●容路生 王英哲 肖井雷 孫云龍 姜大成
(長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué) 吉林 長(zhǎng)春 130000)
淫羊藿為《中國(guó)藥典》(2015年版)收錄品種,其基原植物之一為小檗科淫羊藿屬植物朝鮮淫羊藿(Epimedium koreanum Nakai),又名仙靈脾、三枝九葉草、羊藿葉等[1]。朝鮮淫羊藿具有補(bǔ)腎陽(yáng)、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕等功效[2]。朝鮮淫羊藿為吉林省道地藥材,目前的藥用資源主要依靠野生,但由于人們肆意采挖,缺乏保護(hù)意識(shí),使其生態(tài)資源被破壞,蘊(yùn)藏量逐年減少。因此,開(kāi)展朝鮮淫羊藿的有性繁殖和植物組織培養(yǎng)迫在眉睫,在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),亦能夠促進(jìn)其生態(tài)環(huán)境的恢復(fù),保護(hù)野生資源及環(huán)境。
楊利民[3]等研究朝鮮淫羊藿不同生境種群生物量與更新潛力時(shí),發(fā)現(xiàn)朝鮮淫羊藿平均開(kāi)花率不超過(guò)8%,平均結(jié)果率不超過(guò)6%,最低開(kāi)花率和結(jié)果率均在次生雜木林之下,僅有2%和0.8%。另外,朝鮮淫羊藿開(kāi)花率和結(jié)果率的變異系數(shù)隨生境條件的不適宜性增強(qiáng),并隨根莖齡級(jí)增加而明顯增大,說(shuō)明生境條件變差和生理功能衰退導(dǎo)致其種群增殖的不確定性增加。
研究發(fā)現(xiàn),在人工用種子種植朝鮮淫羊藿時(shí),要通過(guò)層積處理來(lái)促進(jìn)其種子的萌芽,完成其種胚的分化[4]。朝鮮淫羊藿種子在休眠過(guò)程中,外部形態(tài)無(wú)異常,種胚結(jié)構(gòu)未分化,在后熟過(guò)程中,其種胚結(jié)構(gòu)逐步發(fā)育、進(jìn)一步生長(zhǎng)形成子葉胚,完成其種胚的形態(tài)后熟,并繼續(xù)低溫解除生理休眠,種子才可萌發(fā)出芽。
才燕[5]等研究朝鮮淫羊藿種子繁育時(shí),發(fā)現(xiàn)其種子干燥后播種,出苗率大大降低,所以種子采摘后,應(yīng)馬上播種。郭杰[6]等研究淫羊藿種子生活力檢測(cè)及條件時(shí),發(fā)現(xiàn)淫羊藿種子在儲(chǔ)藏180d后生活力迅速下降,儲(chǔ)藏1年后基本失去生活力,淫羊藿種子生活力測(cè)定最佳條件是將種子在清水中浸泡3h,用 1.0%的TTC溶液染色 50min。生產(chǎn)上可以采用此法播種,增加其田間出苗率。王晶[7]等研究朝鮮淫羊藿種子時(shí),發(fā)現(xiàn)其種子透水性好,無(wú)機(jī)械障礙,種胚形態(tài)后熟。故應(yīng)對(duì)朝鮮淫羊藿種子暖溫(15~20℃)沙藏3個(gè)月,再低溫(1~4℃)沙藏1~2個(gè)月,可加速種胚的發(fā)育。
朝鮮淫羊藿種子繁殖較為困難,原因是朝鮮淫羊藿植物開(kāi)花率和結(jié)果率極低,種子產(chǎn)量很低,極少看見(jiàn)種子繁殖的實(shí)生苗。朝鮮淫羊藿種子在自然條件下萌芽出苗需1年左右,這是由于種子休眠現(xiàn)象明顯、種胚的形態(tài)后熟且種子內(nèi)含有萌發(fā)抑制物質(zhì)所引起的,即使經(jīng)過(guò)休眠處理,其種子出苗也得6~8個(gè)月。
朝鮮淫羊藿的無(wú)性繁殖方式包括根莖繁殖和植物組織培養(yǎng)[7]。
關(guān)于朝鮮淫羊藿根莖繁殖的研究較多,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛。主要是在每年的4~5月萌芽前或9~10月地上莖葉枯萎后,挖取其1~3年生的地下根莖,選取帶芽的粗壯根莖,切成長(zhǎng)8~10cm、帶有1~2個(gè)芽的小段,留取須根,用赤霉素800倍體積或生根粉浸根5s后移栽。楊利民[3]等研究朝鮮淫羊藿無(wú)性繁殖維持種群更新和增長(zhǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn),2齡根莖無(wú)性繁殖活力最高,3齡、4齡根莖產(chǎn)生的潛伏芽較1齡根莖數(shù)量顯著減少,而4齡根莖的潛伏芽100%不能發(fā)育成1齡根莖,2齡根莖產(chǎn)生的潛伏芽和1齡根莖數(shù)量平均占80%以上,5齡以后的根莖不再有無(wú)性繁殖活力[8]。
朝鮮淫羊藿在根莖繁殖時(shí),一定要注意保護(hù)其潛伏芽,盡可能不要碰撞,保證其完整性,以保證出苗率及翌年的產(chǎn)量,避免減產(chǎn),造成損失。
吳勁松[9]等以朝鮮淫羊藿為材料,研究其種群的無(wú)性系構(gòu)型,發(fā)現(xiàn)朝鮮淫羊藿種群更新以營(yíng)養(yǎng)繁殖方式為主,無(wú)性系種群則是以稀疏游擊型模式為主,其根莖合軸分枝,分枝數(shù)少,分枝角度不規(guī)則。朝鮮淫羊藿的根莖間生次序分級(jí)明顯,分株地上部分只能存活1年,其根莖至少可存活9年[10]。1齡根莖的數(shù)量和物質(zhì)貯量對(duì)翌年地上分株的數(shù)量和質(zhì)量以及無(wú)性系種群的更新與擴(kuò)張具有重要的生物生態(tài)學(xué)意義[9]。
2.2.1 以芽、葉、莖為外植體 龔娜[11]等以朝鮮淫羊藿分蘗芽為外植體,探討其消毒和誘導(dǎo)的影響因子,按不同消毒時(shí)間、不同基本培養(yǎng)基、不同濃度的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì),對(duì)其芽的誘導(dǎo)與增殖條件進(jìn)行系統(tǒng)研究,結(jié)果顯示,最好的消毒方法為75%的乙醇消毒30s,再用0.1%的氯化汞(HgCl2)消毒2min,外植體存活率高達(dá)87.5%。芽誘導(dǎo)適宜的培養(yǎng)基為WPM+1.5mg/L 6-BA+0.5mg/L IBA+0.5mg/L GA,誘導(dǎo)率為81.67%。芽增殖的適宜培養(yǎng)基為WPM+1.5mg/L 6-BA+0.5mg/LIBA。李春鵬[12]等以朝鮮淫羊藿幼葉葉尖和嫩葉柄分枝點(diǎn)為外植體,研究外植體滅菌時(shí)間,結(jié)果顯示,葉尖和分枝點(diǎn)滅菌時(shí)間均為6min,存活率分別為71.67%和73.33%。誘導(dǎo)葉尖愈傷組織最佳培養(yǎng)基為1/2MS+2.0mg/L2,4-D+0.4mg/L 6-BA+0.5rng/LNAA,誘導(dǎo)率為48.33%。分枝點(diǎn)最佳培養(yǎng)基為MS+3.0mg/L 2,4-D+0.2mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA,誘導(dǎo)率為31.67%,葉尖愈傷組織在(4±0.5)℃低溫處理180d后能夠分化,分化率為54.4%。KT質(zhì)量濃度為 1mg/L時(shí),增殖效果最好,增殖系數(shù)為2.35。詹立平[13]等以淫羊藿的土芽和嫩葉為繁殖材料,研究淫羊藿愈傷組織誘導(dǎo)的適宜條件,結(jié)果顯示,土芽的誘導(dǎo)率高于嫩葉的誘導(dǎo)率,土芽可作為最佳的繁殖材料,其最佳誘導(dǎo)條件的培養(yǎng)基為1.0mg/L 6-BA+1.0mg/LNAA+MS+蔗糖20g/L+瓊脂6g/L,誘導(dǎo)率達(dá)到90.0%。王晶[14]等以朝鮮淫羊藿幼葉、葉柄和莖尖等作為材料,研究外植體愈傷組織誘導(dǎo)條件,發(fā)現(xiàn)成熟離體胚和莖尖誘導(dǎo)效果較好。以成熟離體胚為外植體時(shí),培養(yǎng)基條件為1/2MS+0.4mg/L NAA+1.0mg/L6-BA。以莖尖為外植體時(shí),培養(yǎng)基條件MS+2.0mg/L 2,4-D+0.5mg/L 6-BA+1.0mg/L NAA,且需在25℃黑暗條件下培養(yǎng)1周,再轉(zhuǎn)入2 000lx光照下培養(yǎng),效果最佳
2.2.2 以種胚為外植體 李春鵬[15]等以朝鮮淫羊藿的種胚為外植體,研究其最佳的消毒方式,發(fā)現(xiàn)用體積分?jǐn)?shù)為 0.1%的氯化汞溶液對(duì)種子表面消毒8min,再對(duì)種胚消毒5s,種子存活率為71.11%,其誘導(dǎo)的適宜培養(yǎng)基條件為1/2MS+1.0mg/L6-BA+0.5mg/L NAA+0.5mg/LIBA+3mg/L蔗糖,誘導(dǎo)率為47.78%。愈傷組織增殖的最適宜培養(yǎng)基為 1/2MS+0.5mg/L KT+0.3mg/L NAA,增長(zhǎng)率為172.67%。叢生芽增殖的最適宜培養(yǎng)基為1/2MS+2.0mg/L6-BA+0.4mg/L NAA,增殖系數(shù)為2.78。0.5mg/L NAA的生根效果最好,生根率為43.33%。
朝鮮淫羊藿的人工栽培還未取得實(shí)質(zhì)上的成功,僅能作實(shí)驗(yàn)室研究,尚無(wú)法大面積栽培,朝鮮淫羊藿的植物組織培養(yǎng)研究較少,成果不明顯,還無(wú)法應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。
朝鮮淫羊藿的種子繁殖較為困難,但種子作為繁殖體,能夠選育出優(yōu)勢(shì)種質(zhì),遺傳性狀十分穩(wěn)定,有利于種源保護(hù),應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)研究,使其能滿足朝鮮淫羊藿的實(shí)際生產(chǎn)需求和品種保護(hù)。
目前朝鮮淫羊藿的栽培主要是根莖移栽和野生植株移栽,但優(yōu)勢(shì)植株選擇困難,缺乏研究,擴(kuò)大繁殖不易實(shí)現(xiàn),且容易出現(xiàn)病蟲害,給田間管理帶來(lái)難度。朝鮮淫羊藿的組織培養(yǎng)研究進(jìn)展遲緩,成果不佳,目前研究集中于怎樣選擇較好的外植體和調(diào)配誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基,以芽為外植體誘導(dǎo)率高,且誘導(dǎo)效果最佳;以葉尖、莖尖為外植體,需外加條件,誘導(dǎo)才能達(dá)到預(yù)期效果。因此,朝鮮淫羊藿優(yōu)良無(wú)性系的研究應(yīng)當(dāng)列為當(dāng)前的重點(diǎn),進(jìn)一步加強(qiáng)研究,為朝鮮淫羊藿的繁育和栽培工作奠定基礎(chǔ)。