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珍稀中药材连城铁皮石斛产业化开发关键技术研究
珍稀中药材-连城铁皮石斛产业化开发关键技术研究
张志勇 梁金平 周美玲 黄萍萍 吴文明
(福建省龙岩市农业科学研究所,福建 龙岩 364000)
摘 要
为了龙岩市连城县野生铁皮石斛中药材资源的保护及开发利用,本文进行了人工杂交育种、种胚离体培养和快速繁殖、组培苗移栽等关键技术研究 ,摸索出了杂交育种技术,授粉结果率在83%以上。分别筛选出了最适宜的种子萌发培养基:1/2 MS+蛋白胨2g·L-1,发芽率达到95%;原球茎增殖培养基:1/2 MS+6-BA1.0 mg·L-1+NAA0.5 mg·L-1+15%马铃薯,增殖系数达到5.7;壮苗生根培养基:1/2Ms+ 0.5mg·L-1 NAA +15% 香蕉,苗高7.2cm,根数5.6条。组培苗的移栽成活率可达90%以上。
关键词:铁皮石斛,杂交,组培快繁,移栽
铁皮石斛 Dendrobium officinale又名黑 节 草 ,为兰 科石 斛属多年生常绿草本植物 ,是一种名贵药材 ,《道藏》中它被列为中华九大仙草之首。主要药用成分为石斛多糖,具有提高人体免疫功能、抗衰老、防治肿瘤和心血管疾病以及改善睡眠、防治白内障等疾患的功能。铁皮石斛种子极小,无胚乳,自然条件下需与某些真菌共生才能萌发,自然繁殖率极低, 加上人为地过度采集和自然环境破坏,目前我国野生铁皮石斛资源几乎绝灭,已被列为国家二级保护植物。龙岩市连城县冠豸山等地野生铁皮石斛资源也有悠久的历史,但每年采集量急剧下降,为了保护珍稀铁皮石斛野生资源及其今后的开发利用,应用现代生物组织培养技术,笔者开展人工杂交育种、种胚离体培养和快速繁殖、组培苗移栽等关键技术研究 ,为铁皮石斛产业化开发提供科学依据 。
1材料与方法
1.1人工杂交育种
铁皮石斛系雌雄合生蕊柱。用牙签挑去白色的药帽露出黄色的花粉粒,用牙签提取花粉粒,将牙签尖粘住的花粉粒轻轻接触母本雌蕊的凹陷处, 以粘上花粉粒而不损坏合生蕊柱为原则。分别做了两组的试验①自花与异花授粉;②授粉时的花成熟度(开花时间)不同的影响(见表1)。
1.2种胚萌发
11~12月是铁皮石斛蒴果成熟时期 ,当蒴果外表转浅黄绿色时 ,达到发育成熟而尚未开裂时采收。蒴果用75%酒精果实表面消毒30秒,无菌水冲洗3次,再用0.1%升汞消毒10分钟,无菌水漂洗3次,在无菌条件下,将处理过的果实切开一个口子,将种子分别撒播在4种培养基上(见表2),观察统计萌发率、萌发时间,生长势等。
1.3原球茎增殖培养。
在前人研究总结及本人预备试验的基础上,重点进行培养基添加天然有机营养物种类的研究,将种子诱导产生的原球茎分别接种在6种培养基上(见表3),观察其增殖系数及生长状况。
1.4壮苗生根培养
当原球茎分化的幼苗2~3cm时,移人4种生根培养基中进行生根培养(见表4) , 60天后观测记载苗高、根系条数和根系长度。每种培养基接种100株幼苗 ,3次重复 。
1.5组培苗移栽
移栽前先将瓶苗进行10天的炼苗,慢慢适应自然环境,选取肉质茎有3~4个节间、长有4~5片叶的苗进行移栽,用1000倍多菌灵浸泡整株小苗10分钟,捞出后沥干。用水苔作为移栽基质,移栽前期注意遮荫、保湿,并作好病虫害防治。
1.6组培的培养条件
上述培养基均加蔗糖3%、琼脂0.7%、pH值5.8、培养温度25℃左右、光照12小时/天、光照强度1500~2000lx、培养室湿度70%。
2试验结果
2.1人工授粉育种
经研究发现,铁皮石斛以异花授粉为主,自花授粉的成功率低25%,异花授粉成功率高达80%;授粉最好选择开花后2~5天的,因此时的花粉黏性高,雌蕊也有明显的分泌液,表明活力高,故授粉成功率也较高,而随着开花时间的推移,花的活力降低,授粉的成功率也降低。授粉成功后的2~3天花瓣萎缩,4~6天花柄开始变粗及颜色变为深绿色,10天后可看到果实的雏形。而授粉失败的花朵在3~5天内变黄及脱落。
表 1不同授粉方式、时间对授粉结实率的影响
授粉方式 授粉数量(朵) 蒴果数(个) 成功率(%) 自花授粉 16 4 25 异花授粉 15 12 80 开花后2~5天授粉 12 10 83 开花后6~9天授粉 11 5 45
2.2种子萌发
将经过处理后的种子接种到4种萌发培养基上,8~19天后种子变得鲜绿,可见胚长大,呈球形,30~45天,种子部分发育成原球茎,圆球形的原球茎上有尖尖突起的叶原基,从原球茎的颜色、大小上看,接种在4号培养基1/2 MS+蛋白胨2g·L-1的原球茎颜色最浓绿,直径也最大、最健壮,发芽率达到95%,萌发时间最短,为第8天,因此4号培养基是最适宜的种子萌发培养基,说明添加物蛋白胨对铁皮石斛种子萌发有较好的促进作用,这应该是蛋白胨起到弥补了铁皮石斛种子不含胚乳的作用 。另外,2号1/2 MS
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