藥用植物良種繁育的主要任務(wù)有兩個:一是加速繁殖新的優(yōu)良品種,以便更換已在生產(chǎn)上應(yīng)用的老品種;二是保持新品種的優(yōu)良性,防止混雜和退化。
(一)品種混雜退化的表現(xiàn) 根據(jù)在地黃上的觀察,一株地黃劣種一年能繁殖出十幾株甚至幾十株,第二年可發(fā)展到幾百株,第三年就可發(fā)展到數(shù)千株。在同一塊地里,良種單株產(chǎn)量200~250克,而劣種僅產(chǎn)36~56克,品種混雜退化后良種比例下降,劣種比例上升。如河南地黃引種北京,初期良種占89%,劣種僅占11%,不進行去雜去劣,經(jīng)過3年以后,良種僅占5.76%,劣種卻上升到94.24%,每平方米產(chǎn)量由1.5千克下降到0.7千克。采取去雜去劣措施的比不采取該措施的增產(chǎn)3倍以上,又如我國廣西特產(chǎn)羅漢果的混雜退化嚴(yán)重,傳統(tǒng)的優(yōu)良品種長灘果和拉江果在生產(chǎn)中僅占25%,特別是純正的長灘果的雄株和冬瓜果品種已經(jīng)很難找到,這些瀕危品種如果不注意保存、提純復(fù)壯、繁育發(fā)展,將有絕種的危險。
(二)良種混雜退化的原因
1.機械混雜 良種中混進了異品種或異種植物的種子或栽子叫機械混雜。機械混雜是在下種、收獲、曬干、貯藏過程中操作不嚴(yán)造成的,是目前種子混雜的主要原因,應(yīng)高度重視。
2.生物學(xué)混雜 在生產(chǎn)過程中,由于和其他品種及類型發(fā)生天然雜交而引起的混雜叫生物學(xué)混雜。優(yōu)良品種中有個別植株和其他品種雜交后,后代必然發(fā)生分離,使本來整齊一致的優(yōu)良品種中出現(xiàn)了五花八門的個體,破壞了優(yōu)良品種的整齊性和豐產(chǎn)性。此外,有些需要進行人工授粉的藥用植物,如果對所授花粉選擇不當(dāng)也會引起混雜退化。
3.品種本身的性狀分離 品種的"純"只是相對的,任何一個新品種不可能做到所有性狀都絕對穩(wěn)定,而是或多或少都帶有一定的雜合性,在生產(chǎn)過程中不可避免地要產(chǎn)生性狀分離,從而造成品種的混雜退化。
4.良種本身的自然突變 按照遺傳學(xué)的觀點,性狀是由遺傳物質(zhì)即基因控制的,在自然界,基因突變是經(jīng)常發(fā)生的,基因改變必然引起相應(yīng)的性狀的改變。
5.不科學(xué)的無性繁殖 如羅漢果傳統(tǒng)的繁殖方法是利用垂于棚下的徒長性匍匐莖(俗稱"懶藤")壓蔓繁殖。但是,一般情況是生長發(fā)育良好,開花結(jié)果多的母株"懶藤"較少,而徒長不結(jié)果的母株才生長較多"懶藤"。因此,這種繁殖方法不是繁殖良種,而是繁殖了劣種。又如地黃用塊莖繁殖,有些人為節(jié)約用種量,往往將膨大好的塊莖作商品,而將膨大差的細(xì)長根莖留種,這種不科學(xué)的留種方法也會導(dǎo)致種性退化。
(三)防止品種退化的方法 一個優(yōu)良品種應(yīng)經(jīng)常提純復(fù)壯,等混雜退化嚴(yán)重后再來提純復(fù)壯就事倍功半了。在防雜保純的技術(shù)上主要抓以下幾個環(huán)節(jié):
1.去雜去劣 在藥苗生長季節(jié),首先應(yīng)根據(jù)品種的特征,把與良種不同的雜株拔除,保留純的植株。其次,如果種過一個品種的地塊,第二年再種另一品種,頭一年收挖不盡的品種有可能混雜。因此,要注意輪作。
2.隔離繁殖 白花授粉的藥用植物異變率不高,一般不用隔離,異花授粉和常異花授粉的藥用植物,為防止異交,要采取措施隔離繁殖。隔離的方法有空間隔離(品種或類型相隔一定距離種植;時間隔離就是使不同品種或類型花期不遇),天然屏障(房屋、樹木、高稈作物等或人工屏障(用塑料薄膜,網(wǎng)罩等)隔離。少數(shù)珍貴藥用植物也可用人工套袋方法隔離。但是簡便而經(jīng)濟的方法還是空間隔離為好。根據(jù)作者對延胡索授粉習(xí)性的觀察,延胡索為異花授粉植物,品種內(nèi)自交基本不結(jié)實,但與他種元胡相鄰種植時,結(jié)實率可達(dá)61.3%,相距50米左右時,結(jié)實率降為21.5%,相距500米,結(jié)實率僅1.4%,在溫室內(nèi)由于沒有昆蟲授粉,完全不結(jié)實。以上說明空間隔離是防止混雜退化的重要手段。
3.加強選擇 人工選擇不僅可以除去雜株,保證品種純度,并且有鞏固和提高優(yōu)良性狀的作用。
良種繁育用選擇方法,培育新品種也用選擇的方法,但它們之間是有區(qū)別的,培育新品種是從原有品種中選擇比原有品種更好的個體培育或優(yōu)于原有品種的"新品種",而良種繁育選擇的目的只是為了保持原有品種的特征,能保證原品種的產(chǎn)量和質(zhì)量就達(dá)到了目的。因此,在技術(shù)上比較簡單易行。例如浙貝母,因繁殖系數(shù)很低,為保證種子質(zhì)量,生產(chǎn)上將商品地和種子地分開培植,對種子地種栽有較高要求,不太大也不太小,太大不但成本高,而且相應(yīng)地減少了當(dāng)年商品產(chǎn)量。過小,既影響種子的質(zhì)量也影響下年商品的產(chǎn)量和質(zhì)量。又如元胡的塊莖分"母元胡"和"子元胡",生產(chǎn)上必須用"子元胡"作種才能獲優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)(參閱浙貝母、延胡索種植技術(shù)的良種繁育部分)。再如地黃新品種a和b,其每公項產(chǎn)量曾分別達(dá)到28740和35820千克,由于這兩個新培育出來的品種都存在優(yōu)劣兩種類型的個體,因此退化很快。后來把b品種中的優(yōu)良類型選出單獨繁殖,恢復(fù)了b品種原來的種性,使每公頃產(chǎn)量達(dá)到了24350千克,而沒有進行選擇復(fù)壯的a品種,每公頃僅產(chǎn)6195千克,完全退化而被淘汰。
4.改變繁殖方法 有的藥用植物長期無性繁殖容易引起生活力衰退,采用有性繁殖則可使生活力得到提高。天麻就是一個典型的實例。天麻的人工栽培,開始是用無性繁殖的,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所的科研人員發(fā)現(xiàn)長期無性繁殖退化嚴(yán)重,經(jīng)過努力,終于發(fā)明了天麻的有性繁殖方法--樹葉菌床法。既解決了天麻無性繁殖品種退化問題,又解決了天麻種源缺乏的問題。
5.其他方法
(1)異地?fù)Q種 本地品種退化嚴(yán)重,可從外地調(diào)進種子以提高生活力和適應(yīng)性。如美國栽培西洋參,為了提高產(chǎn)量和質(zhì)量,常常從加拿大購進種子以替換自產(chǎn)種子。我國平原栽培川芎常常在山區(qū)培育"芎苓子",實際上也是異地?fù)Q種的一種方式。
(2)采用倒栽方法生產(chǎn)繁殖材料 如地黃用塊莖繁殖,如果用春栽地黃秋天收獲的塊莖作栽子,由于塊莖大,不但用種量大,成本高,而且生長不好,產(chǎn)量不高。若在7月將未長大的地黃塊莖刨出栽植(俗稱倒栽),到回苗時,其塊莖不但數(shù)量多,而且大小勻稱,相對處于年幼和生活力較強的階段,用這種塊莖作種栽,不但成本低,而且生長好產(chǎn)量高,可防止退化。
(3)利用莖尖培養(yǎng)方法獲得無病毒植株 如地黃農(nóng)家品種金狀元,經(jīng)過莖尖培養(yǎng)所得無病毒苗與原品種相比,病害輕,產(chǎn)量高,可使因感染病毒而退化的品種復(fù)壯。
(4)提芽栽培防止退化 山東淄博藥材站于百功等經(jīng)十多年試驗,總結(jié)出了提芽栽培技術(shù)防止地黃退化的新方法,比傳統(tǒng)方法平均增產(chǎn)30%左右,傳統(tǒng)方法每0.1公頃用種50千克,而新方法僅需用種15千克。
此外,根據(jù)每種藥用植物所要求的環(huán)境條件,選擇適宜地區(qū)種植;注意栽培技術(shù);加強肥水管理;防治病蟲害等都是防止品種退化的重要環(huán)節(jié)。