巴戟天的組織培養(yǎng)與栽培技術(shù)研究進(jìn)展

巴戟天的組織培養(yǎng)與栽培技術(shù)研究進(jìn)展摘要:概述了通過組織培養(yǎng)技術(shù)再生巴戟天完整植株的影響因素，包括外植體種類、消毒程序、培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件等，以及巴戟天高產(chǎn)栽培的主要技術(shù)及其研究成果，并提出巴戟天組織培養(yǎng)技術(shù)現(xiàn)存的問題和今后的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：巴戟天；組織培養(yǎng)；栽培；研究進(jìn)展Abstract：Summarizesbytissueculturetechnologyregenerationmorindaofficinaliscompleteplantinfluencingfactors,includingthefollowedbodytype,disinfectionprocedures,culturemedium,cultureconditions,aswellasmorindaofficinalishighyieldcultivationtechniqueandthemainresearchresults,andputforwardthemorindaofficinalistissueculturetechnologyexistingproblemsandthefuturedirectionofdevelopment.Keywords：Morindaofficinalis；tissueculture；cultivation；researchprogress巴戟天為茜草科（Rubiaceae）巴戟天屬多年生攀援性木質(zhì)藤本，別名巴戟、巴吉、雞腸風(fēng)，以肉質(zhì)根入藥，是我國著名的“四大南藥”之一，其主要化學(xué)成分為蒽醌類化合物、糖類、有機(jī)酸類、氨基酸類、環(huán)烯醚萜類以及人體所必須的微量元素，味甘、辛，性微溫，具有補(bǔ)腎壯陽、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕的功效，在臨床上主要用于治療陽痿遺精，宮冷不孕，月經(jīng)不調(diào)，少腹冷痛，風(fēng)濕痹痛，筋骨痿軟等癥[1]。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及對巴戟天開發(fā)不斷深入，巴戟天的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，市場需求量逐年增加。由于長期的濫采濫挖，巴戟天野生資源受到較大的破壞，而巴戟天栽培種的產(chǎn)量和質(zhì)量不能滿足市場的需要。巴戟天組織培養(yǎng)是有效可行的無性繁殖途徑，不僅具有繁殖快，不受場地、季節(jié)和環(huán)境條件限制等諸多優(yōu)點(diǎn)，也克服了扦插繁殖速度慢、難生根、繁殖率低的缺點(diǎn)[2]。為了使我國巴戟天的生產(chǎn)及質(zhì)量滿足市場及人們生活的需求，同時(shí)保護(hù)野生資源不再被肆意采挖而導(dǎo)致珍貴種質(zhì)資源的流失，以優(yōu)良種質(zhì)快速繁殖為目的，篩選出具優(yōu)良性狀的巴戟天優(yōu)良單株，如產(chǎn)藥部位產(chǎn)量高，有效成分含量高的巴戟天單株，并以此作為組培快繁的材料，對巴戟天進(jìn)行組培快繁研究，為保護(hù)巴戟天野生種質(zhì)資源及巴戟天的苗木工廠化育苗提供技術(shù)支撐，從而促進(jìn)巴戟天中藥材的現(xiàn)代化進(jìn)程，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[3]。本文綜述近年來巴戟天組織培養(yǎng)快繁和栽培技術(shù)的研究進(jìn)展，并對其存在的問題和進(jìn)一步研究的方向進(jìn)行探討，為進(jìn)一步做好巴戟天的規(guī)范化種植（GAP）和深入研究與開發(fā)利用巴戟天資源提供參考。1巴戟天組織培養(yǎng)1.1外植體的選擇與處理不同種類的植物以及同種植物不同的器官對誘導(dǎo)條件的反應(yīng)是有差異的，有的部位誘導(dǎo)成功率高，而有的部位很難脫分化；有時(shí)，即使脫分化，再分化頻率也很低，或者只分化出芽而不長根，或者只長根不長芽[4]。因此，外植體的取材和處理是組織培養(yǎng)成功與否的關(guān)鍵。不同植物用于誘導(dǎo)培養(yǎng)的外植體的選材和處理也不盡相同。常選用的外植體有：根、須根、莖、塊莖、鱗莖、球莖、芽、子葉、葉片、葉柄、鱗片、花蕾、花序、花芽、花瓣、花藥、花絲、子房、果肉、果實(shí)、原生質(zhì)體、珠芽等植物體的各個(gè)部位。目前為止，巴戟天進(jìn)行過離體培養(yǎng)的有6種外植體，包括莖段、莖尖、葉片、果實(shí)、腋芽、頂芽等。1.1.1何宗明等[5]通過對2008年4月、7月、8月、10月不同月份采取的當(dāng)年生巴戟天帶芽莖段外植體研究發(fā)現(xiàn)，在酷暑難耐的7月至8月，光照最強(qiáng)，空氣較干燥，植物中促進(jìn)生長的內(nèi)源激素含量最高，外植體污染率較低，其成活率高于4、10月份。張敏[6]也對2008年4月、7月、8月、10月不同月份采取的當(dāng)年生巴戟天莖段外植體研究發(fā)現(xiàn)，在7月至8月，氣溫高、光照最強(qiáng)，空氣較干燥，外植體的污染率及褐化率均較低，成活率高，均高于4、10月份，其中7月成活率高于8月份，故采集巴戟天外植體的最佳月份為7月。張敏還對陰雨天、晴天08：00-10：00、晴天14：00-15：00、連續(xù)3天及以上無雨的14：00-15：00不同天氣采取的當(dāng)年生巴戟天莖段外植體研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)3天及以上無雨的14：00-15：00取莖段外植體培養(yǎng)，污染率最低，為48．89％，成活率也最高，達(dá)到48．89％?？梢姲完旖M培快繁外植體宜在7月連續(xù)3天及以上無雨的14：00-15：2巴戟天栽培技術(shù)陳震等根據(jù)多年來中藥材的科研和廣大藥農(nóng)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出中藥材栽培技術(shù)的4個(gè)主要特點(diǎn)：=1\*GB3①中藥材的種類多，主要依靠栽培的中藥材約有250多種；=2\*GB3②中藥材栽培技術(shù)的復(fù)雜性：有些中藥材要求嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境；中藥材的藥用部位不同，栽培技術(shù)也不同；共生和寄生類藥材有比較特殊的栽培方法；不同種類藥材的繁殖方法也有許多不同；=3\*GB3③中藥材生產(chǎn)既要重產(chǎn)量也要重質(zhì)量，重點(diǎn)要發(fā)展道地藥材，以保證治療；=4\*GB3④中藥材產(chǎn)后加工也是不可忽視的一環(huán)，要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，確保質(zhì)量要求，并做到豐產(chǎn)又豐收[22]。根和根莖類藥用植物的栽培應(yīng)抓住四大環(huán)境要素（溫度、光照、水、土壤）和三個(gè)生理調(diào)控（主根與側(cè)根、地上部與地下部、營養(yǎng)生長與生殖生長）的要點(diǎn)，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，以使根和根莖類藥用植物達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的[23]。李愛平研究發(fā)現(xiàn)影響巴戟天生長發(fā)育的主要因素有蔭蔽度、土壤質(zhì)地、溫度、濕度、坡位、坡向和種植密度，并得出巴戟天宜生長在疏松、深厚、具有肥性的PH為5.6—7.0的灰化紅土壤中，最適宜的生長溫度在20—25℃，最適宜的濕度在25％一30％，種植密度為2000株為宜[24]。2.1選地苗地一般選擇在緩坡地或山坡下較為平坦的地方。除去雜草及灌木層、留林木層以保持適當(dāng)?shù)氖a蔽，深翻松土,使充分風(fēng)化后起垅。種植地宜選擇20~30度的坡地,陽光充足南面或東南面的山坡疏林下，要求土層深厚肥沃、腐殖質(zhì)豐富、新開墾的紅、黃砂壤土[25]。2.2繁殖方法過去巴戟天繁殖方法多是采用多節(jié)藤蔓作插條進(jìn)行扦插繁殖，陸善旦采用巴戟天單節(jié)藤蔓扦插育苗取得成功，并介紹了此方法[26]。韓德聰?shù)扔萌榇肌⑦胚岫∷帷⑤烈宜崛N不同濃度植物激素處理巴戟插條后，發(fā)現(xiàn)其成活率均有不同程度的提高[27]。衛(wèi)錫錦等通過對比扦插育苗、種子育苗、激素處理、弓形棚地膜覆蓋實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，種子繁殖比扦插繁殖具有較大的優(yōu)越性，用IAA和NAA處理巴戟天插條，能促進(jìn)生根，其中以500~1000ppm的NAA蘸根處理效最好，弓形棚地膜覆蓋，增加了溫濕度，為種子的萌發(fā)生長,擂條的成活生根，創(chuàng)造了一個(gè)良好的小環(huán)境，使其成苗率提高，是巴戟天育苗的一種有效方法[28]。趙勝德等經(jīng)過多年考查與試驗(yàn)，介紹了種子繁殖方法，也認(rèn)為巴戟天改用種子繁殖較好，可以相對縮短巴戟天商品種植的周期，提高巴戟天的產(chǎn)量及質(zhì)量[29]。目前，國內(nèi)學(xué)者關(guān)于組織培養(yǎng)方面有較多研究[30]，但是僅限于大田里生長的巴戟天帶節(jié)莖段或莖芽直接做為外植體進(jìn)行快速繁殖，而莖段容易被細(xì)菌和真菌菌絲寄生，難以做到徹底消毒，故影響到再生的成活率。2.3病蟲害防治巴戟天的病害有莖基腐病、根結(jié)線蟲病、煤煙病等；蟲害有蚜蟲、薊馬、蚧殼蟲等。莖基腐病發(fā)病初期，可用1:3的石灰、草木灰混合撒施，或用80%代森鋅500倍液噴霧，每隔7～10天噴1次，連續(xù)2～3次；發(fā)現(xiàn)根結(jié)線蟲病的植株連根拔掉燒毀，用3％呋喃丹顆粒劑進(jìn)行土壤處理，每667m2用量1.5kg。春夏季是蚜蟲、薊馬、蚧殼蟲盛發(fā)期，可用40％氧化樂果乳劑1000倍液或50％馬拉硫磷800倍液防治[2.4采收與加工巴戟天種后第5～6年就可采收。采收期在秋季，因?yàn)檫@時(shí)根內(nèi)積存有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，加工成品質(zhì)優(yōu)。采挖時(shí)宜將植株周圍50cm深的土挖松扒開，不傷其根。挖取根部，洗凈泥土，除去須根,曬至六、七成干，輕輕捶扁，將粗條者切成9~13cm長的段，中細(xì)條者切成6~10cm長的段，曬至六七成干，待根質(zhì)柔軟時(shí)，用木捶輕輕捶扁，但切勿打爛或使皮肉碎裂，按商品要求切成2~4寸的小段，按粗細(xì)分級后分別曬至足干，即成商品。以肉質(zhì)粗壯、心木細(xì)、色紫紅、無雜物者為佳。老產(chǎn)區(qū)常用開水泡燙或蒸約半小時(shí)后才曬，則色更紫，質(zhì)更軟，品質(zhì)更好。3巴戟天組織培養(yǎng)過程中存在問題在植物組織培養(yǎng)過程中，常發(fā)生褐變、污染、玻璃化現(xiàn)象三大難題，嚴(yán)重影響了組織培養(yǎng)材料的正常發(fā)育，給組織培養(yǎng)帶來了一定的困難[32]。目前已在巴戟天組培快繁方面取得了較大進(jìn)展，但仍存在一些問題，主要包括以下幾個(gè)方面：(1)由細(xì)菌和真菌造成的污染問題；(2)由外植體的生理狀態(tài)、基因型、外植體大小及取材時(shí)間、外植體消毒方式、培養(yǎng)基配方、光照強(qiáng)度或者植物生長調(diào)節(jié)劑使用不當(dāng)?shù)纫鸬暮只F(xiàn)象；(3)在培養(yǎng)過程中組織結(jié)構(gòu)發(fā)育畸形、玻璃化現(xiàn)象；(4)長期離體培養(yǎng)，細(xì)胞易發(fā)生不良變異，產(chǎn)物的合成能力下降或損失；(5)脫毒研究和檢查方法尚待完善；在今后的研究中，應(yīng)在以下幾個(gè)方面做深入研究：(1)從優(yōu)化培養(yǎng)條件和改善培養(yǎng)方法入手，進(jìn)一步優(yōu)化植株再生程序，防止外植體和愈傷組織褐化、試管苗的玻璃化和生根苗葉片的黃化及脫落，提高試管苗生根率和縮短生根時(shí)間；(2)利用基因工程技術(shù)，培育優(yōu)良新品種；(3)通過將外源基因轉(zhuǎn)入，定向修飾目的性狀或化合物，使其具有某種抗性或提高其有效成分的合成量，從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益；總之，巴戟天集多種藥用價(jià)值和保健功效于一身，具有廣闊的開發(fā)前景，有必要對巴戟天組織培養(yǎng)進(jìn)行更深入的研究，以有利于人類更好地開發(fā)利用巴戟天資源?？v觀巴戟天研究現(xiàn)狀，今后巴戟天栽培研究的目標(biāo)是：(1)良種的多樣化及合理配置；(2)水肥調(diào)控技術(shù)及不同立地條件下不同栽植方式的巴戟天高效栽培技術(shù)研究；(3)生態(tài)調(diào)控下的病蟲害綜合防治技術(shù)研究及預(yù)測預(yù)報(bào)體系的構(gòu)建；(4)巴戟天生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的完善和推廣。參考文獻(xiàn)：[1]國家藥典委員會編.中華人民共和國藥典[S].2010年版一部.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,75-76.[2]吳安湘,金曉玲,熊芳.珍稀瀕危植物組織培養(yǎng)研究進(jìn)展[J].西北植物學(xué)報(bào)，2006，26(1):211-216．[3]徐鴻華,詹若挺,廣東中藥材生產(chǎn)的規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化建設(shè)[J].世界科學(xué)技術(shù)-中藥現(xiàn)代化,2003.5(2):50-54.[4]曹孜義等.實(shí)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)教程[M].蘭州:甘肅科學(xué)技術(shù)出版社,2002.[5]何宗明等,巴戟天優(yōu)良材料莖段組織培養(yǎng)污染率控制方法[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2009.15(13):53-54,135.[6]張敏,巴戟天優(yōu)良材料篩選與組培快繁技術(shù)[D].福建農(nóng)林大學(xué),2010.[7]胡凱等,植物組織培養(yǎng)污染原因分析及外植體的消毒[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007.35(3):680-681.[8]李玉萍等,絞股藍(lán)組織培養(yǎng)技術(shù)研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2012.40(9):55-58.[9]賀紅等,巴戟天離體培養(yǎng)及植株再生的研究[J].廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2000.17(4):353-354.[10]黃寧珍等,巴戟天組織培養(yǎng)和快速繁殖研究[J].廣西植物,2007.27(1):127-131.[11]陳偉等,巴戟天的組織培養(yǎng)及快速繁殖[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2006(2):8-9,13.[12]林美珍等,巴戟天的組織培養(yǎng)和多倍體誘導(dǎo).中國中藥雜志,2011(17):2325-2328.[13]沈齊英,呂久琢,潘九堂.植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑發(fā)展現(xiàn)狀[J].北京石油化工學(xué)院學(xué)報(bào),2001,9(1):6-8．[14]谷瑞升,蔣湘寧,郭仲琛.植物離體培養(yǎng)中器官發(fā)生調(diào)控機(jī)制的研究進(jìn)展[J].植物學(xué)通報(bào),1999,l6(3):238-244．[15]楊萬霞,方升佐.青錢柳種子綜合處理過程中內(nèi)源激素的動態(tài)變化[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,32(5):85-88．[16]徐鴻華等,巴戟天良種選育快繁技術(shù)研究[J].中藥材,1993,16(4):7-9.[17]鄧沛峰等,巴戟天試管苗培養(yǎng)研究[J].廣州中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),1991,8(2):227-230.[18]談心,馬欣榮.赤霉素生物合成途徑及其相關(guān)研究進(jìn)展[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2008,14(4):571-577.[19]李鋒等,巴戟天種質(zhì)離體保存研究.廣西植物,2008.28(1):95-99.[20]崔德才,徐培文.植物組織培養(yǎng)與工廠化育苗[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003:26．[21]陳雄庭等,海巴戟天的離體快速繁殖(簡報(bào))[J].熱帶作物學(xué)報(bào),2007.28(4