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天麻开花及授粉特性研究.PDF
http://www.100md.com 2006年2月23日
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    第 33 卷 第 3 期 西北农林科技大学学报(自然科学版) Vo l . 33 No. 3

    2005 年 3 月 Jour . of No r thw est Sci2Tech U niv . of A gr i . and Fo r . (N at . Sci . Ed . ) M arch 2005

    天麻开花及授粉特性研究X

    周 元, 梁宗锁, 张跃进, 慕小倩 (西北农林科技大学 生命科学学院, 陕西 杨凌 712100)

    [摘 要] 通过调查与试验, 研究了天麻生殖生长期的抽薹、开花习性, 并分析了不同授粉方式对天麻果实及

    种子质量的影响。结果表明, 天麻单株花期3~ 10 d 不等, 花序轴单花数目视个体发育不同而差异较大; 天麻抽薹及

    果实膨大的生长发育均呈“S”型曲线, 可用一元二次方程式表述; 不同授粉方式虽在座果率上无明显差异, 但异花

    授粉可明显提高天麻种子的质量。

    [关键词] 天麻; 开花习性; 人工授粉; 异花授粉

    [中图分类号] S567. 23+

    9 [文献标识码] A [文章编号] 167129387 (2005) 0320033205

    天 麻 ( Gastrod ia ela ta B l . ) 属 兰 科

    (O rch idacease)多年生异养型草本药用植物。整个

    生命过程中先后与两种真菌建立共生关系, 并且在

    其2~ 3 年的生命周期中, 大多数时间天麻块茎都深

    埋于地下, 只有生殖生长期花茎部分才露出地面。而

    在天麻生殖生长的短短 2 个月时间里, 其个体完全

    脱离周围环境中的各种营养源, 仅仅依靠箭麻块茎

    所贮存的营养物质完成从抽薹到种子成熟的全过

    程。虽然天麻单株可产生200 多万粒种子, 但自然条

    件下种子的萌发率极低, 产量并不稳定。其原因在于

    天麻种子极其微小, 结构简单, 不具备贮存营养的能

    力, 且种子萌发需要依靠萌发菌才能完成。对天麻由

    野生进入家栽的研究已有20 多年的历史, 其无性繁

    殖技术已十分成熟。但长期进行无性繁殖所引起的

    品质退化问题, 目前只能通过有性繁殖来改善。因而

    提高天麻种子萌发率, 取得天麻有性繁殖的稳产高

    产, 是目前天麻栽植研究亟待解决的难题。本研究记

    录并分析了温室天麻生殖生长期各项指标的变化,同时比较了3 种人工授粉方式在天麻果实及种子质

    量上的差异, 以期从中选择出最优的人工授粉方式,为天麻种子人工培育技术的改进提供参考。

    1 材料与方法

    1. 1 试验地与供试材料

    试验在陕西汉王略阳中药科技有限公司人工增

    温温室进行, 该公司地处秦岭南麓, 属北亚热带山地

    暖湿润季风气候区, 东经 106° 08′ , 北纬33° 21′ [ 1 ]

    , 海

    拔 698 m。试验品种为何家崖收获的红杆箭麻(G.

    ela ta B l . ) , 沙壤土栽植, 株行距为10 cm×15 cm。

    1. 2 试验方法

    2004203 收集大田采收的箭麻, 选取无虫害、无

    机械损伤、混合芽完整的箭麻块茎, 分2 批栽植于温

    室内。第1 批2004203211 栽植, 至2004204218 进入

    始花期。在发育正常的植株中标记预期花期相近者,分别对不同株做人工自花授粉、人工异株异花授粉

    或人工同株异花授粉处理。种子成熟后采收果实, 测

    量不同授粉方式下果实及种子的大小、重量, 并用新

    复极差法比较各指标间的差异性。第2 批(混合芽已

    萌动)于2004204206 栽植, 至2004204216 花薹出土,测量并记录部分花薹和花序轴的日生长量、开花情

    况、果实发育情况, 计算平均值。

    2 结果与分析

    2. 1 天麻花茎及花序轴的生长动态

    每日测量花茎的长度以及花序轴的长度, 作回

    归曲线(图1, 2)。由图1 可见, 天麻抽薹前期花茎生

    长较慢, 中期生长速度明显加快, 后期花茎生长趋

    于平缓。由图2 可见, 花序轴生长趋势和花茎生长基

    本一致, 但快速生长期较花茎晚约1 周。

    2. 2 天麻的开花特性

    2. 2. 1 天麻的花期历时及单株花数 所标记植株

    的花期基本相近, 但花期历时相差很大, 花期历时最

    短为3 d, 最长为 10 d, 标准差为1. 25。天麻花序于

    先年冬季形成, 翌年夏季抽薹开花[ 2 ]

    , 一般单花数较

    X [收稿日期] 2004209228

    [基金项目] 陕西省科技攻关项目(2001K012G15203) ; 陕西汉王制药公司科研基金项目(HW 0321)

    [作者简介] 周 元(1979- ) , 女, 新疆哈密人, 在读硕士。主要从事药用植物栽培研究。

    ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.多的植株花期较长。开花顺序由下而上, 与早期杨兴

    华所报道的情况[ 2 ]

    一致。

    不同植株花序的单花数差别很大, 花序上单花

    的数量主要由天麻块茎储备的营养、箭麻花芽的发

    育状况等内因决定。标记植株的花序单花数 28~

    114 朵不等, 标准差为17. 62。

    图 1 天麻花茎生长动态

    F ig . 1 Grow th regular ity of f low er stem

    图 2 天麻花序轴生长动态

    F ig . 2 Grow th regular ity of f low er axis

    2. 2. 2 温度对天麻每日开花数量的影响 天麻自

    第1 朵花到最后1 朵花开放所用的时间虽然由植株

    本身的内因决定, 但外界温度对其的影响作用也十

    分显著。如图3 所示, 试验植株每日开放的单花总数

    在花期的前期呈上升趋势, 在花期的后期呈下降趋

    势, 但在花期的中期, 经历了一个持续降温天气, 因

    而日开花总数也骤然下降。由此可知, 温度对天麻花

    期历时有一定的影响。

    图 3 开花总数与温度的关系

    —◆—. 开花数; —▲—. 温度

    F ig . 3 The relat ion of inf lo rescent number and temperature

    —◆—. F lower number; —▲—. Temperature

    天麻每株花茎上花序轴的长度及花数, 虽然由

    供给花薹营养的天麻块茎贮存的营养、花茎芽的发

    育情况等内在因素决定, 但外界温度在一定程度上

    也对天麻花期的长短有影响。低温有延缓天麻花茎、花序轴生长, 减少天麻单花日开放量的作用。

    2. 3 天麻果实发育动态

    2004204221 随机选取当日授粉的果实30 个, 每

    日测量果实(子房)的长度以及直径, 作回归曲线(图

    4, 5)。由图4, 5 可见, 天麻果实于授粉的第2 天即进

    入快速膨大期, 其发育趋势与大多数植物果实相同,即前期果实快速膨大, 后期种子发育而果实大小基

    本稳定, 回归曲线呈二次方程趋势。

    2. 4 人工授粉方式比较

    剔除发育不良和授粉过程中意外损伤的植株,剩余异株异花授粉处理天麻 33 株, 共有 2 212 朵单

    花; 同株异花授粉处理天麻 33 株, 共有 1 974 朵单

    花; 自花授粉处理天麻 34 株, 共有2 150 朵单花。

    43 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第 33 卷

    ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.图 4 天麻果实长度生长的变化动态

    F ig . 4 Grow th regular ity of f ruit length

    图 5 果实直径生长的变化动态

    F ig . 5 Grow th regular ity of f ruit diameter

    2. 4. 1 天麻果实和种子指标统计 2004205 自成

    熟后采收的天麻果实中随机取样, 测量果实及果实

    中种子和胚的数量, 结果见表 1 ......

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