彩色马蹄莲种球培育和储藏技术研究进展

0 引言
彩色马蹄莲（Zantedeschia spp.）属天南星科（Araceae）马蹄莲属（Zantedeschia）多年生球根花卉（Corr，1990），因其花型独特、色彩艳丽、雅致大方、观赏期长、叶形美丽而深受消费者喜爱，被公认为世纪花卉之星，是优良的切花和盆栽花卉（赵培飞等，2002）。我国引进、生产和应用彩色马蹄莲的时间不长，但发展势头良好。目前有关彩色马蹄莲引种栽培（闫永庆等，2005；王爱红等，2006）和组培快繁（范加勤等，2005；王进忠等，2005；何俊蓉等，2008）等方面已有不少报道，但国内对彩色马蹄莲的生产仍未形成规模，瓶颈问题在于种球的快速生产和储藏问题没有得到彻底解决。笔者主要就国内外彩色马蹄莲种球的快速繁育技术和储藏技术等方面的研究进展进行综述，以期为彩色马蹄莲的相关实践应用提供理论参考。
1 彩色马蹄莲种苗种球培育技术
1. 1 组培快繁技术
    1981年，Cohen发表了马蹄莲组培快繁研究报告，认为组培快繁技术应用于提高马蹄莲球茎产量是可行的。林荣等（1989）研究表明，细胞分裂素（BA）0.5~1.0 mg/L能明显促进马蹄莲芽的形成和增殖，且随着BA浓度的增高，形成芽数也随之增多。王秀琴等（1989）研究表明，固体培养有利于诱导马蹄莲形成丛芽，而液体静置培养有利于促进芽发育。齐力旺等（1996）以侧生球茎为外植体，研究出最佳的分化和生根培养基为：6- BA 2.00 mg/L+NAA 0.05 mg/L+IBA0.05 mg/L+LH 50.00 mg/L+Vc 5.00 mg/L和6- BA 1.50mg/L+NAA 0.02 mg/L+丙氨酸5.00 mg/L+谷氨酸5.00mg/L+LH 100.00 mg/L。吴丽芳等（1999）研究表明，以彩色马蹄莲块茎芽或芽眼为外殖体，MS为基本培养基，其生根适宜的培养基为NAA 0.3 mg/L+NAA 0.2mg/L。李倩中等（2003）研究表明，以彩色马蹄莲芽眼为外殖体，以MS为基本培养基，添加1.0~1.5 mg/L BA有利于愈伤组织的形成，1/2MS+0.5 mg/L NAA对组培苗的生根最适宜。李国义等（2004）则提出MS培养基中加入BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L时，有利于茎芽发生丛生芽和愈伤组织，且MS培养基中加入IBA 0.2mg/L有利于无菌苗生根。钱丽华和孙坚红（2004）研究表明，6- BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L有利于丛芽增殖，以6- BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L对单芽分化最好，6- BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L是促使生根的最佳培养基。樊金萍和严永庆（2006）研究表明，MS+6- BA 2.0mg/L+NAA 0.3 mg/L是诱导彩色马蹄莲愈伤组织分化出芽最理想的培养基，MS+NAA 0.5 mg/L+IBA- Na0.3 mg/L为最理想的生根培养基。范加勤等（2005）报道，利用休眠期彩色马蹄莲块茎比生长期块茎诱导培养成功率高4~5倍，利用第1代组培苗栽培后形成的块茎和培养了5代的块茎进行培养比引进的直接用于组培的块茎增殖高144.7%和5.6%。刘金郎（2005）报道，在MS基本培养基中加入KT 10.0 mg/L及6- BA 1.5 mg/L，可使块茎增加4.6倍的增殖率，加入0.5 mg/L IBA可让试管苗生根率达到100%。彭峰等（2006） 以无菌块茎芽在含20 g/L蔗糖、pH 5.8的B5培养基中添加不同种类和浓度的细胞分裂素，诱导率均可达100%，其中以添加3 mg/L BA对不定芽的增殖效果最好，能诱导彩色马蹄莲块茎增大，增加最好的农业人才求职招聘网www.5ajob.com鲜重；在培养基中加入50 g/L蔗糖，光照时间达16 h/d的条件下，球茎的平均直径和鲜重达到最大。张天琪等（2005）报道，在MS培养基中添加6- BA 0.5~1.5 mg/L，外植体分化不定芽的诱导率最高，达80%左右；6- BA2.5~4.0 mg/L诱导微型球发生的结球率达80%以上，其中以6- BA 2.5 mg/L为最佳浓度。表1为不同细胞分裂素及激素对彩色马蹄莲组培苗增殖及生根的影响汇总表。从表1可以看出，在以MS为基本培养基时，加入NAA 0.05~0.50 mg/L、BA 0.5~3.0 mg/L或IBA 0.05~0.10 mg/L，均能不同程度地提高彩色马蹄莲块茎及丛芽的增殖率，其中最适合的浓度是：BA 1.5~3.0 mg/L、IBA 0.05~0.10 mg/L、NAA 0.25 mg/L、GA3 0.3 mg/L。以加入NAA 0.02~0.50 mg/L和BA 1.0~1.5 mg/L对彩色马蹄莲组培苗的生根最佳，其中以加入KT 10.0 mg/L+6- BA 1.5 mg/L+PP333 0.5 mg/L+3%白糖+0.4%琼脂+IBA 0.5 mg/L，生根率达100%。
1. 2 传统繁殖方法
    彩色马蹄莲的传统繁殖方法主要有：分栽小块茎、播种、分株或分植侧芽。其中最常用的是分栽小块茎；分株、分块茎繁殖较容易感染，且繁殖系数低，不适宜规模生产；而播种繁殖需时间较长，一般仅用于育种研究。国外已普遍采用组培技术工厂化生产彩色马蹄莲种苗，优点在于繁殖速度快且植株长势好、开花整齐、产花量高，能保持原品种的性状，也便于管理。
1. 3 试管苗栽培基质和移栽时间
    齐力旺等（1996）报道，彩色马蹄莲试管苗移栽基质以蛭石∶珍珠岩∶沙子（1∶1∶2）最好，成活率达85%以上。陈发棣等（2003）报道，以泥炭∶河沙∶园土（3∶1∶1）、比泥炭∶砻糠∶园土（2∶1∶1）和泥炭∶木屑（1∶2）生产出的切花枝长4~48 cm，且生长发育综合性状较好。任惠等（2004）报道，彩色马蹄莲组培苗移栽基质以椰糠∶泥炭土（4∶6）最好，2~4月以90%遮光度进行假植，可获得假植成活率达90%以上的效果。黄普乐（2007）报道，彩色马蹄莲组培苗移栽的适宜时期为3~5月，基质温度（202）℃时移栽效果较好，组培苗移栽以春、夏季为宜。李国义等（2004）报道，彩色马蹄莲组培苗以蛭石作为移栽基质较好。李秀娟等（2007）和赵健等（2008）报道，彩色马蹄莲开花球最理想的栽培基质为：基质配比中以牛粪∶火土（1∶1）的萌芽最快、长势最好，其次为垃圾土∶火土（1∶1），再次是纯园土。徐永艳和徐荣（2007）研究了黄花马蹄莲开花球的栽培基质，结果表明，蛭石∶煤渣∶泥炭∶珍珠岩＝3∶4∶2∶1和蛭石∶煤渣∶泥炭∶珍珠岩＝2∶3∶3∶2两种基质下苗木的长势分别比对照高44%和22%。2010年，本课题组进行了多种基质彩色马蹄莲栽培试验（待发表），结果表明，彩色马蹄莲试管苗移栽成活率在3~5月最高，到5月底成活率仍在80%以上，但到7月中旬下降至30%左右。综合上述研究结果，彩色马蹄莲组培苗移栽的最理想时间为3~5月，成活率可达90%，最迟移栽时间为7月上旬，此时成活率只有30%左右；最理想的栽培基质为蛭石∶珍珠岩∶沙子（1∶1∶2）和椰糠∶泥炭土（4∶6），成活率均在
85%以上。
2 种球储藏技术
2. 1 种球采收技术
    彩色马蹄莲自然生长规律是：3~4月种植，5~6月开花，8~9月植株叶片开始发黄，并逐渐倒苗，11~12月为采球期。种球采收前40 d控水，给水较平时减半，30 d时仅给水1/4，20 d时彻底断水（黄作喜等，2004）。为了让种球充分后熟，种球采挖时间一般选择在12 月下旬，此时彩色马蹄莲的地上叶片枯黄，过早或过迟均不利于种球的储藏。采挖时，先将种球从土中挖出，清除泥土，然后用剪刀剪掉茎叶，注意留叶柄2~3 cm，根系也不能强行去除，可待干燥后自然脱落。自然摆放种球，尽量不压迫伤及球茎，使种球表面尽快风干或人工风干，以便储存。
2. 2 种球储藏技术
目前，我国用于科研和生产的彩色马蹄莲种球绝大部分从国外进口，还不能实现自产繁殖彩色马蹄莲种球，主要由于其种球生产及储藏过程中容易感染细菌性软腐病，此病在日本、德国、阿根廷、新西兰和中国的台湾等均有发生，其防治仍是一个瓶颈问题，直接制约了种球的生产和储藏。
2. 2. 1 细菌性软腐病症状及防治马蹄莲软腐病病原菌主要为软腐欧文氏菌软腐亚种（Erwinia carotovorasubsp. Carotovora）。易建平等（2002）从进口彩色马蹄莲种球种植后的发病植株上分离并鉴定其病原为Erwinia carotvore subsp. carotovora。周涤和吴丽芳（2006）报道，最严重危害马蹄莲的是细菌性软腐病；种球带菌作远距离传播，病菌可依赖寄主植物或病残体在土壤中存活很长时间；细菌性软腐病最适宜的发病温度为22℃，高温和多雨季节可造成马蹄莲软腐病严重发生；病菌通常经伤口和自然孔口（如皮孔）侵入植株，病菌可通过溅雨、灌溉水、昆虫、真菌病害和工具等传播造成再侵染；除白色马蹄莲外，其他种及杂交品种都较易感病；中国大陆引种种植彩色马蹄莲以来，细菌性软腐病在北京、上海、广西、云南等地均呈不同程度的发生，至今没有特效的农药能抑制该病的发生，生产中只能采取各种综合措施以尽量减少发病带来的损失。赵廷昌等（2000）研究了马蹄莲细菌性软腐病的预防方法，认为采收后用链霉素500倍液或链四环霉素500倍液+链霉素500倍液+铜快得宁500倍液+钙镁精混剂500倍液喷雾，能降低病菌从伤口侵入的机会。杨春梅和吴丽芳（2005）研究了马蹄莲根腐病的防治方法，结果表明，福美双+切欣特对马蹄莲根腐病的防治效果最好，防效达81.50%，其次是蓝金，防效达77.08%。选择适合彩色马蹄莲的种植地域是种植者必须首先考虑的问题，在适合或采取简单的保护措施可达到符合彩色马蹄莲生长习性的地区种植往往会获得事半功倍的效果。冯炜弘等（2006）报道，经冷藏处理达3个月以上的微型球茎在含有10% GA3 125 mg/L溶液中加入0.5%克菌丹480 g/L＋50%多菌灵600倍溶液浸泡20 min以上，可防治彩色马蹄莲软腐病。黄普乐（2007）研究表明，0.1%高锰酸钾＋农用链霉素混合处理15 min后，1年生彩色马蹄莲种球贮藏期腐烂率比对照降低71%；与室温（5~15℃）环境相比较，低温（2~5℃）贮藏环境对降低种球腐烂率效果明显；在相同的贮藏环境下，随着种球规格的增大，其腐烂率呈下降趋势；对于2~3年生大规格的种球，在高温和室温环境下，其腐烂率无明显差异，而1年生小规格种球在高温环境下其腐烂率比室温环境明显降低；此外，在相同的贮藏环境下，随着种球规格的增大，其腐烂率呈下降趋势。
2. 2. 2 彩色马蹄莲软腐病的防治方法
（1）选择健康抗性强的种球种植。赵廷昌等（2000）报道，开红花的种球抗性最强；
（2）种植前进行脱毒处理。先用托布津和农用链霉素溶液浸泡15~30 min捞起，稍阴干后种植；
（3）禁止连作。选择土质疏松、排水良好、无杂草、pH 5.6~6.6 的土壤作床土，种植前用多菌灵、氯化苦和福尔马林等进行土壤消毒；
（4）拔除病株和病球集中销毁，以防再次侵染；
（5）马蹄莲软腐病病菌在土壤中可存活几年，故应与豆科、禾本科作物进行4 年轮作以降低田间病菌数量，最理想的是与水稻轮作；
（6）栽种前15 d用福尔马林50 mL/m2对水2 kg均匀浇于栽培土上，用塑料薄膜覆盖7~10 d后揭膜，待药液挥发后作畦栽培，栽植时以刚露种球为宜；
（7）种球采收后用500倍链霉素+0.4%托布津或0.4% K2MnO4浸泡15~30 min脱毒，24 h内风干，然后置冷库储存。
3 展望
    目前，彩色马蹄莲细菌性软腐病仍未得到有效防治，属于世界性难题，有关专家正在攻克中，因此，彩色马蹄莲细菌性软腐病只有以综合预防措施为主，一旦发现病株立即拔掉、烧毁，以免传染其他植株。贾云鹤等（2007）认为，植物抗软腐病研究最快捷、方便的方法是克隆与抗病反应相关的基因。基因克隆的途径有两种：正向遗传学和反向遗传学，前者是依据目标基因所表现的功能为基础，通过鉴定其产物或某种表型突变而进行；后者则着眼于基因本身，通过特定的序列或在基因组中的位置进行。传统遗传学或正向遗传学的方法适用于分离克隆功能产物已知的基因。但是，大多数植物抗病相关基因的功能产物是未知的，难以利用传统遗传学方法分离克隆这些基因。诱导抗性是近年来植物病害防治研究的热点问题。水杨酸（Salicylic acid，SA）、茉莉酸（Jasmonate acid，JA）等诱导因子能诱导多种植物对病毒、真菌及细菌病害产生抗性，在植物抗病反应中起着非常重要的作用。SA可诱导水稻抗叶枯病、香蕉抗枯萎病、黄瓜抗霜霉病等，JA诱导水稻幼苗抗稻瘟病等，茉莉酸甲酯（Me- JA）可诱导烟草抗炭疽病、花生抗黄曲霉病等。植物体系抗性具有系统性、持久性、广谱性和滞后性等特点，其诱导途径主要有两条：一是系统获得性抗性（Systemic acquired resistance，SAR）途径，依赖SA和过氧化氢（H2O2）等诱导因子的诱导；二是诱导系统抗性（Induced systemic resistance，ISR）途径，依赖JA和乙烯（ET）等诱导因子的诱导。目前，有关SA和JA诱导植物抗细菌性软腐病的研究国内未见报道，本课题组也正在进行此项研究，但结果仍不理想。