龍牙百合栽培,從這兩個方面進行改進,以此來增加產量,提高效益

在百合的諸多分支中,龍牙百合是最為名貴的一支,這種百合既在食用方面具有豐富的營養價值,又在藥用方面有著無可比擬的療效,經人工所製成的龍牙百合乾片暢銷於港臺及東南亞。其種植位置以湖南省隆回縣(2009年國家工商總局認定為地理標誌證明)為中心,遍及周邊多個鄉鎮,當地種植面積穩定在6.67h㎡左右,產量高達1萬餘t,即使排除每667㎡數十萬元的生產成本,其生產總值依然高達2.2億元左右叭當地種植模式以多年連栽、根莖無性繁殖為主,儘管農民種植的積極性很高,但品種的退化卻無可避免,危及根莖的病害逐年增加,種植成本不斷提高,產量也因此而明顯下降。目前,龍牙百合在繁殖與脫毒上面臨著許多難題,亟待解決。

龍牙百合栽培,從這兩個方面進行改進,以此來增加產量,提高效益

1快速繁殖

1.1外植體處理

龍牙百合可以無性繁殖,故其鱗片、莖葉、根尖、花瓣、子房、花絲、頂芽、胚及花梗均能夠作為外植體進行組織培養。據相關試驗結果證實,龍牙百合以鱗片切塊進行組織培養時,分化率最好。也就是說,龍牙百合若要快速繁殖,鱗片是最佳外植體,大部分繁殖者都選擇鱗片實施初代培養。

而外植體在進行組織培養之前,需要進行滅菌處理,常規滅菌用品主要有昇汞、酒精及漂白粉。其操作流程為:先對外植體進行流線形沖洗,沖洗時間少則15min,多則Id;然後以70%-75%的酒精進行預殺菌,殺菌時間從15s到30s不等;之後以0.1%的昇汞進行10min左右的滅菌操作;最後用無菌水為龍牙百合鱗片進行5次沖洗,徹底清除掉殘餘的滅菌藥劑。注:以上滅菌操作主要針對鱗片這一外植體。若選擇頂芽或葉片作為外植體,則要使用10%的漂白粉進行消毒,時間不得超過10min。

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1.2組織培養

1.2.1植株再生

龍牙百合的組織培養可以經3條途徑實現植株的再生。

其一為器官型,即外植體在誘導下產生不定芽或發育出腋芽,最終形成了叢生芽;

其二為胚狀體型,即經外植體作宜接誘導、由胚狀體直接產生,或是外植體的愈傷組織在誘導下形成了胚狀體,並且胚狀體完全經歷了球形、心形、魚雷形多個階段,發展為成熟胚,在形態學上與合子胚即為相似;

其三為器官發生型,這種類型與器官型有所不同的是,先經外植體誘導,形成一種愈傷組織,再分化為不定芽。

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1.2.2培養基選擇

除了植株再生,培養基類型的選擇也是非常重要的。一般來說,龍牙百合所用培養基均是固體培養基。就目前的研究結果來看,MS是使用最為廣泛的培養基類型。有關研究人員對MS、White3及B5這3種培養基進行了分化效果試驗,通過對比可知,MS培養基的分化效果最好,B5培養基次之,White3培養基再次之。

1.2.3生長調節劑的使用

在龍牙百合的培養中,生長調節劑也是必不可少的使用要素。以6-BA為例,使用這種生長調節劑的不定芽在分化上有明顯的促進表現,若將其添加到MS培養基中,外植體上的不定芽將會直接分化出來。並且,隨著這種生長調節劑濃度的不斷上升,分化率也會不斷增加。需要注意的是,6-BA的濃度上限為2mg/L,若是超過這一限度,分化率反而會不斷下降。故組織培養時6-BA的使用濃度最好在0.5-2.0mg/L。

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除6-BA,NAA也是組織培養中常用的一種生長調節劑,這種生長調節劑既可以促進愈傷組織的形成與分化,也可以誘導生根,更在不定芽的分化上有非常顯著的抑制效果。需要注意的是,NAA的顯著效果要與6-BA聯用才能顯現出來,單用NAA,不定芽分化率在30%以下,若與6-BA聯用則愈傷組織在誘導率上將會攀升到70%以上。此外,NAA在聯合使用時,若劑量添加過大將會導致不定芽顏色變淺,這意味著NAA在與6-BA聯合使用時不可添加過多,最好控制在0.1~0.5mg/L。若單用,則NAA的最佳使用劑量為2mg/L,這一劑量可以保證100%出根率,且根鬚潔白而粗壯,量大而效果優良。

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2脫毒

就一個多世紀以來對百合壞死條紋的研究而言,可以發現百合的病毒病原共有14種,其中以潛隱病毒、鬱金香碎花病毒、黃瓜花葉病毒、異名百合斑駁病毒以及百合叢簇病毒五種危害最為嚴重。這5種病毒病原同樣可以危及龍牙百合的繁殖與生長。在我國,初代百合的病毒病發生率約為50%,二代種球則有高達90%的帶毒率,這使得百合在產量和治療大打折扣。就龍牙百合的受危害特點而言,有以下幾個:

一是多種病毒對植株進行復合式侵染,表現複雜、危害嚴重;

二是病毒傳播速度快,在植株內分佈極不均勻,初次侵染部位與二次侵染部位有不同的患病表現。一般來說,龍牙百合在受到侵害之後,植株明顯矮化,花葉與葉脈出現畸形,鱗片與根莖也顯著縮小,產量與品質都有明顯降低,幵花數目變少,部分植株甚至盲花或枯死。

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對於上述情況,可以應用如下幾種方法進行脫毒處理。

2.1莖尖培養

通過試驗對比病毒在不同器官、組織中的含量可以發現,老舊器官內的病毒含量比較高,而在未成熟的組織器官及幼嫩的莖尖中,病毒含量則比較低。這是因為莖尖通常是整個植株上細胞分裂活性最高的部位,組織培養價值高;且該處不存在纖維管束,細胞間沒有連絲,病毒無法傳遞過來。利用這一特點,可以通過剝取莖尖組織進行培養來實現脫毒目的。對於龍牙百合來說,可以選擇葉原基有1個或2個、長度為0.2mm或0.3mm的莖尖進行無毒培養。

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2.2愈傷組織培養

龍牙百合的最佳外植體為鱗片與莖尖,通過這些外植體對愈傷組織進行誘導並分化出無毒苗或鱗莖,同樣可以實現脫毒目的。這種脫毒方法的有效率為30%~47%。雖然效果不夠理想,卻有很強的實驗室可行性,且其分化率控制起來比較容易,脫毒週期也比較短。最為重要的是,該法在一次性成苗上具有批量性優勢,故該法可以用於首次脫毒,之後再聯合其他方法進行二次脫毒。

2.3熱處理加莖尖培養

藉助高溫令病毒發生鈍化,使其複製行為不斷變慢,直到最終停止下來,即是熱處理脫毒技術。而植株的嫩梢在高溫培養期間並沒有攜帶病毒,故可以將之作為培養對象進行脫毒培養處理。熱處理這種脫毒技術具有設備簡便、操作簡單的優點,但缺點也非常明顯。不僅脫毒不夠完全、脫毒週期過長,熱處理時溫度也難以準確控制。無論是溫度過高(超過37度)還是高溫時間過長(超過20d),都會使植株的存活率大大降低。並且,各種病毒病原各有其溫度敏感性,龍牙百合所感染的病毒可能有多種,熱處理法難以兼顧各方,故效果始終有限。只有在聯合莖尖培養法之後,其脫毒效果才有顯著提高。

龍牙百合栽培,從這兩個方面進行改進,以此來增加產量,提高效益

2.4化學藥劑加熱處理加與莖尖培養的脫毒方法

此方法主要藉助化學試劑來阻斷病毒的繼續合成,所用化學試劑主要有孔雀綠、病毒哩、8-氮鳥瞟吟及硫尿囉睫等。這些藥物無法使病毒失去活性,僅僅能起到阻斷病毒合成的效果,並對植株有一定的危害,故應在使用上嚴格控制其劑量。

一般來說,單用化學試劑的脫毒率可以達到50%~60%,若與熱處理法及莖尖培養法聯合應用,可以有效提高脫毒率。該方法先以熱處理法使病毒不斷鈍化,同時輔以化學試劑阻斷病毒合成,最後藉助莖尖培養獲得無毒苗,故在脫毒率上高達80%。可以說,此法是本文所介紹的脫毒方法中效果最好的一種。相關研究顯示,培養基中若含有10mg/L的DHT溶液,則培養基中的不定芽將有非常優秀的脫毒效果,病毒檢出-率低至0%。

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2.5低溫療法

此方法將植株組織以超低溫度保存,並將莖尖進行離體培養,是一種誕生時日尚短的新興脫毒方法,其脫毒率可以與化學藥劑加熱處理加與莖尖培養方法相媲美,但因誕生不久而應有有限。就現有研究結果來看,將百合的莖尖進行1h的超低溫處理之後再行增殖培養,新苗的脫毒率可以超過90%。若選擇液態氮對龍牙百合進行超低溫脫毒,應將溫度控制在4t左右。若將剝取長度為0.5mm的莖尖培養20d,並以液態氮冷藏24h,再以40P水解凍,龍牙百合的脫毒率將能達到88.70%,出芽率也能達到62.7%左右。

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3結語

龍牙百合在藥用與食用上均有極為顯著的價值,這使得經濟市場對這種事物產生了較大的需求。而與之矛盾的是,龍牙百合在繁殖上卻出現了許多問題,無性繁殖導致品種退化、品種退化導致病蟲害繁多,這無疑是不利於龍牙百合的健康發展的。對此,相關工作者從龍牙百合的快速繁殖與脫毒2個方面進行改進,試圖推動品種的進化,提高其抗病毒能力,以此來增加產量,帶來更多的經濟利益。本文對龍牙百合的快速繁殖技術與脫毒技術進行了簡單的闡述,以供從事此方面工作或此方面研究的人員參考。


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