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珍稀品种———绿天麻自交纯化栽培的初步研究
许启新,余昌俊,周富君,王绍柏*
(湖北三峡旅游职业技术学院,湖北 宜昌 443100)
摘要 目的:培育天麻的珍稀品种绿天麻。方法:结果:自交培育的绿天麻植株高 1 ~ 1. 5 m,花茎蓝绿或青绿
色、黄绿色,花绿色或黄绿色,果卵圆形绿色。球茎圆锥形,呈略弯曲和直立 2 种形态,最大重量约 800 g,折干率
21. 33%左右,天麻素含量高达 0. 71%。种子发芽率及繁殖率均高,干品天麻含有一种芳香型挥发油。结论:已将
绿天麻经四代自交连续栽培纯化成农艺性状稳定的新品种。
关键词 绿天麻;自交;纯化;栽培
中图分类号:S646. 9 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2010)10-1531-03
收稿日期:2010-03-23
* 通讯作者:王绍柏,E-mail:ycwsb100@ 126. com。
周铉等〔1〕将天麻(Gastrodia elata Bl. )划分为 4
个类型,即原变型-红天麻(G. elata Bl. f. elata)、绿天
麻(G. elata Bl. f. uiridis Makino)、乌天麻(G. elata
Bl. f. glauca S. Chow)、黄天麻(G. elata Bl. f. flauida
S. Chow)。
目前我国的商品天麻大部分是红天麻,主要分
布在海拨 800 ~ 1 500 m的山区。花茎肉红色,花浅
黄色或带淡红色,果实椭圆形。球茎长椭圆形,淡黄
色,重约 500 g,含水量 78% ~ 86%,一般 4. 5 ~ 5. 5
kg可加工 1 kg干品。商品天麻节数多,纵皱纹多且
明显。红天麻生长快,耐旱,分生力强,单位产量高。
少部分是乌天麻,大多分布在海拨1 500 m 以上的
高山。花茎灰褐色,带有明显的白色纵条斑,花黄绿
色,果实有棱。为上粗下细的倒圆锥形。球茎短柱
形淡黄色,最大重可达 1 000 g,含水量 71%左右,一
般 3 ~ 4. 5 kg 可加工 1 kg 干品。商品天麻品质坚
实,外观品质佳,节数少皱褶也少且不明显。球茎肥
大短粗,不耐旱,分生能力差,单位产量低。但药效
主成分天麻素含量高于红天麻。
笔者经过近十年的采集和驯化栽培研究,发现
无论是在红天麻分布区还是乌天麻分布区,常混生
有极少数的绿天麻,植株高 1 ~ 1. 5 m。在乌天麻分
布区绿天麻花茎蓝绿至青绿色,在红天麻分布区花
茎青绿至黄绿色。花绿色或黄绿色,果卵圆形绿色
或浅绿色。球茎圆锥形,呈略弯曲(本文的的试验
数据源于此材料)和直立 2 种形态,最大重量达 800
g,商品天麻节数少有皱纹。含水量 78%左右,介于
红天麻和乌天麻之间,一般 4 ~ 5 kg 可加工 1 kg 干
品。种子发芽率及繁殖率均高,天麻素含量高达
0. 71%。干品天麻含有一种芳香型挥发油。现已将
绿天麻经四代自交连续栽培纯化成农艺性状稳定的
新品种。报道如下。
1 材料与方法
1. 1 实验材料 材料来源见表 1。
1. 2 实验方法
表 1 绿天麻采集材料
原产地 海拔 /m 来源 收集时间 茎杆颜色,箭麻形态
宜昌樟村坪林场 950 野生种 2000-05 ~ 2008-05 茎杆青绿,球茎黄色,圆锥形,略弯曲
宜昌大老岭 1500 野生种 2004-06 ~ 2006-06 茎杆青绿,球茎黄色,椭圆形
云南小草坝 1700 栽培种 2003-11 ~ 2005-11 茎杆蓝绿,球茎黄色,椭圆和卵圆形
1. 2. 1 样品采集处理与时间:2000 年 5 月 19 日于
樟村坪林场(海拔 950 m)采集 2 株野生绿天麻,株
高 16 cm,茎杆青绿色。即移栽到三峡旅游职业技
术学院实验室,海拔 100 m。6 月 5 日开花,进行人
·1351·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 33 卷第 10 期 2010 年 10 月
DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2010.10.002
工自交授粉,6 月 11 日花期结束,植株高达 1. 08 m。
6 月 23 日果实成熟,便开始采果,于冰箱(4 ± 1)℃
中保存。6 月 28 日果全熟即采果完毕。及时将种
子播种到野生采集地点樟村坪林场。
1. 2. 2 用自交第一代绿天麻种子播种栽培:在 9
~ 10 月建好固定蜜环菌床。蜜环菌材用量,每平方
米用粗菌材(直径 6 ~ 12 cm,长 50 cm)6 ~ 9 根,重
量 25 ~ 30 kg。细菌材(直径 2 ~ 5 cm,长 10 cm)5 ~
8 kg。取绿天麻蒴果 10 个,拌入萌发菌 2 袋(瓶)。
将萌发菌从袋(瓶)中取出,放在洁净盆中,把菌叶
撕散撕碎,然后把天麻种子分多次均匀拌入菌叶中,
备用。
挖开固定蜜环菌床,取出菌材及菌枝,在床底铺
一层浸泡过的落叶,厚度 2 ~ 3 cm(压实厚度 1 cm) ,
把已拌好种子的菌叶分成 2 份,均匀撒一份在底层,
随后摆放 5 根蜜环菌材,菌材间隔 10 cm,菌材之间
摆放菌枝,用细土或腐殖土填满空隙,用土覆盖至菌
材上 1 ~ 2 cm,再撒一层湿树叶,把另一份萌发菌叶
均匀撒上,再摆放 4 根菌材,菌材间摆放菌枝,用细
土填满空隙,第二层菌材上需覆土 10 cm左右,床表
面覆盖 3 cm 厚的覆盖物,保湿。同时开好排水沟。
播种后的田间管理:一是抗旱保湿,二是防高温和水
渍,三是及时覆盖或清除杂草〔2〕。
1. 2. 3 采挖箭麻与纯化再自交:2001 年 11 月 7 日
到上述栽培地点采挖箭麻,将箭麻移栽到三峡旅游
职业技术学院实验室,于 2002 年 3 ~ 5 月经自交授
粉培育出果实后,又播种到樟村坪林场。如此循环
交替自交、纯化和栽培。
绿天麻自交纯化四代的时间历程是:
2000 年 05 月
(自交)
———2001 年 11 月
(箭麻)
——— 2002 年 04 月
(自交第一代种子)
———
2003 年 11 月
(箭麻)
——— 2004 年 04 月
(自交第二代种子)
———2005 年 11 月
(箭麻)
———
2006 年 04 月
(自交第三代种子)
———2007 年 11 月
(箭麻)
——— 2008 年 04 月
(自交第四代种子)
2 结果与分析
2. 1 绿天麻茎杆颜色纯化度的表现 2000 年 5 月
采集 2 株野生绿天麻自花授粉,果实成熟后播种到
樟村坪林场种植 4 m2,2001 年 11 月采挖箭麻 16
kg,选取 0. 15 kg 左右的个体 100 个,移栽到学校实
验室,2002 年 4 月 8 日,待全部出苗后观察,自交第
一代后绿天麻茎杆颜色的分离表现是,红杆和绿杆
颜色一致且均匀,各占 50%。既没有偏乌杆天麻颜
色,也没有中间色。将其绿杆天麻开花后又自交,果
实成熟后播种到樟村坪林场,2003 年形成箭麻后采
挖,又选取 0. 15 kg左右的个体 130 个,移栽到学校
实验室,2004 年 4 月 7 日,待全部出苗后观察,自交
第二代后绿天麻茎杆颜色的分离表现亦只有 2 种颜
色,其中绿杆 92 株,占 70. 8%,红杆 38 株,占
29. 2%。2006 年 4 月 12 日,观察自交第三代后,绿
天麻茎杆颜色达到 92%。
2. 2 绿天麻自交四代生长发育期特性的表现 实
验结果见表 2。从表 2 中看出,自交纯化后绿天麻
生长发育的物候期稳定,几乎没有什么变化。但茎
杆颜色有变化,由青绿色变至淡绿色或白绿色,花由
绿黄色变至淡黄色或黄白色,果实由绿色变至淡绿
色或白绿色。
表 2 绿天麻自交四代生长发育期特性
年月 出苗期 开花期 结果期 茎杆、花、果颜色
2001 年 11 月 ~
2002 年 04 月
3 月 2 日 ~
4 月 14 日
4 月 15 日 ~
4 月 22 日
5 月 5 日 ~
5 月 10 日 茎杆青绿,花绿黄色,果卵圆型绿色
2003 年 11 月 ~
2004 年 04 月
3 月 6 日 ~
4 月 21 日
4 月 22 日 ~
4 月 30 日
5 月 11 日 ~
5 月 17 日
茎杆青绿,花淡黄色,果卵圆型初期绿色,
熟后淡绿色
2005 年 11 月 ~
2006 年 04 月
3 月 1 日 ~
4 月 10 日
4 月 11 日 ~
4 月 19 日
5 月 1 日 ~
5 月 8 日
茎杆初期青绿,后期淡绿色,花淡黄白色,
果卵圆型淡绿色
2007 年 11 月 ~
2008 年 04 月
3 月 5 日 ~
4 月 17 日
4 月 18 日 ~
4 月 25 日
5 月 7 日 ~
5 月 14 日
茎杆初期淡绿色或白绿色,后期白绿色,
花淡黄白色,果卵圆型淡绿色或白绿色
2. 3 绿天麻历年产量、品质表现 实验结果见表
3。2002 年至 2009 年用绿天麻有性繁殖种子栽培,
其中由种子到米、白麻至箭麻的生长期均是 17 月,
平均产量为 7. 1 kg /m2,而用有性繁殖的第一代白、
米麻种源栽培,平均产量达 11. 9 kg /m2,说明绿天麻
分生能力强,繁殖率高,因而产量高。球茎黄色,呈
圆锥形,一部分呈椭圆形,但有时呈弯曲状,而影响
干品天麻的形态质量。折干率在 21. 33%左右,含
水量与红天麻相近。第四代天麻天麻素含量达
0. 71%。刚干燥的天麻有浓郁的气味,表明绿天麻
含有一种芳香型挥发油〔3〕。
3 讨论
3. 1 自交纯化后绿天麻遗传性状的表现 绿天麻
主产于中国、朝鲜及日本;但在各产区均为罕见。是
驯化后我国西南及东北地区的珍稀栽培品种〔1〕。
1989年徐锦堂由陕西宁强县采集的绿杆天麻栽于
·2351· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 33 卷第 10 期 2010 年 10 月
表 3 2002 ~2009 年绿天麻产量、品质表现
年月 种植地点,海拔 /m 产量 /(kg /m2)折干率 /% 外观形态 分生力
2002 年 05 月 ~
2003 年 11 月 樟村坪林场,900 m 8. 3 21. 25 良好、球茎圆锥形略长 强
2004 年 05 月 ~
2005 年 11 月 樟村坪林场,900 m 6. 2 22. 69 好、球茎圆锥形 强
2006 年 05 月 ~
2007 年 11 月 樟村坪林场,900 m 7. 6 20. 83 良好、球茎锥圆形,略弯曲 强
2008 年 05 月 ~
2009 年 11 月 宜昌彭家河,900 m 6. 3 21. 69 良好、球茎圆锥形,略弯曲 强
2005 年 11 月 ~
2006 年 11 月 种源白米麻,樟村坪林场,900 m 12. 3 20. 53 好、球茎圆锥形,少数弯曲 强
2006 年 11 月 ~
2007 年 11 月 种源白米麻,宜昌彭家河,900 m 11. 5 21. 02 好、球茎圆锥形,少数弯曲 强
海拔 50 m的北京西北郊室内,出苗后杆黄绿色,采
用严格的自花授粉,播种后 1991 年春收获 18 株箭
麻,栽种后夏季抽苔开花,其中只有一株为绿天麻,
其余 17 株都变成红杆天麻〔4〕;同期由湖北高山区采
集的乌杆天麻,栽于北京出苗后杆灰褐色,自花授粉
采集的种子播种后,1991 年出苗,其块茎形态,茎杆
颜色,无一株呈现亲本的性状,全部变成红杆天麻。
产区常将高山乌杆天麻移到低山区栽种,很少仍能
保持亲本折干率高的优良性状,且杆的颜色也变成
红杆,由此可见,天麻种内变异无论是在表型上还是
遗传性状上都极不稳定,将其种下等级分类群进行
划分还需要进行深入的研究和纯化,经过培育后使
其遗传性能逐渐固定下来。
笔者利用立体海拔自交纯化绿天麻,即在高海
拔区 1 000 m左右的地方繁殖米麻、白麻和箭麻,然
后把箭麻移栽到低海拔区 100 m的地方,让其开花、
自交、授粉、结果,再把种子播种到高海拔区。观察
的情况一是,自交第一代后绿天麻茎杆颜色各占
50%,自交第二代后,绿杆颜色占 70. 7%,自交第三
代后,绿杆颜色占 92%。二是绿天麻经过自交,后
代分离的颜色虽只有红、绿两色,但其绿色的深浅有
变化,即由青绿-黄绿-白绿。此结果可以说明,一是
自交纯化后绿天麻的有些遗传性能可以稳定下来,
显性性状如茎杆的颜色绝大部分变成绿色等,而有
些表现型也在逐渐发生变化,如,如茎杆、花、果实颜
色的深浅总的趋向是由深变浅。
有学者认为,绿天麻是乌天麻与红天麻混生区
经自然(虫媒)杂交而出现的一个杂交种,因而有些
性状在遗传表现上很不稳定。笔者从 1993 ~ 2009
年的时间里,连续引用昭通小草坝乌天麻与宜昌红
天麻杂交,并将一部分杂交种子再培育成箭麻和禾
麻的过程中,未发现绿杆天麻的出现。本文实验的
绿天麻采集于红天麻分布区,海拔 950 m 的樟村坪
林场。在宜昌天麻自然分布区域,只有1 300 m 以
上的地方才产乌天麻。因此笔者认为,绿天麻有可
能是经自然变异而形成的一个稳定的生态种。当
然,也有可能是经自然杂交后而形成的一个生态种。
因此,对各产地的绿天麻进行自交纯化研究,将是一
件有意义的工作。
3. 2 绿天麻的特征特性 一是种子发芽率及繁殖
率均高,产量高;二是折干率在 21. 33%左右,介于
红天麻与乌天麻之间;三是适于范围较广,可于海拔
800 ~ 1 500 m 的地方种植;四是天麻素含量高,达
0. 71%,含有芳香型挥发油;五是天麻杂交育种的最
佳材料之一。重量为 150 g,特别是 100 g 鲜天麻的
形态较差,呈现出略弯曲和弯曲状,而影响干品天麻
的形态质量。
3. 3 展望 从 1993 年开始,笔者用自交纯化多代
的云南昭通乌天麻和宜昌红天麻进行杂交,培育出
鄂天麻一号(乌 ×红)、鄂天麻二号(红 ×乌)两个新
品种,于 2002 年通过湖北省品种委员会审定为两个
优质杂交新品种。现在笔者进一步用纯化四代的绿
天麻与乌天麻组合进行杂交育种,有望再育出新品
种。
参 考 文 献
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