高麗莉

(甘肅農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730020)

多肉植物是近年來逐漸流行的觀賞植物,在出口小盆栽植物中占有很大比重。多肉植物植株肥厚多汁,仙人掌科等多肉植物具有特殊的代謝形式,通常在夜間涼爽潮濕時打開植株氣孔,經(jīng)過羧化反應(yīng)固定大量CO2,白天氣溫高不吸收CO2,放出CO2供給植物進(jìn)行光合作用。多肉植物具有特殊耐干旱能力,栽培多肉植物迎合人們崇尚健康的理念。許多名優(yōu)珍稀多肉植物自然繁殖率低,市場上名品價格較高。采用快速繁殖技術(shù)對保存多肉植物優(yōu)良種質(zhì)資源,快速繁殖出口需要的優(yōu)良品種具有重要意義。蘭州市植物園經(jīng)過多年研究,掌握玉露錦、綠玉扇、琉璃姬孔雀、翡翠盤等多種珍稀多肉植物種質(zhì)資源組培保存技術(shù),采用花梗做外植體進(jìn)行組織培養(yǎng),克服因使用側(cè)芽為外植體建立的組培體系失錦問題。

1 多肉植物的科學(xué)認(rèn)識

多肉植物是植物根莖葉營養(yǎng)器官肥厚多汁的植物,肉質(zhì)組織是活組織,能儲藏可利用的水,在植物根系不能從土壤中吸收必要水分時,使植物脫離外界水分供應(yīng)獨(dú)立生存。多肉植物有許多生長在沙漠地區(qū),但并非所有多肉植物都生長在沙漠地區(qū)。仙人掌類營養(yǎng)器官發(fā)生很大變化,大多數(shù)仙人掌植物退化為針狀葉。在大多數(shù)科多肉植物中存在,莖在仙人掌中代替葉成為光合作用主要器官。許多其它科多肉植物不存在莖。

多肉植物是具有景天酸代謝途徑的植物,通常借助PEP 羧化酶與磷酸烯醇式丙酮酸結(jié)合,在蘋果酸脫氫酶作用下還原成蘋果酸,次日光照后蘋果酸轉(zhuǎn)運(yùn)回細(xì)胞質(zhì)中脫羧。部分莖稍帶木質(zhì)化,葉的肉質(zhì)化程度不同[1]。隨著環(huán)境趨向干旱,多肉植物葉質(zhì)不斷加厚。雖然葉多肉植物有共同的旱生結(jié)構(gòu),但葉的類型很多。葉的排列方式有交互對生、簇生等。海拔較高地區(qū)原產(chǎn)種類葉排列成蓮座形,是家庭栽培觀賞的理想種類。按貯水組織的不同部位,多肉植物分為葉多肉植物、莖干類多肉植物。很多草本植物具鱗莖,半埋在地下生長。多肉植物主要分布在非洲地區(qū)。非洲僅南非、納米比亞、馬德拉群島及索馬里等地分布較多的多肉植物。東非各國是重要的多肉植物分布區(qū)。

多肉植物有很多種類具有藥用成分,人們會選用仙人掌植物莖片搗爛外敷治療皮膚病。部分青鎖龍屬植物可有效治療心血管病。蘆薈是應(yīng)用最廣的藥用多肉植物,最有藥用價值的蘆薈有木立蘆薈、龍角草等[2]；蘆薈葉中富含蘆薈素、多種微生物等,可治療切割傷、撕裂傷等外傷,對便秘、胃潰瘍等具有良好療效；可提高人體免疫力,在制藥業(yè)及化妝品工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。多肉植物種類繁多,在園林造景上展示出異國情調(diào),北京植物園對仙人掌室內(nèi)裝飾進(jìn)行研究,為室內(nèi)綠化提供養(yǎng)護(hù)管理方法。盆栽多肉植物中許多適宜現(xiàn)代家庭種養(yǎng)。

2 多肉植物繁殖技術(shù)研究

近年來多肉植物在市場上流行,多肉植物在人們的生活中大量出現(xiàn),一些珍稀品種價格不斷上漲。由于多肉植物較高的經(jīng)濟(jì)社會效益,許多人涉足花卉行業(yè)。目前我國花卉植物多采用傳統(tǒng)播種方法,花卉大多為異花授粉植物,不能保持品種優(yōu)良性狀。常規(guī)無性繁殖具有繁殖速度慢、易感染病毒等缺點(diǎn),使得花卉商品價值下降。一些珍貴多肉植物繁殖方式單一,導(dǎo)致繁殖速度緩慢[3]。研究多肉植物快繁技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義。

最早關(guān)于多肉植物的文獻(xiàn)是希臘博物學(xué)家的《植物探究》,多肉植物名稱由瑞士植物學(xué)家奧古斯丁提出。我國華南民間栽培多肉植物普遍,明朝李時珍編著《本草綱目》 中提及多肉植物。據(jù)統(tǒng)計,多肉植物有萬余種,因其種類多,多肉植物成為花卉愛好者收集栽培的植物。并非所有多肉植物都喜歡炎熱。仙人掌科一些植物有消炎作用,其它科多肉植物具有藥用價值。園林應(yīng)用方面多肉植物種類繁多,可以營造完美的園林藝術(shù)效果。多肉植物在室內(nèi)裝飾方面利用不斷增多[4]。大部分多肉植物繁殖容易,常用繁殖方法有嫁接、截取生長點(diǎn)。一些多肉植物存在增殖速度慢等問題。多肉植物組織快繁體系建立成為繁育研究熱點(diǎn)。

多肉植物由于播種繁殖相對較麻煩,多采用扦插法。扦插繁殖是植物繁殖方式,通過截取植株營養(yǎng)器官插入土壤中,使其生根抽枝成為新植株。溫暖地帶四季可以扦插。扦插基質(zhì)可為枝條提供所需水分,用生根劑處理有利于誘導(dǎo)插穗基部組織分化。研究景天科觀賞植物葉片扦插技術(shù),葉插繁殖中扦插苗葉片水分充足易造成感染。研究表明,扦插基質(zhì)對生根效果影響最大,影響植物扦插生根發(fā)芽主要因素包括激素與基質(zhì)。目前尚無關(guān)于扦插基質(zhì)對多肉植物玉珠簾扦插生根發(fā)芽影響的研究。

LED 在組培中應(yīng)用日益普遍,許多學(xué)者研究LED組培光源對紅章組培苗的影響。多肉植物有些種類自花不孕,一些種類種子萌發(fā)困難。播種繁殖缺點(diǎn)是費(fèi)時費(fèi)工、管理復(fù)雜,可借助組織培養(yǎng)進(jìn)行無菌播種。對于種子少,時間周期長的種類,如萬象等十二卷屬品種,可采用組培快繁技術(shù)。一些畸形變異具有極高觀賞價值的品種采用組織培養(yǎng)方法繁殖。微嫁接是微體嫁接法,多肉植物組織培養(yǎng)中過高濃度激素使葉片帶錦等變異,組織培養(yǎng)能提高植物的繁殖系數(shù),可與秋水仙素加倍等誘變方法結(jié)合得到多肉植物新品種。對多肉植物進(jìn)行異地離體種質(zhì)保存,對珍稀物種進(jìn)行重點(diǎn)研發(fā)具有良好社會經(jīng)濟(jì)效益。

3 多肉植物快速繁殖試驗(yàn)研究

近年來多肉植物進(jìn)入大眾生活,在室內(nèi)外景觀設(shè)計中廣泛應(yīng)用。我國多肉植物起步較晚,種植培養(yǎng)方式有待完善,試驗(yàn)研究多肉植物快速繁殖技術(shù)對指導(dǎo)植物科學(xué)種植具有現(xiàn)實(shí)意義。研究以常見多肉植物品種白牡丹等為試驗(yàn)對象,選擇成活率、出芽率、平均根等指標(biāo),分析不同扦插基質(zhì)對繁殖生長的影響,研究不同基質(zhì)含水量對葉片著色的影響,探索促進(jìn)多肉植物快速繁殖生長的方法,為多肉植物的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供參考。

研究選擇生長健壯、無病蟲害的兩年生多肉植物母株試驗(yàn),確保葉片完整取下,取下葉片置于陰涼通風(fēng)處晾3d 備用,葉扦插后植物14d 用50%多菌靈800倍液葉片噴施1 次,避免陽光直射。選擇5 種不同配比的栽培基質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn),以草炭基質(zhì)為對照,用25%多菌靈800 倍液消毒,基質(zhì)含水量保持在20%,基質(zhì)設(shè)置6 個處理,對植株成活率、平均根進(jìn)行統(tǒng)計。吲哚乙酸是重要的植物生長調(diào)節(jié)劑,選擇0.1mg·mL-1的IBA 對多肉植物扦插葉片進(jìn)行不同時間處理后葉插,60d 后對植株生根率、平均根進(jìn)行統(tǒng)計。選擇長勢較好的二年生母株進(jìn)行試驗(yàn),施入不同量的硫磺粉,以調(diào)節(jié)基質(zhì)pH 值,用酸堿計測定pH 值,設(shè)置對照組CK,每種酸堿度設(shè)置6 個處理,在第1 天、第5 天、第15 天的10：00 取樣,對葉片著色指標(biāo)進(jìn)行測定。

研究顯示,5 種不同扦插基質(zhì)對多肉植物白牡丹成活率影響不大,對照組成活率為95%,D3、D4 處理下白牡丹表現(xiàn)較好的成活率與生根性；D3、D4、D5 處理對白牡丹扦插繁殖生長具有促進(jìn)作用；對照組出芽個數(shù)為5.065 個,基質(zhì)D3、D4 處理下芽生長情況最好,平均芽最長；D2 處理的芽生長狀況最差,與4 種處理對芽有不同促進(jìn)作用,可能因?yàn)榛|(zhì)D3、D4 中泥炭土含量較高,促進(jìn)芽的生長；D2 處理相比差距顯著。

4 多肉植物快速繁殖技術(shù)

珍稀名貴的多肉植物往往不易繁殖,取其莖尖培養(yǎng)會損壞母本植物。研究發(fā)現(xiàn),龍舌蘭科植物可在春季生長季節(jié),切取幼嫩葉片,一些無側(cè)芽母株可待植株開花期間取充實(shí)的花梗。夏季休眠期多肉植物外植體在培養(yǎng)基中對激素反應(yīng)遲鈍。研究培養(yǎng)室條件為溫度25～27℃,每日照光10h。不同多肉植物種類添加物不同,不同培養(yǎng)時期培養(yǎng)成分存在差異。不同多肉植物培養(yǎng)基具有規(guī)律,添加物要在一定值范圍,根據(jù)不同培養(yǎng)時期進(jìn)行調(diào)整。

表1 多肉植物組培快速繁殖培養(yǎng)基成分表

培養(yǎng)基消毒,將培養(yǎng)基放入高壓滅菌鍋滅菌,壓力達(dá)到1.1kg·m-1,可殺死培養(yǎng)基中的細(xì)菌。竊取多肉植物幼嫩側(cè)芽,用肥皂水洗滌,自來水沖洗干凈后在超凈工作臺中用75%酒精浸泡,用無菌水沖洗1min,用消毒濾紙吸干水分,用手術(shù)刀切取所需培養(yǎng)材料。多次取材試驗(yàn),消毒方法滅菌效果好,不同品種間消毒處理時間存在差異,幼嫩的材料消毒處理時間較短。側(cè)芽外植體腋芽誘導(dǎo),腋間萌發(fā)多個腋芽芽點(diǎn),由外植體長成一團(tuán)叢生芽?；üＶ踩胝T導(dǎo)培養(yǎng)基,花梗節(jié)膨大長至1cm 約45d,葉片外植體經(jīng)28d誘導(dǎo)培養(yǎng),未見形成不定芽。

由于側(cè)芽誘導(dǎo)叢生芽芽數(shù)有限,增殖時培養(yǎng)基采用誘導(dǎo)配方,由1 個叢生芽增殖為若干叢生芽,繼續(xù)不斷增殖[5]。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),若干次繼代增殖培養(yǎng)后,建立多肉植物品種無性系不再順從增殖叢生芽。芽體短簇,有的芽出現(xiàn)玻璃化傾向,表明增殖培養(yǎng)添加激素濃度不適宜。在下個繼代培養(yǎng)時需調(diào)節(jié)外源激素絕對濃度,瓶苗很快恢復(fù)原來良好增殖狀態(tài)。使增殖擴(kuò)繁順利進(jìn)行,避免產(chǎn)生畸形苗等,不同多肉植物品種對激素濃度有不同的適應(yīng)范圍?；üＵT導(dǎo)出節(jié)芽后繼續(xù)切分增殖,同側(cè)芽外植體誘導(dǎo)建立繁殖體系一致。一些錦的多肉植物線條特征在花梗誘導(dǎo)建立體系中保存。

當(dāng)增殖芽體長至1cm 可切下轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng),各多肉植物品種組培苗生根容易,遵循幼嫩苗進(jìn)行增殖原則可順利發(fā)根。將增殖瓶苗中可切下誘根培養(yǎng)的壯苗,在苗基部切新鮮切口插入苗床基質(zhì),在春秋季節(jié)扦插發(fā)根率達(dá)95%以上。由于組培苗含有適量激素,多肉植物組培無根苗可進(jìn)行瓶外扦插生根。減少無菌操作的工時消耗,減少電力水資源的消耗。但夏季高溫多濕,水分管理不當(dāng)會腐爛死亡。移栽是快速繁殖工序的關(guān)鍵步驟,前面工序做好,根系生長良好,即可成活。取出瓶苗用自來水洗根系附著的培養(yǎng)基,假植于專門基質(zhì)中。通過試驗(yàn)比較,以泥炭土、珍珠巖1：1 混合基質(zhì)適宜組培苗過度栽培。夏季大多多肉植物有短期休眠期,移栽后注意苗的水肥管理,掌握不干不澆原則,多肉植物體內(nèi)貯水多,施肥要求薄肥勤施。

5 結(jié)語

目前多肉市場不斷發(fā)展,市場對多肉植物需求不斷增大。由于人們對多肉植物質(zhì)量要求提高,未來發(fā)展趨勢有利于多肉快速繁殖發(fā)展。珍稀多肉植物自然繁殖條件要求高,只有利用現(xiàn)代先進(jìn)的人工繁殖技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)快速繁殖。組織培養(yǎng)技術(shù)是多肉植物培養(yǎng)繁殖的有效方式,在保存優(yōu)良種質(zhì)資源方面具有良好作用。本文研究選出優(yōu)質(zhì)高效的方法,探索多肉植物快繁技術(shù),形成無性繁殖技術(shù)體系帶來更大的經(jīng)濟(jì)社會效益。