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黃柄龍1, 3、葉德銘2 摘 要

粗肋草屬天南星科多年生草本植物,因具有耐旱及耐陰性強,及葉斑顏色變 化豐富等特性,已成為一種重要的室內觀葉植物,而臺灣位處熱帶和亞熱帶地 區,氣候條件極具粗肋草育種與種苗生產之發展優勢。藉由噴灑 250 mg/l GA3

可調節粗肋草開花及促進雜交授粉。粗肋草育種大多以葉斑顏色變化為目標,而 目前發現至少具有 8 個控制斑葉的等位基因。至目前為止,國立臺灣大學已育成 11 個粗肋草新品種。粗肋草一般是以分株或扦插作為商業生產的主要繁殖方式,

但其增殖倍率低,而組織培養為提高健康種苗快速繁殖的有利工具,利用腋芽、

花序培養或誘導不定芽再生,均能有效達到短時間內大量增殖之目的。

關鍵詞:粗肋草、觀葉植物、雜交、微體繁殖 前 言

在臺灣,天南星科(Araceae)觀葉植物是一項重要的觀賞植物產業,主要產區 包括臺南、高雄、屏東、宜蘭及彰化等地。其中,粗肋草(Aglaonema spp.) 因耐 旱及耐陰性強,及具有豐富的葉斑顏色變化等特性,普遍為消費大眾所喜愛,是 最常見的室內綠化植栽,舉凡辦公、商業大樓,或是一般住宅,經常是以粗肋草 作為綠美化佈置素材。同時,粗肋草因具有淨化揮發性有機污染物的能力,因此 也被行政院環境保護署列為 50 種能淨化室內空氣之植物之一。

粗肋草屬多年生常綠性草本植物,其葉型及葉斑變化豐富,種類繁多,依其 株型可分為單莖直立型、叢生型或地下根莖型;葉片形狀則有線形、披針形、橢 圓形、卵形及倒卵形等;葉斑顏色多;葉片顏色有綠色、青綠色、亮綠色、銀色 或灰色,另外有些種具有黃色或紅色;葉片上可能帶有各色的斑點、斑塊、羽毛 狀條紋、近中肋或遠中肋條帶;葉緣則可能鑲有白色、黃色或紅色的邊緣;葉柄 則可能為綠色、雜綠色、象牙白,紅色,粉紅色和銹色(Henny, 1983a)。花序屬 佛焰花序,外披佛焰苞,佛焰苞有綠色、黃綠色、白色等,雄花位於肉穗花序上 方 7/8 處,雌花則分布於肉穗花序下方 1/8 處,果為漿果(Henny,1989)。粗肋草原 產於亞洲東南部地區,分佈範圍極廣,自印度東北部、中國南部、印尼及新幾內 亞等地均有其分佈(Brown, 2001),是許多亞洲國家廣泛栽培的重要觀葉植物

1高雄區農業改良場

2臺灣大學園藝學系

3通訊作者,E-mail: [email protected]

(Henny, 1986b, 1989, 1992)。馬來西亞、泰國、菲律賓群島等地,因大量的原生 種仍不斷被開發利用,遂成為當今粗肋草種原的集散中心。而臺灣因位處熱帶和 亞熱帶地區,氣候條件極適合粗肋草生產與育種之發展,近年來常見的商業品種 包括綠色系的‘銀后’、‘箭羽’(虎斑)、‘愛玉’、‘黑美人’、‘白馬’、‘巴黎美人’等,

及紅色系的‘情人(吉祥)’、‘亞曼尼’等。

目前,選育具商品價值的葉斑變異新品種,為粗肋草的研究重點之一,但粗 肋草因面臨花期不同、雌雄蕊異熟、花粉取得不易、花粉活力下降快、果實發育 時間久及種子發芽時間久等問題,致使雜交育種工作受到限制。此外,粗肋草雖 然可以分株、扦插與種子播種等方式繁殖(Brown, 2001),但分株繁殖方式所獲得 的種苗數量太少;而種子繁殖所需的時間長,除育種目的外,一般很少採用;產 業上大多以頂芽及帶側芽的莖段扦插作為商業生產的主要繁殖方式(Yeh et al., 2007),但增殖倍率低,所以利用組織培養技術以提高種苗生產效率,遂成為另 外一項待解決之問題。

粗肋草之栽培

粗肋草之栽培並不困難。栽培介質需排水良好,可以泥炭苔(或椰纖):珍珠石:

蛇木屑=1:1:1 等比例混合種植。生長期可施以稀釋 1000 倍之 20-10-20 粉末肥料,

溫室栽培時,每週施用 1-2 次,室內栽培時,每 1-2 月施用 1 次。其生長適溫為 22-32 ℃,氣溫低於 18℃則生長停頓,15℃以下會造成寒害(范, 1997; 陳和葉, 2003; Chen et al., 2001; Fooshee and McConnell, 1987; Hummel and Henny, 1986 )。 由 於 粗 肋 草 極 耐 陰 , 栽 培 之 適 宜 光 度 約 為 1500-2500 fc ( 約 遮 光 60%-80%),光度過高易使葉片彎曲倒勾、葉尖或葉緣壞疽。常見的病害包括炭 疽病、細菌性疫病與莖腐病與真菌性莖腐病等,夏季亦容易遭受介殼蟲危害,除 配合適當藥劑防治外,栽培環境宜保持通風良好,並隨時清除病株或病葉。

粗肋草之育種發展

粗肋草原生種至少有 50 種,栽培品種多來自種間或品種間雜交,及芽條變 異而得,如銀后粗肋草(Aglaonema ‘Silver Queen’)是由箭羽粗肋草(Aglaonema

nitidum ‘Curtisii’)與狹葉粗肋草(Aglaonema commutatum ‘Treubii’)雜交而得。主要

育種目標性狀包括葉形、葉斑、葉片顏色、葉柄顏色及主脈顏色,莖的分支性(側 芽數),及耐陰性、耐寒性與抗病性等。茲就粗肋草葉片之遺傳變異說明如下:

一、葉斑之遺傳機制

1. 由單一基因座‘ V locus ’基因所決定:斑葉(V_)對綠葉(vv)為顯性(Henny, 1986a)。若其基因型為 VV or Vv,則表現型為斑葉;若基因型為 vv 則為綠葉。

2. V 基因座為複對偶基因所組成(multiple alleles):目前發表了 8 個控制斑葉的等

位基因(allele),其中包括 7 個為顯性,1 個為隱性的等位基因。顯性之基因型 分別為:Vtt、Vc、Vei、Vmn、Vef、Vt、Vch

;隱性的為 v (表一)。

3. 顯性對偶基因之間的表現行為為共顯性(codominance) ,因此具有組合出多樣 化葉斑的潛力(圖一)。

表一、各基因型基本葉斑及斑色性狀

Mutiple Alleles 基本葉斑及斑色性狀

V

tt 淡灰色羽毛紋路,向前伸展至葉緣與中肋的一半

V

c 側脈上有銀色條紋直到葉緣

V

ei 兩條不規則銀白帶分別位在葉的兩邊

V

mn 不規則的銀色斑塊出現在側脈附近

V

ef 葉中心中肋處,有一條寬約佔葉一半的銀灰色條帶

V

t 不規則灰綠色斑點存在葉的上表面,主側脈附近

V

ch 淡綠色斑匯集在葉的中肋與葉緣之間

v

全綠葉片

(Henny, 1983b、1986a、1992)

圖一、葉斑對偶基因之共顯性表現。

二、葉主脈(中肋)顏色之遺傳機制

粗肋草葉片之主脈顏色有紅色、白色及綠色,目前並無相關文獻報告其遺傳 機制,但 Henny (2000)指出,白色主脈由一顯性基因所控制,且與葉斑基因具連 鎖關係(圖二)。

圖二、箭羽粗肋草(左)與心葉粗肋草(右)之雜交後代(中)中肋亦覆有白斑。

三、葉柄顏色之遺傳機制

葉柄具多種顏色,包括綠色、雜綠色、象牙白(Henny, 1983a),另外還有粉 紅色和紅褐色,由至少 2 個以上的基因所控制,這些基因與斑葉基因是不連鎖且 獨立的(Henny,1988)。通常兩親本均為粉紅色葉柄,或粉紅色×白色葉柄者,其後 代才會有粉紅色葉柄。

粗肋草之雜交育種 一、粗肋草之雜交授粉限制

1. 雌雄蕊異熟

粗肋草花型屬單性花,為雌蕊先熟(Protogyny)。當佛焰苞張開時,同一花 序之雌蕊成熟,柱頭呈金黃色且表面帶有黏液可接受花粉,但此時雄蕊尚未成 熟;當雄蕊成熟時,雌蕊柱頭已褐化,已不具有授粉能力。因此,在自然情況 下,自花自交授粉率低。

2. 花粉取得不易

粗肋草之成熟雄蕊在低相對濕度(40%-50%)下,花藥無法完全開裂,因此 無法釋放花粉或釋放量少;在高相對濕度(100%)下,花藥較能順利開裂釋放花 粉(Henny, 2000)。因此,可以在佛焰苞張開 1-2 天後,利用加濕器增加空氣濕 度處理 2-4 小時,有助於花粉釋放。

3. 花粉活力下降快

影響粗肋草花粉活力之因素包括不同花序階段、濕度及溫度(陳, 2001;

Henny, 1985)。花粉釋放的第一天上午比下午有較高的花粉釋放量及活力。授 粉前後,柱頭及花粉皆位處於高相對濕度(100%)下,花粉發芽率最高(Henny, 1985)。粗肋草的花粉在室溫下,活力僅維持 1 天,在 5℃下可維持較長(約 6 天)之壽命。

4. 花期不同

由於粗肋草各品種之花期未必一致,造成雜交授粉上的限制,因此欲進行 雜交授粉時,就須先調節花期。於前一年 11-1 月,以 250 ppm GA3施於粗肋 草葉面,並配合高日夜溫(30/25℃),可增加 1-5 個花序,並使其自然花期由原 本的 6-10 月提前並集中於 4-6 月之梅雨季,此時相對濕度高,有利於花粉的 釋放及有較高之活力。

二、粗肋草之雜交授粉與種子繁殖

佛焰苞張開當天,可進行授粉。首先,選定雌蕊柱頭呈金黃色且帶有黏液的 種子親,將種子親之佛焰苞及雄花除去,以水彩筆沾取花粉親之花粉輕刷於種子 親之柱頭上,掛上授粉牌。將已授粉的雌花套上裝有潮濕濾紙的封口袋,並於隔 天取下封口袋,即完成授粉。授粉成功後,經 4-11 個月可獲得漿果,待果實外

表由綠色轉為朱紅色時採收,去除果肉,將種子浸於 10%次氯酸鈉 10 秒後立刻 播種。播種介質可以泥炭苔:真珠石:蛭石=1:1:1 混合使用,並保持介質濕 潤。播種深度約為種子長度 1/2,照光,發芽率約 25%-100%;發芽時間由 2 週 至 1 年不等。種子發芽後,可由實生苗的葉形、葉斑、中肋顏色、葉柄顏色、分 支性、耐寒性及耐病性等性狀判定是否具有雜交變異(圖三)。

圖三、粗肋草雜交授粉與種子繁殖之過程。

三、粗肋草之雜交育種成果

國立臺灣大學園藝學系於粗肋草雜交育種方面的研究,成果豐碩。截至目 前為止,共計育成‘‘星光大道’、‘白孔雀’、 ‘天使’、 ‘銀河美少女’ (圖四)等 11 個新品種,其中 6 個品種並已授權供產業界生產利用。

圖四、粗肋草新品種,A-D:‘星光大道’、‘白孔雀’、‘天使’、‘銀河美少女’ 。

粗肋草之營養繁殖 一、分株及扦插

傳統的粗肋草繁殖是以分株或扦插方式(圖五)進行,不過,此方法的繁殖速 度慢,獲得的種苗數量少,及易受系統性內生菌等的危害,且因長期取穗,也容 易導致母株之生長勢減弱,已不敷產業上大量生產使用。

圖五、粗肋草之分株(A)及扦插(B)繁殖。

二、微體繁殖

1. 乾旱缺水處理及芽體增生

抗生素處理雖能降低汙染率,但並不能完全抑制病原菌,造成潛伏性的汙 染(latent contamination)。隨著植物體繁殖或經多次繼代後因病原菌數目過多、

病原性增強而造成植株死亡,或造成組織培養時的再次污染。利用乾旱逆境處 理使植株組織缺水(圖六 A-B),病原菌則無法在植物組織中生存,降低病原菌

病原性增強而造成植株死亡,或造成組織培養時的再次污染。利用乾旱逆境處 理使植株組織缺水(圖六 A-B),病原菌則無法在植物組織中生存,降低病原菌