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本文运用植物组织培养技术系统的研究了传统中药材--天南星科植物半夏Pinellia ternata(Thunb.)Breit.,建立了半夏的快速繁殖体系,确定了以叶柄为外植体、多种植物生长调节类似物组合的诱导条件,获得了半夏试管苗:通过盆栽肥料试验,初步揭示了不同氮磷钾肥料配比对半夏产量和品质的影响,确定了试验条件下的最佳肥料配比,对解决半夏种源不足问题和提高其种植效益具有重要意义。主要研究结果如下:
1.半夏快速繁殖体系的建立通过比较2％次氯酸钠溶液和0.1％升汞溶液两种消毒剂的灭菌效果,确定了以0.1％的升汞溶液浸泡5～8min为半夏外植体的最佳消毒方法。采用单因素实验,确定了叶柄优于叶片,是更为合适的诱导材料。采用4因素3水平的正交设计,筛选出诱导半夏胚性愈伤组织的最优条件,即BA0.8mg/L+NAA2.0mg/L+2,4-D0.3mg/L+蔗糖3％,最高成愈率达100％。经过2～3次继代后即有根的生成。接种后50天左右就可分化出根和叶,形成完整植株,植株分化率达到90.3％。将该小植株移出组培瓶,经过炼苗可在室外环境下生长,成活率为97.4％。
2.单一激素对半夏愈伤组织诱导的影响单因素研究中发现,半夏叶柄的愈伤组织诱导率高于叶片、且诱导启动时间短于后者,是更为合适的外植体；从成愈率这一指标来看,在以叶柄为诱导材料时,只添加一种植物生长调节物的情况下,分别是BA1.0mg/L、NAA2.0mg/L和2,4-D0.2～0.5mg/L的效果最好；低浓度下生长素类物质对半夏愈伤组织形成的影响要大于细胞分裂素类物质,在浓度为1.0mg/L前者的影响显著增强；生长素类物质中,相同浓度时NAA的诱导效果要好于2,4-D。而从愈伤组织质地看,在低浓度的BA影响下,细胞增殖速度快,易分化；2,4-D的施加易保持细胞的脱分化状态,但生长偏慢；NAA的作用和2,4-D相似,适宜浓度下可得到理想状态的愈伤细胞团。
3.多激素对愈伤组织的影响在添加了BA、NAA和2,4-D三种植物生长调节类似物以及不同蔗糖浓度下,半夏愈伤组织的诱导体现了不同的变化,启动时间在3～8天,成愈率均在60％以上。其中对愈伤诱导影响最大的因素为BA,其余依次为NAA、2,4-D和蔗糖浓度。综合成愈率和愈伤组织质地两个因素,筛选出的最佳组合为BA0.8mg/L+NAA2.0mg/L+2,4-D0.3mg/L+蔗糖3％。
4.氮磷钾肥对半夏产量和品质的影响在本试验条件下,半夏栽培宜选用中低浓度的氮肥和钾肥,磷肥浓度可适当提高。肥料的施加有效促进鸟苷的合成,在一定范围内,低浓度氮肥、中高浓度的磷钾肥使鸟苷含量增加；提高氮肥浓度可使半夏块茎水溶性蛋白质含量增加,而高浓度钾肥则产生相反的作用;K是影响半夏多糖合成的主要因素,提高钾肥浓度可有效增加其含量,此外适宜浓度的氮、磷肥亦有一定促进作用。本次试验选取的盆栽土肥力为中上,P、K含量较高,经3414方案验证,半夏种植推荐最适施用量为氮肥4.67g/盆,不建议施用磷钾肥。