多肉植物的快速繁殖研究
发布时间：2022-01-18
摘 要: 近年来多肉植物的经济效益提高，针对多肉植物品种特点，探索其快速繁殖技术，形成无性繁殖技术体系能带来更大的经济社会效益。景天科等多肉植物耐干旱，具有外观小巧玲珑、造型特异等特点，市场上名品价格较高。但很多名优珍稀多肉植物品种由于不结种限制推广。本文采用组织培养技术，快速繁殖多肉植物，对保存优良种质资源，快速繁殖出口需要的优良品种具有重要意义。
关键词: 多肉植物; 快速繁殖; 农林技术
多肉植物是近年来逐渐流行的观赏植物，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谢形式，通常在夜间凉爽潮湿时打开植株气孔，经过羧化反应固定大量 CO2，白天气温高不吸收 CO2，放出 CO2 供给植物进行光合作用。多肉植物具有特殊耐干旱能力，栽培多肉植物迎合人们崇尚健康的理念。许多名优珍稀多肉植物自然繁殖率低，市场上名品价格较高。采用快速繁殖技术对保存多肉植物优良种质资源，快速繁殖出口需要的优良品种具有重要意义。兰州市植物园经过多年研究，掌握玉露锦、绿玉扇、琉璃姬孔雀、翡翠盘等多种珍稀多肉植物种质资源组培保存技术，采用花梗做外植体进行组织培养，克服因使用侧芽为外植体建立的组培体系失锦问题。
1 多肉植物的科学认识
多肉植物是植物根茎叶营养器官肥厚多汁的植物，肉质组织是活组织，能储藏可利用的水，在植物根系不能从土壤中吸收必要水分时，使植物脱离外界水分供应独立生存。多肉植物有许多生长在沙漠地区，但并非所有多肉植物都生长在沙漠地区。仙人掌类营养器官发生很大变化，大多数仙人掌植物退化为针状叶。在大多数科多肉植物中存在，茎在仙人掌中代替叶成为光合作用主要器官。许多其它科多肉植物不存在茎。
多肉植物是具有景天酸代谢途径的植物，通常借助 PEP 羧化酶与磷酸烯醇式丙酮酸结合，在苹果酸脱氢酶作用下还原成苹果酸，次日光照后苹果酸转运回细胞质中脱羧。部分茎稍带木质化，叶的肉质化程度不同[1]。随着环境趋向干旱，多肉植物叶质不断加厚。虽然叶多肉植物有共同的旱生结构，但叶的类型很多。叶的排列方式有交互对生、簇生等。海拔较高地区原产种类叶排列成莲座形，是家庭栽培观赏的理想种类。按贮水组织的不同部位，多肉植物分为叶多肉植物、茎干类多肉植物。很多草本植物具鳞茎，半埋在地下生长。多肉植物主要分布在非洲地区。非洲仅南非、纳米比亚、马德拉群岛及索马里等地分布较多的多肉植物。东非各国是重要的多肉植物分布区。
多肉植物有很多种类具有药用成分，人们会选用仙人掌植物茎片捣烂外敷治疗皮肤病。部分青锁龙属植物可有效治疗心血管病。芦荟是应用最广的药用多肉植物，最有药用价值的芦荟有木立芦荟、龙角草等[2]; 芦荟叶中富含芦荟素、多种微生物等，可治疗切割伤、撕裂伤等外伤，对便秘、胃溃疡等具有良好疗效; 可提高人体免疫力，在制药业及化妆品工业中得到广泛应用。多肉植物种类繁多，在园林造景上展示出异国情调，北京植物园对仙人掌室内装饰进行研究，为室内绿化提供养护管理方法。盆栽多肉植物中许多适宜现代家庭种养。
2 多肉植物繁殖技术研究
近年来多肉植物在市场上流行，多肉植物在人们的生活中大量出现，一些珍稀品种价格不断上涨。由于多肉植物较高的经济社会效益，许多人涉足花卉行业。目前我国花卉植物多采用传统播种方法，花卉大多为异花授粉植物，不能保持品种优良性状。常规无性繁殖具有繁殖速度慢、易感染病毒等缺点，使得花卉商品价值下降。一些珍贵多肉植物繁殖方式单一，导致繁殖速度缓慢[3]。研究多肉植物快繁技术具有现实意义。
最早关于多肉植物的文献是希腊博物学家的 《植物探究》，多肉植物名称由瑞士植物学家奥古斯丁提出。我国华南民间栽培多肉植物普遍，明朝李时珍编著 《本草纲目》中提及多肉植物。据统计，多肉植物有万余种，因其种类多，多肉植物成为花卉爱好者收集栽培的植物。并非所有多肉植物都喜欢炎热。仙人掌科一些植物有消炎作用，其它科多肉植物具有药用价值。园林应用方面多肉植物种类繁多，可以营造完美的园林艺术效果。多肉植物在室内装饰方面利用不断增多[4]。大部分多肉植物繁殖容易，常用繁殖方法有嫁接、截取生长点。一些多肉植物存在增殖速度慢等问题。多肉植物组织快繁体系建立成为繁育研究热点。
多肉植物由于播种繁殖相对较麻烦，多采用扦插法。扦插繁殖是植物繁殖方式，通过截取植株营养器官插入土壤中，使其生根抽枝成为新植株。温暖地带四季可以扦插。扦插基质可为枝条提供所需水分，用生根剂处理有利于诱导插穗基部组织分化。研究景天科观赏植物叶片扦插技术，叶插繁殖中扦插苗叶片水分充足易造成感染。研究表明，扦插基质对生根效果影响最大，影响植物扦插生根发芽主要因素包括激素与基质。目前尚无关于扦插基质对多肉植物玉珠帘扦插生根发芽影响的研究。
LED 在组培中应用日益普遍，许多学者研究 LED 组培光源对红章组培苗的影响。多肉植物有些种类自花不孕，一些种类种子萌发困难。播种繁殖缺点是费时费工、管理复杂，可借助组织培养进行无菌播种。对于种子少，时间周期长的种类，如万象等十二卷属品种，可采用组培快繁技术。一些畸形变异具有极高观赏价值的品种采用组织培养方法繁殖。微嫁接是微体嫁接法，多肉植物组织培养中过高浓度激素使叶片带锦等变异，组织培养能提高植物的繁殖系数，可与秋水仙素加倍等诱变方法结合得到多肉植物新品种。对多肉植物进行异地离体种质保存，对珍稀物种进行重点研发具有良好社会经济效益。
3 多肉植物快速繁殖试验研究
近年来多肉植物进入大众生活，在室内外景观设计中广泛应用。我国多肉植物起步较晚，种植培养方式有待完善，试验研究多肉植物快速繁殖技术对指导植物科学种植具有现实意义。研究以常见多肉植物品种白牡丹等为试验对象，选择成活率、出芽率、平均根等指标，分析不同扦插基质对繁殖生长的影响，研究不同基质含水量对叶片着色的影响，探索促进多肉植物快速繁殖生长的方法，为多肉植物的产业化生产提供参考。
研究选择生长健壮、无病虫害的两年生多肉植物母株试验，确保叶片完整取下，取下叶片置于阴凉通风处晾 3d 备用，叶扦插后植物 14d 用 50% 多菌灵 800 倍液叶片喷施 1 次，避免阳光直射。选择 5 种不同配比的栽培基质进行试验，以草炭基质为对照，用 25% 多菌灵 800 倍液消毒，基质含水量保持在 20% ，基质设置 6 个处理，对植株成活率、平均根进行统计。吲哚乙酸是重要的植物生长调节剂，选择 0. 1mg·mL - 1 的 IBA 对多肉植物扦插叶片进行不同时间处理后叶插，60d 后对植株生根率、平均根进行统计。选择长势较好的二年生母株进行试验，施入不同量的硫磺粉，以调节基质 pH 值，用酸碱计测定 pH 值，设置对照组 CK，每种酸碱度设置 6 个处理，在第 1 天、第 5 天、第 15 天的 10∶ 00 取样，对叶片着色指标进行测定。
研究显示，5 种不同扦插基质对多肉植物白牡丹成活率影响不大，对照组成活率为 95% ，D3、D4 处理下白牡丹表现较好的成活率与生根性; D3、D4、 D5 处理对白牡丹扦插繁殖生长具有促进作用; 对照组出芽个数为 5. 065 个，基质 D3、D4 处理下芽生长情况最好，平均芽最长; D2 处理的芽生长状况最差，与 4 种处理对芽有不同促进作用，可能因为基质 D3、 D4 中泥炭土含量较高，促进芽的生长; D2 处理相比差距显著。
4 多肉植物快速繁殖技术
珍稀名贵的多肉植物往往不易繁殖，取其茎尖培养会损坏母本植物。研究发现，龙舌兰科植物可在春季生长季节，切取幼嫩叶片，一些无侧芽母株可待植株开花期间取充实的花梗。夏季休眠期多肉植物外植体在培养基中对激素反应迟钝。研究培养室条件为温度 25 ～ 27℃，每日照光 10h。不同多肉植物种类添加物不同，不同培养时期培养成分存在差异。不同多肉植物培养基具有规律，添加物要在一定值范围，根据不同培养时期进行调整。
培养基消毒，将培养基放入高压灭菌锅灭菌，压力达到 1. 1kg·m - 1 ，可杀死培养基中的细菌。窃取多肉植物幼嫩侧芽，用肥皂水洗涤，自来水冲洗干净后在超净 工 作 台 中 用 75% 酒 精 浸 泡，用 无 菌 水 冲 洗 1min，用消毒滤纸吸干水分，用手术刀切取所需培养材料。多次取材试验，消毒方法灭菌效果好，不同品种间消毒处理时间存在差异，幼嫩的材料消毒处理时间较短。侧芽外植体腋芽诱导，腋间萌发多个腋芽芽点，由外植体长成一团丛生芽。花梗植入诱导培养基，花梗节膨大长至 1cm 约 45d，叶片外植体经 28d 诱导培养，未见形成不定芽。
由于侧芽诱导丛生芽芽数有限，增殖时培养基采用诱导配方，由 1 个丛生芽增殖为若干丛生芽，继续不断增殖[5]。试验发现，若干次继代增殖培养后，建立多肉植物品种无性系不再顺从增殖丛生芽。芽体短簇，有的芽出现玻璃化倾向，表明增殖培养添加激素浓度不适宜。在下个继代培养时需调节外源激素绝对浓度，瓶苗很快恢复原来良好增殖状态。使增殖扩繁顺利进行，避免产生畸形苗等，不同多肉植物品种对激素浓度有不同的适应范围。花梗诱导出节芽后继续切分增殖，同侧芽外植体诱导建立繁殖体系一致。一些锦的多肉植物线条特征在花梗诱导建立体系中保存。
当增殖芽体长至 1cm 可切下转入生根培养，各多肉植物品种组培苗生根容易，遵循幼嫩苗进行增殖原则可顺利发根。将增殖瓶苗中可切下诱根培养的壮苗，在苗基部切新鲜切口插入苗床基质，在春秋季节扦插发根率达 95% 以上。由于组培苗含有适量激素，多肉植物组培无根苗可进行瓶外扦插生根。减少无菌操作的工时消耗，减少电力水资源的消耗。但夏季高温多湿，水分管理不当会腐烂死亡。移栽是快速繁殖工序的关键步骤，前面工序做好，根系生长良好，即可成活。取出瓶苗用自来水洗根系附着的培养基，假植于专门基质中。通过试验比较，以泥炭土、珍珠岩 1∶ 1 混合基质适宜组培苗过度栽培。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，掌握不干不浇原则，多肉植物体内贮水多，施肥要求薄肥勤施。
5 结语
目前多肉市场不断发展，市场对多肉植物需求不断增大。由于人们对多肉植物质量要求提高，未来发展趋势有利于多肉快速繁殖发展。珍稀多肉植物自然繁殖条件要求高，只有利用现代先进的人工繁殖技术，才能实现快速繁殖。组织培养技术是多肉植物培养繁殖的有效方式，在保存优良种质资源方面具有良好作用。本文研究选出优质高效的方法，探索多肉植物快繁技术，形成无性繁殖技术体系带来更大的经济社会效益。——论文作者：高丽莉
参考文献
[1]贾博雅. 百合科十二卷属 3 种多肉植物组织培养体系的研究[D]. 长春: 吉林农业大学，2019.
[2] 任倩倩，张京伟，张英杰，刘学庆，孙纪霞. 十二卷属多肉植物的组 培 快 繁 研 究 进 展 [J]. 安 徽 农 业 科 学，2019，47 ( 07) : 12 - 14.
[3] 温鈜传. 多肉植物 EMS 诱变及温度因子对多肉植物叶片着色的影响 [D]. 昆明: 云南大学，2018.
[4] 张小芳. 七种多肉植物的快繁研究 [D]. 大庆: 黑龙江八一农垦大学，2018.
[5] 赵欢. 多肉花卉 “特玉莲”“丽娜莲”再生体系建立及辐射与多倍体技术研究 [D]. 银川: 宁夏大学，2018.
