老虎须研究进展

2015-12-18 21:01刘召华
安徽农业科学 2015年32期
关键词:发芽率老虎遗传

刘召华

(江苏省徐州市张集中等专业学校,江苏徐州221114)

老虎须(Tacca chantrieri André)学名箭根薯、蒟蒻薯,又名山大黄、老虎花,是蒟蒻薯科(Taccaceae)蒟蒻薯属(Tacca J.R.Forster&G.Forster)多年生草本植物。其小苞片线形,下垂状如虎须,因此得名。老虎须分布于我国粤、桂、黔、湘、琼、滇及藏东南等地,孟加拉国、柬埔寨、印度、老挝等国亦有分布;适生于海拔170~1 350 m的水边、林地或山谷阴湿处等地[1]。

老虎须单叶基生,长圆形或长圆状椭圆形;两轮交互对生的总苞片紫黑色,其形与色均如一只展翅的黑蝴蝶,尤为优美,因此又称蝴蝶花,观赏价值极高;除此之外,老虎须的根状茎还有清热解毒、消炎止痛的功效,是集观赏、药用为一体的珍稀植物,在园林中可用于庭院、道旁、池畔的绿化[2]。笔者在此就老虎须近年的研究进展进行了简要综述。

1 引种驯化和遗传多样性研究

20世纪60年代西双版纳植物园就对老虎须进行了引种、驯化栽培,现已成为一种新型观赏植物保存于该园。在1999年于昆明举办的世界园艺博览会上,老虎须作为温室参展花卉,曾获得金奖。但环境破坏使老虎须野外分布范围及个体数量日趋减少,处于濒危状态,目前已被定为国家三级保护植物[3]。Zhang等[4]采用 ISSR 分子标记技术对采自我国云南、广西、海南和泰国清迈的14个老虎须居群进行了研究,从113条ISSR引物中筛选出了24条重复性好的引物进行扩增,共扩增出160条带,其中多态性条带145条,占90.62%,表明老虎须在种水平存在丰富的遗传多样性;但在居群内,多态性条带的百分率则相对较低,为8.75% ~55%;Nei’s遗传多样性分析和分子方差分析计算出14个老虎须居群的遗传分化系数(Gst)为0.583 5,基因流(Nm)为0.356 8;聚类分析结果表明14个居群被田中线分为2类;居群间高水平的遗传分化和居群内较低的遗传多样性均表明老虎须的传粉模式以自花授粉为主,这与前人等[5]研究的结果一致;被田中线分开的2个群体间显著的遗传差异或许是因为二者存在地里隔离的缘故。赵月梅等[6]利用ITS序列分析技术,对采自云南省的9个老虎须居群共118个样品进行遗传多样性研究,结果表明9个老虎须居群可分成了2个大组,滇南4个居群聚为一组,滇东南的5个居群聚为另一组;9个居群共6个单倍型,两组之间无重合单倍型;老虎须的遗传多样性很低,遗传变异主要存在于居群之间,这可能是因为云南分布的老虎须是以自交为主的植物,因此对老虎须进行迁地保护时应该尽量引种多个居群。

2 快繁和栽培技术研究

2.1 快速繁殖技术

2.1.1 组培快繁技术研究。老虎须以分株繁殖为主,但其组培快繁方面的研究也有不少报道。何惠英等[7]用老虎须成熟种子为材料,培育出无菌幼苗,再用幼叶、叶柄进行试管繁殖,经试验得出各阶段适宜的培养基分别为种子萌发MS+6-BA 1 mg/L+NAA 0.1 mg/L、诱导愈伤组织 MS+6-BA 1 mg/L+2,4-D 1.5 mg/L+KT 0.2 mg/L、丛生芽诱导 MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L、生根培养 1/2MS+NAA 0.5 mg/L。石云平等[8]以老虎须花器官不同部位为外植体,通过正交试验分析了不同因素对老虎须花器官愈伤组织诱导、增殖、分化、生根及组培苗移栽成活率的影响,结果表明,雌雄蕊为花器官中诱导愈伤组织较理想的部位,最佳培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L KT+2.0 mg/L 2,4-D,愈伤组织分化的适宜培养基为MS+2.0~3.0 mg/L 6-BA,生根培养的合适培养基为MS+0.3 mg/L NAA,组培苗移栽较适合的基质为火土∶细沙=1∶1。高燕等[9]以老虎须的茎尖为外植体的快繁研究结果表明,MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L、MS+6-BA 0.4 mg/L+NAA 0.05 mg/L 和1/2MS+NAA 0.5 mg/L+活性炭0.2%分别是对其芽诱导培养、增殖和生根培养较适宜的培养基;幼苗经炼苗后,移栽到腐殖土∶珍珠岩=2∶1的混合基质上,30 d后成活率达95%。

2.1.2 种子繁殖技术。老虎须亦可采用种子繁殖,即采收成熟种子,洗去果肉,直接播种在苗床上育苗。苗床基质为沙∶腐质土=1∶1,并经杀菌处理。苗床用塑料拱棚保温保湿,荫蔽度50%。一般播种15 d后种子开始萌发,45 d后发芽率可达90%。种子萌发的最适温度为25~30℃,土壤含水量60% ~70%。当小苗抽生4~5片叶后,可带土移栽于排水良好、土壤肥沃的园地,浇水遮荫[2]。何惠英等[10]对老虎须种子的室内发芽情况进行了试验,结果表明,在黑暗条件下种子不能萌发;光照强度和光照时间对种子发芽没有显著影响;每天光照14 h,在15~35℃范围内温度对发芽率无显著影响,但不同温度下发芽速率却有显著差异;种子含水率不同,其发芽率无明显差异;种子在4℃下贮藏1年,其发芽率不会下降,在-18℃下贮藏半年,其发芽率不会明显下降,贮藏半年以上,则下降明显。文彬等[11]就温度、光照和土壤水分对老虎须种子萌发的影响及种子贮藏条件进行了研究,结果表明老虎须种子是需光性种子,萌发温度较窄且要求有较充分的土壤水分,其萌发的最适宜温度和最适宜土壤含水量的结果与高燕等[2]的研究结果相同;室温干燥贮藏比室温常规贮藏效果好,而高温高湿和低温高湿均导致其发芽率迅速下降。老虎须种子耐脱水、耐低温和耐贮藏,可以用种子库常规的种子保存技术长期保存。张远辉等[12]用4℃条件下保存1年的陈种和新种,就浸种温度和浸种时间、光照条件对箭根薯种子发芽率的影响进行了研究,结果发现,陈种60℃温水浸泡24 h、70℃温水浸泡8 h,浸种效果最佳,发芽率分别可达73%和72%;对提高新鲜种子发芽率的处理是60℃温水浸泡24 h、50℃温水浸泡48 h、70℃温水浸泡24 h,发芽率分别达73%、69%和69%;未经处理的新鲜种子发芽率低,仅有3%,而贮藏1年后的种子发芽率可提高至40%;不经任何处理的种子,播种40多天才开始发芽,60 d左右发芽较多,90 d后丧失发芽力,说明老虎须种子具有轻度休眠的特性,发芽速度慢;采用温水处理可打破新鲜种子的休眠,因而种子发芽率和发芽整齐度均有所提高;在覆盖薄土的条件下发芽率最高,陈种为75%,鲜种为68%,过强和过暗的萌发条件均不能使种子很好的萌发。

2.2 栽培技术研究 在热带地区,老虎须一年四季均可种植,种植密度约为37 500株/hm2。栽培基质要求疏松透气,最好垄墒种植,植后浇足定根水,保持基质湿润。移栽15 d后即可施肥,由于花果期较长,宜在4月份施一次有机肥,5、7、9月各追施尿素水肥一次,6~8月各追施复活肥一次,10月结合松土施一次有机肥。冬季干旱,应定期浇水,保持基质湿润。老虎须无严重病虫害,主要有小螺蛳和蜗牛啃食叶柄、叶片,可用800~1 000倍的杀虫剂防治,在低温干旱季节易感染褐斑病,喷施杀菌剂农药有较好的防效[2]。

3 鲜花采后保鲜技术和花期调控技术研究

研究表明,老虎须鲜切花普通水瓶插2 d后花茎就会弯曲变形[13]。云南德宏圣丽雅花卉有限公司与科研院所联合,开发出专用保鲜剂,并建立了完整的出口保鲜技术体系。新研制成功的老虎须专用保鲜剂在20~25℃条件下,可使瓶插期达15 d,从而延长了观花期,可满足长途运输的需要[13]。沈雅等[14]研究 GA3(赤霉素)、KT(激动素)、PPP333(多效唑)3种植物生长调节剂对老虎须花序的发育及开花的影响,发现150和100 mg/L的GA3、100和50 mg/L的KT以及150 mg/L GA3和KT混合溶液使老虎须花期分别比对照提前 5、9、15、4、2 d,花茎明显增长;500 mg/L PP333 处理,花期提前4 d;高浓度的生长调节剂(300、500和600 mg/L)使花序畸形。

4 药用价值

在老虎须的分布地,其根状茎被当地居民用作清热解毒、消炎止痛的药物。Keardrit等[15]研究发现老虎须根状茎的乙醇提取物镇痛作用表现在可以抑制大鼠由乙酸注射和轻弹尾巴引起的疼痛,表明提取物通过周边和中枢机制产生镇痛效应,且镇痛的效果不被纳洛酮预处理拮抗;清热作用则表现在能显著地降低酵母诱发的高热;消炎作用表现为能消除大鼠耳部水肿和福尔马林测试。

5 新品种培育

尽管我国从20世纪60年代即开始对老虎须进行引种、驯化,但老虎须的新品种培育和推广应用却进展缓慢。园林在线网2005年8月8日报道,云南元江藏健生物科技有限公司将老虎须种子3 g搭载“神舟”六号载人宇宙飞船送上太空,培育新的品种[16]。2009年云南省德宏州圣丽雅花卉有限公司经过4年多的努力,选育出花色黑亮、花茎可达100 cm以上、叶片亮丽、叶花共赏的老虎须新品种“千手观音”[17]。

6 结束语

迄今为止,科研人员已经在引种驯化、快速繁殖、栽培技术和花期调控等多方面开展了研究,但总体来说仍不够系统和深入。目前,老虎须仅在云南、广东等地有零星的栽培。作为一种既能观花又能观叶的优良观赏植物,老虎须在园林绿化和盆栽观赏中的应用仍不多见。因此,在对老虎须的快繁和标准化栽培技术进行系统、深入研究的基础上,加快其新品种培育进程,并将其作为新型的园林绿化植物和盆栽花卉加以推广应用,这将有助于形成支撑我国老虎须产业的技术体系,从而一定程度上推动我国花卉产业的品种更新,给我国花卉产业带来新的经济增长点;同时对于老虎须种质资源的保护必将产生积极的作用。

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