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      涼粉草種質(zhì)資源及栽培研究進(jìn)展

      2020-08-06 22:34蒲琦吳健華廖珍承江智藝陳穎慧鄧盈黃海連
      關(guān)鍵詞:種質(zhì)資源研究進(jìn)展栽培

      蒲琦 吳健華 廖珍承 江智藝 陳穎慧 鄧盈 黃海連

      摘 要:涼粉草是藥食兩用的藥用植物,在食品、飲料及中醫(yī)治療等方面具有良好的利用價(jià)值。為加快推廣涼粉草高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培技術(shù),在查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)近些年來(lái)涼粉草種質(zhì)資源、種苗繁殖、移栽技術(shù)、采收與加工等研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,并對(duì)涼粉草今后栽培研究進(jìn)行了展望,為涼粉草進(jìn)一步深入研究和開發(fā)利用提供參考。

      關(guān)鍵詞:涼粉草 種質(zhì)資源 栽培 研究進(jìn)展

      中圖分類號(hào):R282.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

      Abstract: Mesona chinensis, with the function of medicine and food, has been widely used in food, beverage and traditional Chinese medicine. In order to promote the high-yield and high-efficiency cultivation technology of Mesona chinensis, through consulting relative literatures, this article summarizes the research progress on germplasm resources, seedling propagation, transplanting technology, harvesting and processing of Mesona chinensis in recent years, and prospects the future research, hoping to provide reference for further studies and utilization.

      Key words:Mesona chinensis Benth;germplasm resources;cultivation; research progress

      涼粉草藥材來(lái)源于唇形科(Labiatae)涼粉草屬植物涼粉草(Mesona chinensis Benth)的干燥地上部分,又名仙草、仙人草、仙人凍、薪草、黑豆腐草,是一種重要的藥食兩用植物。據(jù)《中藥大辭典》(下冊(cè))記載,涼粉草氣微,嚼之味淡甘,有膠性,功能主治是清暑、解渴、除熱毒,治中暑、消渴、高血壓、肌肉及關(guān)節(jié)疼痛[1]。目前涼粉草主要用于加工制成涼粉(亦稱涼粉凍、黑豆腐、仙人板)、龜苓膏、龜苓寶、王老吉、加多寶、和其正、燒仙草等產(chǎn)品,在夏季食用這些產(chǎn)品則起到清熱解渴作用?;跊龇鄄菰谒幱煤褪秤梅矫婢哂辛己玫拈_發(fā)利用價(jià)值,涼粉草栽培研究逐漸成為其研究熱點(diǎn)之一。本文對(duì)涼粉草種質(zhì)資源及栽培研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以期為涼粉草進(jìn)一步深入研究和產(chǎn)品開發(fā)利用提供參考。

      1 涼粉草種質(zhì)資源

      1.1 優(yōu)良品種(品系)選育研究

      在長(zhǎng)期進(jìn)化栽培過(guò)程中,涼粉草種質(zhì)資源從外觀形態(tài)進(jìn)行分類為:直立型、半直立型、匍匐型的莖稈[2];綠色或紫紅色[2]、紅莖[3]、紫色[4]的莖稈;大葉型和小葉型的葉片[4];紫色和白色的花[4]。

      臺(tái)灣依據(jù)葉形、葉色、莖色及生長(zhǎng)形態(tài),進(jìn)行仙草種源收集及篩選,共選出200個(gè)初選育種材料,1990年從中篩選出4個(gè)品系:78-S-1、78-S-2、78-T-1、78-A-1;經(jīng)品系區(qū)域試驗(yàn)及品質(zhì)比較,最后選出78-T-1品系,并于1999年正式命名為“仙草農(nóng)試1號(hào)”。該品種莖紫色具短絨,節(jié)間短,匍匐型,葉大橢圓形,葉脈紋深,葉面光滑,葉長(zhǎng)平均5.2 cm,寬平均2.7 cm,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期約180 d,產(chǎn)量最高達(dá)10000 kg/hm2[4]。

      “武平一號(hào)”仙草為福建省武平縣從當(dāng)?shù)貛资畟€(gè)自然野生品種中選育而得的主栽品種,生長(zhǎng)期200 d左右,莖蔓有明顯的四棱形,下部伏地,上部直立,綠色或紫紅色,莖長(zhǎng)23.5~135 cm,莖粗0.22~0.5 cm,節(jié)間平均長(zhǎng)6.6 cm;葉片綠色,闊卵形,長(zhǎng)3.5~6.8 cm,寬2.3~5.8 cm;花期9月中至11月上旬,總狀輪傘花序,長(zhǎng)10~15 cm,花冠淡紫紅色;結(jié)實(shí)率低,小堅(jiān)果黑色、近長(zhǎng)卵形,種子發(fā)芽率低[5]。

      “閩選仙草1號(hào)”由福建省農(nóng)科院選育并通過(guò)省級(jí)品種認(rèn)定。該品種生育期140~180 d,株高30~100 cm,株幅40~60 cm[6];莖多分枝,主莖長(zhǎng)180 cm左右,下部伏地,上部直立,莖綠中帶紫或淡紫色,葉對(duì)生、卵形或闊卵形,長(zhǎng)3.5~6.8 cm,寬2.3~5.8 cm,輪傘花序組成長(zhǎng)2~15 cm的頂生穗狀花序,花期9月中旬至11月上旬,示范栽培的干草產(chǎn)量可達(dá)617.6 kg/667 m2[7]。

      1.2 種質(zhì)資源分析與評(píng)價(jià)

      鄧堅(jiān)等[8]從光合日變化、光響應(yīng)及葉綠素含量三方面進(jìn)行研究6份涼粉草種質(zhì)的光合特性,結(jié)果表明靈山小葉的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)最高,適合在光照較強(qiáng)的環(huán)境中生長(zhǎng);越南仙草的光補(bǔ)償點(diǎn)最低,較為耐陰,可能適應(yīng)林下栽培模式;葉綠素含量與最大凈光合速率顯著正相關(guān),而日變化凈光合速率均值是各種環(huán)境因素和內(nèi)在因素共同作用的結(jié)果。蘇海蘭等[9]對(duì)20份仙草資源的主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量的相關(guān)性進(jìn)行通徑分析,結(jié)果表明莖長(zhǎng)、株高、莖粗和節(jié)間長(zhǎng)對(duì)單株產(chǎn)量有較大的效應(yīng)關(guān)系,莖長(zhǎng)、株高與單株產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),其中莖長(zhǎng)對(duì)單株產(chǎn)量的直接正向效應(yīng)值最大。馮濤等[10]研究表明閩贛兩地涼粉草膠的特性粘度和凝膠性能方面差異顯著,福建涼粉硬度比江西高4.799 g,彈性系數(shù)高0.2,內(nèi)聚力系數(shù)高0.099,綜合認(rèn)為福建涼粉草膠在凝膠性能上要優(yōu)于江西涼粉草膠。馮碧香等[11]對(duì)野生匍匐型和栽培直立型兩種仙草膠的特性粘度、質(zhì)構(gòu)性及含量進(jìn)行測(cè)定分析,結(jié)果表明匍匐型仙草膠含量和凝膠性能均優(yōu)于直立型仙草,說(shuō)明匍匐型仙草更具有開發(fā)價(jià)值。

      陳菁瑛等[12]采用ISSR對(duì)不同種源的20份仙草進(jìn)行聚類分析,結(jié)果表明這20份仙草可分成3個(gè)大類群,一類是福建、廣東和臺(tái)灣等國(guó)內(nèi)產(chǎn)區(qū)的栽培種源,一類為野生種源,另一類是引自印度尼西亞種源及其與廣東朝陽(yáng)仙草的雜交后代,認(rèn)為仙草種源間的遺傳差異與地理分布關(guān)系不密切而與形態(tài)差異有一定聯(lián)系。李曉暉等[13]采用SCoT和ISSR對(duì)靈山大葉、靈山小葉、下壩仙草、派潭仙草、三甲仙草、越南1號(hào)、梧州仙草等7份涼粉草種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性分析,結(jié)果表明SCoT 標(biāo)記的7份涼粉草相似性系數(shù)在0.47~0.83(平均值0.62),ISSR的相似性系數(shù)在0.61~0.80(平均值0.69),通過(guò)聚類分析得出這7份涼粉草可分為三大類,認(rèn)為這兩種分子標(biāo)記均適用于涼粉草種質(zhì)資源的遺傳多樣性研究。黃玉吉等[14]采用克隆測(cè)序法測(cè)定3個(gè)仙草品系(福建武平、永定和廣東增城)的核糖體DNA-ITS序列,結(jié)果表明這3個(gè)品系ITS序列僅存在2個(gè)堿基差異,變異很小,說(shuō)明這3個(gè)品系之間既有差異又有較近的親緣關(guān)系。

      2 種苗繁殖

      涼粉草根、莖、種子都可以繁殖[15],但由于涼粉草種子少,且易變異、出苗成活率低,因此生產(chǎn)上一般采用扦插育苗和分株繁育[16]。此外,組培繁殖是涼粉草種苗快速繁殖且不受自然條件限制的一種繁殖方法。

      2.1 扦插繁殖

      扦插育苗是在2月下旬至4月上旬,采集健壯、無(wú)病蟲為害的枝條,剪成8~10 cm長(zhǎng)的插穗,每段含節(jié)2~3個(gè),插穗用農(nóng)用鏈霉素2000倍液浸泡3~5 min后,取出稍晾,再將插穗下端沾黃泥漿,按5 cm×6 cm株行距斜插在準(zhǔn)備好的苗床上[17]。扦插苗需要覆蓋隱蔽度50 %的遮陽(yáng)網(wǎng)以防止陽(yáng)光直射[3],冬春季則用雙拱棚保溫[18]。吳慶華等[19]將涼粉草枝條10 cm(含3個(gè)莖節(jié))扦插于沙壤土中,5 d后開始生根,15~20 d普遍生根且成活率95 %以上,插后30 d便可出圃定植,說(shuō)明涼粉草枝條的再生能力較強(qiáng)。韋榮昌等[20]研究結(jié)果表明萘乙酸(NAA)、吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、生根粉(ABT)等4種植物激素均可以促進(jìn)涼粉草扦插生根。

      2.2 分株(宿根)繁殖

      分株繁育一般在秋末植株休眠期前或早春植株萌芽生長(zhǎng)至10~15 cm時(shí),從無(wú)病蟲害區(qū)選取涼粉草母株根際附近發(fā)生的萌蘗枝或根部的不定芽萌發(fā)的新植株,連根加以切段進(jìn)行分株繁殖[21]。尹小紅等[22]研究不同越冬措施對(duì)涼粉草種苗生長(zhǎng)的影響,結(jié)果表明稻草及薄膜覆蓋護(hù)蔸均能顯著提高種苗株高、莖鮮重、地上部鮮重和莖葉比,其中薄膜覆蓋比稻草覆蓋更能促進(jìn)涼粉草種苗生長(zhǎng),認(rèn)為薄膜覆蓋是涼粉草安全越冬的有效措施。

      2.3 組培繁殖

      嚴(yán)勝柒等[23]利用涼粉草莖尖及帶腋芽的莖段進(jìn)行組織培養(yǎng)及快速繁殖,培養(yǎng)獲得的組培苗在適度遮陽(yáng)小棚里煉苗20 d后,移植入土的成活率可達(dá)90 %~95 %。Zhao等[24]以涼粉草帶莖節(jié)的莖段為外植體,對(duì)影響涼粉草組培快繁過(guò)程的3種因素(6-BA、ZT和NAA)的3個(gè)濃度水平進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn),從而篩選出涼粉草最適初代誘導(dǎo)、繼代增殖和生根培養(yǎng)中的激素配比。郭朗[25]以廣西梧州涼粉草為材料進(jìn)行建立涼粉草離體快繁體系,并用多倍體誘導(dǎo)試劑秋水仙素結(jié)合離體快繁技術(shù),進(jìn)行涼粉草多倍體育種研究。韋鵬霄等[26]研究不同培養(yǎng)基配方和不同接種部位對(duì)越南涼粉草無(wú)菌芽增殖生長(zhǎng)的影響,結(jié)果表明適宜越南涼粉草無(wú)菌芽增殖生長(zhǎng)的基本培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基,蔗糖濃度為20.0~25.0 g/L,CPPU為0.5 mg/L,適宜接種材料為莖上部。

      3 移栽技術(shù)

      3.1 自然環(huán)境條件

      空氣符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3095—1996)》規(guī)定的二級(jí)及二級(jí)以上指標(biāo)要求,土壤符合《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 15618—1995)》規(guī)定的二級(jí)及二級(jí)以上指標(biāo)要求,灌溉水水質(zhì)符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 5084—2005)》規(guī)定[17, 27]。仙草對(duì)土壤要求不高,適應(yīng)性較強(qiáng),能適應(yīng)多種土壤,但要獲得高產(chǎn)必須選擇水源充足、灌排方便、土壤肥沃疏松的壤土種植[28]。黃海連等[29]研究水田和旱地栽培環(huán)境對(duì)涼粉草生長(zhǎng)的影響,結(jié)果表明水田比旱地更適合涼粉草生長(zhǎng)、產(chǎn)量及質(zhì)量的提高。

      3.2 栽培方式

      不同栽培方式對(duì)涼粉草生長(zhǎng)及經(jīng)濟(jì)效益的影響也會(huì)不同。吳世梅[30]結(jié)合廣東平遠(yuǎn)縣生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)涼粉草高產(chǎn)栽培技術(shù),認(rèn)為黑色地膜覆蓋栽培可有效防治田間雜草,省時(shí)省工,提高種植效益。肖榮芳等[31]介紹了仙人草黑地膜種植技術(shù),指出黑地膜種植產(chǎn)量比普通栽培提高20 %~30 %。吳慶華等[32]開展涼粉草覆膜與露地栽培效益比較研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)覆膜栽培能有效抑制雜草生長(zhǎng),改善土壤水肥氣熱條件,是一種簡(jiǎn)便、省工、高效的耕作方式,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。涼粉草套種烤煙[33]、套種木薯[34]等栽培方式均可以提高土地復(fù)種指數(shù)和種植效益。萬(wàn)小燕[35]以盆栽涼粉草為材料,研究遮陰處理對(duì)涼粉草生長(zhǎng)和光合特性的影響,結(jié)果表明遮陰處理可促進(jìn)涼粉草株高、節(jié)長(zhǎng)、葉柄長(zhǎng)變長(zhǎng),但會(huì)降低莖粗和折干率,不同遮陰率對(duì)涼粉草總?cè)~綠素含量和光合特性指標(biāo)的影響也不同。

      3.3 施肥方法

      科學(xué)合理施肥是確保涼粉草高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要措施之一。仙草對(duì)氮、磷、鉀的需求比例為1:0.5:0.8,從仙草蓋膜栽培及勞動(dòng)成本考慮,建議采用1次性施足肥料而不采用分生育階段施肥[36]。黃榮韶等[37]采用“3414”試驗(yàn)研究氮、磷、鉀肥對(duì)盆栽涼粉草產(chǎn)量及膠含量的影響,結(jié)果表明涼粉草對(duì)三種肥料的依存度是鉀肥>氮肥>磷肥,并篩選出涼粉草最佳的氮磷肥施用量。韋榮昌等[38]研究了不同基肥處理(雞糞+復(fù)合肥的不同濃度配比)對(duì)涼粉草生長(zhǎng)及效益的影響,結(jié)果表明施用基肥比未施基肥更能促進(jìn)涼粉草植株生長(zhǎng)和增加分枝數(shù),顯著提高產(chǎn)量及效益。

      3.4 病蟲害防治

      陳菁瑛等[39]首次報(bào)道仙草作為根結(jié)線蟲病的一種寄主植物,并對(duì)該線蟲為害的癥狀、病原和發(fā)病條件進(jìn)行初步調(diào)查研究,提出仙草實(shí)行3年以上的水旱輪作是防治仙草根結(jié)線蟲病最為經(jīng)濟(jì)有效的措施。涼粉草病蟲害主要有莖褐腐病、根結(jié)線蟲病、斜紋夜蛾、小地老虎等,應(yīng)實(shí)施水旱輪作、建立無(wú)病種苗基地、健康栽培、田間防疫、科學(xué)合理用藥施肥等綜合防治措施[40-41]。

      3.5 采收與加工

      較多文獻(xiàn)報(bào)道涼粉草采收應(yīng)在現(xiàn)蕾開花前進(jìn)行采收[27, 42-43]。為確定仙草最佳采收期,黃穎楨等[44]對(duì)仙草多糖、總黃酮及單株產(chǎn)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化研究,經(jīng)綜合分析后確定8月下旬為仙草的最佳采收期,此時(shí)仙草單株產(chǎn)量240 g/株,折合產(chǎn)量9000 kg/hm2,多糖和總黃酮的含量分別為1.96 %和13.83%。仙草采收應(yīng)選擇晴天于露水干后,收割地上部分,除去根、雜草和泥土等雜質(zhì),將植株理順結(jié)成小把,整齊排放在曬場(chǎng)晾曬,經(jīng)日曬夜悶,直至干燥,呈黃褐色,以葉片脫落少、氣香濃者為佳[16]。

      4 展望

      4.1 加強(qiáng)涼粉草良種選育研究

      目前涼粉草生產(chǎn)上少見(jiàn)有專業(yè)種苗繁育機(jī)構(gòu),一般采用無(wú)選擇性的無(wú)性繁殖,容易導(dǎo)致種質(zhì)退化,再加上涼粉草現(xiàn)有品種少,不僅難以滿足各地產(chǎn)區(qū)對(duì)良種的需求,也影響到?jīng)龇鄄菟幉漠a(chǎn)量與質(zhì)量的穩(wěn)定供應(yīng)。因此,建議加強(qiáng)涼粉草種質(zhì)資源的田間種植研究和良種選育,通過(guò)提純復(fù)壯、優(yōu)良單株選育、雜交育種、誘變育種等方法,培育或選育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)、抗病蟲性、適應(yīng)性強(qiáng)的涼粉草優(yōu)良品種或品系。

      4.2 加強(qiáng)涼粉草生理生化研究

      植物的生理生化指標(biāo)可以反映其生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律及對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)機(jī)制。建議加強(qiáng)涼粉草各生育期及各部位(莖、葉、花、種子)的外在指標(biāo)與內(nèi)在指標(biāo)的變化關(guān)系研究,如涼粉草生長(zhǎng)發(fā)育與其新陳代謝、化合物積累的關(guān)系;在環(huán)境脅迫下涼粉草生長(zhǎng)變化與其體內(nèi)可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛、保護(hù)酶等生理生化指標(biāo)的關(guān)系,以期從抗性生理生化方面為涼粉草適應(yīng)性高效栽培及抗性育種提供理論基礎(chǔ)。

      4.3 加強(qiáng)涼粉草田間栽培研究

      為提高涼粉草高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培技術(shù),建議加強(qiáng)涼粉草的種苗繁殖過(guò)程中雜草防治、種苗質(zhì)量分級(jí)、栽培方式優(yōu)化、水肥管理技術(shù)優(yōu)化、病蟲草害發(fā)生規(guī)律及防治、采收后干燥技術(shù)優(yōu)化等研究,為推動(dòng)涼粉草規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

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