CN115362937A - 一种苍术试管苗及其培养方法与一种移栽苍术试管苗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种苍术试管苗及其培养方法与一种移栽苍术试管苗的方法,属于植物培养技术领域。本发明涉及一种苍术试管苗的培养方法,包括如下步骤:将苍术外植体转接入启动培养基中,培养14~20d,得到苍术无菌苗;将所述苍术无菌苗转接到增殖培养基中,培养28~60d,得到苍术增殖体;将所述苍术增殖体转接至壮苗生根培养基中,培养20~30d,得到苍术试管苗。按照该方案得到的苍术试管苗繁殖速度快、繁殖系数大,繁殖方式多,繁殖后代整齐一致,能保持原有品种的优良性状,可进行工厂化生产。为后期苍术的繁殖提供了依据。
Description
技术领域
本发明涉及植物培养技术领域,尤其涉及一种苍术试管苗及其培养方法与一种移栽苍术试管苗的方法。
背景技术
苍术Atractylodes lancea(Thunb.)DC是菊科(Compositae)苍术属(Atractylodes)多年生草本植物,以干燥根茎入药,具有燥湿健脾、祛风散寒、明目的功效,临床上用于脘腹胀满、湿阻中焦、风湿痹痛。苍术为多年生草本植物,在我国广泛分布。苍术属虽为菊科中的一个小属,但却是一个极大多型性的种,不同产地分布的苍术在形态特征及化学成分等方面方面差异较大。茅苍术Atractylodes lancea(Thunb.)DC是茅山苍术的简称,是在长期大量临床实践检验的基础上,从广大分布地区筛选出来的药材,因此质量优良、疗效显著被历代医家所推崇和肯定,茅苍术以出产于句容茅山地区品质佳而得名,近年来,由于生境变化及市场需求的急剧增加使得野生茅苍术资源蕴藏量大幅度降低,茅苍术野生资源濒临枯竭,是江苏省重点保护的四种濒危药用植物。在自然条件下,根茎生长缓慢的特性也是导致茅苍术资源面临枯竭的重要原因。目前,国内市场的苍术需求主要依靠野生苍术,但自然界中的野生苍术资源随着人类的不断采挖及环境的恶化而不断减少,加上国家加大了对野生药材的保护,野生苍术资源己经不能满足国内外市场的需求,因此人工栽培苍术成为了一条来扩大苍术资源的重要途径。
基于此,提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供品质稳定、移栽成活率高的苍术试管苗及其培养方法与一种移栽苍术试管苗的方法,为苍术人工繁殖提供一种新途径。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种苍术试管苗的培养方法,包括如下步骤:
(1.1)将苍术外植体转接入启动培养基中,培养14~20d,得到苍术无菌苗;
(1.2)将所述苍术无菌苗转接到增殖培养基中,培养28~60d,得到苍术增殖体;
(1.3)将所述苍术增殖体转接至壮苗生根培养基中,培养20~30d,得到苍术试管苗。
作为优选,所述外植体为苍术的顶芽、苍术的腋芽、苍术的带芽茎段或苍术种子。
作为优选,所述外植体为经过消毒的外植体;
所述消毒的试剂为酒精和/或氯化汞;
所述酒精的浓度为70~80vt%;所述酒精消毒的时间为28~32s;
所述氯化汞的浓度为0.08~0.12wt%;所述氯化汞消毒的时间为6~8min。
作为优选,所述启动培养基以MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:
6-BA 2.5~3.5mg/mL、NAA 0.25~0.50mg/mL、特美汀200~400mg/L、蔗糖25~35g/L、琼脂7.0~7.5g/L。
作为优选,所述启动培养基还包括如下浓度的组分:
GA3300~500mg/L;
所述启动培养基的pH为5.8~6.0。
作为优选,所述增殖培养基以MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:
6-BA 2.5~3.5mg/L、KT 1.0~2.0mg/L、NAA 0.1~0.3mg/L、特美汀100~150mg/L、琼脂7.0~7.5g/L、蔗糖25~30g/L;
所述增殖培养基的pH为5.8~6.0。
作为优选,步骤(1.2)所述培养时每隔10~20d更换增殖培养基;
所述苍术增殖体为苍术丛生芽或苍术增殖苗。
作为优选,所述壮苗生根培养基以2/3MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:
IBA 0.04~0.06mg/L、NAA 0.2~0.5mg/L、琼脂7.0~7.5g/L、蔗糖15~25g/L;
所述壮苗生根培养基的pH为5.8~6.0。
本发明提供了所述的培养方法培养得到的苍术试管苗,所述苍术试管苗的移栽成活率≥90%。
本发明还提供了一种所述的培养方法培养得到的苍术试管苗或所述的苍术试管苗的移栽方法,包括如下步骤:
(9.1)将所述的试管苗开盖炼苗3~5d,得到待移栽苗;
(9.2)去掉所述待移栽苗的叶片,放入多菌灵溶液中浸泡30~40min后,移栽于含有育苗基质的育苗穴盘中,培养。
所述炼苗的温度为23~25℃;
所述育苗基质包括如下质量比的组分:
蛭石:营养土:河沙为1~3:1:1;
步骤(9.2)所述培养的温度为22~28℃;
步骤(9.2)所述培养的光照时间为7.5~8.5h/d。
本发明提供了一种苍术试管苗及其培养方法与一种移栽苍术试管苗的方法,本发明的方法与现有技术的方法的优势在于:
按照本发明的方法得到的苍术试管苗具有繁殖速度快、繁殖系数大,繁殖方式多,繁殖后代整齐一致,能保持原有品种的优良性状,可进行工厂化生产的优点。还有效解决苍术种苗繁殖耗时长、繁殖系数低的问题,大幅度地提高了繁殖的效率,便于进行大规模生产。
按照本发明的方法得到的苍术试管苗的移栽成活率高达90%以上。克服了现有技术存在的苍术生根难、污染、褐化、继代培养后抗性缺失等问题。
本发明的方法还解决了现有技术不同产地苍术离体快繁体系不一致,组培苗培养周期长,需要频繁继代的难题。
附图说明
图1为以顶芽外植体构建的茅山苍术无菌苗。
图2为茅山苍术生根苗。
图3为茅山苍术及河南产苍术试管苗穴盘移栽(其中左图为顶芽外植体构建的茅山苍术试管苗的移栽;中间和右图为种子外植体构建的河南苍术试管苗的移栽)。
图4为移栽成功的茅山苍术及河南产苍术试管苗。
图5为河南苍术无菌苗。
图6为河南苍术增殖苗。
图7为河南苍术增殖苗生根。
图8为以腋芽外植体构建的茅山苍术无菌苗。
图9为以带芽茎段外植体构建的茅山苍术无菌苗。
具体实施方式
本发明提供了一种苍术试管苗的培养方法,包括如下步骤:
(1.1)将苍术外植体转接入启动培养基中,培养14~20d,得到苍术无菌苗;
(1.2)将所述苍术无菌苗转接到增殖培养基中,培养28~60d,得到苍术增殖体;
(1.3)将所述苍术增殖体转接至壮苗生根培养基中,培养20~30d,得到苍术试管苗。
在本发明中,所述外植体为苍术的顶芽、苍术的腋芽、苍术的带芽茎段或苍术种子。所述苍术为茅山苍术和/或河南苍术。
在本发明中,所述外植体为经过消毒的外植体;
所述消毒的试剂为酒精和/或氯化汞;所述酒精的浓度为70~80vt%,优选为75vt%;所述酒精消毒的时间为28~32s,优选为30s;所述氯化汞的浓度为0.08~0.12wt%,优选为0.1wt%;所述氯化汞消毒的时间为6~8min,优选为7min。
在本发明中,所述对外植体进行消毒前还包括对外植体进行清洗的步骤;具体的清洗步骤为:用洗衣粉水对外植体进行清洗,之后用流水冲洗外植体30~60min,优选为45min。
在本发明中,所述对外植体进行消毒后用无菌水冲洗3~5遍,优选为4遍。
在本发明中,所述启动培养基以MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:
6-BA 2.5~3.5mg/mL,优选为3mg/mL;NAA 0.25~0.50mg/mL,优选为0.375mg/mL;特美汀200~400mg/L,优选为300mg/L;蔗糖25~35g/L,优选为30g/L;琼脂7.0~7.5g/L,优选为7.25g/L。
在本发明中,所述启动培养基还包括如下浓度的组分:
GA3 300~500mg/L,优选为400mg/L;所述启动培养基的pH为5.8~6.0,优选为5.9。
在本发明中,所述苍术无菌苗茎基部膨大,成团块状,株高2.4~4.6cm。
在本发明中,所述增殖培养基以MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:
6-BA 2.5~3.5mg/L,优选为3mg/mL;KT 1.0~2.0mg/L,优选为1.5mg/L;NAA 0.1~0.3mg/L,优选为0.2mg/L;特美汀100~150mg/L,优选为125mg/L;琼脂7.0~7.5g/L,优选为7.25g/L;蔗糖25~30g/L,优选为27.5g/L;所述增殖培养基的pH为5.8~6.0,优选为5.9。
在本发明中,步骤(1.2)所述培养时每隔10~20d更换增殖培养基,优选为每隔15d更换增殖培养基;所述更换的方法为:将无菌苗转接入新鲜配置的增殖培养基中。
所述苍术增殖体为苍术丛生芽或苍术增殖苗。所述苍术丛生芽是以外植体为苍术的顶芽、苍术的腋芽或苍术的带芽茎段进行培养后得到的;所述苍术增殖苗是以外植体为苍术的种子进行培养后得到的。
在本发明中,所述苍术增殖体的增殖系数为4~6;所述增殖系数=增殖后不定芽个数/接种芽数。
在本发明中,所述壮苗生根培养基以2/3MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:
IBA 0.04~0.06mg/L,优选为0.05mg/L;NAA 0.2~0.5mg/L,优选为0.35mg/L;琼脂7.0~7.5g/L,优选为7.25g/L;蔗糖15~25g/L,优选为20g/L;
所述壮苗生根培养基的pH为5.8~6.0,优选为5.9。
本发明提供了所述的培养方法培养得到的苍术试管苗,所述苍术试管苗的移栽成活率≥90%。
本发明还提供了一种所述的培养方法培养得到的苍术试管苗或所述的苍术试管苗的移栽方法,包括如下步骤:
(9.1)将所述的试管苗开盖炼苗3~5d,得到待移栽苗;
(9.2)去掉所述待移栽苗的叶片,放入多菌灵溶液中浸泡30~40min后,移栽于含有育苗基质的育苗穴盘中,培养。
在本发明中,所述炼苗的温度为23~25℃,优选为24℃;所述育苗基质包括如下质量比的组分:蛭石:营养土:河沙为1~3:1:1,优选为2:1:1;步骤(9.2)所述培养的温度为22~28℃,优选为25℃;步骤(9.2)所述培养的光照时间为7.5~8.5h/d,优选为8h/d。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
本发明实施例中所述的苍术为茅山苍术和河南苍术;
所述茅山苍术来源于江苏省镇江市句容市黄梅镇;
所述河南苍术来源于河南省洛阳市嵩县车村南山。
所述增殖系数=增殖后不定芽个数/接种芽数。
实施例1
以健壮茅山苍术植株的顶芽为外植体,依次用洗衣粉水清洗后,然后用流水冲洗顶芽50min,随后将苍术顶芽用吸水纸吸干表面水分,在超净工作台里进行消毒杀菌处理。
先在浓度为75vt%的酒精中消毒30s;再在0.1wt%的氯化汞中消毒6min,之后用无菌水将顶芽涮洗4遍,吸干外植体表面水分,随后将苍术顶芽转接到苍术启动培养基;培养18d,得到茅山苍术无菌苗;所述苍术启动培养基以MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:6-BA 2.5mg/mL、NAA 0.3mg/mL、特美汀(Timentin)300mg/L、蔗糖30g/L、琼脂7.0g/L;所述茅山苍术启动培养基的pH为5.85。培养得到的无菌苗如图1所示。
图1显示,无菌苗的茎基部膨大,成团块状,株高3.2~4.6cm。
将得到的茅山苍术无菌苗转接到增殖培养基中进行培养,每隔15d通过转接的方法更换新鲜增殖培养基,增殖培养共培养30d,得到茅山苍术丛生芽。增殖培养基以MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:6-BA 3mg/L,KT 2mg/L,NAA 0.1mg/L,特美汀(Timentin)100mg/L,琼脂7.0g/L、蔗糖28g/L;pH为5.85。
将得到的茅山苍术丛生芽转接壮苗生根培养基中培养22d,得到苍术试管苗。
所述壮苗生根培养基的配方,以2/3MS培养基为基础,还包括0.05mg/LIBA、0.3mg/L的NAA、琼脂7.2g/L、蔗糖20g/L,pH5.8。
苍术生根苗如图2所示。
选取生长健壮,根系发达的茅山苍术试管苗,移入23℃条件下开盖炼苗4d,然后取出,用流水洗掉试管苗根系中上残留的培养基,随后用吸水纸吸干试管苗表面水分。
用剪刀剪掉苍术试管苗叶片,仅保留茎段,接着放入多菌灵溶液中浸泡40min,移栽于含有育苗基质的育苗穴盘中,在25℃光照培养箱中光照条件为8h/d进行培养,得到苍术植株。在穴盘育苗前7d,穴盘上方套上透气袋。所述育苗基质为:蛭石:营养土:河沙=2:1:1。刚刚穴盘移栽的苍术苗如图3所示;移栽成活的苍术苗如图4所示。
实施例2
以健壮河南苍术植株的种子为外植体,依次用洗衣粉水清洗后,然后用流水冲洗种子40min,随后将苍术种子用吸水纸吸干表面水分,在超净工作台里进行消毒杀菌处理。
先在浓度为70vt%的酒精中消毒30s;再在0.08wt%的氯化汞中消毒8min,之后用无菌水将种子涮洗4遍,吸干外植体表面水分,随后将苍术种子转接到苍术启动培养基;培养15d,得到茅山苍术无菌苗;所述苍术启动培养基以MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:6-BA 3.5mg/mL、NAA 0.4mg/mL、特美汀(Timentin)200mg/L、蔗糖25g/L、琼脂7.5g/L;所述茅山苍术启动培养基的pH为5.85。培养得到的无菌苗如图5所示。
图5显示,无菌苗的茎基部膨大,成团块状,株高2.4~3.6cm。
将茎基部膨大的河南产苍术无菌苗,使用组培刀沿茎基部团块,将苍术无菌苗切成2~3株,剪掉苍术试管苗叶片(仅保留茎段),随后转入增殖培养基中进行培养,每隔10d通过转接的方法更换新鲜增殖培养基,增殖培养共培养34d,得到茅山苍术丛生芽。增殖培养基以MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:6-BA 2.5mg/L,KT1.0mg/L,NAA 0.3mg/L,特美汀(Timentin)150mg/L,琼脂7.5g/L、蔗糖30g/L;pH为5.85。
将得到的茅山苍术丛生芽转接壮苗生根培养基中培养23d,得到苍术试管苗。
所述壮苗生根培养基的配方,以2/3MS培养基为基础,还包括0.06mg/LIBA、0.5mg/L的NAA、琼脂7.0g/L、蔗糖15g/L,pH6.0。
河南苍术增殖苗如图6所示;河南苍术增殖苗生根如图7所示。
选取生长健壮,根系发达的茅山苍术试管苗,移入25℃条件下开盖炼苗5d,然后取出,用流水洗掉试管苗根系中上残留的培养基,随后用吸水纸吸干试管苗表面水分。
用剪刀剪掉苍术试管苗叶片,仅保留茎段,接着放入多菌灵溶液中浸泡30min,移栽于含有育苗基质的育苗穴盘中,在25℃光照培养箱中光照条件为8h/d进行培养,得到苍术植株。在穴盘育苗前6d,穴盘上方套上透气袋。所述育苗基质为:蛭石:营养土:河沙=2:1:1。刚刚穴盘移栽的苍术苗如图3所示;移栽成活的苍术苗如图4所示。
对比例1
以健壮茅山苍术植株的顶芽为外植体,依次用洗衣粉水清洗后,然后用流水冲洗,吸干顶芽表面的水,然后取出用无菌水冲洗干净,利用75vt%的酒精消毒30s,之后用1wt%的升汞消毒8min。接着将茅山苍术顶芽接种于缓冲培养基,培养16d,得到茅山苍术无菌苗;将茅山苍术无菌苗转接到增殖培养基中进行培养,每隔20d转接一次,连续转接3次,得到茅苍术丛生芽。将茅山苍术丛生芽转接到壮苗生根培养基中培养30d,得到茅苍术试管苗。
所述缓冲培养基的配方为:以MS为基础包括6-BA1.0 mg/L、NAA 0.1mg/L、链霉素0.1g/L、琼脂7.0g/L、蔗糖30g/L,pH6.0。
增殖培养基以MS为基础,还包括6-BA1.0 mg/L、NAA 0.1mg/L、琼脂7.5g/L、蔗糖25g/L,pH5.85。
所述壮苗生根培养基的配方:1/2MS、NAA0.5 mg/L、活性炭2.0g/L、琼脂7.5g/L、蔗糖25g/L,pH5.85。
选取苗高5cm、带有6条根的茅苍术试管苗,移入室外阴凉处开盖驯化培养7d,然后取出,用清水洗掉小苗上残留的培养基,接着放入多菌灵溶液中浸泡20min,最后移栽于含有育苗基质的育苗穴盘中进行培养。
育苗基质为蛭石或蛭石:椰糠:泥炭土=1:1:1。
培养的温度为24℃,湿度为80%,光照时长15h/d,光照强度为2000Lx。
实验例1
以实施例1的方案为基础进行实验。
在实施例1方案的基础上更换启动培养基中的抑制剂。将抑制剂特美汀的浓度进行改变,利用不同浓度的头孢或羧苄青霉素替换特美汀培育苍术无菌苗,筛选适宜苍术无菌苗生长的抑制剂。筛选条件以苍术无菌苗的染菌率以及灼伤率为指标。染菌率=(污染瓶数/接种总瓶数)×100%;灼伤率=(试管苗叶片褪绿和灼伤的苗数目/总的接种苗数)×100%。具体结果如表1所示。
表1不同抗生素对苍术无菌系建立的影响
表1显示,启动培养基中加入特美汀较头孢霉素和羧苄青霉素对植物材料的影响小,并且抑菌效果还好。
实验例2
以实施例2的方案为基础进行设置。
将实施例2增殖培养基中的生长激素的浓度进行改变,筛选对苍术增殖有利的增殖培养基。以增殖系数为指标进行筛选。具体筛选结果如表2所示。
表2不同激素浓度对不定芽增殖的影响
表2显示,NAA浓度为0.1~0.3mg/L、KT浓度为1.0~2.0mg/L时,增殖系数可以达到4以上,具有很好的增殖能力。将6-BA的浓度再次进行确认,发现6-BA浓度为2.5~3.5mg/L时,增殖系数能达到4以上,具有良好的增殖能力。
实验例3
比较实施例1~2以及对比例1得到试管苗的时间以及生根率以及移栽成活率。所述生根率=(生根的植株数/植株的总数)×100%;所述移栽成活率=(移栽成活的植株数目/移栽总植株数)×100%。具体如表3所示。
表3不同培养方法对苍术苗成活率的影响
处理方式 | 得到试管苗的时间(d) | 生根率(%) | 移栽成活率(%) |
实施例1 | 70 | 96 | 92 |
实施例2 | 72 | 92 | 90 |
对比例1 | 106 | 90 | 80 |
表3显示,实施例1~2的方法在培育苍术试管苗时周期短,并且生根率和移栽成活率均高。
实施例3
按照实施例1的方法以茅山苍术植株的腋芽为外植体进行培育苍术试管苗。整个培养周期需要71d。将该试管苗按照实施例1的方法进行移栽,得到的移栽成活率为93%。以该方法构建的茅山苍术无菌苗如图8所示。
实施例4
按照实施例1的方法以茅山苍术植株的带芽茎段为外植体进行培育苍术试管苗。整个培养周期需要76d。将该试管苗按照实施例1的方法进行移栽,得到的移栽成活率为91%。以该方法构建得到的茅山苍术无菌苗如图9所示。
由以上实施例可知,本发明提供一种苍术试管苗及其培养方法与一种移栽苍术试管苗的方法,按照本发明的方法得到的苍术试管苗具有繁殖速度快、繁殖系数大,繁殖方式多,繁殖后代整齐一致,能保持原有品种的优良性状,可进行工厂化生产的优点。还有效解决苍术种苗繁殖耗时长、繁殖系数低的问题,大幅度地提高了繁殖的效率,便于进行大规模生产。按照本发明的方法得到的苍术试管苗的移栽成活率高达90%以上。克服了现有技术存在的苍术生根难、污染、褐化、继代培养后抗性缺失等问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种苍术试管苗的培养方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1.1)将苍术外植体转接入启动培养基中,培养14~20d,得到苍术无菌苗;
(1.2)将所述苍术无菌苗转接到增殖培养基中,培养28~60d,得到苍术增殖体;
(1.3)将所述苍术增殖体转接至壮苗生根培养基中,培养20~30d,得到苍术试管苗。
2.根据权利要求1所述的培养方法,其特征在于,所述外植体为苍术的顶芽、苍术的腋芽、苍术的带芽茎段或苍术种子。
3.根据权利要求2所述的培养方法,其特征在于,所述外植体为经过消毒的外植体;
所述消毒的试剂为酒精和/或氯化汞;
所述酒精的浓度为70~80vt%;所述酒精消毒的时间为28~32s;
所述氯化汞的浓度为0.08~0.12wt%;所述氯化汞消毒的时间为6~8min。
4.根据权利要求3所述的培养方法,其特征在于,所述启动培养基以MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:
6-BA2.5~3.5mg/mL、NAA 0.25~0.50mg/mL、特美汀200~400mg/L、蔗糖25~35g/L、琼脂7.0~7.5g/L。
5.根据权利要求4所述的培养方法,其特征在于,所述启动培养基还包括如下浓度的组分:
GA3300~500mg/L;
所述启动培养基的pH为5.8~6.0。
6.根据权利要求5所述的培养方法,其特征在于,所述增殖培养基以MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:
6-BA 2.5~3.5mg/L、KT 1.0~2.0mg/L、NAA 0.1~0.3mg/L、特美汀100~150mg/L、琼脂7.0~7.5g/L、蔗糖25~30g/L;
所述增殖培养基的pH为5.8~6.0。
7.根据权利要求6所述的培养方法,其特征在于,步骤(1.2)所述培养时每隔10~20d更换增殖培养基;
所述苍术增殖体为苍术丛生芽或苍术增殖苗。
8.根据权利要求7所述的培养方法,其特征在于,所述壮苗生根培养基以2/3MS培养基为基础还包括如下浓度的组分:
IBA 0.04~0.06mg/L、NAA 0.2~0.5mg/L、琼脂7.0~7.5g/L、蔗糖15~25g/L;
所述壮苗生根培养基的pH为5.8~6.0。
9.权利要求1~8任意一项所述的培养方法培养得到的苍术试管苗,其特征在于,所述苍术试管苗的移栽成活率≥90%。
10.一种权利要求1~8任意一项所述的培养方法培养得到的苍术试管苗或权利要求8所述的苍术试管苗的移栽方法,其特征在于,包括如下步骤:
(9.1)将所述的试管苗开盖炼苗3~5d,得到待移栽苗;
(9.2)去掉所述待移栽苗的叶片,放入多菌灵溶液中浸泡30~40min后,移栽于含有育苗基质的育苗穴盘中,培养;
所述炼苗的温度为23~25℃;
所述育苗基质包括如下质量比的组分:
蛭石:营养土:河沙为1~3:1:1;
步骤(9.2)所述培养的温度为22~28℃;
步骤(9.2)所述培养的光照时间为7.5~8.5h/d。
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