根部半寄生植物大花胡麻草优良寄主筛选试验.pdf
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1、南方农业South China Agriculture第17卷第13期Vol.17 No.132023年7月Jul.2023大花胡麻草(Centranthera grandiflora Benth.)为玄参科(Scrophulariaceae)胡麻草属(Centranthera)一年生草本,属根部半寄生植物,是云南珍稀道地名贵民族药材红根野蚕豆最主要的基源植物,主要产于我国广西、贵州、云南等地区,越南、缅甸、印度也有分布1-3。据本草学中有关红根野蚕豆(胡麻草属)的记载:“性凉,微苦,具有祛湿、平肝、清热利湿、散瘀活血等功效,主要用于治疗心血管病、肿瘤、黄疸型肝炎、肝肿大、跌打伤瘀肿、痛经等疾
2、病”3-6。据相关学者对其化学成分和药效研究表明:红根野蚕豆抗癌、保肝、溶血栓疗效显著,无毒副不良反应,是一种具有很高经济价值的草本,具有可开发为治疗早期白血病、各类肿瘤,化血、溶血(瘀血、血栓),护肝保肝药物的巨大前景6-10。前期研究发现其叶能进行一定的光合作用,且根上凸起的瘤状物与周围其他植物根绞织连接在一起,对瘤状物结构的初步镜检发现与百蕊草11、甘肃马先蒿12的吸器结构相似,大花胡麻草根部具有典型寄生植物器官吸器。大花胡麻草在无适宜寄主植物伴生的情况下,无论是种子实生苗、组培苗和2年生带土球宿根大苗都无法长时间单独生长成活,更无法完成生活史13,其正常生长发育必须依赖于适宜种类的寄主
3、植物,且对一年生须根系草本类寄主的选择性明显,证实大花胡麻草为典型的根部半寄生植物。因不清楚大花胡麻草寄主种类,故人工种植存活率低,目前资源完全来源于野生,导致现阶段供需矛盾突出,急需对人工种植中与大花胡麻草搭配的优良寄主种类进行筛选研究。在前期对大花胡麻草开展根部半寄生证据搜集和野外伴生植物种类调查的基础上,以可能是大花胡麻草的寄主植物的30种植物为研究对象,将这30种植物与大花胡麻草分别进行人工混栽混播,通过观测大花胡麻草的株高、生物产量、存活率、吸器等性状,验证寄主种类,并筛选出适宜与大花胡麻草混栽混播的具体寄主种类,为实现大花胡麻草人工规模化种植中寄主的选择提供理论依据,同时也为根部半
4、寄生药材资源的保护和产业化开发提供示范。1材料与方法1.1试验材料前期对大花胡麻草云南省4个野生基群集中分布收稿日期:2023-02-16基金项目:国家自然科学基金项目(32360098);云南省科技计划重大科技专项项目(202202AE090015);昆明市产业技术人才领军人才项目;云南省教育厅硕士研究生优秀导师团队项目;云南省教育厅研究生项目(2020Y0477)。作者简介:雷发林(1999),女,湖南蓝山人,在读硕士,研究方向为药用植物资源利用与评价。E-mail:。*为通信作者,E-mail:。雷发林,倪军,靳松,等.根部半寄生植物大花胡麻草优良寄主筛选试验J.南方农业,2023,17
5、(13):124-129.根部半寄生植物大花胡麻草优良寄主筛选试验雷发林,倪军,靳松,杨浩然,徐胜光,李育川*(昆明学院农学与生命科学学院,云南昆明 650000)摘要以前期调查所得30种可能是大花胡麻草寄主的伴生植物为研究对象,将其与大花胡麻草分别进行混栽和混播试验,观测其生长情况及生物产量等指标。结果表明,碎米莎草等11种植物是大花胡麻草的寄主,不同寄主植物对大花胡麻草生长发育的影响差异显著,大花胡麻草对寄主的选择偏好性明显。其中碎米莎草和水虱草2种寄主表现最好,其与大花胡麻草混栽时,大花胡麻草地上部生长旺盛,地下部吸器连接明显,大花胡麻草当年能实现开花结实。因此,生产中可将水虱草和碎米莎
6、草作为根部半寄生植物大花胡麻草人工种植的必需搭配混栽的优势寄主种类。关键词大花胡麻草;根部半寄生;优良寄主筛选;生物产量中图分类号:S567.21+9文献标志码:ADOI:10.19415/ki.1673-890 x.2023.13.029124南方农业South China Agriculture第17卷第13期Vol.17 No.132023年7月Jul.2023区进行了调查,发现其伴生植物共有 24 科 57 种13,参考郭巧生14的方法将泥土冲洗干净后进行检测,发现与大花胡麻草根系具有吸器连接的植物共 11 种,根系缠绕密切的 19 种,以这 30 种植物(见表 1)为试验对象。于 2
7、021年 5月取得大花胡麻草和 30种伴生植物种子及野外大苗,分别在昆明学院农学院组培室及温室大棚培养备用,以上材料均经昆明学院农学与生命科学学院李育川教授鉴定为大花胡麻草。上年采收的大花胡麻草种子在 2022 年 4 月上旬开展混播实验,混栽选取组培室培育的大花胡麻草组培生根苗,统一选取培育60 d、株高1.5 cm的幼苗开展混栽实验。表1调查鉴定的30种伴生植物科莎草科(Cyperaceae)禾本科(Gramineae)蓼科(Polygonacea)茜草科(Rubiaceae Juss)木贼科(Equisetaceae Michx.ex DC.)荨麻科(Urticaceae Juss.)玄
8、参科(Scrophulariaceae)鳞毛蕨科(Ryopteridaceae Herter)野牡丹科(Melastomataceae Juss.)菊科(Asteraceae Bercht.&J.Presl)骨碎补科(Davalliaceae M.R.Schomb.)凤尾蕨科(Pteridaceae E.D.N.Kirchn.)豆科(Leguminosae sp.)寄主名称水虱草Fimbristylis miliaceae(L.)Vahl碎米莎草(Cyperus iriaL.)两岐飘拂草Fimbristylis dichotoma(L.)Vahl扁穗莎草(Cyperus compressusL
9、.)莎草(Cyperus rotundusL.)水蜈蚣(Kyllinga brevifoliaRottb)假香附子(Cyperus tuberosusRottb)香附子变种(Cyperus rotundusL.var.rotundus)异型莎草(Cyperus difformisL.)荆三棱Bolboschoenus yagara(Ohwi)Y.C.Yang&M.Zhan淡竹叶(Lophatherum gracileBrongn.)白茅Imperata cylindrica(L.)P.Beauv.黄茅Heteropogon contortus(L.)Beauv.双穗雀稗Paspalum pas
10、paloides(Michx.)Scribn.旱稗Echinochloa hispidula(Retz.)Nees.五节芒Miscanthus floridulus(Lab.)Warb.ex Schum.et Laut.双穗雀稗Paspalum paspaloides(Michx.)Scribn.马唐Digitaria sanguinalis(L.)Scop.香蓼(Polygonum viscosumBuch.-Ham.exD.Don.)茜草(Rubia cor difoliaL.)节节草(Equisetum ramosissimum)糯米藤Hyrtanandra hirta(Bl.)Miq.
11、齿叶翅茎草(Pterygiella bartschioidesHand.Mazz.)阔鳞鳞毛蕨Dryopteris championii(Benth.)C.Chr.朝天罐(Osbeckia opiparaC.Y.Wu et C.Chen.)藿香蓟(Ageratum conyzoidesL.)千里光(Senecio scandensBuch.-Ham.ex D.Don)阴石蕨Humata repens(L.F.)Didls凤尾草(Pteris multifdapoir)响铃豆(Crotalaria albidaHeyne ex Roth)1.230种伴生植物与大花胡麻草混栽的方法将大花胡麻草组培
12、苗分别与30种伴生植物进行混栽盆栽试验,采用1株大花胡麻草搭配3株伴生植物的处理方法,伴生植物苗高5 cm左右,混栽间距13 cm,各处理10盆,设3次重复,空白对照为只定植大花胡麻草,不定植寄主植物。培养条件为昆明学院农学楼温室大棚内的小拱棚,温度(24 3),期间依据天气,定期给小拱棚通风,定时浇水。生长期间观测大花胡麻草的存活及生长发育状况,300 d后采收植株,统计植株存活情况,测定单株株高和鲜重的增加,观察根部吸器发生情况及吸器个数,各处理取3次重复的平均值,由此判定寄生关系的建立情况。1.330种伴生植物与大花胡麻草种子混播的方法将大花胡麻草种子与不同寄主植物种子按10.7125南
13、方农业South China Agriculture第17卷第13期Vol.17 No.132023年7月Jul.2023的比例混合播种于花盆中进行处理,每处理共10盆,设 3 次重复,设置空白对照(只播种大花胡麻草种子)。播种前将花盆内基质浇透水,再将种子撒播于基质上,播种后用白色薄膜套住盆口进行保湿,置于大棚内的小拱棚进行培养,每天注意保湿和放风,浇水采用压力喷壶,以免将种子冲散,1个月后去除薄膜并拔除非寄主杂草。60 d测定最早出苗天数、出苗率;180 d观测株高、叶数、存活率;300 d采挖植株称量单株鲜重、单株根鲜重,并观察根部寄生情况取3次重复的平均值进行分析。1.4寄生关系判定依
14、据依据移栽或混播后300 d时,大花胡麻草能否存活、两种植物根部绞织状况、大花胡麻草根部吸器发生情况检测,来判断伴生植物能否与大花胡麻草建立寄生关系,确定是否为大花胡麻草的寄主。1.5数据处理数据使用Excel软件、SPSS 13.0软件进行处理分析。2结果与分析2.1混栽对大花胡麻草生长发育的影响将30种植物分别与大花胡麻草进行混栽,统计结果见表2。混栽发现大花胡麻草能与水虱草等11种伴生植物建立寄生关系,对比CK及19种非寄主伴生植物大花胡麻草个体间及吸器质量都有所差别。表2大花胡麻草组培苗与30种伴生植物幼苗盆栽生长情况寄主名称水虱草碎米莎草两岐飘拂草扁穗莎草莎草水蜈蚣假香附子香附子变种
15、异型莎草荆三棱淡竹叶白茅黄茅双穗雀稗旱稗五节芒马唐香蓼茜草节节草糯米藤齿叶翅茎草黑蒴阔鳞鳞毛蕨朝天罐藿香蓟千里光阴石蕨凤尾草响铃豆只定植大花胡麻草定植90 d成活率/%99.9 0.1a98.4 1.5a82.5 0.7b74.2 0.4c45.6 0.4d0.044.3 0.4d42.8 0.2d0.00.074.6 0.2c42.6 0.3d42.0 0.2d31.6 0.1e0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0定植300 d成活率/%98.8 0.8a98.0 0.8a70.6 0.5b70.4 0.2b43.5 0.3c
16、0.044.0 0.3c40.4 0.1c0.00.070.7 0.1b2.4 0.1e2.0 0.1e12.6 0.2d0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0增高/cm27.8 0.3a28.2 0.4a18.6 0.1b13.6 0.5c6.6 0.2d6.8 0.1d6.5 0.2d6.2 0.1d0.00.013.4 0.2c2.1 0.1e2.4 0.2e2.4 0.2e0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0鲜重/g 株-142.20.4a42.00.2a2
17、9.40.3b20.60.2c8.20.6d0.07.90.4d7.70.6d0.00.020.90.2c3.60.2e3.40.1e3.40.1e0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0吸器数量9.80.2a6.80.7b5.60.3c5.30.2c5.70.1c0.04.10.1d3.50.2d0.00.02.00.1e1.20.4e1.60.4e1.80.1e0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0开花有有有有有无无无无无无无无无无无无无无无无无无无无无无无无无无注
18、:同列不同小写字母表示在p0.05水平上差异显著,下同。126南方农业South China Agriculture第17卷第13期Vol.17 No.132023年7月Jul.2023单独移栽大花胡麻草(CK)和与非寄主伴生植物混栽的两个处理,大花胡麻草生长迟缓长势不佳,自60 d时开始逐渐衰亡,不能正常完成生活史;11种能与之寄生的处理中,存活率、植株高度与鲜重的增加、吸器数量这几个指标中,水虱草和碎米莎草表现最好,300 d时大花胡麻草地上部生长旺盛,叶色翠绿,叶片较厚,茎秆粗壮,株高和鲜重的增加能达到27.8、28.2 cm 和 42.2、42.0 g,吸器数量分别达 9.8、6.8个
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