TGXAS-金线莲共生萌发繁育技术规程编制说明

团体标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》（征求意见稿）编制说明一、项目来源根据《广西标准化协会关于下达2022年第五十二批团体标准制修定项目计划的通知》（桂标协〔2022〕117号）精神，由广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所提出，广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所、桂林保林生物技术有限公司、广西正能农林健康产业有限公司共同起草的团体标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》（项目编号2022-5201）。二、项目背景及目的意义金线莲（Anoectochilusroxburghii）为兰科开唇兰属珍贵药用和观赏植物，在我国主要分布于云南、广西、福建、广东、浙江和江西等省区。作为我国传统的珍贵药材，金线莲素有“神药”、“金草”、“药王”、“乌人参”等美称，可全草入药，对急慢性肝炎、糖尿病、高血脂等多种重大疾病均有疗效。以金线莲为主要原料的中成药，如复方金线莲胶囊、金线莲喷雾剂等，已在临床上用于相关疾病的治疗。金线莲除用作中药材外，还大量用于鲜食、煲汤和制茶等保健养生方面。近年来随着人们生活水平提高，更加注重健康养生，加之金线莲对许多现代慢性病有很好的治疗效果，且无毒副作用，可长期服用，导致市场需求量急剧增加，具有非常好的产业化开发前景。近十年来，福建、浙江、广西、云南、江西、贵州江苏、湖北、安徽等10余个省区逐渐开展了大规模的金线莲人工繁育和栽培。据2014年的初步统计，中国大陆地区可年产金线莲鲜品2500t，年产值达30亿元。然而，随着金线莲产业规模的逐步扩大，产业化开发进入了瓶颈期，主要表现在缺少优质种苗的高效繁育技术，人工种植难度大。主要原因就是因为兰科植物都有着天然的菌根共生关系，其种子萌发完全依赖真菌提供营养，成年阶段在利用光合作用获取C素和其它营养的同时，也还从共生真菌获得C、P、N等养分来促进自身生长发育。共生真菌能够通过提高矿质营养和有机营养吸收，增加对生物和非生物逆境的抗性来影响兰科植物的生长和健康。金线莲是典型地生型兰科植物，其繁殖和生长尤其依赖于菌根真菌。但目前生产上都是通过非共生萌发繁育途径（无菌播种组培快繁）来进行种苗繁殖，由于缺少与有益真菌共生，种苗生产周期长、成本高，组培苗还存在炼苗移栽困难、抗逆性弱、病害多、生长缓慢甚至难以种活等诸多问题。金线莲无菌组培苗对移栽基质和环境条件要求极高，若管理稍有不善，将有30~50%的种苗死亡，即使移栽能够成活，其成活期限常常不足6个月，这给规模化种植带来极大的困扰，严重阻碍了金线莲产业的发展。针对金线莲产业中的以上技术问题，本标准以金线莲与真菌密切共生特性为切入点，从共生萌发的角度建立高效繁育技术体系，生产优质菌根化种苗并进行推广应用，以促进金线莲种苗繁育的高效与规范化生产。申报单位与参与单位依托科研技术成果，近年来搭建“产学研”平台，应用“新品种、新技术+企业+基地+农户”推广模式，以点带面，已在桂林市雁山区、灵川县、龙胜县和贺州市八步区等地，开展了金线莲的高效种苗繁育和林下生态种植等一系列绿色增效技术与示范推广，与当地政府部门、林场和企业一起推动特色产业的发展，建立有良好的合作关系。尤其是，本标准申报团队通过多年的研究与探索，已掌握了兰科植物与真菌共生萌发及繁殖的方法和技术手段，总结出金线莲共生萌发繁育技术体系，将该项技术应用在生产实践中，实现了金线莲种苗的规模化共生萌发繁殖，该项研究技术成果处于国内领先地位。实践证明，基于与真菌共生萌发繁育的菌根化种苗相较于非共生萌发繁育的无菌组培苗具有显著优势，繁殖周期更短，移栽成活率更高，抗逆性、抗病能力更强，菌根化种苗可正常种植2~3年甚至更久。该项技术的示范与推广应用，将有效解决当前金线莲种苗规模化繁育和种植困难的问题，推动金线莲药材产业的发展。目前，国内制定有金线莲非共生萌发繁殖和栽培的地方标准，但这些地方标准都不是针对广西区内的，也未见有金线莲共生萌发繁育技术标准。因此，制定团体标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》，对规范金线莲种子与真菌共生萌发繁殖技术，保障金线莲产业标准化和可持续发展有重要意义。三、项目编制过程（一）成立标准编制工作组广西团体标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》项目任务下达后，广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所、桂林保林生物技术有限公司、广西正能农林健康产业有限公司联合成立了标准编制工作组，由广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所制定了起草编写方案与进度安排，明确任务职责，确定工作技术路线，开展标准研制工作。编制工作组下设三个组，分别是资料收集组、草案编写组、标准实施组。资料收集组负责国内外与提金线莲共生萌发繁育有关的文献资料的查询、收集和整理工作，对金线莲共生萌发繁育的措施和技术研究成果进行系统总结，查阅目前科学界对金线莲共生萌发繁育的措施和技术的研究进展。草案编写组负责起草标准草案、征求意见稿和标准编制说明、送审稿及编制说明的编写工作，包括后期召开征求意见会、网上征求意见，以及标准的不断修改和完善。标准实施组负责广西团体标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》发布后，组织相关单位、企业和农民开展标准宣贯培训会，对标准进行详细解读，让相关的工作人员了解标准，并根据标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》进行操作，保证金线莲共生萌发繁育的产量和质量，并对标准实施情况进行总结分析，不断对该团体标准提出修正意见。（二）收集整理文献资料标准编制工作组查阅了国内与金线莲繁育相关的标准文件，发现与金线莲相关的现行标准全部为地方标准，共有9件。分别如下：DB3307/T116-2020金线莲林下栽培技术规程DB3308/T031-2016金线莲组培苗生产技术规规程DB33/T2289-2020金线莲生产技术规范DB44/T2182-2019金线莲林下栽培技术规程DB51/T2408-2017金线莲无性繁育技术规程DB52/T919-2014金线莲规范化生产技术规程DB35/T1388-2013地理标志产品永安金线莲DB35/T1254-2012金线莲培育技术规程DB45/T648-2009药用植物金线莲种质资源描述及数据规范以上与金线莲繁育相关的地方标准有5件，但都不是针对广西区的，也未见有金线莲共生萌发繁育技术标准。（三）研讨确定标准主体内容标准编制工作组在对收集的资料进行整理研究之后，标准编制工作组召开了标准编制会议，对标准的整体框架结构进行了研究，并对标准的关键性内容进行了初步探讨。经过研究，标准的主体内容确定为金线莲共生菌剂的制备、人工授粉获得种子、共生萌发繁殖、种苗的栽培管理。（四）调研、形成征求意见稿2022年5月-12月，标准起草工作小组进行了广泛实地调研工作，查阅了大量的国内外文献资料，对金线莲共生萌发繁育的研究成果进行系统总结。形成了标准的基本构架，对主要内容进行了讨论并对项目的工作进行了部署和安排。并在前期工作的基础之上，通过理清逻辑脉络，整合已有的参考资料中有关提金线莲共生萌发繁育技术要点，并结合当前广西金线莲共种苗繁育与栽培实际需要，按照简化、统一等原则编制完成广西团体标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》（草案）。2023年1月-12月，向广西区内涉及领域的部门及相关专家征求广西团体标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》（草案）意见。根据标准要点框架技术内容，再次修改标准草案，形成广西团体标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》（征求意见稿）及（征求意见稿）编制说明（第一次）。2024年1月-12月，对广西团体标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》（征求意见稿）存在的问题进行收集，起草组成员讨论解决，最终形成广西团体标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》（征求意见稿）及（征求意见稿）编制说明（第二次）。四、标准制定原则1、实用性原则本文件是在充分收集相关资料和文献，调研分析金线莲种苗繁育和栽培现状，在现有国家、行业和地方标准相关的金线莲共生萌发繁育技术技术要求的基础上，结合广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所、桂林保林生物技术有限公司、广西正能农林健康产业有限公司三家单位多年的实验研究数据和示范应用经验而总结起草的。符合当前金线莲行业发展需求，有利于行业的高质量可持续长远发展，具有较强的实用性和可操作性。2、协调性原则本文件编写过程中注意了与金线莲共生萌发繁育技术相关的法律法规的协调问题，在内容上与现行法律法规、标准协调一致。3、规范性原则本文件严格按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求和规定编写本标准的内容，保证标准的编写质量。4、前瞻性原则本文件在兼顾当前金线莲种苗繁育与栽培现实情况的同时，还考虑到了农业快速发展的趋势和需要，在标准中体现了个别特色性、前瞻性和先进性条款，作为对金线莲产业高质量发展的指导。五、标准主要内容及依据来源团体标准《金线莲共生萌发繁育技术规程》主要章节内容包括：1范围，2规范性引用文件，3术语和定义，4菌剂的制备，5人工授粉，6共生萌发繁殖方法，7种苗的栽培管理。依据来源：项目申报团队一直承担实施“广西兰花良种培育中心”（桂科农字[2012]143号）自治区平台建设工作，并且先后主持完成了多项关于金线莲繁育的科技项目，获得多项研究成果，相关项目见下表1：表1团队完成的金线莲种苗繁育相关科研项目信息项目类别名称与编号实施年限广西科技计划兰科名贵植物金线莲良种选育与工厂化繁育示范（桂科攻1598006-3-10）2015.6-2018.5广西科技计划广西重要兰科资源植物保护与繁育技术研究（桂科攻10100012-5）2010.1-2012.12桂林市科技计划广西特色药材资源可持续利用良种选育及种源药源基地建立-珍稀中草药金线莲种苗基地建设与示范(2016010305-4)2016.9-2017.12广西自然基金金线莲繁育中光环境机理与调控研究（2014GXNSFBA118089）2015.1-2017.12广西林业科技广西林下药材繁育研究及基地建设（桂林科字[2011]第07号）2011.1-2013.12广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室平台项目珍稀植物与兰科植物离体保育中心（19-A-04-04）2019.1-2021.12（一）通过这些项目的研究，完成了金线莲菌根真菌的分离与筛选，获得对金线莲种子萌发和生长有显著促进作用的真菌菌株。1、传统分离金线莲菌根真菌的选材部位为金线莲的根系组织，可以分离到金线莲共生真菌，但是共生真菌种类多，工作量大、有效率低。研究表明，获得金线莲菌根真菌最好的选材部位为金线莲野生幼苗长出的根状茎的凸起或残余部位，结合电镜初筛，分离有效性高，其中能促进金线莲种子共生萌发的真菌约为50%。金线莲共生真菌种类多，分离的真菌不一定都是有效菌根真菌，因此需要通过真菌与金线莲种子的共生培养实验来验证。我们采用的测试方法为菌叶实验，具体为把适宜胚龄的金线莲种子播种在已培养真菌的山毛榉科树叶上共生培养，观察不同真菌促种子萌发及生长情况。其中，第一阶段：真菌与金线莲种子是否产生共生促萌发和生长效应，在共生培养30d后观察金线莲种子的萌发率情况，作为一个鉴别依据（图1a）。第二阶段：在真菌与金线莲共生培养60d后，在金线莲种子萌发优良的前提下，观察金线莲原球茎继续生长发育情况，以生长速度及生长是否茁壮为指标，筛选促原球茎生长为根状茎的菌根真菌（图1b、c）。经过多次筛选和验证，我们分离纯化了12个有促进共生萌发及生长效果的金线莲共生真菌，标号为A1~A12，从中确定A2号菌株效果最好（图1d），共生萌发率可达20%以上，而且能持续促进原球茎增殖生长和分化成苗，分子鉴定为丝核菌属Rhizoctoniasp.保藏号为CGMCCNo.9728。dccbadccba图1金线莲有效菌根真菌筛选：a、共生萌发；b、原球茎生长；c、分化成苗；d、菌株A2的菌落形态（二）总结出金线莲共生萌发繁育技术体系，实现了种苗的规模化高效共生繁殖。在金线莲种子与真菌共生萌发繁育流程中，共生培养基质的筛选和配置是关键步骤。首先，共生培养基质的各类营养组分不能太丰富，否则共生真菌会生长过于旺盛，从而侵噬细小的金线莲种子（粉末状）；同时培养基的营养又不能太贫乏，限制共生真菌的生长速度，达不到共生效应的目的；其次，在共生培养基质上，共生真菌还必须保持两个月以上的共生活性，持续的为金线莲原球茎提供营养，促进其发育分化形成根状茎进而成苗，达到大规模生产应用的要求。标准申报团队经过多年的探索与研究，通过完全使用天然的原材料进行配比，成功配制出适合金线莲种子与真菌共生生长的培养基基质。在此基础上，优化并熟化了金线莲共生萌发繁育体系，不仅取得了良好的萌发率，而且萌发的原球茎在共生真菌的促进下，进一步生长发育成粗壮的金线莲共生幼苗，同时还证明金线莲与共生真菌有较高的兼容性和较强的潜在专一性，利用该技术已实现金线莲的规模化种苗繁殖（图2）。实践中证明，基于与真菌共生萌发繁育的菌根化苗相较于无菌种苗在栽培中具有显著优势，成活率更高，生态适应性更强，有效解决了金线莲人工栽培困难的问题，并将相关成果在广西国有黄冕林场和贺州市大地生物科技有限公司等单位和企业进行了推广应用，具有显著的经济效益和社会效益。c