王華宇+陳乃明+楊利平+梁剛++蔡林
摘要:建立了扁桃斑鳩菊的組培快繁技術體系,并進行了扦插育苗和造林技術研究,初步完成了種苗的規(guī)?;a和示范林建設。研究結果表明,外植體表面消毒以75%乙醇預處理10 s,再用0.1%氯化汞浸泡8 min效果最好;繼代培養(yǎng)的最適宜培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.2 mg/L+IBA 0.05 mg/L,增殖系數可達到4.0;最適宜的生根培養(yǎng)基為 1/2MS+IBA 0.1 mg/L,生根率可達100%;將生根后的植株進行移栽,在輕基質(泥炭 ∶[KG-*3]珍珠巖=2 ∶[KG-*3]1)和黃心土中成活率均可達90%以上;其插穗在輕基質中扦插成活率為86.7%。造林1年后,成活率達到96%以上,平均株高可達2.9 m,適應性強,易于實現產業(yè)化。
關鍵詞:扁桃斑鳩菊;無性快繁;栽培
中圖分類號:S317文獻標志碼:A
文章編號:1002-1302(2017)05-0033-04
扁桃斑鳩菊(Vernonia amygdalina Del.),別稱桃葉斑鳩菊、神奇葉、苦樹、南非樹等,為菊科斑鳩菊屬植物,原產于非洲。扁桃斑鳩菊可以長成大樹,栽培狀態(tài)下多被修剪為灌木或籬笆,高2~5 m,喜光,宜在潮濕環(huán)境中生長,也耐干旱,適應所有土壤類型。扁桃斑鳩菊葉子可以安全食用,在尼日利亞等地被當作一種蔬菜。其葉片具有獨特的氣味和苦澀感,因而常被稱為苦葉[1-3],可作為殺菌劑或啤酒花的替代品[4]。在西部非洲,扁桃斑鳩菊的葉子提取物被用作藥物,用于治療瘧疾、蠕蟲感染、厭食和婦科疾病治療,有研究認為,其葉可以安全食用[5]。此外,Howard等通過扁桃斑鳩菊的提取物作用于乳腺癌細胞試驗,認為Vernonia amygdalina是較好的純天然抗腫瘤制劑[6]。目前,已從扁桃斑鳩菊中分離出5類共32種化合物,其主要活性成分有皂苷、生物堿、萜類、類固醇、香豆素類等,具有多種藥用價值,其中包括確切的抗腫瘤作用值得在腫瘤治療中應用[1]。
目前,已知菊科斑鳩菊屬植物約1 000多種,我國已發(fā)現該屬植物約30種,主要分布于西南至東南、臺灣、新疆等地區(qū)[7]。扁桃斑鳩菊在東南亞及中國臺灣等地民間應用較多,而中國大陸則相對比較陌生,近年來,兩廣地區(qū)陸續(xù)引進種植。關于扁桃斑鳩菊的生物學特征及繁育方面報道甚少,而選擇優(yōu)良種源和單株,通過植物組織培養(yǎng)、扦插等無性快繁技術,可以保證母本的優(yōu)良性狀,實現新品種快速開發(fā)。尤其是植物組培快繁技術,有利于種苗快速繁殖和種質資源保存,也為更深層次的開發(fā)研究提供了技術平臺。本研究通過構建組培快繁技術體系和扦插繁殖技術研究,初步實現了扁桃斑鳩菊種苗的規(guī)?;a,并進行了造林技術研究和示范林營建,為扁桃斑鳩菊的標準化生產和推廣應用提供了參考依據。
1材料與方法
1.1材料
材料來源為廣西欽州市林業(yè)科學研究所試驗苗圃栽培的扁桃斑鳩菊。選取生長健壯、無病蟲害的優(yōu)良植株,剪取木質化程度較輕的當年生嫩枝為外植體。
1.2試驗方法
1.2.1外植體消毒
將采回的莖段截成長1.2~1.5 cm的帶節(jié)小段,剪去葉片,只保留葉柄基部長約0.5 cm,流水沖洗20 min備用。在超凈工作臺上,用75%乙醇浸泡10 s,0.1%氯化汞振蕩消毒5~12 min,再用無菌水沖洗5次洗去殘留藥液,用無菌濾紙吸干水分后,切去莖段兩端和葉柄上部少許,長度保留約0.2 cm,接種于誘導培養(yǎng)基上。氯化汞消毒時間設定為5、8、10、12 min,每種處理20個外植體,篩選出最佳滅菌時間。
1.2.2培養(yǎng)基配方設計
誘導培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L。繼代培養(yǎng)時,以MS為基本培養(yǎng)基,添加6-BA(0.1~0.5 mg/L)、NAA(0.00~0.05 mg/L)或IBA(0.00~0.05 mg/L)等不同激素濃度組合進行培養(yǎng)。生根培養(yǎng)時,以1/2MS為基本培養(yǎng)基(僅大量元素減半),添加不同濃度的NAA(0.00~0.15 mg/L)或IBA(0.00~0.15 mg/L)進行培養(yǎng)。
1.2.3組織培養(yǎng)條件
除特別說明外,上述培養(yǎng)基均添加3.0%蔗糖和0.6%瓊脂粉,高壓滅菌前pH值調整至6.0。培養(yǎng)室培養(yǎng)溫度為(23±2)℃,繼代培養(yǎng)光照時間12 h/d,光照強度1 500~2 500 lx;生根培養(yǎng)光照時間16 h/d,光照強度 1 500~2 500 lx。
1.2.4組織培養(yǎng)過程
將消毒完成后的外植體接種于誘導培養(yǎng)基中,定期觀察記錄消毒結果,記錄內容包括消毒外植體數、消毒時間過長造成的外植體死亡數、外植體霉菌細菌污染數、外植體成活數和側芽的生長情況。3周后將記錄結果進行統(tǒng)計,取各組的平均值作為結果。
[JZ]誘導率=(出芽外植體數/接種數)×100%。
繼代和生根均用手術刀和鑷子進行操作。待無菌芽生長至2~3 cm時,轉入繼代培養(yǎng)基進行培養(yǎng),培養(yǎng)周期為21 d。在相同培養(yǎng)基中連續(xù)培養(yǎng)2個周期,待增殖苗生長穩(wěn)定后,觀察芽的生長情況。每種處理為150個接種芽,隨機抽取30個接種芽,統(tǒng)計增殖系數,篩選最適宜的增殖培養(yǎng)基。增殖率=(增殖株數/接種數)×100%;芽增殖系數=增殖芽數/出芽株數。
取帶有2~3個節(jié)的試管苗頂端轉入生根培養(yǎng)基進行培養(yǎng),截取長度約3 cm,每種處理為150株。生根培養(yǎng)2周后,隨機抽取30株組培苗,統(tǒng)計植株高度、葉色、生根率、平均生根數等生長指標,篩選最佳的生根培養(yǎng)基。生根率=(生根株數/接種數)×100%;平均生根數=生根數量/接種株數。
1.2.5不同栽培基質對扁桃斑鳩菊移栽苗生長的影響
將完成生根階段的試管苗,洗干凈基部培養(yǎng)基,分別種植于輕基質(泥炭 ∶[KG-*3]珍珠巖=2 ∶[KG-*3]1)和黃心土中。分別移栽500株,3周后統(tǒng)計移栽成活率。成活率=(成活株數/移栽株數)×100%。
1.2.6不同基質對扁桃斑鳩菊扦插的影響
扦插試驗采用容器(黑色育苗袋)扦插。選取長10~30 cm的2~3年生健壯枝條為插穗,扦插前均在200 mg/L NAA溶液中浸泡 30 min(液面浸沒插穗下部1/4~1/3)。扦插基質選用黃心土和輕基質(泥炭 ∶[KG-*3]珍珠巖=2 ∶[KG-*3]1,體積比)2種基質,裝袋后均用0.5%的KMnO4溶液噴灑消毒。
1.2.7不同栽植方式對扁桃斑鳩菊造林苗生長的影響
扁桃斑鳩菊造林地選擇欽州市林業(yè)科學研究所試驗林地,年均氣溫約22 ℃,坡度10°~35°,土質微酸性,光照充足,林地通風良好。造林選用容器苗造林,造林面積1 hm2,行距 1.5 m,株距1.5 m。扁桃斑鳩菊容器苗造林5個月后,于2015年5月選擇其中立地條件相似的幼苗200株,進行截頂處理,截頂高度為距地面25~30 cm,截頂后截面用蠟密封處理。2015年12月,分別統(tǒng)計不同栽植方式的成活率、株高、分枝數、抗性、單株葉片鮮質量等生長指標。成活率=(成活株數/200株)×100%;單株葉片鮮質量采取隨機抽取30株,全部摘除葉片后立即稱質量,取其平均值。
2結果與分析
2.1無菌材料獲得
在誘導培養(yǎng)基中,會在外植體的表面或莖段基部出現愈傷組織,但大多呈現水漬狀且質地疏松,很難誘導出芽,而側芽則易于誘導且生長迅速(圖1-A)。初代培養(yǎng)3周時,側芽可高達3~4 cm,具3張以上葉片(圖1-B),轉入增殖培養(yǎng)基進行繼代培養(yǎng)。
2.2扁桃斑鳩菊的繼代培養(yǎng)
扁桃斑鳩菊生長迅速,培養(yǎng)3周即可進行下一次繼代,超過4周易出現黃葉和小芽死亡的情況,影響增殖效率。培養(yǎng)中發(fā)現扁桃斑鳩菊對植物激素的種類和濃度比較敏感,從表2可以看出,當6-BA濃度達到0.3 mg/L時容易出現玻璃化現象,當濃度達到0.5 mg/L時,玻璃化現象尤為嚴重,且基部水漬狀愈傷組織較多;6-BA濃度為0.1 mg/L時,植株生長細弱,節(jié)間長,基部分枝少,影響增殖效率和種苗質量。當 6-BA 濃度為0.2 mg/L時,植株生長健壯(圖1-C),6-BA與IBA配合使用時,試管苗的生長狀況最佳。因此選用 MS+6-BA 0.2 mg/L+IBA 0.05 mg/L為扁桃斑鳩菊繼代的最適宜培養(yǎng)基。
2.3扁桃斑鳩菊的生根誘導
扁桃斑鳩菊生根培養(yǎng)2周時,觀察統(tǒng)計各組培養(yǎng)基的試驗效果。統(tǒng)計生根數量時,長度達到0.5 cm的肉質根方可計入生根數。從表3可以看出,以1/2MS為基本培養(yǎng)基附加濃度0.05~0.15 mg/L的NAA或IBA均可取得較高的生根率,且平均生根數量都在5條以上,說明扁桃斑鳩菊的生根誘導較為容易。但采用NAA誘導時,雖然已經降低了基本培養(yǎng)基中無機鹽的用量,但仍會出現不同程度的愈傷組織和玻璃化現象,不利于試管苗的移栽。采用IBA誘導生根時,以1/2MS+IBA 0.1 mg/L誘導生根的效果最好,根系最為發(fā)達,小苗的長勢最好,最適合后期移栽。
[HTK]2.4不同栽培基質對扁桃斑鳩菊移栽苗生長的影響[HT]
3結論與討論
目前,斑鳩菊屬植物的研究重點主要集中在抗腫瘤活性、對免疫系統(tǒng)影響、皮膚病治療和抗感染等藥理學方面,尤以新疆阿克蘇地區(qū)的中藥材——驅蟲斑鳩菊的研究為多。關于該屬植物生物學特性、親緣關系、繁殖方法等方面研究較少,如何加強相關基礎研究,構建現代生物技術研究平臺,對加速推進該屬植物的產業(yè)開發(fā)尤為重要。
扁桃斑鳩菊生長迅速,繼代苗的培養(yǎng)周期僅為3周,但容易出現玻璃化現象,繼代初期,參照胡石開等驅蟲斑鳩菊的組培技術[8],試驗培養(yǎng)基MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L,試管苗玻璃化嚴重,且大多不可逆轉。后經反復試驗,設定培養(yǎng)基MS+6-BA 0.2 mg/L+IBA 0.05 mg/L,光照強度為1 500~2 500 lx時扁桃斑鳩菊增殖系數達到4.0,且小苗生長健壯。
組培生根環(huán)節(jié)中發(fā)現,當添加生根誘導激素NAA濃度超過0.05 mg/L時組培苗即易出現玻璃化現象,而添加IBA濃度達到0.15 mg/L時尚未出現玻璃化,在金葉苔草的組培育苗過程中也曾發(fā)現類似的現象[9]。說明雖然NAA、IBA都是誘導組培苗生根的最常用植物生長調節(jié)劑,但對特定植物誘導生根的效果有時差別明顯,這可能與其作用機制有關。王喆之等在研究槐樹試管苗生根時,就不同生長素種類對誘導的不定根來源、形態(tài)方面進行了專門研究,研究結果表明,IBA、NAA對不定根發(fā)生、生長都有促進作用,但IBA誘導的不定根細而長,生長快,且不定根直接來源于莖,而NAA誘導的根短而粗,且不定根表面常重新愈傷化,不利于試管苗成活[10]。
扁桃斑鳩菊的移栽苗在黃心土、輕基質中成活率均可達到90%以上,其插穗在2種基質中扦插成活率分別達到 84.7%、86.7%,說明扁桃斑鳩菊適應性強,對土壤要求不嚴
格。選擇輕基質還是黃心土進行育苗,需要結合生產規(guī)模、運輸距離等因素進行成本核算和風險分析。小規(guī)模經營時,扦插繁殖具有取材方便、設施要求不高的優(yōu)勢,但由于插穗的粗細、老嫩程度、內源激素含量等因素影響,扦插苗的萌芽、生根和生長情況一致性較差,不適合標準化生產。
扁桃斑鳩菊、適應性強,造林后生長迅速,1年生造林苗高度可達2.9 m。其葉片是食用和藥用的主要部位,試驗不同栽培管理技術對葉片生物量的影響具有現實意義。造林苗生長初期截頂處理后,較留頂苗而言,株高矮化,分枝數增加,葉色濃綠,節(jié)間縮短,抗風能力增強,平均單株葉片生物量較大,便于進行林地管理和葉片采收。本研究尚未針對最佳截頂時機進行對比篩選,以及在植株達到 2 m 以上高度時是否應進行二次截頂或去枝促萌處理以達到葉片高產,這些都需要進一步深入研究。扁桃斑鳩菊的銷售體系尚未成熟,推廣種植尚存在較大風險,亟需加強其藥效研究和市場宣傳,進一步發(fā)掘其應有的價值。
參考文獻:
[1][ZK(#]楊早. 南非葉化學成分及藥理作用研究進展[J]. 南京中醫(yī)藥大學學報,2013,29(4):397-400.
[2]Grubben G,Debton O A. Vegetables plant resources of tropical Africa:2[M]. Wageningen:Backhuys Publishers,2004:543-546.
[3]江燕. 抗癌植物扁桃斑鳩菊化學成分的研究[D]. 南寧:廣西大學,2010.
[4]孫東方. 扁桃斑鳩菊甲醇提取物對高粱糖化及釀造特性的影響[J]. 釀酒,1998(1):66-68.
[5]Ibrahim N D,Abdurahman E M,Ibrahim G. Elemental analysis of the leaves of Vernonia amygdalina and its biological evaluation in rats[J]. Nigerian Journal of Natural Products and Medicine,2001,5(1):13-16.
[6]Howard C,Stevens J,Izevbigie E,et al. Time and dose-dependent modulation of phase 1 and phase 2 gene expression in response to treatment of MCF-7 cells with a natural anti-cancer agent[J]. Cellular and Molecular Biology,2003,49(7):1057-1065.
[7]孫力,巴玉蘭,于魯海,等. 斑鳩菊屬植物藥理活性研究進展[J]. 新疆中醫(yī)藥,2009,27(6):82-85.
[8]胡石開,王曉軍,郝秀英,等. 驅蟲斑鳩菊的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J]. 植物生理學通訊,2008,44(2):310.
[9]王華宇,何貴整,陳乃明,等. 金葉苔草標準化繁育技術研究[J]. 上海農業(yè)學報,2013,29(4):64-67.[ZK)]
[10][ZK(#]王喆之,胡正海. IAA,IBA,NAA和2,4-D對槐樹試管苗生根的影響[J]. 陜西師范大學學報(自然科學版),1997,25(2):57-59.
王華宇 陳乃明 楊利平 梁剛 蔡林
摘要:建立了扁桃斑鳩菊的組培快繁技術體系,并進行了扦插育苗和造林技術研究,初步完成了種苗的規(guī)模化生產和示范林建設。研究結果表明,外植體表面消毒以75%乙醇預處理10 s,再用0.1%氯化汞浸泡8 min效果最好;繼代培養(yǎng)的最適宜培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.2 mg/L+IBA 0.05 mg/L,增殖系數可達到4.0;最適宜的生根培養(yǎng)基為 1/2MS+IBA 0.1 mg/L,生根率可達100%;將生根后的植株進行移栽,在輕基質(泥炭 ∶[KG-*3]珍珠巖=2 ∶[KG-*3]1)和黃心土中成活率均可達90%以上;其插穗在輕基質中扦插成活率為86.7%。造林1年后,成活率達到96%以上,平均株高可達2.9 m,適應性強,易于實現產業(yè)化。
關鍵詞:扁桃斑鳩菊;無性快繁;栽培
中圖分類號:S317文獻標志碼:A
文章編號:1002-1302(2017)05-0033-04
扁桃斑鳩菊(Vernonia amygdalina Del.),別稱桃葉斑鳩菊、神奇葉、苦樹、南非樹等,為菊科斑鳩菊屬植物,原產于非洲。扁桃斑鳩菊可以長成大樹,栽培狀態(tài)下多被修剪為灌木或籬笆,高2~5 m,喜光,宜在潮濕環(huán)境中生長,也耐干旱,適應所有土壤類型。扁桃斑鳩菊葉子可以安全食用,在尼日利亞等地被當作一種蔬菜。其葉片具有獨特的氣味和苦澀感,因而常被稱為苦葉[1-3],可作為殺菌劑或啤酒花的替代品[4]。在西部非洲,扁桃斑鳩菊的葉子提取物被用作藥物,用于治療瘧疾、蠕蟲感染、厭食和婦科疾病治療,有研究認為,其葉可以安全食用[5]。此外,Howard等通過扁桃斑鳩菊的提取物作用于乳腺癌細胞試驗,認為Vernonia amygdalina是較好的純天然抗腫瘤制劑[6]。目前,已從扁桃斑鳩菊中分離出5類共32種化合物,其主要活性成分有皂苷、生物堿、萜類、類固醇、香豆素類等,具有多種藥用價值,其中包括確切的抗腫瘤作用值得在腫瘤治療中應用[1]。
目前,已知菊科斑鳩菊屬植物約1 000多種,我國已發(fā)現該屬植物約30種,主要分布于西南至東南、臺灣、新疆等地區(qū)[7]。扁桃斑鳩菊在東南亞及中國臺灣等地民間應用較多,而中國大陸則相對比較陌生,近年來,兩廣地區(qū)陸續(xù)引進種植。關于扁桃斑鳩菊的生物學特征及繁育方面報道甚少,而選擇優(yōu)良種源和單株,通過植物組織培養(yǎng)、扦插等無性快繁技術,可以保證母本的優(yōu)良性狀,實現新品種快速開發(fā)。尤其是植物組培快繁技術,有利于種苗快速繁殖和種質資源保存,也為更深層次的開發(fā)研究提供了技術平臺。本研究通過構建組培快繁技術體系和扦插繁殖技術研究,初步實現了扁桃斑鳩菊種苗的規(guī)模化生產,并進行了造林技術研究和示范林營建,為扁桃斑鳩菊的標準化生產和推廣應用提供了參考依據。
1材料與方法
1.1材料
材料來源為廣西欽州市林業(yè)科學研究所試驗苗圃栽培的扁桃斑鳩菊。選取生長健壯、無病蟲害的優(yōu)良植株,剪取木質化程度較輕的當年生嫩枝為外植體。
1.2試驗方法
1.2.1外植體消毒
將采回的莖段截成長1.2~1.5 cm的帶節(jié)小段,剪去葉片,只保留葉柄基部長約0.5 cm,流水沖洗20 min備用。在超凈工作臺上,用75%乙醇浸泡10 s,0.1%氯化汞振蕩消毒5~12 min,再用無菌水沖洗5次洗去殘留藥液,用無菌濾紙吸干水分后,切去莖段兩端和葉柄上部少許,長度保留約0.2 cm,接種于誘導培養(yǎng)基上。氯化汞消毒時間設定為5、8、10、12 min,每種處理20個外植體,篩選出最佳滅菌時間。
1.2.2培養(yǎng)基配方設計
誘導培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L。繼代培養(yǎng)時,以MS為基本培養(yǎng)基,添加6-BA(0.1~0.5 mg/L)、NAA(0.00~0.05 mg/L)或IBA(0.00~0.05 mg/L)等不同激素濃度組合進行培養(yǎng)。生根培養(yǎng)時,以1/2MS為基本培養(yǎng)基(僅大量元素減半),添加不同濃度的NAA(0.00~0.15 mg/L)或IBA(0.00~0.15 mg/L)進行培養(yǎng)。
1.2.3組織培養(yǎng)條件
除特別說明外,上述培養(yǎng)基均添加3.0%蔗糖和0.6%瓊脂粉,高壓滅菌前pH值調整至6.0。培養(yǎng)室培養(yǎng)溫度為(23±2)℃,繼代培養(yǎng)光照時間12 h/d,光照強度1 500~2 500 lx;生根培養(yǎng)光照時間16 h/d,光照強度 1 500~2 500 lx。
1.2.4組織培養(yǎng)過程
將消毒完成后的外植體接種于誘導培養(yǎng)基中,定期觀察記錄消毒結果,記錄內容包括消毒外植體數、消毒時間過長造成的外植體死亡數、外植體霉菌細菌污染數、外植體成活數和側芽的生長情況。3周后將記錄結果進行統(tǒng)計,取各組的平均值作為結果。
[JZ]誘導率=(出芽外植體數/接種數)×100%。
繼代和生根均用手術刀和鑷子進行操作。待無菌芽生長至2~3 cm時,轉入繼代培養(yǎng)基進行培養(yǎng),培養(yǎng)周期為21 d。在相同培養(yǎng)基中連續(xù)培養(yǎng)2個周期,待增殖苗生長穩(wěn)定后,觀察芽的生長情況。每種處理為150個接種芽,隨機抽取30個接種芽,統(tǒng)計增殖系數,篩選最適宜的增殖培養(yǎng)基。增殖率=(增殖株數/接種數)×100%;芽增殖系數=增殖芽數/出芽株數。
取帶有2~3個節(jié)的試管苗頂端轉入生根培養(yǎng)基進行培養(yǎng),截取長度約3 cm,每種處理為150株。生根培養(yǎng)2周后,隨機抽取30株組培苗,統(tǒng)計植株高度、葉色、生根率、平均生根數等生長指標,篩選最佳的生根培養(yǎng)基。生根率=(生根株數/接種數)×100%;平均生根數=生根數量/接種株數。
1.2.5不同栽培基質對扁桃斑鳩菊移栽苗生長的影響
將完成生根階段的試管苗,洗干凈基部培養(yǎng)基,分別種植于輕基質(泥炭 ∶[KG-*3]珍珠巖=2 ∶[KG-*3]1)和黃心土中。分別移栽500株,3周后統(tǒng)計移栽成活率。成活率=(成活株數/移栽株數)×100%。
1.2.6不同基質對扁桃斑鳩菊扦插的影響
扦插試驗采用容器(黑色育苗袋)扦插。選取長10~30 cm的2~3年生健壯枝條為插穗,扦插前均在200 mg/L NAA溶液中浸泡 30 min(液面浸沒插穗下部1/4~1/3)。扦插基質選用黃心土和輕基質(泥炭 ∶[KG-*3]珍珠巖=2 ∶[KG-*3]1,體積比)2種基質,裝袋后均用0.5%的KMnO4溶液噴灑消毒。
1.2.7不同栽植方式對扁桃斑鳩菊造林苗生長的影響
扁桃斑鳩菊造林地選擇欽州市林業(yè)科學研究所試驗林地,年均氣溫約22 ℃,坡度10°~35°,土質微酸性,光照充足,林地通風良好。造林選用容器苗造林,造林面積1 hm2,行距 1.5 m,株距1.5 m。扁桃斑鳩菊容器苗造林5個月后,于2015年5月選擇其中立地條件相似的幼苗200株,進行截頂處理,截頂高度為距地面25~30 cm,截頂后截面用蠟密封處理。2015年12月,分別統(tǒng)計不同栽植方式的成活率、株高、分枝數、抗性、單株葉片鮮質量等生長指標。成活率=(成活株數/200株)×100%;單株葉片鮮質量采取隨機抽取30株,全部摘除葉片后立即稱質量,取其平均值。
2結果與分析
2.1無菌材料獲得
在誘導培養(yǎng)基中,會在外植體的表面或莖段基部出現愈傷組織,但大多呈現水漬狀且質地疏松,很難誘導出芽,而側芽則易于誘導且生長迅速(圖1-A)。初代培養(yǎng)3周時,側芽可高達3~4 cm,具3張以上葉片(圖1-B),轉入增殖培養(yǎng)基進行繼代培養(yǎng)。
2.2扁桃斑鳩菊的繼代培養(yǎng)
扁桃斑鳩菊生長迅速,培養(yǎng)3周即可進行下一次繼代,超過4周易出現黃葉和小芽死亡的情況,影響增殖效率。培養(yǎng)中發(fā)現扁桃斑鳩菊對植物激素的種類和濃度比較敏感,從表2可以看出,當6-BA濃度達到0.3 mg/L時容易出現玻璃化現象,當濃度達到0.5 mg/L時,玻璃化現象尤為嚴重,且基部水漬狀愈傷組織較多;6-BA濃度為0.1 mg/L時,植株生長細弱,節(jié)間長,基部分枝少,影響增殖效率和種苗質量。當 6-BA 濃度為0.2 mg/L時,植株生長健壯(圖1-C),6-BA與IBA配合使用時,試管苗的生長狀況最佳。因此選用 MS+6-BA 0.2 mg/L+IBA 0.05 mg/L為扁桃斑鳩菊繼代的最適宜培養(yǎng)基。
2.3扁桃斑鳩菊的生根誘導
扁桃斑鳩菊生根培養(yǎng)2周時,觀察統(tǒng)計各組培養(yǎng)基的試驗效果。統(tǒng)計生根數量時,長度達到0.5 cm的肉質根方可計入生根數。從表3可以看出,以1/2MS為基本培養(yǎng)基附加濃度0.05~0.15 mg/L的NAA或IBA均可取得較高的生根率,且平均生根數量都在5條以上,說明扁桃斑鳩菊的生根誘導較為容易。但采用NAA誘導時,雖然已經降低了基本培養(yǎng)基中無機鹽的用量,但仍會出現不同程度的愈傷組織和玻璃化現象,不利于試管苗的移栽。采用IBA誘導生根時,以1/2MS+IBA 0.1 mg/L誘導生根的效果最好,根系最為發(fā)達,小苗的長勢最好,最適合后期移栽。
[HTK]2.4不同栽培基質對扁桃斑鳩菊移栽苗生長的影響[HT]
3結論與討論
目前,斑鳩菊屬植物的研究重點主要集中在抗腫瘤活性、對免疫系統(tǒng)影響、皮膚病治療和抗感染等藥理學方面,尤以新疆阿克蘇地區(qū)的中藥材——驅蟲斑鳩菊的研究為多。關于該屬植物生物學特性、親緣關系、繁殖方法等方面研究較少,如何加強相關基礎研究,構建現代生物技術研究平臺,對加速推進該屬植物的產業(yè)開發(fā)尤為重要。
扁桃斑鳩菊生長迅速,繼代苗的培養(yǎng)周期僅為3周,但容易出現玻璃化現象,繼代初期,參照胡石開等驅蟲斑鳩菊的組培技術[8],試驗培養(yǎng)基MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L,試管苗玻璃化嚴重,且大多不可逆轉。后經反復試驗,設定培養(yǎng)基MS+6-BA 0.2 mg/L+IBA 0.05 mg/L,光照強度為1 500~2 500 lx時扁桃斑鳩菊增殖系數達到4.0,且小苗生長健壯。
組培生根環(huán)節(jié)中發(fā)現,當添加生根誘導激素NAA濃度超過0.05 mg/L時組培苗即易出現玻璃化現象,而添加IBA濃度達到0.15 mg/L時尚未出現玻璃化,在金葉苔草的組培育苗過程中也曾發(fā)現類似的現象[9]。說明雖然NAA、IBA都是誘導組培苗生根的最常用植物生長調節(jié)劑,但對特定植物誘導生根的效果有時差別明顯,這可能與其作用機制有關。王喆之等在研究槐樹試管苗生根時,就不同生長素種類對誘導的不定根來源、形態(tài)方面進行了專門研究,研究結果表明,IBA、NAA對不定根發(fā)生、生長都有促進作用,但IBA誘導的不定根細而長,生長快,且不定根直接來源于莖,而NAA誘導的根短而粗,且不定根表面常重新愈傷化,不利于試管苗成活[10]。
扁桃斑鳩菊的移栽苗在黃心土、輕基質中成活率均可達到90%以上,其插穗在2種基質中扦插成活率分別達到 84.7%、86.7%,說明扁桃斑鳩菊適應性強,對土壤要求不嚴
格。選擇輕基質還是黃心土進行育苗,需要結合生產規(guī)模、運輸距離等因素進行成本核算和風險分析。小規(guī)模經營時,扦插繁殖具有取材方便、設施要求不高的優(yōu)勢,但由于插穗的粗細、老嫩程度、內源激素含量等因素影響,扦插苗的萌芽、生根和生長情況一致性較差,不適合標準化生產。
扁桃斑鳩菊、適應性強,造林后生長迅速,1年生造林苗高度可達2.9 m。其葉片是食用和藥用的主要部位,試驗不同栽培管理技術對葉片生物量的影響具有現實意義。造林苗生長初期截頂處理后,較留頂苗而言,株高矮化,分枝數增加,葉色濃綠,節(jié)間縮短,抗風能力增強,平均單株葉片生物量較大,便于進行林地管理和葉片采收。本研究尚未針對最佳截頂時機進行對比篩選,以及在植株達到 2 m 以上高度時是否應進行二次截頂或去枝促萌處理以達到葉片高產,這些都需要進一步深入研究。扁桃斑鳩菊的銷售體系尚未成熟,推廣種植尚存在較大風險,亟需加強其藥效研究和市場宣傳,進一步發(fā)掘其應有的價值。
參考文獻:
[1][ZK(#]楊早. 南非葉化學成分及藥理作用研究進展[J]. 南京中醫(yī)藥大學學報,2013,29(4):397-400.
[2]Grubben G,Debton O A. Vegetables plant resources of tropical Africa:2[M]. Wageningen:Backhuys Publishers,2004:543-546.
[3]江燕. 抗癌植物扁桃斑鳩菊化學成分的研究[D]. 南寧:廣西大學,2010.
[4]孫東方. 扁桃斑鳩菊甲醇提取物對高粱糖化及釀造特性的影響[J]. 釀酒,1998(1):66-68.
[5]Ibrahim N D,Abdurahman E M,Ibrahim G. Elemental analysis of the leaves of Vernonia amygdalina and its biological evaluation in rats[J]. Nigerian Journal of Natural Products and Medicine,2001,5(1):13-16.
[6]Howard C,Stevens J,Izevbigie E,et al. Time and dose-dependent modulation of phase 1 and phase 2 gene expression in response to treatment of MCF-7 cells with a natural anti-cancer agent[J]. Cellular and Molecular Biology,2003,49(7):1057-1065.
[7]孫力,巴玉蘭,于魯海,等. 斑鳩菊屬植物藥理活性研究進展[J]. 新疆中醫(yī)藥,2009,27(6):82-85.
[8]胡石開,王曉軍,郝秀英,等. 驅蟲斑鳩菊的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J]. 植物生理學通訊,2008,44(2):310.
[9]王華宇,何貴整,陳乃明,等. 金葉苔草標準化繁育技術研究[J]. 上海農業(yè)學報,2013,29(4):64-67.[ZK)]
[10][ZK(#]王喆之,胡正海. IAA,IBA,NAA和2,4-D對槐樹試管苗生根的影響[J]. 陜西師范大學學報(自然科學版),1997,25(2):57-59.