半夏试管苗生产脱毒微型种茎技术研究

陈红艳，陈崇果，张 领，吴家丽

（安顺市农业科学院园艺研究所，贵州安顺 561000）

半夏试管苗生产脱毒微型种茎技术研究

陈红艳，陈崇果，张 领，吴家丽

（安顺市农业科学院园艺研究所，贵州安顺 561000）

半夏试管苗生产的脱毒微型种茎与野生种茎相比具有显著的增产性，采用脱毒微型种茎生产可大大提高产量，降低生产成本。而试管苗的移栽密度和基质直接影响到脱毒微型种茎的产量、质量和种茎级别。为确定半夏试管苗最佳的栽培基质与移栽密度，提高半夏脱毒微型种茎的产量，降低种茎生产成本，试验采用随机区组试验设计，研究不同基质、不同移栽密度对半夏试管苗产量的影响。研究结果表明：各因素对产量的决定程度为密度（B）＞基质（A），最佳组合基质为疏松黄壤土、密度200株/m2时产量最高，达301.34㎏/667m2，674.33粒/ m2，直径＜1.5 cm的中小种茎占总数的92.14%，可作为生产种茎的比例最高。

半夏；试管苗；基质；密度；脱毒微型种茎生产

半夏［Pinelliaternata（Thunb．）Briet．］为天南星科多年生宿根草本植物，以块茎入药，有润肺止咳、抗肿瘤、降血脂、护肝等多种功效，是一种重要的中药材，在558种中药处方中，半夏使用频率居第22位[1]。传统中药以采挖野生半夏为主，但半夏是杂草性植物，随着荒山荒坡的开发和人为的过度采挖，使半夏野生资源日趋枯竭[2]。目前半夏已开始进行大面积的人工栽培，但人工栽培易遭到病毒感染，由于病毒侵染等导致的产量下降和品质退化问题也日益严重，且人工栽培用种量大，用种量达200～250 kg/667 m2[3]。

随着现代生物技术的发展, 人们发现植物的顶端分生组织不受病毒感染，采用茎尖培养便可以得到无病毒的种苗[4-6]，邱 萍等认为通过35 ℃ 的高温条件下处理21d后切取茎尖分生组织可培养出脱毒试管苗[7]。研究表明，组培脱毒获得的半夏在品质上与野生和栽培半夏差别很小，且生物碱含量比后两者高[8-9]。因此，通过组培快繁技术在短期内获得大批量脱毒苗，利用组培苗在网室内生产脱毒微型种茎代替野生种进行生产不失为解决半夏种茎短缺的一条途径。近年来，科学工作者在半夏组培苗获得及半夏块茎人工栽培方面做了大量工作，但在试管苗移栽密度、基质对生产脱毒微型种茎产量的影响及脱毒半夏微型种茎播种后较普通半夏的生长情况及产量的比较优势如何方面研究较少，因此，笔者经过2 a的田间试验研究，现将结果总结如下，旨在为半夏脱毒微型种茎的规模化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为贵州安顺地区野生旱半夏[P.ternata (Thunb.)Breit.]，试管苗于2013年通过高温处理茎尖分生组织培育而成，经检验为脱毒苗。

1.2 试验地概况

试验在贵州省普定县白岩镇试验基地内进行，地处安顺北部，东经105°55′，北纬26°15′，海拔1 395m，年平均气温14℃，降雨量1 300 mm，年日最高气温 ＞ 30 ℃日数3 d左右，年平均日照时数3～4 h，年平均相对湿度80%[10]，土壤为酸性黄壤土，pH值5.75，有机质、全氮、全磷和全钾含量较高。

1.3 试验方法

1.3.1 试管苗网室移栽 （1）炼苗与苗床准备。试验于2014年3月进行，待气温逐步上升后，将已分化完整并生根的半夏脱毒试管苗（株高4～5 cm）移出组培室置于室外自然条件下炼苗3 d后逐步揭开瓶口，炼苗1周后取出小苗，洗净根部培养基移栽。网室内基质采用高温消毒处理后按1.5 m宽度铺厢面，施足底肥，移栽前浇透水。

（2）移栽基质与密度设计。试验设基质（A）和密度（B）为考察因素，各因素设3个水平，按照随机区组试验进行设计，因素水平设置见表1。试验按随机区组排列，设3次重复。小区长9 m，宽1 m，面积9 m2，处理间不留走道，重复间留30 c m走道。

（3）移栽后管理。移栽后浇足定根水并搭一层遮阴率为75%的遮阳网，遇晴朗高温天气要喷雾降温，及时浇水保持土壤含水量50%～60%。移栽1周后每隔7 d使用与MS培养基浓度相当的大量元素配置成营养液，稀释10倍对叶片喷施1次，共喷3次。

（4）调查内容与方法。1个月后开始培土，幼苗生长2个月后每处理随机调查20株植株的株高(cm)、叶片数（片），植株生长6个月（第2次倒苗后）收获，并进行田间测产，调查单株块茎数（个）、单株产量（g）、小区计产，对试验结果利用DPS 数据处理系统软件对半夏产量数据进行统计分析[11]。

1.3.2 组培脱毒微型种茎大田生产 （1）试验材料。试验以2014年在网室内由试管苗生产的脱毒微型种茎C1代作为材料，以同时期采收的野生种茎作对照。于2015年2月底进行大田播种，种茎规格一致，直径为1.0～1.5 cm，平均粒重约为1.9 g。

（2）试验方法。选择地势平坦、排水良好的疏松黄壤土试验地，播种前深翻30 cm，施足底肥，拢厢，厢面宽1.5 m，然后在厢面开小沟播种，播种密度200粒/m2（200 kg/667m2)，播种后覆土，覆土厚度2～3 cm，覆土后及时浇透水。苗期注意肥水管理，适时锄草。

（3）调查内容与方法。块茎发芽后随机调查1 m2块茎发芽率，倒苗前随机调查20株植株株高、叶片数，收获后随机调查20株植株单株块茎数、珠芽数、块茎等级，1 m2小区产量测定。

2 结果与分析

2.1 试管苗网室移栽产量效应

2.1.1 不同处理的产量 由图1可知，各处理间具有显著性差异，平均单产变幅为112.22～301.34 kg/667m2。处理A1B1产量最高，为301.34 kg/667m2，即基质为疏松黄壤土、密度为200株/m2时产量最高；处理A2B3产量最低，为112.22 kg/667m2。

按随机区组试验模型进行方差分析结果（表2）表明，不同基质、不同移栽密度各水平间产量差异均达1%极显著水平，从F值大小FB(2,16)= 141.507 0＞FA(2,16)= 27.438 1可以看出，各因素对产量的决定程度为密度＞基质。

2.1.2 不同因素对产量的影响 （1）基质。由图2可知，产量与基质有一定的关系，基质保持水分能力越强，产量越高，基质保持水分能力越弱，产量越低。在相同的种植密度下，产量依次为A1（黄壤土）＞A3（黄壤土+松针土)＞A2（松针土）。

（2）移栽密度。 由图3可知，试管苗不同移栽密度对产量具有显著性差异。在相同的移栽基质条件下，产量随着移栽密度的增大而增高，表现为B1（200株/m2）＞B2（100株/m2）＞B3（50株/m2）。

2.1.3 不同处理对半夏农艺性状的影响 由表3可以看出，半夏试管苗在田间随栽培措施不同而不同，基质因素对植株株高、单株产量有明显影响，基质为黄壤土（A1）的株高最矮，平均高度为16.2 cm，单株产量最高，平均为3.54 g；基质为疏松黄壤土+松针土（A3）的株高其次，平均高度为17.23 cm，单株产量平均为3.15 g；基质为松针土（A2）的株高最高，平均高度为17.73 cm，单株产量最低，平均为2.62 g。密度因素对叶片数、平均粒重有明显影响，密度为200株/m2（B1）的平均叶片数最少，为7.13片，平均粒重最低，为0.62 g；密度为100株/m2（B2）的平均叶片数为7.57片、平均粒重为1.01 g；密度为50株/m2（B3）的平均叶片数最多，为8.57片，平均粒重最重，为1.13 g。

2.1.4 不同处理对半夏的单株产量性状的影响 从表3可知，不同处理对半夏单株块茎数、单株产量、平均粒重的影响较为显著。处理A1B3单株块茎数最多，为3.67粒，单株产量最高，为4.71 g，平均粒重最重，为1.28 g；处理A2B1单株块茎数最少，为3.03粒，单株产量最低，为1.68 g，平均粒重最轻，为0.56 g。

2.1.5 密度因素对半夏微型种茎级别的影响 由表4可知，密度因素对半夏微型种茎级别的影响较为显著。密度为200株/m2（B1）的处理直径＞1.5 cm的块茎数量为51.22粒/m2，占小区块茎数的7.88%，直径1.0～1.5 cm的块茎数量为140.78粒/m2，占小区块茎数的21.65%，直径＜1.0 cm的块茎数量为458.33粒/m2，占小区块茎数的70.47%；密度为100株/m2（B2）的处理直径＞1.5 cm的块茎数量为33.78粒/m2，占小区块茎数的10.48%，直径1.0～1.5 cm的块茎数量为81.44粒/m2，占小区块茎数的25.27%，直径＜1.0 cm的块茎数量为207.00粒/m2，占小区块茎数的64.25%；密度为50株/m2（B3）的处理直径＞1.5 cm的块茎数量为37.00粒/m2，占小区块茎数的20.98%，直径1.0～1.5 cm的块茎数量为50.56粒/m2，占小区块茎数的28.67%，直径＜1.0 cm的块茎数量为88.78粒/m2，占小区块茎数的50.35%。研究表明，半夏中、小块茎作种栽种后增重比、个数均优于大块茎作种[12]，种茎直径＜1.0 cm的小块茎产出投入比即繁殖系数最高，可用于种茎扩繁[13]。因此，半夏试管苗移栽时选择密度为200株/m2，产出的微型种茎最适于作为生产种茎。

2.2 组培脱毒微型种茎与野生种茎大田生产对比

2.2.1 出苗率对比 由图4可知，用试管苗生产的脱毒微型种茎播种发芽整齐，出苗较早，发芽率高达98.7%，用野生种茎播种发芽不整齐，发芽率低，出芽率只有64.5%。

2.2.2 叶片数、珠芽数、块茎数对比 从图5可知，脱毒微型种茎生产的半夏叶片数、株芽数、块茎数均明显高于野生种茎生产的半夏，脱毒微型种茎生产的半夏叶片数平均为6.73片、株芽数为4.6个、块茎数为7.87个，野生种茎生产的半夏叶片数平均为2.8片、株芽数为2.53个、块茎数为4.6个。

2.2.3 产量对比 半夏以块茎入药，块茎产量的高低及增产幅度直接决定着药农的经济效益。由图6可知，用试管苗生产的脱毒微型种茎播种产量达1 148.48 kg/667m2，增殖系数为5.74，用野生种茎播种产量为567.99 kg/667m,增殖系数为2.84；使用同一级别相同的播种量，脱毒微型种茎的产量是野生种茎产量的2.02倍，明显高于野生种茎的产量。

3 结论与讨论

试验结果表明，半夏试管苗网室移栽时，使用疏松黄壤土作为移栽基质、密度200株/m2时获得脱毒微型种茎的产量最高，种茎级别最适于作为生产种茎。脱毒微型种茎在植株发芽率、植株长势、产量上均远远高于野生种茎，因此可通过试管苗生产微型脱毒种茎替代野生种茎。

使用黄壤土作为半夏试管苗移栽基质易获得高产。胡瑞芬等[14]研究了腐熟药渣、纯蛭石等基质对试管苗移栽的影响，黄壤土随处可见，使用方便，生产成本低，但目前没有相关黄壤土对半夏试管苗移栽影响的研究。试验结果表明，基质保持水分能力越强，产量越高，基质保持水分能力越弱，产量越低。因此，在进行半夏试管苗移栽时，宜选用含水量在20%～30%的疏松黄壤土作为基质。

半夏试管苗移栽密度为200株/m2生产的微型种茎产量高，种茎级别最适于作生产种。密度是影响半夏产量最重要的因素，适宜的种植密度，能给半夏营造一个良好的群体，如果栽培密度太小，虽然叶片互不遮掩，个体对光、热、水、气资源利用充分，光合效能高，个头大，但单位面积有效株数少，产量低，造成各种资源浪费；若密度过大，叶片互相搭接，叶片遮蔽大，光合效能低，向下运输和贮存于块茎中的光合有机物少，半夏单位面积个数虽多，但个头小，商品性不高。由试验结果可知，密度大时，小块茎多，大块茎少；密度小时，小块茎少，大块茎多，但不一定高产。半夏试管苗生产的微型块茎作为生产种使用，因此，半夏试管苗生产微型块茎时，为提高繁殖系数，应适当加大移栽密度，适宜采用移栽密度为200株/m2。试验结果与李祥栋等[15]研究不同种植密度下半夏叶片气孔特性的变化认为在种植密度为150～200 kg/667m2（150～200粒/m2)时，气孔器长轴和短轴长度基本无变化，其原因可能是此范围内的种植密度比较适合于半夏群体的生长，此时种群内个体间的竞争和协同作用比较均衡一致。

脱毒微型种茎播种后产生的C2代与野生种茎相比具有显著的生长优势，产量达1 148.48 kg/667m2，增殖系数为5.74，产量是野生种的2.02倍，与野生种茎相比产量具有显著性差异，试验结果与黄璐琳等[16]人的研究结果一致。对于脱毒组培种茎C3代长势和增产性如何还需进一步研究。

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（责任编辑：石 君）

Study on Free-virus Micro Tubers Production Technology of Pinellia ternate by Tube Seedling

CHEN Hong-yan，CHEN Chong-guo，ZHANG Ling，Wu Jia-li

（Horticultural Research Institute, Anshun Academy of Agricultural Sciences, Anshun, Guizhou 561000）

Compared with the wild seed stem, the free-virus micro tubers produced by tube seedlings of Pinellia ternata had a signifcant effect of yield increasing, and using free-virus micro tubers to product could greatly improve the yield and reduce production costs. The transplanting density and substrate of tube seedlings could directly affect the yield, quality and plant type of the micro tubers. In order to determine the optimum culture matrix and transplanting density of the tube seedlings, to improve the yield and reducing production costs of the micro tubers, the effects of different matrixes and transplanting density on the yield of tube seedlings of Pinellia ternate were studied by using randomized block design. The results show that: the determination degree of various factors on the yield was density (B) ＞ matrix (A). The best combination was matrix loose yellow soil and density 200 plants/m2with the highest yields of 301.34 kg/667m2and 674.33 grains/m2. The small and medium stems which’s diameter were lower than 1.5 cm accounted for 92.14% of the total. It had the highest proportion of stems which could be used to product tubers.

Pinellia ternata; tube seedling; matrix; density; free-virus micro tubers production

S567.21+9

A

1006-060X（2015）08-0033-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.08.011

2015-07-11

陈红艳（1984-），女，贵州普定县人，研究实习员，主要从事植物组织培养、园艺作物栽培及农业产业规划工作。