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迷迭香非試管快繁及其優勢

迷迭香非試管快繁及其優勢

迷迭香非試管快繁及其優勢

      摘要:迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)是一種具有較高開發價值和市場前景的經濟作物。通過快繁寶1號處理,運用植物非試管快繁技術進行種苗繁殖,相對與其它技術具有成本低、成苗快速、不受季節限制可實現周年快繁、周年移栽且成活率高等優勢。不同濃度的快繁寶1號處理離體材料的效果又有所不同,以200ppm2h處理效果好。試驗證明利用非試管快繁技術完全可以實現迷迭香種苗的工廠化生產。
      關鍵詞:迷迭香,植物非試管快繁,快繁寶1號,優勢

一、迷迭香的介紹和用途

      迷迭香為唇形花科Labiatae迷迭香屬Rosmarinus之多年生常綠小灌木。學名為Rosmarinus officinalis L.原產于地中海盆地,西班牙西北方及葡萄牙。經濟栽培以突尼西亞、法國、西班牙及摩洛哥為主。葉狹長、針狀、革質、暗綠色、葉緣反卷。莖方型,由葉腋著生白色小花為總狀花序,花長1.2cm?;ㄉ兴{、淡藍、紫、粉紅及白色等,一般在12-4月開花,小花含多量花粉對蜜蜂之吸引力大,所生產之蜂蜜,質量佳。果實為很小的球型堅果,卵圓或倒卵形,種子細小,黃褐色,每克有1,000粒種子。經濟栽培的迷迭香品種約有24種之多,依其生長習性,基本上分直立型及匍匐型二種。迷迭香喜好充足日照,干燥,排水良好及略帶堿性石灰質土壤(pH6.5-7.0)。迷迭香在8-28℃的溫度,年降雨量0.3-2.7公尺及土壤pH4.5-8.7之環境條件下均可生長。
      迷迭香是一種多用途的經濟作物,從中可提取抗氧化劑、迷迭香精油和醫藥中間體。迷迭香是目前公認的具有較高抗氧化作用的一種植物。20世紀60年代末和70年代初先后由德國和日本科學家從迷迭香中分離出具有高效抗氧化能力的成分。中國科學院植物研究所于1981年成功地引種了迷迭香,通過C02超臨界萃取法從迷迭香的莖葉中萃取出了芳香油,提取出了食用抗氧化劑(rosemary antioxidant,簡稱Rao)。迷迭香中的抗氧化成分主要為迷迭香酚、表迷迭香酚,異迷迭香酚、迷迭香酸及黃酮、黃酮苷等成分[1];迷迭香精油則是一種由30多種揮發性成分組成的液態油狀物。迷迭香提取物具有高效、無毒的抗氧化效果,可廣泛應用于食品、功能食品、香料及調味品和日用 化工等行業中。迷迭香具有防老化、增強心臟和大腦功能。根據臨床,迷迭香的花、子,確有活化腦細胞、減輕頭痛暈眩、消除胃腸脹氣、幫助睡眠、防治掉發之功[2]。 
      在皮膚保養上,主要是作為清潔及美化皮膚的主要成份。迷迭香是很好的收斂劑,有促進血液循環的功用,能改善松垮的皮膚,緊實肌膚,并可消除水腫、充血及腫脹。因此在瘦身的效果亦是相當杰出。其刺激的功能,對頭皮失調也很有幫助。能促進頭皮毛囊的血液循環,刺激毛發生長,常用可改善禿頭、掉發現象。對頭皮屑有清潔、殺菌作用。所以迷迭香精油常用于落發及頭皮屑的理療劑。    

      迷迭香全株具有濃烈香氣,既有觀賞價值,又可美化、香化環境,還能驅逐蚊蠅。濃郁的芳香氣味能使人神清氣爽,具有提神醒腦、增強記憶力、調節人體情緒的作用。迷迭香香味強烈,將干燥的花葉置于室內,可使空氣清香;作泡澡劑使用,可促進血液循環,減輕肌肉疼痛??沈尦οx,置衣櫥可除衣魚??芍葡懔?、藥用,提煉芳香精油,常見于化妝品及香水中。迷迭香花可綴飾甜點,葉可消除魚、肉腥味及增添料理風味,常被用來搭配肉類烹調獨特的濃濃香味,是意大利和法國料理不可或缺的香料??芍瞥上闼幱图跋闼幋譡3]。
      迷迭香是一種很有發展潛力,集觀賞、食用、保健、綠化、和可深加工的,用途廣泛的新品種,具有較高的產業化開發價值和市場前景,對農業產業結構調整和帶動農民致富有著廣泛而深遠的作用。
      迷迭香種子直播發芽率非常低,種子發芽溫度為15.5℃,播種后14-21天發芽,所以通常以扦插繁殖,也可采用分株,壓條繁殖。雖說扦插是非常簡單的方法,但成功的要點是必須于適合的季節進行作業,另外還必須選用清潔的土壤。因為使用過一次的舊土,病菌已大量繁殖,無法使香草順利成長[4]。以上方法不能在短時間內繁殖大量優質的種苗,難以滿足市場的需要。植物非試管快繁技術是基于傳統扦插育苗和組織培養技術基礎上發展起來的一項新技術。他是利用計算機環境控制手段為植物離體材料創造的光溫氣熱營養等條件,讓植物的根原基快速表達,促進根系充分發育以完成整個植株的發育過程的技術;同時他又結合了營養液壯苗技術和氣霧增殖技術,實現離體材料的快速增殖與多代循環相結合,達到種苗數量幾何級倍增的技術[5]。為此我于2007年5月2日運用植物非試管快繁技術對迷迭香進行了快速育苗的研究。
二、實驗設計與步驟
1、實驗設計:以直立型迷迭香塔斯肯蘭‘Tuscan Blue’品種為母本。把制作好的離體材料分別進行快繁寶1號50ppm2h、200ppm2h和2000ppm15s處理,并設空白對照,每種處理為100個材料,兩次重復。分區塊接種到快繁苗床并寫好標簽記錄接種時間和處理方式以便區分。每天進行觀察記錄并根據離體材料發育情況進行快繁階段調整。扦插對照進行ABT1號生根粉50ppm2h、200ppm2h處理,扦插于4×8規格的穴盤中,基質為泥炭和珍珠巖1:1的混合基質。
2、快繁實驗步驟
      2.1 實驗材料制取   
      2.1.1 取材時間:上午10點前,因植株內源激素動態變化的趨勢一般是8~10點前的上午,枝葉內會有更多的內源生長激素存在,更利于生根。特別是夏季高溫天氣下,中午植株會出現午休現象,植株內的脫落酸會驟然升高,氣孔關閉,光合下降,此時如取材快繁,肯定會影響成活[6]。用枝剪取一年生或當年生健壯成熟但未完全木質化的無病蟲害迷迭香母本。 
      2.1.2 材料的切制:選擇質量好鋒利的枝剪,對枝剪用75%的酒精或用電功能酸水殺菌消毒。 切制選取健康枝條之插穗,長度為4到7cm。將下方2cm左右的葉片去除。下切口靠芽0.5cm以內,呈馬耳形30~50°以內角度斜剪,切勿傷到芽;上切口平剪。
      2.1.3 注意:剪的過程中切制的時間較長時,應做好保濕措施,母本應定時噴水。在有條件的情況下盡量即取即繁。
      2.2外源物質處理
      2.2.1 藥劑配制:為麗水市農科所農業智能化快繁中心研制的快繁寶1號(KFB1),其主要成分為NAA、IBA和多胺等 ,把A包(助溶劑)先溶在500ml的清水中,待A完全溶解后再把B 包溶入其中制成2000ppm的母液,然后稀釋到所需濃度,裝在處理容器內待用。
      2.2.2 材料處理:把制取好的迷迭香離體材料成捆扎好,放在處理容器內浸泡,以切口部位浸到處理液為好,不宜浸太深 。待浸到所需的時間后,取出離體材料接種。
      2.3 試驗環境
      試驗地點在麗水市農業科學研究所農業智能化快繁中心快繁試驗基地,基地為240平方米的標準鋼架塑料大棚,苗床長為14.5m寬為1.2m,苗床先鋪鵝卵石再鋪15cm厚的珍珠巖,溫、光、氣、熱等用麗水市農科所農業智能化快繁中心和國防科技大學共同研制開發的非試管快繁控制計算機進行智能控制,其它設備有補光系統、加溫系統、彌霧系統、營養補充系統和智能葉片等。

      2.4 接種與管理
      2.4.1 苗床整平后用電功能酸水殺菌消毒。消毒時應先用酸水噴灑一次珍珠巖,再把苗床的珍珠巖全部翻過來再噴一次強酸水,如苗床不急用待電功能酸水噴灑后2-3d后讓其自然分解,如急用可在噴灑電功能酸水0.5-1h后用電功能堿水中和,才可把離體材料接種到上面。
      2.4.2 打孔接種壓實:在整平的珍珠巖苗床上打2-3cm深的小孔,把離體材料接種到孔內,然后把珍珠巖壓實,以豎直固定為好,切勿用力過大。接種的密度以葉片不重疊為好,整齊一致。
      2.4.3 計算機設定 :在計算機系統設置菜單上確定苗床的控制區位,然后設定:操作模式、快繁進度、植物特性、光照時間、所需溫度等;
      2.4.4 計算機的階段調控:細胞活化期 (切口細胞開始分化 形成隔離層 ) 愈傷組織期  (形成愈傷組織至根原基突出皮層或形成乳突狀時) 生根煉苗期  (第一次根形成到第二次根初發)
      2.4.5 注意:定時檢查苗床的噴水情況防止出現噴水故障或死角,至少早晚一次。噴水過多或一直噴水應看智能葉片是否方正是否在水能噴到的地方,主機上的快繁進度是否調錯;噴水不足或不噴水應看主機上是否出現待機狀態,主機上的快繁進度是否調錯。
3、扦插實驗步驟
      3.1 實驗材料制取
      3.1.1 取材和快繁同時進行。用枝剪取一年生或當年生健壯成熟但未完全木質化的無病蟲害迷迭香母本。 
      3.1.2 材料的切制:選擇質量好鋒利的枝剪,對枝剪用75%的酒精或用電功能酸水殺菌消毒。 切制選取健康枝條之插穗,長度為10到15cm。剪下會被埋于土中的葉子,大約3cm左右。
      3.2 外源物質處理
      3.2.1 藥劑配制:藥劑為中國林科院王濤研究員開發推廣的ABT1號生根粉(ABT1)。ABT為粉劑袋裝,每袋凈重1克,配制方法同快繁寶。
      3.2.2 材料處理:把制取好的迷迭香扦插材料成捆扎好,放在處理容器內浸泡,以切口部位浸到處理液為好,不宜浸太深 。待浸到所需的時間后,取出材料扦插。
      3.3扦插與管理
      3.3.1 先選用未使用過的泥炭和珍珠巖以一比一比例混合均勻并裝入4×8規格的穴盤中。
      3.3.2 將基質用水澆透并整平,在每格基質上打2-3cm深的小孔,把扦插材料輕輕插到孔內,記得要筆直插入,然后把基質壓實。
      3.3.3 扦插作業完成后的3-4天內,將育苗盤置于陽光不會直接照射之處,注意不要讓土壤變干燥。之后在移至陽光充足的場所,澆水時切勿澆得過于潮濕。
      3.3.4 注意不要時時拔出插條觀察,因為混合基質不如快繁苗床珍珠巖基質疏松,拔出后在插入會影響生根,可以輕輕提拉苗株來判斷是否生根,若輕拉插條有沉重感時,即表示插條以生根。
4、結果分析與討論

不同處理方式對離體材料生根的影響:
不同處理的離體材料生根時間、生根率、生根量及根系長度多不同,見表1

1    不同處理的生根情況

 

處理方式

生根時間/d

生根率/%

生根量/

根系長度/cm

空白對照

16

80

16

3.1

50ppm2h

8

96

31

3.7

200ppm2h

7

100

34

3.9

2000ppm15s

9

87

25

2.9

扦插50ppm2h

22

73

11

2.5

扦插200ppm2h

20

77

14

2.7

注:表中數據為100個材料生根情況的平均值

    數品種生長速度可增快3~5倍,這對于快速增殖意義重大。一般植物的快繁苗在1~2個月內多可增殖5~30個帶功能葉的芽,在溫室環境及計算機控制條件下,可進行周年循環及周年快繁,一般植物可年循環4~12代。采用該項技術,可使植物快繁在生產上發揮巨大的作用。
      從管理用工來說,投入的成本也大大地降低,傳統扦插育苗除了扣膜保濕遮蔭外,平時還需進行定時的澆水與病蟲害防治,用工量大、成本高,而在非試管克隆的育苗環境下,一切可交給計算機控制自動完成,這樣的話就可大大地降低勞動力投入,減少種苗的成本,大多數品種從繁殖至生根移栽,成本不會超過1分錢,是扦插育苗的1/10~1/20。而且運用新技術培育的苗木根冠比大,適合周年移栽全年定植,大大加快優良品種的產業化進程。如果結合穴盤育苗,更可使苗木的培育、移栽、定植一體化,使種植時引起的生長不良、緩苗期過長的現象得以克服。采用新技術培育的苗木就是在盛夏也可移栽,這是其它任何一種育苗方法做不到的,這種新技術結合與采納了傳統育苗易操作性的優點,摒棄環境多變性的缺點,實現了種苗的周年快速培育與多代循環的幾何倍增。在常規扦插育苗情況下,一根枝條經扦插后一年只能成為一株苗,而非試管克隆新技術可以實現幾千倍上萬倍甚至上百萬倍的幾何級擴增,這是扦插以及其它育苗技術無可比擬的。
      植物非試管快繁技術能實現種苗生產的規?;a業化,大大降低成本,大大提高成苗速度和種苗質量,這對于傳統育苗技術來說,是一次偉大的技術革命。

 

參考文獻
【1】程偉賢等,迷迭香化學成分研究,中草藥,2005,(11):1622~1624
【2】趙勛國,迷迭香的抗氧化性能,中國洗滌用品工業,2006,(2):48~49
【3】芳香保健植物——迷迭香,農業新技術,2005,(4) :21
【4】[日] 宮野弘司,78種健康香草栽培,2004,(2):82
【5】褚劍鋒,組織培養及規??旆奔夹g[J],浙江農業科學,2005,(2):110~111

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