中国白芨繁育技术研究进展(白及繁育技术研究进展)

生活常识 2023-05-16 02:09生活常识www.xinxueguanw.cn

白芨种子浸泡催芽 有哪些 白及繁育技术研究进展

白及繁育技术研究进展

基金项目: 国家自然科学基金项目(31560079、31560087) 贵州省科学技术基金项目( 黔科合LH 字[2014] 7549) 贵州省中药现代化科技产业研究开发专项项目(黔科合ZY 字[2013] 3002) 遵义市2014 年度“15851”人才工程项目(201424) 遵义医学院精英人才工程项目(2016)

白及Bletilla striata (Thunb. ) Rchb. f. 亦称“白芨”,是兰科白及属多年生草本植物,主要分布于四川、贵州、云南、湖南等地[1],是中国名贵的传统中草药。《中国药典》收载白及具有止血收敛、消肿生肌的功效,可用于治疗咯血、吐血、外伤出血、疮疡肿毒、皮肤皲裂等[2],其在临床上常用作高效、低成本的止血剂[3]。现代药理研究发现白及中丰富的代谢产物具有多种药用功能,例如白及中的甘露聚糖可降低侵袭性因子对胃粘膜的影响,具有抗实验性胃溃疡的作用[4] 白及中的菲类化合物具有较强的抗流感病毒活性和抗肿瘤活性[5-7] 大量超氧化物具有抗菌镇痛作用[8] 白及多糖可抑制细胞内ROS 的产生和促炎性细胞因子的活化[9],直接参与了受损组织或细胞的修复和代谢过程,可促进上皮细胞修复[10-11]。白及在医药卫生领域应用的范围正在逐步扩大,白及也是重要的工业原料,是白及饮片、烟蒂胶、糊料、浆丝绸、浆纱、涂料、胃粘膜保护剂等的原材料。,白及植株花色艳丽、花朵形似风铃,极具园艺观赏价值。白及已从传统的中草药发展成为集药用、工业原料、观赏价值于一体的多用途植物。

白及应用范围日渐扩大,市场需量的增加导致其资源逐渐匮乏。如何在保护好现有资源的,充分开发利用资源来满足人们需求,成为亟待解决的问题。白及在自然状态下种子萌发率低[吉山花瑶]、自然繁殖困难,采用块茎繁殖的方式,品种容易感病退化。由于滥采滥伐,白及野生资源已濒临枯竭。人工繁育技术可通过优化有性繁殖的种子直播技术、利用真菌繁殖的共生萌发技术、无性繁殖的组织培养、人工种子技术等实现白及种质资源的快速繁殖,可以克服白及自然有性繁殖的不足,是保护白及野生资源、扩大白及生产,满足市场需求的更佳途径。本文对国内外以种子直播、共生萌发、组培快繁、人工种子为代表的白及人工繁育技术体系研究进展进行综述,以期为白及资源保护和开发等研究提供参考。

1 种子直播技术

对濒危植物通过人工繁育的方式保存种质并扩大繁殖,为实际生产提供充分的种源供应,是解决种质资源短缺的有效途径。而白及种子直播技术运用现代生物学的先进手段对传统育种技术进行整合和提升,为白及的高产提供强有力的支撑,是解决白及种质资源短缺的重要渠道。

1. 1 种子采集与保存白及胚乳发育不完全,种子有胚率与胚龄成正相关,种胚的成熟度决定着种子的萌发率。张建霞等通过采集不同胚龄期的白及蒴果研究胚龄与种子萌发时间和萌发率的关系,发现胚龄到20 周时白及种胚已饱满成熟,此时采收的种子最容易萌发。但因不同植株营养状况、生长状态都有所差异,同一植株上白及蒴果的着生位置也有所不同,所以蒴果的采集应在胚龄18 ~ 23 周时根据蒴果具体的生长情况进行采集。

环境温度和种子含水量是影响白及种子保存寿命的2个重要因素。Hirano 等对白及种子玻璃化冷冻保存技术进行研究,发现经过冷驯化处理后的白及种子存活率可达92%。李伟平以TTC 染色法检测白及种子活力,通过实验确定2% ~ 5%为白及种子保存的更佳水分含有量。发现干燥后的种子经PVS2 处理后在液氮中保存,能使种子长期维持在较高活力水平。胡开治等比较了白及种子在3 种储藏方式下储藏不间后萌发率的差异,结果表明用含水量20% ~ 30% 的河沙进行储藏是更佳的贮藏 。目前认为利用玻璃化冷冻技术对兰科种子进行超低温保存,是一种尤为有效的保存方式。但此 对硬件和操作技术要求高,超低温保存的材料在冷藏和解冻过程中易在种子内部形成冰晶损伤种子,冷冻保护剂本身也兼具细胞毒性。而沙藏法成本较低操作简便,适合大批量的种子的保存,具有较强的实用价值。

1. 2 播种基质选择胡凤莲通过对白及种子直播的研究,发现阴湿、疏松的沙壤土、夹沙土为适合白及种子萌发的基质。牛俊峰等通过多种基质不同体积配比,筛选出白及种子播种的更佳基质,即将树皮粉、腐殖质、营养土、鸡粪和草炭土按体积15 ∶ 20 ∶ 8 ∶ 1 ∶ 5 配成基质,控制湿度在60% ~ 80%,种子萌发率可高达72. 83%。史文旋等将营养土、蛭石、珍珠岩按体积比为9 ∶ 1 ∶ 1 混合基质,白及在此基质上播种成苗率达到更大值,研究还发现将基质用高锰酸钾灭菌处理后的幼苗长势更好,这可能与高锰酸钾的催芽效果相关。白及作为地生兰植物,其根具有明显的气生根特点,即根毛少、吸水吸肥能力差,白及对土壤要求较为严格。通常排水良好含腐殖质多的沙壤土更适合白及播种,土壤中的腐殖质可以为白及种苗生长提供养分,沙壤土兼具良好的透水、透气性能,可以满足气生根生长的条件。选择适宜的播种基质来协调土壤养分、水分、温度和氧气之间的关系,是生产高质量白及种苗的基础保障。

1. 3 栽培技术由于白及人工驯化栽培的历史较短,且自然生长缓慢,生产周期长,目前对白及人工栽培技术相关的基础研究较少。如何在保证白及入药质量的前提下,在种子萌发后运用栽培技术来协调土壤供给养分和作物需求养分的关系,满足白及在各个阶段对营养物质的需求达到优质高产的目的,是白及种子直播技术的另一个重要环节。郑维强等通过四因素三水平正交试验设计,以白及多糖作为白及品质的指标性成分,研究了不同密度、基肥种类、追肥次数,追肥品种及其追肥量对白及产量及品质的影响,结果表明,施用锌肥l kg /亩、硼肥l5 kg /亩、KNO310 kg /亩,种植密度为27 cm × 17 cm (行距× 穴距) 时白及品质优,产量更高。这项研究为人工栽培白及合理施肥提供了理论依据。也有研究表明,氮肥对白及产量的影响更大,是磷肥,钾肥的供应对白及产量的影响最小,氮、磷、钾3 要素的合理施用不但能提高白及的产量,而且能显著提高其药效成分。史文旋等在研究中涉及到了营养液及营养液浇灌周期对白及幼苗生长的影响,研究发现以30 d 为周期对白及喷施1 /2MS 营养液对于幼苗前期的发育提供合理的营养供给是极其重要的,1 /2MS 营养液相对于MS 营养液所含盐分更少,条件也更温和,施用于白及幼苗既不会造成营养过剩也不会导致营养缺乏。连细春研究了杉木林下种植白及的可行性,为白及人工栽培技术探索了新模式。研究表明林下白及生物量的累积与上层木郁闭度相关,郁闭度为0. 5 ~ 0. 6 时收获白及的干湿重达到更大。由于白及植株矮小,其栽培地易滋生杂草,在白及的栽培过程中,有必要加强田间管理以提高白及的产量,宜在白及开花之前、白及旺长期各进行一次除草,在日均温较高的月份也应加强人工除草和水肥管理。

药用植物白及栽培技术研究还十分薄弱,虽然取得了一定的进展,仍停留在几个主要的关键技术上并未形成体系,缺少系统性的实验研究。为了解决白及药用资源的紧缺问题,对白及人工种植技术方面的研究显得尤为迫切,运用先进的栽培技术来提高白及的产量是解决资源问题重要的途径。进一步将各个关键技术结合起来,系统建立起白及种子直播成苗技术体系具有广阔的市场前景。

2 种苗繁育技术

1899 年Noel Bernared 率先认识到真菌在兰科植物萌发中的重要性,创立了共生萌发法。他提出在自然条件下,兰科植物从萌发到长成的过程中必须与菌根真菌形成稳定的共生关系,真菌的侵染可为兰科植物的萌发提供营养。白及作为兰科植物,其自然生长也需相应的共生真菌来促进种子萌发和幼苗生长。虽然目前采用人工组织培养技术进行白及种子无菌萌发后可快速繁殖大量种苗,但在进行野外回归时,组培苗移植到自然环境中难以与自然环境中的真菌建立共生关系,导致后续生长存活率降低。研究白及与共生真菌的关系,并利用共生真菌提高白及种子的萌发率和植株的存活率是人工繁育技术研究的一个热点。

2. 1 共生菌对种子萌发作用兰科植物的种子胚乳发育不完全,由于其本身缺乏乙醛酸循环体,不能将胚乳中含有的脂类转化为糖,进而无法为种子的萌发提供足够的能量。在自然条件下种子萌发需要依靠特定的共生真菌来获取营养物质,而定殖的菌根真菌可参与糖类脂类代谢途径中关键蛋白的合成,从而提高储存在胚乳中营养物质的利用效率。另一方面,侵染种子的菌丝本身也可作为营养物质为种子的萌发提供营养。共生真菌菌丝体在种子种皮破裂后侵入根腔细胞生长,此时菌丝把胚和外界土壤基质连接起来形成一个共生系统。菌根通过此系统吸收合成营养物质以菌丝团的形式储存在细胞中,又以菌丝团消解的方式返还营养。通过观察白及共生萌发中细胞超微结构变化,证实了侵染白及种子的菌丝可以为白及的种子萌发提供营养。菌丝侵染白及种胚细胞后,随着时间的延长菌丝细胞内某些溶酶体开始活化,使菌丝逐渐裂解为碎片和原生质段。而白及细胞的质膜通过变形运动产生囊状体包裹并吸收这些菌丝中的养分,进而促进白及营养器官的生长和分化。但对种子染菌萌发的研究也表明,种子对不同种类真菌的侵入具有不同反应,其种胚可被有些真菌的菌丝充满而导致种子死亡。分离筛选适合白及种子生长的内生真菌对其种苗繁育有重要价值。

2. 2 共生菌对植株生长影响白及作为光合自养型兰科植物,原球茎阶段以后可以通过光合作用合成自身生长发育所必需的有机物,植株的碳源从完全由共生真菌提供逐渐转换成几乎全部由自身合成。对于此阶段 生真菌与植株的营养模式,植物将光合作用产物传递给真菌,而真菌则将外界环境中的N、P 等营养元素稳定输送给植物,也将少量的C 传递给植株而作为植株C 来源的补充,从而形成一种新的共生模式。在增强植株抗性方面,伴随植株生长的菌根真菌成为优势菌群后,可主动释放拮抗物质以阻止其它病原菌的侵入,降低植株遭受病害的风险,从而提高幼苗的成活率。菌根真菌也可作为诱导子,诱导白及产生相应的次生代谢产物,间接增强植株抗病性和生态竞争力。Bennett 等人的研究也证实了共生菌的这2 种作用,丛生真菌更多的摄取磷元素对植物细胞的生长和增殖起重要作用 外生菌根真菌更多的涉及含氮元素的摄取,而含氮化合物的合成与植物主动防御密切相关。由此可见,共生真菌在植株获得营养与增强抗性2 方面均对其生长起着关键作用。

表1 白及内生真菌种群

2. 3 共生菌分离鉴定已有报道的白及内生真菌基本情况

见表1。陶刚从白及根叶组织中系统地分离出1 028 种菌株,鉴定为90 个分类单元,其中的2 个兰科真菌菌属瘤菌根菌属和蜡壳菌属在分子水平上与其他地区有明显差异。韦艳梅等分离获得37 株内生真菌,鉴定为15 个分类单元,由9 个属组成,其中的蜡壳菌属和胶膜菌属真菌可有效促进白及种子萌发。李青风等从白及中分离获得109株菌株,发现镰刀菌属为白及种子萌发初期的优势菌。苏子敬系统性的从白及组织块 分离到71 个内生真菌菌株,经形态学和分子生物学鉴定后,一共鉴定出了19 种内生真菌,包含在10 个属中。其中镰刀菌属在白及内生真菌系统中所含比重更大,并且发现白及块茎组织中内生菌含有量最多,这也可能与白及块茎作为白及药用部分所含药用成分最多相关。郭顺星等将白及种子分别播种在含紫萁小菇等4 种小菇属真菌的树叶上,研究真菌对白及种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,4 种真菌对播种后种子发芽形成的原球茎子叶分化率、生长速度、假根形成均有显著促进作用。

对于白及共生真菌种类的认识有助于深入研究2 者之间的营养作用关系,即多种真菌与植物的营养需求如何达到一种动态平衡。现阶段用于白及共生萌发研究所用的真菌多是从野生白及成年植株菌根中分离得到,由于光合自养型地生兰菌根共生关系受栖息地变化的影响,在不同的环境条件中菌根真菌的类群也有所不同,而且白及菌根中还存在着大量作用未知的内生真菌,对种子萌发和植株生长有效真菌的分离和鉴定并用于种苗人工繁育是个浩大的工程,分离得到的真菌是否可为白及种子萌发和植株生长提供营养还需要深入的研究。

3 白及组织培养

植物组织培养技术通过满足细胞生长分化的更佳条件以高效地促进细胞的增殖,是目前解决药用植物繁殖问题的重要手段,其具有繁殖速度快、生长周期短、品种一致性好、易脱除病菌和病毒等优点,是白及人工繁育的重要技术。

3. 1 外植体选择在植物组织培养中,外植体的大小、取材部位、生长环境及生理学年龄等的不同均可导致外植体生理状态的差异,并且不同来源的外植体细胞恢复分裂的能力与愈伤组织再分化的能力也不尽相同。在白及组织培养过程中,选择合适的外植体是最终培养成功的关键因素。

白及种子、幼根和侧芽均为植物器官,被广泛用作外植体在固体培养基上进行组织培养。白及的蒴果中通常含有数万颗无胚乳的种子,通过人工组培可极大提高繁殖系数。并且蒴果易于消毒,污染率低,而且以种子进行繁殖有利于保持母本优良性状。,目前大多数实验研究都以种子作为外植体,采用Lewis Knudson 提出的非共生法萌发种子,即将种子播种在萌发培养基上进行无菌萌发。杨嘉伟等用种子作为外植体,诱导出愈伤组织及原球茎,愈伤组织的诱导率可达100%。叶佳丽等用种子作为外植体,对愈伤组织诱导分化进行研究,诱导出质地疏松的愈伤组织,诱导率在85% ~ 90% 之间。崔瑞勤等用种子诱导形成淡黄色原球茎,杨平飞等用种子为外植体,在特定的萌发培养基中种子更大萌发率可达70%,张燕等的种子萌发率接近40%。可见即使都以种子为外植体来诱导萌发或愈伤时,不同培养基诱导率也呈现显著的不同,根据不同材料,筛选适宜的诱导培养基仍然是十分必要的。

也可以通过原代培养的分生组织来达到组培的目的,但相对于种子,以分生组织作为外植体的研究较少。田翠英等采用组培的幼根作为外植体诱导拟原球茎,诱导率在50. 4% ~ 68. 2%之间。雷湘等采用幼根作为外植体,筛选出易诱导丛生芽的培养基,在该培养基上白及幼根分化出芽率更大可达100%。余朝秀等切取白及茎尖和侧芽作为外植体,在诱导培养基中成功诱导出增殖芽。石云平等以白及侧芽作为外植体诱导丛生芽,在最适培养基上诱导率可达100%。由此可见,以白及幼根和侧芽作为外植体时,组织培养的程序可以不经过原球茎增殖阶段,而直接进行丛生芽的诱导和诱导生根。在培养时选取幼嫩组织作为材料,其脱分化和再分化能力较强,具有灭菌效果好、恢复生长快、接种后不易褐化等优点。相比于种子,还有取材时间不受季节限制的独特优势。因其培养分化时间长、分化效率低等缺点,目前以幼根和侧芽等分生组织作为外植体进行组织培养并不普遍。

3. 2 培养基选择培养基可以提供植物组织生长所必需的营养成分,作为植物组织离体培养的载体。诱导培养基能诱导植物细胞脱分化,形成由薄壁细胞团组成的愈伤组织,其具有再分化能力。增殖培养是以增殖为目的的继代培养,因愈伤组织具有再分化能力,利用生根培养基可以诱导其生根。已有报道的白及植物组织培养基详见表2。

白及植物器官发生植株再生所用的基本培养基以MS和1 /2MS 为主,也有用MSm /Kn 和ZW 培养基。MS 和1 /2MS 是常用的诱导培养基,统计前人的报道,以种子为外植体的诱导培养基中,1 /2MS 的种子萌发率相对较高 在以分生组织为外植体的诱导培养基中,MS 和1 /2MS 的诱导率并无明显差异。MS 是常用的增殖培养基。生根培养基大多以MS 和1 /2MS 为基本培养基,出芽和生根过程中激素和有机添加物等植物生长调节物质也可以起重要的作用,适宜浓度的6-BA、NAA 和IBA 激素组合有利于愈伤组织的分化。

3. 3 植物生长调节剂在植物组织培养的过程中,植物生长调节剂可调控外植体材料的生长、细胞脱分化和再分化。在不同阶段,其不同种类的选择、浓度的配比、使用的先后顺序对植物组织和器官有着不同的影响。

对丛生芽直接诱导的影响,白及外植体可通过直接诱导器官发生的方式,不经过愈伤组织而直接形成丛生芽并发育成试管苗,6-BA 和NAA 的组合常用于白及丛生芽的诱导。雷湘等将6-BA 和NAA 以1 ∶ 2 浓度进行配比,可直接诱导出丛生芽。石云平等研究了6-BA 浓度对白及丛生芽诱导的影响,合适浓度的6-BA (0. 5 ~ 1. 5 mg /L)可以提高丛生芽诱导率,而当6-BA 浓度超过2. 0 mg /L 时丛生芽不仅变得细弱,其诱导率也随之下降。

对愈伤组织诱导与分化途径的影响,在初代培养基中,生长素和植物细胞分裂素的特定浓度配比组合可用于白及中间繁殖体的诱导,通常在初代培养中生长素对愈伤组织诱导起主要作用,其中又以2,4-D 最为常用。杨嘉伟等研究发现1. 0 mg /L 是2,4-D 诱导白及种子产生愈伤组织的更佳浓度,而6-BA、KT 则会抑制白及原球茎的生长。大多数研究也印证了杨嘉伟等[44]的研究结果,即在启动培养基中添加恰当浓度的2,4-D (0. 1 ~ 2. 5 mg /L) 可以诱导出愈伤组织,而单独添加6-BA、NAA、IBA 和KT并不能诱导出愈伤组织。当改变植物生长调节剂的种类及浓度配比时,不仅会影响外植体的诱导率,还会影响所形成的中间繁殖体的种类,如田翠英等[49]研究发现6-BA 对原球茎的诱导起显著作用,崔瑞勤等在培养基中添加NAA 也能诱导出原球茎。

表2 白及组织培养

对生根的影响,外源的植物生长调节剂在植物细胞再分化过程中也起着重要作用,生长素和细胞分裂素的比例,决定了根和芽的分化。NAA、IBA 被广泛用于生根并能与细胞分裂素互作促进茎芽的增殖。曹剑等采用正交实验研究得到NAA、香蕉泥及GA3 的组合可以促进白及根系生长,并且NAA 在其中起到主导作用。赵漫丽等和苏钛等相关研究也证明添加适当浓度(0. 2 ~ 1. 5 mg /L) 的NAA 有利于白及组培苗生根[吉山花瑶],生根率更大可达100%。

4 种子繁育

典型的人工种子的核心是由体细胞发生的胚状体即体细胞胚,,在由植物组织培养获得的具有发育成完整植株的器官外包裹一层人工种皮,使其具有类似天然种子的结构,也称作人工种子。完整的人工种子通常分为3 部分,胚状体、人工胚乳、人工种皮。自Murashige1978 年提出人工种子概念以来[62],大量学者对该领域进行了相关的研究和报道。近年来,人工种子在珍稀药用植物相关研究中取得了较大成果,多种药用植物如半夏、铁皮石斛等已经建立了人工种子繁育体系,针对白及人工种子繁育的研究,国内外也有相关文献报道。

4. 1 种胚诱导药用植物通常以体细胞胚作为人工种胚,取外植体在固体培养基上诱导出胚性愈伤组织,或通过液体悬浮培养的细胞直接产生。,其人工种胚的发生过程与植物组织培养或细胞悬浮培养类似,在不同的培养基内通过调整培养基的配比,添加植物激素,优化培养条件形成发育、形态基本一致的胚状体。现阶段的白及人工种子繁育技术,多以在人工基质中萌发的白及种子作为包埋材料,陈娜等[65]先在MS 固体培养基中诱导出白及原球茎,以诱导21 d 原球茎为人工种胚进行人工种子 ,可达到更高的萌发率。李伟平等[66]将白及种子在1 /2MS 培养液中初步萌发,再进行包埋,种子萌发率达到95% 以上。还有学者对冷冻保存白及原球茎技术进行研究,通过对原球茎脱水处理,玻璃化溶液浸泡,浸入液氮处理后冷冻保存,白及植株的再生率可达60% 以上。这种玻璃化冷冻保存的原球茎作为一种休眠的繁殖体是否能作为人工种子的种胚,人工种子的胚乳又能否为冷冻保存的白及原球茎提供营养从而提高植株的再生率,这为开发一种新的植株再生技术提供了思路。

4. 2 胚乳筛选及种皮 在人工种子中人为添加的营养成分和附加物质称为人工胚乳,人工胚乳能在胚状体发育过程中提供所需的营养物质,保证其生长。在胚乳外具有保护功能的外膜称为人工种皮,既能保证种皮内外气体交换通畅,又能保证种皮内的水分和营养物质外渗。陈娜等通过3 因素4 水平的正交实验得出MS + 2. 0 mg /L 6-BA + 0. 25 mg /L NAA + 30 g /L 土豆汁为白及人工种子更佳胚乳配方, 通过对4 种种皮的筛选得到3% 海藻酸纳+ 0. 4 mol /L CaCl2 + 10 g /L 纳米SiO2为较好的人工种皮组分。李伟平等对5 种胚乳进行筛选后得到,以MS +2. 0 mg /L KT + 1 mg /L NAA 配方为胚乳的白及人工种子,其生长速度和成苗率更高,对5 种种皮筛选后得出4%海藻酸纳+ 0. 2 mol /L CaCl2 + 0. 4 mg /L 青霉素+ 0. 3%多菌灵粉剂+ 0. 2%苯甲酸钠为更佳人工种皮基质。结果表明,在包埋已萌发的白及种子材料时,人工胚乳的成分更类似于组织培养中的增殖培养基。海藻酸纳因其对细胞的微毒性且可以快速凝胶是常用的种皮基质,海藻酸纳的浓度多选用3%,浓度过高会引起种皮过硬导致种子萌发率降低,浓度过低则会导致种皮易被压扁不利于种子保存。海藻酸纳与CaCl2溶液离子交换时间长短也会影响人工种皮的硬度,通常时间应控制在30 min 内,交换时间过长不仅会导致种皮过硬,还会造成氯化钙累积对包裹在种皮中的种胚造成细胞毒性。往种皮中添加多种化学物质形成复合型人工种皮,可提高种子的萌发率和成苗率。

4. 3 包埋和贮存目前白及人工种子 大多仍采用手工包埋,多采用水凝胶法滴注。研究者制成的人工种子大部分先在无菌的琼脂培养基进行萌发,然后在超净台上将萌发后的白及种子浸入含有海藻酸钠的胚乳中,将半凝胶状态海藻酸钠通过离子交换,使其自动固化成颗粒。此 对海藻酸钠的浓度和离子交换时间有严格的要求,在合适条件下方能形成大小均一、基质透明、硬度适合的人工种子。

在人工种子保存 领域,干燥法和低温抑制保存法相结合的应用最广,也是目前人工种子贮藏 研究的热点。目前的观点倾向于人工种子更佳的贮存温度随植物种类而发生变化,低温保存并非适合所有植物人工种子的保存,如Gantait 等研究表明杂交兰花的人工种子保存在25 ℃环境中比4 ℃低温保存得到更高的萌发率。对于白及人工种子贮存的环境温度选择,有学者进行了初步探究,证明了4 ℃低温最适合白及人工种子的贮存。也有研究指出,通过在胚乳中添加防腐剂、抗生素等成分,在人工种皮外包裹滑石粉、液体石蜡等也可适当延长贮藏时间,其它贮存 对白及人工种子的影响还需进一步探究。

4. 4 萌发与成苗人工种子萌发基质包括MS 琼脂固体培养基、蛭石、腐殖土、草灰等。李伟平等[66]比较多种萌发基质后得出,白及人工种子在MS 琼脂固体培养基萌发率更高,但其需要实验室的无菌环境,成本较高 为营养土,较为适合大规模生产。目前人工种子在实验室无菌的条件下研究取得了较大成果,均能得到较高的萌发率和成苗率,对于田间试验及工业化生产流程的研究相对较少。通常人工种子在大田中进行直播的成苗率较低,陈娜等将白及人工种子在有菌的环境下进行直接播种,种子萌发率不到30%,而通过室内炼苗、室外移栽的方式,移栽后种苗成活率可达到90% 以上。所以,如何提高白及人工种子在大面积田间播种时的萌发率及成苗率还有待深入研究。

5 展望

随着中药产业发展水平逐步提高,白及的需求量急速增加,而野生种群的自然繁衍能力却逐渐丧失。要从根本上解决资源的供需矛盾,应从可持续发展的角度出发,平衡好保护与利用的关系。即在保护好野外优良的白及种质资源的,通过人工繁育技术满足市场需求。传统的白及鳞茎分株和鳞茎切块分株繁殖方式,在目前白及种质资源匮乏的情况下,一定程度上提高了白及种茎的繁殖效率。但此法繁育系数低,易造成病毒积累导致白及品种退化。通过现代生物学技术,研究白及繁育技术是保护白及资源的必由之路。

传统 成本低,投种量大,萌发率低。但在充分认识到白及种子的萌发特性基础上开发出萌发率高、直播成苗、易推广应用的高效直播技术仍然具有重要的经济价值和现实意义。共生萌发技术对特定白及居群的保存和定向诱导合成次生代谢物的研究有重要意义,继续分离和筛选鉴定出能有效促进大量基因型白及居群种子萌发和重要次生代谢物合成的内生菌株具有重要的应用前景。组培技术是目前白及大规模生产时通常采用的 ,进一步降低种苗获取成本和培养周期,提高组培苗田间移栽的成活率对能极大的推动白及的相关研究和产业升级与发展。而白及人工种子的研发将提高有效白及种苗生产的标准化和种植适应性,对提高白及的品质和年产量有重要的积极作用。

针对多年来白及繁育技术的研究情况,应结合不同繁育技术的特点,在白及繁育特性、遗传机制及良种优选等方面进行深入研究,并着重开展作物栽培、微生物环境等系统研究,加强对白及种植的科学引导实现白及的优质高产。应站在物种保护生物学的角度,广泛收集野生白及的种质资源,采用现代分子遗传学和分子生物学的技术和 ,对种质资源的遗传背景进行分析和评价,为白及的繁育提供支持。开展白及人工繁育是涉及到人工培养生态体系的构建与维护、良种培育与规模化种植的多学科、多领域的综合工程。相信随着研究的深入,采用种子直播、共生萌发、组织培养、人工种子等技术,结合传统的种植模式,将有效解决白及资源问题,为白及发挥其资源优势奠定基础。

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