022-10-25基金资助:辽宁省农业科学院博士启动项目(2022BS0704);辽宁省农业科学院学科建设计划(2022DD217036)。作者简介:梅梅,工程师,现从事森林培育研究,E-mail:。穿龙薯蓣育苗技术研究进展梅梅1,2(1.辽宁省林业科学研究院,辽宁 沈阳110032;2.辽宁冰砬山森林生态系统国家定位观测研究站,辽宁 铁岭112404)摘要:穿龙薯蓣是我国重要的中药材,其根状茎含薯蓣皂苷元,是合成甾体激素药物的重要原料,其苗木质量直接关系到栽
2、培的规模化发展。该文综述了穿龙薯蓣播种育苗和组织培养技术的国内研究现状,并从播种育苗技术和无性系繁殖技术两个方面提出了穿龙薯蓣育苗技术存在的问题及发展建议,旨在为穿龙薯蓣苗木繁育技术研究提供借鉴和参考,为穿龙薯蓣药用产业的发展提供技术支撑。关键词:穿龙薯蓣;种子;组织培养中图分类号:S759.82文献标识码:A文章编号:1001-1714(2023)03-0045-03穿龙薯蓣 Discorea nipponica 为薯蓣科薯蓣属多年生草质藤本植物,又名穿山龙、穿地龙、黄姜等。根状茎横生,圆柱形,多分枝。根状茎含薯蓣皂苷元是合成甾体激素药物的重要原料。性平,味苦,归肝、肺经;民间用来治腰腿酸痛
3、、筋骨麻木、扭伤作痛和慢性气管炎等1。穿龙薯蓣主要分布于我国的东北、华北、安徽、浙江北部、青海南部、四川西北部等地;也产于日本本州以北、朝鲜及前苏联远东地区。孟祥才等2对穿龙薯蓣 8 个主产省的实地和走访调查表明,其野生资源仍然比较丰富,东北山区野生资源蕴藏量在 5 万 t 左右,占全国产量的80%左右。随着穿龙薯蓣的需求量不断增加,人为采摘对野生资源破坏严重,资源量不断减少。因此,规模化培育穿龙薯蓣优良壮苗,扩大穿龙薯蓣人工栽植面积,对于缓解穿龙薯蓣市场短缺,增加林改后林农收入具有重要的现实意义。1穿龙薯蓣播种育苗技术研究进展种子育苗是穿龙薯蓣生产中最常采用的苗木繁育方式,但其种子存在休眠现
4、象,种子若未经处理,自然萌发率较低,只有 30%40%的出苗率,且出苗缓慢,苗木不整齐。因此,研究穿龙薯蓣种子休眠机理及解除方法成为研究热点。李勐等3研究发现去皮露胚处理的种子发芽率无明显提高,表明穿龙薯蓣种子不是种皮抑制吸水障碍性休眠。基于此,李勐等3继续通过穿龙薯蓣种子和种子翼翅不同溶剂提取液,对白菜种子发芽率的影响试验,来进一步探讨穿龙薯蓣种子休眠机理。试验结果表明,提取液对白菜种子的发芽率及白菜幼根的生长均具有抑制作用,且随着提取液浓度的增加,抑制作用也增强,表明穿龙薯蓣种子及其翼翅中含有抑制种子萌发及幼根生长的物质。鉴于上述研究结果,证明穿龙薯蓣种子发芽率低是由种子及翼翅中含有抑制种
5、子发芽物质所导致的。在明确穿龙薯蓣种子休眠原因的基础上,生产上通常采用低温层积和激素处理打破种子休眠。其中,低温处理是最常用的方法,一般将穿龙薯蓣种子与湿沙按 1 3的比例混合,然后放置于 410 环境中低温层积。低温层积时间说法不一,孟祥才等4认为低温层积20 d 后,出苗可提早 10 d,且出苗率能达到 85%左右。杨利民5认为低温层积约 2 个月效果较好。激素打破种子休眠的技术较为成熟,使用 100 mgL-1的赤霉素溶液浸泡种子 24 h,可有效促进穿龙薯蓣种子萌发6。在穿龙薯蓣播种育苗的过程中,除了需要打破种子休眠外,温度、光照和覆盖物等条件均对播种 45第 3 期2023 年辽 宁
6、 林 业 科 技育苗有影响。温度是影响穿龙薯蓣种子萌发的关键因素,其最适发芽温度为 2025,当温度达到35 及以上时,穿龙薯蓣种子很难发芽,而低于15 时,穿龙薯蓣种子发芽势和活力均较低7。戎丹仁8研究表明,光照时间对穿龙薯蓣种子发芽势有显著影响,在 24 h 光照条件下,种子发芽率和发芽势分别为 86.7%和 62.0%,分别是 12 h 光照条件下的 1.45 倍和 2.24 倍。宗妍9研究发现催芽覆盖物中的松针提取液和浸淋液浓度越大,穿龙薯蓣种子萌发率越低,且土壤微生物的生长同时受到抑制;松针提取液和浸淋液对穿龙薯蓣种子萌发和土壤微生物区系存在着明显化感作用,生产上应考虑减少松针的使用
7、量或者选择其他材料覆盖苗床。2穿龙薯蓣组织培养技术研究进展穿龙薯蓣的组织培养技术相关研究较多。三角叶薯蓣 D.deltoiden、黄独 D.bulbifera、穿龙薯蓣等多个种建立起愈伤组织和细胞培养技术体系10。这些技术体系中外植体选择上多以带芽茎段、带芽根茎、茎尖、带花蕾原基、幼根、叶片和叶柄为主,基础培养基均为 MS 和 1/2MS,激素均为 6-BA、NAA和 2,4-D10-13。陈凤清11以穿龙薯蓣的茎段为外植体,在 MS+6-BA 2.0 mgL-1+NAA 1.0 mgL-1+3%蔗糖的培养基中,芽诱导率可达 86%,当蔗糖浓度提高到 7%时,最适合微块茎生长;最适生根培养基为
8、 1/2 MS+6-BA1.0 mgL-1+NAA 0.5 mgL-1+2%蔗糖+0.1%活性碳,最高生根率可达 95%。罗凤霞等12建立的穿龙薯蓣组织培养技术体系中,以带芽茎段为外植体,在 MS+BA3.0 mgL-1+NAA0.3 mgL-1增殖培养 基 上 效 果 最 佳,生 根 培 养 基 为 MS+NAA1.0 mgL-1。蒋玉宝13建立了 2 种再生体系,以种子诱导愈伤组织,培养基为 MS+6-BA 3.0 mgL-1+NAA2.0 mgL-1+2,4-D 3.0 mgL-1,出愈率达 80.8%;多芽体诱导培养基为 MS+6-BA 2.0 mgL-1+NAA2.0 mgL-1,诱
9、导率达 75.47%;诱导丛生芽最适外植体为带腋芽茎段,最适培养基为 MS+6-BA 2.0 mgL-1+NAA0.5 mgL-1,诱导率高达 55.6%;芽苗继代的最佳培养基为 MS+6-BA 3.0 mgL-1+NAA 1.0-1.5 mgL-1。不添加激素的 1/2MS 培养基诱导生根,生根率最高达 76.7%13,加入质量浓度为 0.5 mgL-1的 6-BA 和NAA 诱导生根率达 86.2%14。张蕾蕾等15通过对穿龙薯蓣组织培养条件的摸索,主要包括嫩茎愈伤组织诱导与分化、不定芽分化与生根、试管苗移栽与扦插等,建立起穿龙薯蓣嫩茎快速繁殖技术,其中MS+BA 0.3 mgL-1+NA
10、A1.6 mgL-1为愈伤组织诱导培养基;MS+AgNO32.0 mgL-1+BA 1.0 mgL-1+NAA0.1 mgL-1为分化培养基;利用 1/2MS+NAA0.4 mgL-1生根培养,炉灰渣移栽和扦插。王花琴16以穿龙薯蓣茎节为外植体,在MS+BA2.0mgL-1+NAA0.5mgL-1上培养时基生微块茎和气生微块茎的诱导率分别为56.5%和 28.3%。同时,采用普通的白糖、自来水和卡拉胶代替分析纯蔗糖、蒸馏水和琼脂对培养基的成分进行了简化处理,保证诱导率的同时大大降低了培育成本。张数鑫17认为 4 处理外植体能提高愈伤组织诱导率 9%13%,但低温存放 6 d 会影响外植体诱导愈
11、伤组织能力。茎尖为愈伤组织诱导最适外植体,在培养基 6-BA 1.0 mgL-1+2,4-D4.0 mgL-1上诱导率达 75%。在不定芽的诱导与增殖过程中,MS+6-BA2.0 mgL-1+NAA2.0 mgL-1为最适培养基,最大诱导率可达 75.5%。添加 AC 0.5 gL-1后不定芽诱导率可达 85.7%。在毛状根的诱导与培养中,使用 1/2MS+6-BA 2.0 mgL-1+IBA 1.0 mgL-1+AC 0.5 gL-1培养基可以有效地使毛状根增殖,最高增殖倍数可达 7.89。在炼苗移栽过程中,将生根苗在自然光下闭瓶炼苗 7 d,然后打开瓶封口膜炼苗 3 d后转至温室大棚进行炼
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