馬棘多重應用與誘變育種探索

徐偉韋，李小白，梅淑芳，吳殿星（.慈溪市農業技術推廣中心，浙江慈溪 500；.浙江省農業科學院園藝研究所，浙江杭州 00；.金華職業技術學院，浙江金華 07；.浙江大學農業與生物技術學院，浙江杭州 009）

馬棘多重應用與誘變育種探索

徐偉韋1，李小白2，梅淑芳3，吳殿星4
（1.慈溪市農業技術推廣中心，浙江慈溪 315300；2.浙江省農業科學院園藝研究所，浙江杭州 310021；3.金華職業技術學院，浙江金華 321017；4.浙江大學農業與生物技術學院，浙江杭州 310029）

介紹馬棘的基本生物學特性及其在藥用、飼用和園藝觀賞等方面的應用。綜述本團隊通過誘變育種創造新的馬棘種質資源，及其在藥用、飼用和園藝觀賞性上的應用。

馬棘；藥用；飼料；觀賞

文獻著錄格式：徐偉韋，李小白，梅淑芳，等.馬棘多重應用與誘變育種探索［J］.浙江農業科學，2016，57（7）：1072-1074.

馬棘（Indigofera pseudotinctoria Mats）系豆科木藍屬植物，別名一味藥、野綠豆、馬料梢、山皂角和野籃枝子等。其核型為2n=16=14m+2Sm，即為具有16條染色體的二倍體植物，其中2條為性染色體［1］，但有嚴重的自交不親和性。馬棘適應性比較強，地理分布比較廣，從山地到平原，從亞熱帶、溫帶到冷溫帶均有分布。野外常見于山麓道旁、溪間灌叢或林緣石隙中，在我國南方和北方都有發現。

1　馬棘的多重應用

1.1藥用

馬棘因其藥用價值而為人們所熟知，在中醫中有著悠久的藥用歷史。馬棘全株皆可入藥，民間常用于治療瘰疬、痔瘡、食積、感寒咳嗽。其根部入藥謂“一味藥根”，具有活血化瘀、解毒之功效，可用于治療肝病，如對慢性肝纖維化有一定療效的復方馬棘藥已被授予專利［2］。目前，許多研究者提取了馬棘的不同組織器官中的成分并進行了分析。例如在馬棘根部的乙醇提取物中分離發現了14個化合物［3］，對馬棘枝葉石油醚提取物成分研究中鑒定了6個化合物［4］。

周靜［5］從馬棘的莖葉乙醇提取物中得到了18個化合物，并發現3個活性單體3β-Acetoxy-12-oleanen-11-one、3β-羥基-5-烯-歐洲榿木烷醇和Lup-20（29）-en-3-one具有一定的抗炎作用。在傳統中醫中，馬棘常用于治療跌打損傷和風濕痹痛等癥狀，這說明馬棘提取成分可能具有鎮痛之功效。胡澤華等［4］在馬棘的不同提取成分對小鼠鎮痛作用的研究中，發現不同提取成分對鎮痛有不同的效果。例如萃取法提取的有效鎮痛物質大部分存在于正丁醇、石油醚以及水提取物中，大孔吸附樹脂分離的乙醇（300和900 m L·L-1）洗脫提取的有效鎮痛物質最為豐富，另外沉淀物中也含有豐富的有效鎮痛成分［4］。馬棘葉片內含有天然黃酮類物質，這些黃酮分子量相對較小，容易為人體吸收，滲入脂肪組織，能防止動脈硬化、擴張毛細血管、疏通微循環，起到保護血管的作用；而且通過血腦屏障活化大腦，對其他臟器細胞具有消除疲勞作用；另具有抑制脂肪氧化、抗衰老的功效［6］。

1.2飼用

馬棘種子富含淀粉，可作為食用淀粉和工業淀粉的原料，亦可作為釀酒的原料。馬棘冬季收獲后，以休眠狀態越冬，早春萌發許多嫩葉嫩枝，生長到一定階段的這些枝葉和果實均可作為牛、羊等牲畜的優質青飼料。何蓉等［7］對馬棘葉片的營養成分進行了分析，發現干物質中不但含有豐富的粗蛋白、粗脂肪、粗纖維，還具有豐富的鐵、銅、錳和鋅等元素和微量元素以及谷氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、賴氨酸、精氨酸等氨基酸。馬棘含有的粗蛋白比粗纖維多，這說明其飼用的適口性好。飼用性的2項指標（蛋白質和粗纖維）均達到典型蛋白質飼料的要求（典型蛋白質飼料要求蛋白質含量高于20%，粗纖維含量低于18%），營養價值甚至高于禾本科牧草［8-11］。因此，馬棘是牛、羊等牲畜的優質青飼料，亦可用于雞的日糧中。動物飼喂試驗表明，直接飼喂無毒性，且蛋白質利用率較高，作為飼料安全性是沒有問題的［7］。

1.3園藝觀賞

成片生長的馬棘具有較高的觀賞性，其整體為小灌木或半灌木，高60～90 cm。主干挺直，枝條分層較多。葉形較小巧，為橢圓形或倒卵形，單數羽狀復葉且為對生。夏季開花時節，從葉腋抽出總狀花序，蝶形花冠紅紫色。莢果形似圓柱，幼時密生丁字毛，成熟后暗紫色。即使落葉后的成片馬棘也具有一定的觀賞效果，落葉不易隨風到處散落，可減輕大量的清掃工作，因此在城市作為觀賞綠化植物具有很好的應用前景。馬棘對地理環境的適應性較強，從山地到平原，從亞熱帶、溫帶到冷溫帶都有分布，而且具有較強的抗旱能力。另外，馬棘在水土保持方面也有很大的作用，非常適用于巖石邊坡綠化［8-9］。對馬棘等植物的根系形態和抗拉伸和剪切力比較研究發現，其根系構型特點是主根系縱向生長較淺，對泥土的深層錨固能力不強，所以馬棘適合用于緩坡但水土流失較為嚴重的邊坡上種植［10］。馬棘非常耐瘠薄，是自然環境修復的先鋒植物之一［11］。

2　誘變育種研究進展

鑒于馬棘在藥用、飼用以及園藝觀賞上具有較高的價值，有必要加強對馬棘的育種研究。目前，誘變技術在許多農作物高產、優質育種方面積累了大量成功經驗［12-15］。本團隊采用常用物理誘變方法，用γ射線對收集的國內外馬棘種質資源，尤其是我國的野生馬棘種子進行誘變輻照，產生了一系列變異株系。開展了以觀賞、藥用和飼用等為目的的種質創新工作。

經過誘變處理后，共選育出了黃色、白色、虎斑和紫色等4大類型的10種葉色變異，尤以黃色突變譜最豐富。對比分析了黃色、紫色和銀白3種葉色突變體材料的物候期、成枝量、分枝長度、主干花序數、莢果數、成熟種子數、耐逆性與適應性等特征特性［16］。另外，選取大量突變株系各個組織中黃酮進行測定，發現其中1個突變體的種子和葉片中的黃酮含量較高，分別為野生型的5.89倍和1.46倍。在抗氧化試驗中，來源于馬棘突變系的黃酮提取物能降低高齡小鼠脂質過氧化物代謝物丙二醛含量，同時提高了高齡小鼠超氧化物歧化酶的活力［6］。

本團隊以選育高產、高蛋白質、低纖維含量的馬棘突變體為目標，進行大規模篩選，成功獲得了產量、營養與可食性有效兼顧、低纖維含量的突變體［17］。這些突變體的栽培性顯著改善，鮮草和干草產量和蛋白質含量有顯著提升且粗纖維量有明顯下降。選育的馬棘中1個突變體的葉片粗蛋白含量平均為27.78%，比野生型平均高30%以上，甚至高于主要飼草苜蓿草粉（19.10%）和玉米（9.40%）。由此表明馬棘的葉粉完全可替代常規的蛋白質飼料；馬棘粗脂肪含量平均為5.40%，與野生型相當，但顯著高于苜蓿草粉（2.30%）和玉米（3.10%）；馬棘粗纖維含量平均為8.45%，比野生型平均低20%以上，介于苜蓿草粉（22.70%）和玉米（1.20%）之間。一般粗蛋白與粗纖維比值大于1，說明適口性較好，這些說明馬棘適口性雖不如谷物玉米但明顯優于苜蓿。這些高品質的馬棘突變體表現出飼用營養價值高和適口性好的特性，是優良的放牧兼收飼料植物，可以作為不占用良田的新型飼料作物開發利用。

3　問題與展望

馬棘作為一種二倍體植物，在理論上，突變體通過自交或回交等傳統的育種方式可以得到純合品系。然而，馬棘的自交不親和阻礙了傳統育種途徑的應用。幸運的是，馬棘有很強的營養繁殖能力，例如，其根或莖通過扦插很容易生長，這就為后續突變體的保持和繁衍提供了保證。

馬棘不但可作為牛和羊等草食牲畜的優質青飼料，也尤其適合改善荒山綠化、護坡固坎防止水土流失的生態建設，同時也是進行新能源（淀粉基質）、保健食品（生物黃酮）和優質蛋白等綜合深加工的優質原料。在誘變育種技術的支持下，必將培育出更多優良的品系，為人們產業化綜合利用和開發馬棘奠定基礎。

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（責任編輯：張才德）

S567

A

0528-9017（2016）07-1072-02

10.16178/j.issn.0528-9017.20160736

2016-05-15

慈溪市農業局項目（CN201405）；慈溪市科技局項目（CN2014020）

徐偉韋（1983—），男，農藝師，碩士，從事園藝作物研究推廣工作，E-mai1：xuwei1364@163.com。