扁桃斑鳩菊無性快繁及栽培產(chǎn)業(yè)化技術(shù)

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(shù)體系，并進(jìn)行了扦插育苗和造林技術(shù)研究，初步完成了種苗的規(guī)?；a(chǎn)和示范林建設(shè)。研究結(jié)果表明，外植體表面消毒以75%乙醇預(yù)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(shù)可達(dá)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(dá)100%；將生根后的植株進(jìn)行移栽，在輕基質(zhì)（泥炭 ∶[KG-*3]珍珠巖=2 ∶[KG-*3]1）和黃心土中成活率均可達(dá)90%以上；其插穗在輕基質(zhì)中扦插成活率為86.7%。造林1年后，成活率達(dá)到96%以上，平均株高可達(dá)2.9 m，適應(yīng)性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

關(guān)鍵詞：扁桃斑鳩菊；無性快繁；栽培

中圖分類號(hào)：S317文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：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(chǎn)于非洲。扁桃斑鳩菊可以長(zhǎng)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(zhǎng)，也耐干旱，適應(yīng)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(dāng)作一種蔬菜。其葉片具有獨(dú)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(rèn)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(xì)胞試驗(yàn)，認(rèn)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(jià)值，其中包括確切的抗腫瘤作用值得在腫瘤治療中應(yīng)用[1]。

目前，已知菊科斑鳩菊屬植物約1 000多種，我國(guó)已發(fā)現(xiàn)該屬植物約30種，主要分布于西南至東南、臺(tái)灣、新疆等地區(qū)[7]。扁桃斑鳩菊在東南亞及中國(guó)臺(tái)灣等地民間應(yīng)用較多，而中國(guó)大陸則相對(duì)比較陌生，近年來，兩廣地區(qū)陸續(xù)引進(jìn)種植。關(guān)于扁桃斑鳩菊的生物學(xué)特征及繁育方面報(bào)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(shù)，可以保證母本的優(yōu)良性狀，實(shí)現(xiàn)新品種快速開發(fā)。尤其是植物組培快繁技術(shù)，有利于種苗快速繁殖和種質(zhì)資源保存，也為更深層次的開發(fā)研究提供了技術(shù)平臺(tái)。本研究通過構(gòu)建組培快繁技術(shù)體系和扦插繁殖技術(shù)研究，初步實(shí)現(xiàn)了扁桃斑鳩菊種苗的規(guī)模化生產(chǎn)，并進(jìn)行了造林技術(shù)研究和示范林營(yíng)建，為扁桃斑鳩菊的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和推廣應(yīng)用提供了參考依據(jù)。

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(xué)研究所試驗(yàn)苗圃栽培的扁桃斑鳩菊。選取生長(zhǎng)健壯、無病蟲害的優(yōu)良植株，剪取木質(zhì)化程度較輕的當(dāng)年生嫩枝為外植體。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1外植體消毒

將采回的莖段截成長(zhǎng)1.2～1.5 cm的帶節(jié)小段，剪去葉片，只保留葉柄基部長(zhǎng)約0.5 cm，流水沖洗20 min備用。在超凈工作臺(tái)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(zhǎng)度保留約0.2 cm，接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基上。氯化汞消毒時(shí)間設(shè)定為5、8、10、12 min，每種處理20個(gè)外植體，篩選出最佳滅菌時(shí)間。

1.2.2培養(yǎng)基配方設(shè)計(jì)

誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L。繼代培養(yǎng)時(shí)，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(jìn)行培養(yǎng)。生根培養(yǎng)時(shí)，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(jìn)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(diào)整至6.0。培養(yǎng)室培養(yǎng)溫度為（23±2）℃，繼代培養(yǎng)光照時(shí)間12 h/d，光照強(qiáng)度1 500～2 500 lx；生根培養(yǎng)光照時(shí)間16 h/d，光照強(qiáng)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(dǎo)培養(yǎng)基中，定期觀察記錄消毒結(jié)果，記錄內(nèi)容包括消毒外植體數(shù)、消毒時(shí)間過長(zhǎng)造成的外植體死亡數(shù)、外植體霉菌細(xì)菌污染數(shù)、外植體成活數(shù)和側(cè)芽的生長(zhǎng)情況。3周后將記錄結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，取各組的平均值作為結(jié)果。

[JZ]誘導(dǎo)率=（出芽外植體數(shù)/接種數(shù)）×100%。

繼代和生根均用手術(shù)刀和鑷子進(jìn)行操作。待無菌芽生長(zhǎng)至2～3 cm時(shí)，轉(zhuǎn)入繼代培養(yǎng)基進(jìn)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(gè)周期，待增殖苗生長(zhǎng)穩(wěn)定后，觀察芽的生長(zhǎng)情況。每種處理為150個(gè)接種芽，隨機(jī)抽取30個(gè)接種芽，統(tǒng)計(jì)增殖系數(shù)，篩選最適宜的增殖培養(yǎng)基。增殖率=（增殖株數(shù)/接種數(shù)）×100%；芽增殖系數(shù)=增殖芽數(shù)/出芽株數(shù)。

取帶有2～3個(gè)節(jié)的試管苗頂端轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，截取長(zhǎng)度約3 cm，每種處理為150株。生根培養(yǎng)2周后，隨機(jī)抽取30株組培苗，統(tǒng)計(jì)植株高度、葉色、生根率、平均生根數(shù)等生長(zhǎng)指標(biāo)，篩選最佳的生根培養(yǎng)基。生根率=（生根株數(shù)/接種數(shù)）×100%；平均生根數(shù)=生根數(shù)量/接種株數(shù)。

1.2.5不同栽培基質(zhì)對(duì)扁桃斑鳩菊移栽苗生長(zhǎng)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(zhì)（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(jì)移栽成活率。成活率=（成活株數(shù)/移栽株數(shù)）×100%。

1.2.6不同基質(zhì)對(duì)扁桃斑鳩菊扦插的影響

扦插試驗(yàn)采用容器（黑色育苗袋）扦插。選取長(zhǎng)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(zhì)選用黃心土和輕基質(zhì)（泥炭 ∶[KG-*3]珍珠巖=2 ∶[KG-*3]1，體積比）2種基質(zhì)，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(duì)扁桃斑鳩菊造林苗生長(zhǎng)的影響

扁桃斑鳩菊造林地選擇欽州市林業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)林地，年均氣溫約22 ℃，坡度10°～35°，土質(zhì)微酸性，光照充足，林地通風(fēng)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(gè)月后，于2015年5月選擇其中立地條件相似的幼苗200株，進(jìn)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(jì)不同栽植方式的成活率、株高、分枝數(shù)、抗性、單株葉片鮮質(zhì)量等生長(zhǎng)指標(biāo)。成活率=（成活株數(shù)/200株）×100%；單株葉片鮮質(zhì)量采取隨機(jī)抽取30株，全部摘除葉片后立即稱質(zhì)量，取其平均值。

2結(jié)果與分析

2.1無菌材料獲得

在誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，會(huì)在外植體的表面或莖段基部出現(xiàn)愈傷組織，但大多呈現(xiàn)水漬狀且質(zhì)地疏松，很難誘導(dǎo)出芽，而側(cè)芽則易于誘導(dǎo)且生長(zhǎng)迅速（圖1-A）。初代培養(yǎng)3周時(shí)，側(cè)芽可高達(dá)3～4 cm，具3張以上葉片（圖1-B），轉(zhuǎn)入增殖培養(yǎng)基進(jìn)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(zhǎng)迅速，培養(yǎng)3周即可進(jìn)行下一次繼代，超過4周易出現(xiàn)黃葉和小芽死亡的情況，影響增殖效率。培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)扁桃斑鳩菊對(duì)植物激素的種類和濃度比較敏感，從表2可以看出，當(dāng)6-BA濃度達(dá)到0.3 mg/L時(shí)容易出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象，當(dāng)濃度達(dá)到0.5 mg/L時(shí)，玻璃化現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，且基部水漬狀愈傷組織較多；6-BA濃度為0.1 mg/L時(shí)，植株生長(zhǎng)細(xì)弱，節(jié)間長(zhǎng)，基部分枝少，影響增殖效率和種苗質(zhì)量。當(dāng) 6-BA 濃度為0.2 mg/L時(shí)，植株生長(zhǎng)健壯（圖1-C），6-BA與IBA配合使用時(shí)，試管苗的生長(zhǎng)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(dǎo)

扁桃斑鳩菊生根培養(yǎng)2周時(shí)，觀察統(tǒng)計(jì)各組培養(yǎng)基的試驗(yàn)效果。統(tǒng)計(jì)生根數(shù)量時(shí)，長(zhǎng)度達(dá)到0.5 cm的肉質(zhì)根方可計(jì)入生根數(shù)。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(shù)量都在5條以上，說明扁桃斑鳩菊的生根誘導(dǎo)較為容易。但采用NAA誘導(dǎo)時(shí)，雖然已經(jīng)降低了基本培養(yǎng)基中無機(jī)鹽的用量，但仍會(huì)出現(xiàn)不同程度的愈傷組織和玻璃化現(xiàn)象，不利于試管苗的移栽。采用IBA誘導(dǎo)生根時(shí)，以1/2MS+IBA 0.1 mg/L誘導(dǎo)生根的效果最好，根系最為發(fā)達(dá)，小苗的長(zhǎng)勢(shì)最好，最適合后期移栽。

[HTK]2.4不同栽培基質(zhì)對(duì)扁桃斑鳩菊移栽苗生長(zhǎng)的影響[HT]

3結(jié)論與討論

目前，斑鳩菊屬植物的研究重點(diǎn)主要集中在抗腫瘤活性、對(duì)免疫系統(tǒng)影響、皮膚病治療和抗感染等藥理學(xué)方面，尤以新疆阿克蘇地區(qū)的中藥材——驅(qū)蟲斑鳩菊的研究為多。關(guān)于該屬植物生物學(xué)特性、親緣關(guān)系、繁殖方法等方面研究較少，如何加強(qiáng)相關(guān)基礎(chǔ)研究，構(gòu)建現(xiàn)代生物技術(shù)研究平臺(tái)，對(duì)加速推進(jìn)該屬植物的產(chǎn)業(yè)開發(fā)尤為重要。

扁桃斑鳩菊生長(zhǎng)迅速，繼代苗的培養(yǎng)周期僅為3周，但容易出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象，繼代初期，參照胡石開等驅(qū)蟲斑鳩菊的組培技術(shù)[8]，試驗(yàn)培養(yǎng)基MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L，試管苗玻璃化嚴(yán)重，且大多不可逆轉(zhuǎn)。后經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，設(shè)定培養(yǎng)基MS+6-BA 0.2 mg/L+IBA 0.05 mg/L，光照強(qiáng)度為1 500～2 500 lx時(shí)扁桃斑鳩菊增殖系數(shù)達(dá)到4.0，且小苗生長(zhǎng)健壯。

組培生根環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)添加生根誘導(dǎo)激素NAA濃度超過0.05 mg/L時(shí)組培苗即易出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象，而添加IBA濃度達(dá)到0.15 mg/L時(shí)尚未出現(xiàn)玻璃化，在金葉苔草的組培育苗過程中也曾發(fā)現(xiàn)類似的現(xiàn)象[9]。說明雖然NAA、IBA都是誘導(dǎo)組培苗生根的最常用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，但對(duì)特定植物誘導(dǎo)生根的效果有時(shí)差別明顯，這可能與其作用機(jī)制有關(guān)。王喆之等在研究槐樹試管苗生根時(shí)，就不同生長(zhǎng)素種類對(duì)誘導(dǎo)的不定根來源、形態(tài)方面進(jìn)行了專門研究，研究結(jié)果表明，IBA、NAA對(duì)不定根發(fā)生、生長(zhǎng)都有促進(jìn)作用，但I(xiàn)BA誘導(dǎo)的不定根細(xì)而長(zhǎng)，生長(zhǎng)快，且不定根直接來源于莖，而NAA誘導(dǎo)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(zhì)中成活率均可達(dá)到90%以上，其插穗在2種基質(zhì)中扦插成活率分別達(dá)到 84.7%、86.7%，說明扁桃斑鳩菊適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)土壤要求不嚴(yán)

格。選擇輕基質(zhì)還是黃心土進(jìn)行育苗，需要結(jié)合生產(chǎn)規(guī)模、運(yùn)輸距離等因素進(jìn)行成本核算和風(fēng)險(xiǎn)分析。小規(guī)模經(jīng)營(yíng)時(shí)，扦插繁殖具有取材方便、設(shè)施要求不高的優(yōu)勢(shì)，但由于插穗的粗細(xì)、老嫩程度、內(nèi)源激素含量等因素影響，扦插苗的萌芽、生根和生長(zhǎng)情況一致性較差，不適合標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

扁桃斑鳩菊、適應(yīng)性強(qiáng)，造林后生長(zhǎng)迅速，1年生造林苗高度可達(dá)2.9 m。其葉片是食用和藥用的主要部位，試驗(yàn)不同栽培管理技術(shù)對(duì)葉片生物量的影響具有現(xiàn)實(shí)意義。造林苗生長(zhǎng)初期截頂處理后，較留頂苗而言，株高矮化，分枝數(shù)增加，葉色濃綠，節(jié)間縮短，抗風(fēng)能力增強(qiáng)，平均單株葉片生物量較大，便于進(jìn)行林地管理和葉片采收。本研究尚未針對(duì)最佳截頂時(shí)機(jī)進(jìn)行對(duì)比篩選，以及在植株達(dá)到 2 m 以上高度時(shí)是否應(yīng)進(jìn)行二次截頂或去枝促萌處理以達(dá)到葉片高產(chǎn)，這些都需要進(jìn)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(fēng)險(xiǎn)，亟需加強(qiáng)其藥效研究和市場(chǎng)宣傳，進(jìn)一步發(fā)掘其應(yīng)有的價(jià)值。

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