白及種苗繁育及其質(zhì)量分級研究進展

馬洪娜 檀龍顏

摘要? ? 本文從種子質(zhì)量檢驗、分株育苗、組培育苗、種苗質(zhì)量分級方面綜述了白及種苗繁育及其質(zhì)量分級的研究進展，以期為白及資源的可持續(xù)發(fā)展和利用提供參考。

關(guān)鍵詞? ? 白及;種苗繁育;質(zhì)量分級

中圖分類號? ? S567.239? ? ? ? 文獻標識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739（2019）01-0068-02

白及（Bletilla striata）為蘭科（Orchidaceae）白及屬（Blet-illa）植物[1]，以假鱗莖入藥，具有消腫生肌、收斂止血的功效，主治癰瘡腫毒、咯血、吐血、外傷出血等癥[2]。白及塊莖（假鱗莖）的主要化學(xué)成分為聯(lián)芐類、二氫菲類、聯(lián)菲類及其衍生物等[3]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，白及具有止血、抗腫瘤、抗菌消炎等多種藥理活性[4]。白及在醫(yī)藥、工業(yè)和保健食品等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，同時，作為花卉也具有較高的觀賞價值。因此，白及市場需求量逐年增加，野生資源遭到掠奪式采挖，資源急劇下降[3-4]。白及種子細小無胚乳，自然狀態(tài)下需與真菌共生才能萌發(fā)，萌發(fā)后生長較緩慢;而且根對土壤的透氣性要求高，具有生長土層淺、汲取養(yǎng)分能力弱等特性，種群一旦遭到破壞，自然恢復(fù)能力較差，造成資源日漸枯竭[5]。目前，白及人工種植技術(shù)粗放繁雜、標準不一，給白及規(guī)范化生產(chǎn)帶來了隱患。本文對白及種苗繁育及其質(zhì)量分級進行了總結(jié)，旨在為白及種質(zhì)資源的保護和開發(fā)利用提供參考。

1? ? 種子質(zhì)量檢驗

對種子質(zhì)量進行檢驗，是保證育苗質(zhì)量的重要手段。張智慧等[6]參照《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》，從扦樣、凈度分析、真實性鑒定、質(zhì)量、發(fā)芽率、含水量及生活力等方面對產(chǎn)自云南文山和湖北宜昌的白及種子進行了質(zhì)量檢測。結(jié)果表明，扦樣種子批最大質(zhì)量為10 kg，送檢樣品量最少為3 g，凈度分析樣品量最少為0.3 g;凈度分析試驗樣品中無其他植物種子，試樣種子質(zhì)量增失差距<5%，表明方法可行;通過百粒重法、五百粒重法和千粒重法進行質(zhì)量檢測，發(fā)現(xiàn)前2種方法變異系數(shù)>4%，而千粒重法測得結(jié)果變異系數(shù)較好，加之白及種子自身具有細小和質(zhì)量輕等特性，認為千粒重法較合理;外觀形態(tài)比較發(fā)現(xiàn)，白及種子黃褐色，半透明，有金屬光澤，長0.62～2.69 mm，直徑0.11～0.36 mm;采用（105±2） ℃低恒溫和（133±2） ℃高恒溫干燥法對白及種子進行含水量測定發(fā)現(xiàn)，高恒溫干燥法烘3 h測得結(jié)果為佳;綜合比較海綿、沙、濾紙和紗布等發(fā)芽床發(fā)現(xiàn)，濾紙發(fā)芽床具有取材容易、制作方便和易于觀察計數(shù)等特點，為最佳發(fā)芽床;不同溫度條件下培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，30 ℃下白及種子萌發(fā)時間短、萌發(fā)率較高，為較適宜的萌發(fā)溫度;種子萌發(fā)計數(shù)時間則根據(jù)初次發(fā)芽時間和末次發(fā)芽時間確定;此外，分別以溫度、TTC濃度和著色時間為指標檢驗白及種子活力發(fā)現(xiàn)，在室溫浸泡4 h、1% TTC、40 ℃條件下著色7 h為最佳活力測定方法。通過該研究建立了白及種子質(zhì)量檢驗的標準操作方法，為建立白及種子質(zhì)量分級標準提供了科學(xué)依據(jù)。

2? ? 種苗繁育及其質(zhì)量分級

目前，白及種苗繁育主要采取2種方式，一是用白及假鱗莖進行分株繁殖獲得種苗，二是以種子為外植體通過組織培養(yǎng)獲得種苗[6]。

2.1? ? 分株育苗

長期以來，分株繁殖（用帶芽的假鱗莖作為種莖種植）在白及繁殖方面占有重要地位，但是該方法具有一定的缺陷，如塊莖腐爛病嚴重影響白及的產(chǎn)量，且不同地區(qū)塊莖種質(zhì)不同也影響栽培，塊莖育苗的規(guī)范化能在一定程度上彌補其不足。任啟飛等[7]以同一批次、飽滿、無根、無芽的白及塊莖作為材料，塊莖按大小分為Ⅰ級種（百粒重約為927 g）、Ⅱ級種（百粒重約為410 g）、Ⅲ級種（百粒重約為187 g），選擇松毛腐殖土、珍珠巖、田園土以及腐殖土∶田園土∶珍珠巖=1∶1∶1、田園土∶珍珠巖=1∶1等5種常規(guī)基質(zhì)進行育苗。結(jié)果表明，松毛腐殖土的出苗率最高，其次是田園土∶珍珠巖=1∶1基質(zhì);苗高方面，Ⅰ級和Ⅱ級種在松毛腐殖土中表現(xiàn)最佳，其次是田園土∶珍珠巖=1∶1，Ⅲ級種在田園土∶珍珠巖=1∶1中表現(xiàn)最佳，其次是松毛腐殖土;根長方面，Ⅰ級和Ⅱ級種在松毛腐殖土中最佳，其次是珍珠巖，Ⅲ級種在珍珠巖中表現(xiàn)最佳，其次是松毛腐殖土。以上結(jié)果表明，塊莖的質(zhì)量水平和催芽的基質(zhì)對于分株育苗至關(guān)重要，在進行育苗過程中應(yīng)仔細選擇。

2.2? ? 組培育苗

建立白及組織快繁體系是白及產(chǎn)業(yè)化種植過程中的重大問題，也是保護白及野生資源的重要手段。目前，可將外植體誘導(dǎo)出愈傷組織建立快繁體系，也可以將外植體直接誘導(dǎo)出幼苗。徐德林等[8]以白及種子為外植體，以MS、1/2 MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基，添加不同比例的激素，研究了不同激素對白及愈傷組織誘導(dǎo)、增殖和分化等的影響。葉佳麗等[9]以白及種子為外植體進行愈傷組織的誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，MS+1 mg/L 6-BA+1.5 mg/L 2，4-D為最佳培養(yǎng)基，愈傷組織疏松，質(zhì)地最好，并可避免白及愈傷組織褐化。盡管該培養(yǎng)路線具有一定的可行性，但考慮到工序和成本等的需要，多數(shù)學(xué)者采用原球莖直接分化成苗的手段[4]。湯興利等[10]觀察了液體懸浮培養(yǎng)條件下白及種子的萌發(fā)和原球莖生長情況，1/2 MS培養(yǎng)基中添加1 mg/L NAA能顯著提高白及種子發(fā)芽率，原球莖健壯、生長速度一致。在組培繁殖過程中，由于部分苗較弱，影響生根率，降低移栽成活率，繼而降低種苗品質(zhì)，因而提高白及組培苗生根、壯苗的比率是保證白及正常工廠化生產(chǎn)的前提。曹? 劍等[11]以1/2MS為基本培養(yǎng)基，采用4 因素3 水平3次重復(fù)正交試驗，研究了NAA、GA3、6-BA和香蕉泥4 因素不同組合對白及組培苗生根的影響，發(fā)現(xiàn)NAA、GA3和香蕉泥能夠促進根的生長，但6-BA會抑制白及組培苗生根，1/2 MS+0.2 mg/L NAA+0.5 mg/L GA3+30 g/L香蕉泥為最佳生根培養(yǎng)基。宋智琴等[12]觀察了香蕉泥、馬鈴薯泥、胡蘿卜泥、番茄泥等不同添加物對白及組培壯苗生長的影響，發(fā)現(xiàn)香蕉泥能有效促進白及組培苗的生長、苗齊壯、葉色嫩綠，MS+1 mg/L NAA+30 g/L 白砂糖+7 g/L 瓊脂+30 g/L香蕉泥為最佳壯苗培養(yǎng)基。除用種子作為外植體，也可以用營養(yǎng)器官作為外植體進行白及的組培快繁。雷? 湘等[13]以白及鱗莖、嫩葉、幼根等為外植體觀察了各外植體在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上的分化情況，并篩選了最佳誘導(dǎo)、增殖和生根培養(yǎng)基，發(fā)現(xiàn)幼根的分化效果較好。以上分析結(jié)果表明，目前的組培路線包括：①種子→愈傷組織誘導(dǎo)→愈傷組織增殖→叢生芽誘導(dǎo)→根誘導(dǎo);②種子→原球莖→叢生芽增殖→根誘導(dǎo);③幼根→叢生芽誘導(dǎo)→叢生芽增殖→根誘導(dǎo)。因此，不同外植體、消毒方式、基本培養(yǎng)基以及激素、碳源、天然提取物等的添加或組合等對白及組培苗快繁體系的建立起著至關(guān)重要作用，在具體實踐中應(yīng)反復(fù)實踐、優(yōu)化。

煉苗是組培苗移栽于大田后能否正常存活的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。黃志偉等[14]以高3 cm、具3葉、假鱗莖0.3～0.5 cm、苗齡4個月的白及組培苗為材料，觀察了泥炭土∶蛭石∶珍珠巖（2∶1∶1）、椰糠∶蛭石∶珍珠巖（2∶1∶1）、椰糠∶黃心土∶蛭石∶珍珠巖（2∶1∶1∶1）、泥炭土∶黃心土∶蛭石∶珍珠巖（2∶1∶1∶1）等不同基質(zhì)對組培苗成活率、假鱗莖、苗高、葉片和根系等指標的影響，結(jié)果表明，椰糠∶黃心土∶蛭石∶珍珠巖（2∶1∶1∶1）具有總孔隙度大、通氣性好、富含有機質(zhì)、保濕和保溫性能好等特性，利于白及組培苗生長，為白及組培苗煉苗的最佳基質(zhì)。孟? 彪等[15]也認為，透氣且保水的基質(zhì)有利于白及組培苗的成活。設(shè)計基質(zhì)種類和構(gòu)成應(yīng)遵循取材方便、價格低廉的原則進行[16]。此外，在煉苗過程中光照和溫度強度應(yīng)緩慢過渡，以免對苗造成過度傷害。

2.3? ? 種苗質(zhì)量分級

種苗質(zhì)量是實現(xiàn)中藥材規(guī)?；⒁?guī)范化種植的基礎(chǔ)和源頭，是提高中藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是確保中藥材資源可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的前提[17]。李小泉等[18]將白及分株苗和組培苗于2011年7月栽于試驗大棚中馴化，翌年5月移栽于大田中，之后分別于2013年9月、2014年和2015年10月觀察了組培植株和分株苗植株的根數(shù)、芽數(shù)、塊莖數(shù)、塊莖重量等農(nóng)藝性狀，發(fā)現(xiàn)種植2年后組培苗植株各農(nóng)藝性狀指標均優(yōu)于分株苗植株，表明白及組培苗獲得的植株具有優(yōu)良的農(nóng)藝性狀和較高的產(chǎn)量。迄今為止，尚未見有關(guān)分株繁殖育苗質(zhì)量分級的相關(guān)報道，組培苗質(zhì)量分級僅有少量報道。張智慧等[19]研究了云南產(chǎn)白及組培瓶苗和組培馴化苗的質(zhì)量分級標準，首先對白及的主要農(nóng)藝性狀進行相關(guān)性分析和主成分分析，并通過決定第一主成分的變量、第一主成分的方差貢獻率及生產(chǎn)實際，確定假鱗莖直徑和株高為白及組培瓶苗和組培馴化苗的主要分級指標;之后，分別對白及組培瓶苗和組培馴化苗的假鱗莖直徑和株高進行K-均值聚類分析，獲得3個聚類中心值，結(jié)合生產(chǎn)實際確定白及組培瓶苗的Ⅰ級苗（假鱗莖直徑≥9.0 mm，株高≥12.0 cm）、Ⅱ級苗（假鱗莖直徑≥6.0 mm，株高≥9.0 cm）、Ⅲ級苗（假鱗莖直徑≥3.0 mm，株高≥6.0 cm）和組培馴化苗的Ⅰ級苗（假鱗莖直徑≥23.0 mm，株高≥9.0 cm）、Ⅱ級苗（假鱗莖直徑? ≥12.0 mm，株高≥9.0 cm）、Ⅲ級苗（假鱗莖直徑≥6.0 mm，株高≥9.0 cm）等質(zhì)量分級標準;最后，分別對白及組培瓶苗和組培馴化苗的等級苗和等外苗進行大棚移栽，移栽6個月后抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，苗等級越高，移栽成活率越高，移栽后株高、根系、新假鱗莖形成也越好，說明種苗質(zhì)量對移栽成活率和生長情況有重要影響。以上結(jié)果表明，組培苗植株與分株苗植株相比具有更加明顯的優(yōu)勢;此外，組培苗具有科學(xué)性的分級標準，并與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，具有很強的操作性。

3? ? 展望

白及具有很高的藥用價值和經(jīng)濟價值，從白及資源的可持續(xù)發(fā)展和利用角度看，人工繁殖是必經(jīng)之路。盡管傳統(tǒng)的分株繁殖方式在白及生產(chǎn)中仍占主導(dǎo)地位，但存在種莖用量大、繁殖效率低等問題，無法滿足白及規(guī)模化生產(chǎn)的需要。白及種子體積較小，單個蒴果內(nèi)種子量大，非常適合作為組織培養(yǎng)的外植體，可以短時間內(nèi)獲得大量種苗，為白及規(guī)模化生產(chǎn)開辟新的道路。但是培養(yǎng)周期長、技術(shù)體系不完善以及高技術(shù)要求帶來的高成本問題等制約了組培快繁技術(shù)在藥農(nóng)和企業(yè)中的應(yīng)用。因此，應(yīng)從完善和規(guī)范化組織培養(yǎng)技術(shù)體系、降低成本等方面加大研究的力度。同時，可以通過研制人工種子并開展種子直播技術(shù)探索，縮短培養(yǎng)周期。由于不同地區(qū)環(huán)境和土壤條件差異較大，因而應(yīng)積極收集白及野生資源，并在不同地區(qū)開展優(yōu)良品種的選育工作，以適應(yīng)不同地區(qū)的種植需求;開展相應(yīng)種植地區(qū)種子、種苗的質(zhì)量檢驗方法和標準制訂的研究，以保障優(yōu)質(zhì)種苗的供應(yīng)。

4? ? 參考文獻

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