扁桃斑鸠菊无性快繁及栽培产业化技术

王华宇+陈乃明+杨利平+梁刚++蔡林

摘要：建立了扁桃斑鸠菊的组培快繁技术体系，并进行了扦插育苗和造林技术研究，初步完成了种苗的规模化生产和示范林建设。研究结果表明，外植体表面消毒以75%乙醇预处理10 s，再用0.1%氯化汞浸泡8 min效果最好；继代培养的最适宜培养基为MS+6-BA 0.2 mg/L+IBA 0.05 mg/L，增殖系数可达到4.0；最适宜的生根培养基为 1/2MS+IBA 0.1 mg/L，生根率可达100%；将生根后的植株进行移栽，在轻基质（泥炭 ∶[KG-*3]珍珠岩=2 ∶[KG-*3]1）和黄心土中成活率均可达90%以上；其插穗在轻基质中扦插成活率为86.7%。造林1年后，成活率达到96%以上，平均株高可达2.9 m，适应性强，易于实现产业化。

关键词：扁桃斑鸠菊；无性快繁；栽培

中图分类号：S317文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2017）05-0033-04

扁桃斑鸠菊（Vernonia amygdalina Del.），别称桃叶斑鸠菊、神奇叶、苦树、南非树等，为菊科斑鸠菊属植物，原产于非洲。扁桃斑鸠菊可以长成大树，栽培状态下多被修剪为灌木或篱笆，高2～5 m，喜光，宜在潮湿环境中生长，也耐干旱，适应所有土壤类型。扁桃斑鸠菊叶子可以安全食用，在尼日利亚等地被当作一种蔬菜。其叶片具有独特的气味和苦涩感，因而常被称为苦叶[1-3]，可作为杀菌剂或啤酒花的替代品[4]。在西部非洲，扁桃斑鸠菊的叶子提取物被用作药物，用于治疗疟疾、蠕虫感染、厌食和妇科疾病治疗，有研究认为，其叶可以安全食用[5]。此外，Howard等通过扁桃斑鸠菊的提取物作用于乳腺癌细胞试验，认为Vernonia amygdalina是较好的纯天然抗肿瘤制剂[6]。目前，已从扁桃斑鸠菊中分离出5类共32种化合物，其主要活性成分有皂苷、生物碱、萜类、类固醇、香豆素类等，具有多种药用价值，其中包括确切的抗肿瘤作用值得在肿瘤治疗中应用[1]。

目前，已知菊科斑鸠菊属植物约1 000多种，我国已发现该属植物约30种，主要分布于西南至东南、台湾、新疆等地区[7]。扁桃斑鸠菊在东南亚及中国台湾等地民间应用较多，而中国大陆则相对比较陌生，近年来，两广地区陆续引进种植。关于扁桃斑鸠菊的生物学特征及繁育方面报道甚少，而选择优良种源和单株，通过植物组织培养、扦插等无性快繁技术，可以保证母本的优良性状，实现新品种快速开发。尤其是植物组培快繁技术，有利于种苗快速繁殖和种质资源保存，也为更深层次的开发研究提供了技术平台。本研究通过构建组培快繁技术体系和扦插繁殖技术研究，初步实现了扁桃斑鸠菊种苗的规模化生产，并进行了造林技术研究和示范林营建，为扁桃斑鸠菊的标准化生产和推广应用提供了参考依据。

1材料与方法

1.1材料

材料来源为广西钦州市林业科学研究所试验苗圃栽培的扁桃斑鸠菊。选取生长健壮、无病虫害的优良植株，剪取木质化程度较轻的当年生嫩枝为外植体。

1.2试验方法

1.2.1外植体消毒

将采回的茎段截成长1.2～1.5 cm的带节小段，剪去叶片，只保留叶柄基部长约0.5 cm，流水冲洗20 min备用。在超净工作台上，用75%乙醇浸泡10 s，0.1%氯化汞振蕩消毒5～12 min，再用无菌水冲洗5次洗去残留药液，用无菌滤纸吸干水分后，切去茎段两端和叶柄上部少许，长度保留约0.2 cm，接种于诱导培养基上。氯化汞消毒时间设定为5、8、10、12 min，每种处理20个外植体，筛选出最佳灭菌时间。

1.2.2培养基配方设计

诱导培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L。继代培养时，以MS为基本培养基，添加6-BA（0.1～0.5 mg/L）、NAA（0.00～0.05 mg/L）或IBA（0.00～0.05 mg/L）等不同激素浓度组合进行培养。生根培养时，以1/2MS为基本培养基（仅大量元素减半），添加不同浓度的NAA（0.00～0.15 mg/L）或IBA（0.00～0.15 mg/L）进行培养。

1.2.3组织培养条件

除特别说明外，上述培养基均添加3.0%蔗糖和0.6%琼脂粉，高压灭菌前pH值调整至6.0。培养室培养温度为（23±2）℃，继代培养光照时间12 h/d，光照强度1 500～2 500 lx；生根培养光照时间16 h/d，光照强度 1 500～2 500 lx。

1.2.4组织培养过程

将消毒完成后的外植体接种于诱导培养基中，定期观察记录消毒结果，记录内容包括消毒外植体数、消毒时间过长造成的外植体死亡数、外植体霉菌细菌污染数、外植体成活数和侧芽的生长情况。3周后将记录结果进行统计，取各组的平均值作为结果。

[JZ]诱导率=（出芽外植体数/接种数）×100%。

继代和生根均用手术刀和镊子进行操作。待无菌芽生长至2～3 cm时，转入继代培养基进行培养，培养周期为21 d。在相同培养基中连续培养2个周期，待增殖苗生长稳定后，观察芽的生长情况。每种处理为150个接种芽，随机抽取30个接种芽，统计增殖系数，筛选最适宜的增殖培养基。增殖率=（增殖株数/接种数）×100%；芽增殖系数=增殖芽数/出芽株数。

取带有2～3个节的试管苗顶端转入生根培养基进行培养，截取长度约3 cm，每种处理为150株。生根培养2周后，随机抽取30株组培苗，统计植株高度、叶色、生根率、平均生根数等生长指标，筛选最佳的生根培养基。生根率=（生根株数/接种数）×100%；平均生根数=生根数量/接种株数。

1.2.5不同栽培基质对扁桃斑鸠菊移栽苗生长的影响

将完成生根阶段的试管苗，洗干净基部培养基，分别种植于轻基质（泥炭 ∶[KG-*3]珍珠岩=2 ∶[KG-*3]1）和黄心土中。分别移栽500株，3周后统计移栽成活率。成活率=（成活株数/移栽株数）×100%。

1.2.6不同基质对扁桃斑鸠菊扦插的影响

扦插试验采用容器（黑色育苗袋）扦插。选取长10～30 cm的2～3年生健壮枝条为插穗，扦插前均在200 mg/L NAA溶液中浸泡 30 min（液面浸没插穗下部1/4～1/3）。扦插基质选用黄心土和轻基质（泥炭 ∶[KG-*3]珍珠岩=2 ∶[KG-*3]1，体积比）2种基质，装袋后均用0.5%的KMnO4溶液喷洒消毒。

1.2.7不同栽植方式对扁桃斑鸠菊造林苗生长的影响

扁桃斑鸠菊造林地选择钦州市林业科学研究所试验林地，年均气温约22 ℃，坡度10°～35°，土质微酸性，光照充足，林地通风良好。造林选用容器苗造林，造林面积1 hm2，行距 1.5 m，株距1.5 m。扁桃斑鸠菊容器苗造林5个月后，于2015年5月选择其中立地条件相似的幼苗200株，进行截顶处理，截顶高度为距地面25～30 cm，截顶后截面用蜡密封处理。2015年12月，分别统计不同栽植方式的成活率、株高、分枝数、抗性、单株叶片鲜质量等生长指标。成活率=（成活株数/200株）×100%；单株叶片鲜质量采取随机抽取30株，全部摘除叶片后立即称质量，取其平均值。

2结果与分析

2.1无菌材料获得

在诱导培养基中，会在外植体的表面或茎段基部出现愈伤组织，但大多呈现水渍状且质地疏松，很难诱导出芽，而侧芽则易于诱导且生长迅速（图1-A）。初代培养3周时，侧芽可高达3～4 cm，具3张以上叶片（图1-B），转入增殖培养基进行继代培养。

2.2扁桃斑鸠菊的继代培养

扁桃斑鸠菊生长迅速，培养3周即可进行下一次继代，超过4周易出现黄叶和小芽死亡的情况，影响增殖效率。培养中发现扁桃斑鸠菊对植物激素的种类和浓度比较敏感，从表2可以看出，当6-BA浓度达到0.3 mg/L时容易出现玻璃化现象，当浓度达到0.5 mg/L时，玻璃化现象尤为严重，且基部水渍状愈伤组织较多；6-BA浓度为0.1 mg/L时，植株生长细弱，节间长，基部分枝少，影响增殖效率和种苗质量。当 6-BA 浓度为0.2 mg/L时，植株生长健壮（图1-C），6-BA与IBA配合使用时，试管苗的生长状况最佳。因此选用 MS+6-BA 0.2 mg/L+IBA 0.05 mg/L为扁桃斑鸠菊继代的最适宜培养基。

2.3扁桃斑鸠菊的生根诱导

扁桃斑鸠菊生根培养2周时，观察统计各组培养基的试验效果。统计生根数量时，长度达到0.5 cm的肉质根方可计入生根数。从表3可以看出，以1/2MS为基本培养基附加浓度0.05～0.15 mg/L的NAA或IBA均可取得较高的生根率，且平均生根数量都在5条以上，说明扁桃斑鸠菊的生根诱导较为容易。但采用NAA诱导时，虽然已经降低了基本培养基中无机盐的用量，但仍会出现不同程度的愈伤组织和玻璃化现象，不利于试管苗的移栽。采用IBA诱导生根时，以1/2MS+IBA 0.1 mg/L诱导生根的效果最好，根系最为发达，小苗的长势最好，最适合后期移栽。

[HTK]2.4不同栽培基质对扁桃斑鸠菊移栽苗生长的影响[HT]

3结论与讨论

目前，斑鸠菊属植物的研究重点主要集中在抗肿瘤活性、对免疫系统影响、皮肤病治疗和抗感染等药理学方面，尤以新疆阿克苏地区的中药材——驱虫斑鸠菊的研究为多。关于该属植物生物学特性、亲缘关系、繁殖方法等方面研究较少，如何加强相关基础研究，构建现代生物技术研究平台，对加速推进该属植物的产业开发尤为重要。

扁桃斑鸠菊生长迅速，继代苗的培养周期仅为3周，但容易出现玻璃化现象，继代初期，参照胡石开等驱虫斑鸠菊的组培技术[8]，试验培养基MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L，试管苗玻璃化严重，且大多不可逆转。后经反复试验，设定培养基MS+6-BA 0.2 mg/L+IBA 0.05 mg/L，光照强度为1 500～2 500 lx时扁桃斑鸠菊增殖系数达到4.0，且小苗生长健壮。

组培生根环节中发现，当添加生根诱导激素NAA浓度超过0.05 mg/L时组培苗即易出现玻璃化现象，而添加IBA浓度达到0.15 mg/L时尚未出现玻璃化，在金叶苔草的组培育苗过程中也曾发现类似的现象[9]。说明虽然NAA、IBA都是诱导组培苗生根的最常用植物生长调节剂，但对特定植物诱导生根的效果有时差别明显，这可能与其作用机制有关。王喆之等在研究槐树试管苗生根时，就不同生长素种类对诱导的不定根来源、形态方面进行了专门研究，研究结果表明，IBA、NAA对不定根发生、生长都有促进作用，但IBA诱导的不定根细而长，生长快，且不定根直接来源于茎，而NAA诱导的根短而粗，且不定根表面常重新愈伤化，不利于试管苗成活[10]。

扁桃斑鸠菊的移栽苗在黄心土、轻基质中成活率均可达到90%以上，其插穗在2种基质中扦插成活率分别达到 84.7%、86.7%，说明扁桃斑鸠菊适应性强，对土壤要求不严

格。选择轻基质还是黄心土进行育苗，需要结合生产规模、运输距离等因素进行成本核算和风险分析。小规模经营时，扦插繁殖具有取材方便、设施要求不高的优势，但由于插穗的粗细、老嫩程度、内源激素含量等因素影响，扦插苗的萌芽、生根和生长情况一致性较差，不适合标准化生产。

扁桃斑鸠菊、适应性强，造林后生长迅速，1年生造林苗高度可达2.9 m。其叶片是食用和药用的主要部位，試验不同栽培管理技术对叶片生物量的影响具有现实意义。造林苗生长初期截顶处理后，较留顶苗而言，株高矮化，分枝数增加，叶色浓绿，节间缩短，抗风能力增强，平均单株叶片生物量较大，便于进行林地管理和叶片采收。本研究尚未针对最佳截顶时机进行对比筛选，以及在植株达到 2 m 以上高度时是否应进行二次截顶或去枝促萌处理以达到叶片高产，这些都需要进一步深入研究。扁桃斑鸠菊的销售体系尚未成熟，推广种植尚存在较大风险，亟需加强其药效研究和市场宣传，进一步发掘其应有的价值。

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