李 旦,謝忠利,孫舉聰,古 旭,向建英
(西南林業(yè)大學(xué)云南生物多樣性研究院,云南昆明 650224)
川貝母(Fritillaria cirrhosa)又名卷葉貝母,為百合科(Liliaceae)貝母屬(Fritillaria)植物,生長(zhǎng)于海拔3 200~4 500m高寒地區(qū),土壤比較濕潤(rùn)的向陽(yáng)山坡,主產(chǎn)于西藏南部至東部、云南西北部和四川西部。
川貝母以其地下鱗莖入藥,是中醫(yī)學(xué)常用的一味重要藥用植物,因其良好的醫(yī)療效果,其市場(chǎng)需求量很大。但川貝母分布區(qū)廣,種源多樣,差異較大,隨著中藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,各種傳統(tǒng)單方和復(fù)方中藥對(duì)川貝母的需求量逐年增大,而產(chǎn)業(yè)發(fā)展之初,幾乎都是使用野生的川貝母資源,巨大的商業(yè)利益刺激下,林農(nóng)戶到野外天然環(huán)境中去采挖野生川貝母,造成川貝母生境的極大破壞,使得川貝母的供求矛盾加劇,野生資源已面臨枯竭。
川貝母的人工擴(kuò)繁有2種擴(kuò)繁方式,第一種為有性繁殖,人工種植野生川貝母需生長(zhǎng)3~4年才能收獲,生長(zhǎng)周期長(zhǎng),生產(chǎn)成本高,且川貝母種子繁殖系數(shù)低,發(fā)芽困難,嚴(yán)重制約人工栽培的發(fā)展,難以滿足市場(chǎng)需求。第二種方式為無(wú)性繁殖,即川貝母的組培快繁技術(shù),無(wú)性繁殖的方式可以縮短生長(zhǎng)周期,降低成本,是市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)的發(fā)展趨勢(shì)。
植物材料取材部位和時(shí)期不同,組織培養(yǎng)的結(jié)果也不一樣。川貝母組培快繁常選用川貝母新鮮鱗莖為外植體材料。
采集川貝母鱗莖的時(shí)間與再生小鱗莖的頻率及數(shù)量也有密切的關(guān)系。出苗盛期采集的川貝母鱗莖誘導(dǎo)再生小鱗莖的頻率為48.3%,開(kāi)花盛期采集的川貝母鱗莖誘導(dǎo)再生小鱗莖的再生頻率為15.9%。同時(shí),出苗期的川貝母鱗莖培養(yǎng)2個(gè)周期后再生的小鱗莖數(shù)量上為原接種數(shù)的12.3倍。
將川貝母鱗莖洗去表面泥土,用流動(dòng)的水沖洗20min后,濾紙擦干,轉(zhuǎn)移至超凈工作臺(tái)或無(wú)菌環(huán)境中;將鱗莖置于75%乙醇消毒30s,再用0.1%的升汞溶液浸泡8min,浸泡同時(shí)均勻的搖動(dòng),使鱗莖充分接觸升汞溶液,然后,用無(wú)菌水沖洗3~5次,每次2min,滅菌好的鱗莖用解剖刀切割成0.5cm大小的塊,接種于添加激素的MS培養(yǎng)基中,進(jìn)行培養(yǎng)。
選擇合適培養(yǎng)基是組織培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),川貝母使用鱗莖為外植體進(jìn)行組織擴(kuò)繁的最佳培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基,在增殖和生根階段使用1/2MS培養(yǎng)基。
川貝母的鱗莖誘導(dǎo)啟動(dòng)培養(yǎng)常用的激素有NAA、KT和BA。生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素配合使用時(shí),川貝母外植體直接再生成小鱗莖;而當(dāng)僅用生長(zhǎng)素類激素時(shí),常常是先形成愈傷組織,而后轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基上形成小鱗莖。
在生產(chǎn)上,可使用MS基本培養(yǎng)基,添加NAA 2.0mg/L和BA 0.5mg/L,附加蔗糖30 g/L,瓊脂6 g/L,調(diào)節(jié)pH為 5.8,誘導(dǎo)川貝母鱗莖分化出不定芽;使用1/2MS基本培養(yǎng)基,添加NAA 1.0mg/L進(jìn)行不定芽的增殖培養(yǎng);成苗時(shí),選用MS為基本培養(yǎng)基,添加1:1的細(xì)胞生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素即可;最后使用1/2MS基本培養(yǎng)基,0.1~0.3mg/L的NAA進(jìn)行生根培養(yǎng)。從外植體誘導(dǎo)至最終生根,整個(gè)世代約2~3個(gè)月,不定芽的增殖周期為25d,增殖系數(shù)約為4.5。
溫度和光照對(duì)組培苗的生長(zhǎng)相當(dāng)重要,影響細(xì)胞增殖和器官分化。川貝母組織培養(yǎng)光照強(qiáng)度2 200lx,光照12h,暗培養(yǎng)12h。一般均采用20℃±1℃的散射光培養(yǎng),培養(yǎng)溫度較其他植物低。
川貝母組培快繁技術(shù)大大縮短了育種周期,本技術(shù)的應(yīng)用可以減輕對(duì)野生資源的過(guò)度依賴,從而更好地保護(hù)川貝母的野生資源;緩解川貝母資源緊缺問(wèn)題;防止假冒替代品的現(xiàn)象;充分有效地利用川貝資源;還能通過(guò)組培快繁技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;?、工廠化,更好地造福于人類。這也將大力促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,幫助調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),增加農(nóng)民和地方財(cái)政收入;提高農(nóng)業(yè)科技含量和農(nóng)民素質(zhì),推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展;還有利于培植龍頭企業(yè),推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng);對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)有著重要的意義。
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