楊小兵
(天津創世生態景觀建設股份有限公司,天津 300000)
藥用植物金鐵鎖栽培研究現狀
楊小兵
(天津創世生態景觀建設股份有限公司,天津 300000)
該文對我國西南地區特有的藥用植物金鐵鎖的形態特征、生長習性、資源分布、藥用價值等方面進行了闡述,并對其種子繁殖與栽培、組織培養等方面的研究現狀進行了概述,并且分析了目前金鐵鎖開發利用中存在的問題,在此基礎上提出了一些建議,為其進一步開發和合理應用提供參考。
金鐵鎖;繁殖;組織培養
金鐵鎖為多年生草本植物,別名對葉七、金絲矮陀陀、獨釘子、小霸王、昆明沙參、土人參、麻參等,為石竹科金鐵鎖屬植物,主要分布在云南、貴州、四川等地,是中國西南地區特有的單種屬植物和傳統的藥用植物[1]。
金鐵鎖根長倒圓錐形,棕黃色,肉質。莖鋪散,平臥,長達35cm,2叉狀分枝,常帶紫綠色,被柔毛。葉片卵形,長1.5~2.5cm,寬1~1.5cm,基部寬楔形或圓形,頂端急尖,上面被疏柔毛,下面沿中脈被柔毛。金鐵鎖花小,著生于枝條頂端,近于無柄,呈聚傘花序。萼片上含有15條棱線和頭狀腺毛,呈狹漏斗形。花冠呈現筒狀鐘形,為紫堇色,有5片花瓣,呈現狹匙形、頂截形和圓形;花絲接近圓形。金鐵鎖花的子房呈倒披鐘形,花柱二枚呈線形,柱頭不甚明顯。金鐵鎖果實呈長棍棒形,約7mm長,其內含有一粒種子,種子呈長倒卵形、扁平,約有3mm長,種皮為褐色[2-3]。
金鐵鎖喜陽,在我國多分布在云南、貴州的西北部、四川的西部及西藏的東南部等地區,常見于海拔2000~3800m的礫石山坡或石灰質巖石縫中。
金鐵鎖生長地區一般濕季明顯,冬春干旱,一年中溫差不大,年平均溫約14℃,年降水量1000~ 1500mm,土壤為緊實、干燥而貧瘠的石灰巖土或紅壤。金鐵鎖為喜光植物,多沿干熱河谷分布,生長在云南松林下或生于以南燭、美麗馬醉木、毛杭子梢、水紅木為優勢的灌叢和以旱茅、四脈金茅、白茅等為優勢的草坡中。
金鐵鎖是我國中成藥保密品種“云南白藥”主要組成成分之一,也是其他許多名貴中成藥的重要組成成分,金鐵鎖具有除風濕、鎮痛、止血、祛瘀之功效,常用于治療風濕痹痛、胃痛、創傷出血、跌打損傷。現代藥理研究表明,金鐵鎖具有較好的鎮痛和抗炎作用,然而其作為民間用藥,已歷史悠久,在500多年前已在云南民間作為藥材使用。王學勇[4]認為金鐵鎖的總皂苷能有效的抑制關節腫脹率及關節指數,具有有效的抗類風濕性關節炎的作用。
從上世紀80年代,就有人對金鐵鎖的有效成分進行了鑒定研究,浦湘渝[5]成功的從金鐵鎖粗皂苷中分離、提取得到了新的三萜皂苷元成分。21世紀初丁中濤[6—8]等對金鐵鎖的成分進行深入的研究從其根中提取出2個新的天然環二肽和2個新的環八肽,同時也得到2個環二肽及由環二肽組成的混合物,結構為環(丙-丙)、環(丙-纈)、環(丙-亮)和環(丙-異亮)。在其丙酮溶解中分離得到3個環二肽,結構為(脯-纈)、環(脯-丙)和環(脯-脯),其中環(脯-脯)是首次從金鐵鎖中分離得到,其余均為新的天然產物,此外還分離出氨基酸、有機酸及三萜類化合物。鐘惠民[9-10]等從金鐵鎖根中分離得到2種五環三萜皂苷,分別為5個齊墩果烷型五環三萜皂苷和4個齊墩果酸型五環三萜皂苷。有資料顯示,金鐵鎖根的主要化學成分為三萜、三萜皂苷、內酰胺及環肽[11],除此之外,還有一些糖類、有機酸和氨基酸等。陳華國[12]等從金鐵鎖中分離并鑒定得到了11個化合物,且豆甾醇、D-3-O-甲基肌醇、尿囊素、正十八烷酸和正二十六烷醇等是首次從金鐵鎖中分離得到。現階段對金鐵鎖有效化學成分的研究多集中于皂苷類中,而對金鐵鎖根中各具體成分的含量的研究還較少[13]。
由于金鐵鎖的自然分布區域狹窄,而且人為采挖嚴重,無計劃的亂采濫挖,使得金鐵鎖的生存環境正遭到前所未有的破壞,導致自然分布數量急劇減少,目前已被列為國家二級保護植物。伴隨而來的便是出現植被石漠化、水土資源組合差、土壤層薄且流失嚴重,從而導致植被生長環境惡化,植物生長先天性不足。再加之金鐵鎖生長環境的自然條件比較惡劣,干旱或多雨,經常因為雨水沖刷或根系腐爛導致死亡。金鐵鎖分布地區正逐漸縮小、群體數量也在加速下降,保護其不被進一步破壞以致滅絕成為一個迫在眉睫的任務。
4.1 種子繁殖與栽培
早期便有對金鐵鎖種子繁殖技術深入研究報道,因為金鐵鎖為無限花序,種子成熟期不一致,采種難度較大。生產上只要注意分批采收充分成熟的種子,并保證采收種子成熟度的一致性,就能保證金鐵鎖種子出苗整齊且有較高的出苗率。對實現金鐵鎖規模化的人工種植,緩解日益突出的市場供需矛盾具有重要意義。
根據金鐵鎖喜歡生長于向陽坡地的特性.金鐵鎖的種植地塊宜選擇向陽坡地,這一方面能夠滿足金鐵鎖對光照和溫度的要求,同時向陽坡地可避免排水不暢造成的漬澇災害。土壤類型以石灰巖發育而成的砂質壤土為宜,含有一定的礫石礫塊亦可,有一定肥力,關鍵要保證土壤的透氣性,以利出苗和根的生長。播種前將準備好的種子與腐殖土或過篩細泥土拌勻,按相應的播種量均勻撒播于廂面和穴內即可,移栽可在春秋兩季,秋季移栽于地上部分枯萎倒苗后進行,移栽最好邊起苗邊移栽:春種于塊根芽頭萌動前進行,金鐵鎖的田間管理重點是水分管理和除草管理,以提高出苗率和確保苗期正常生長,主要保持土壤濕潤。金鐵鎖苗期根系較淺,不耐澇,雨季要及時排除田間積水,以免爛根死苗。育苗期要求見草就除,防止草荒。金鐵鎖比較耐貧瘠,有條件的地方適當施肥能促進其生長。施肥以施有機肥為宜。播種前施足農家肥作底肥,其后生長期可不用施肥。金鐵鎖生長期間的主要害蟲有小地老虎、斜紋夜蛾、擬地甲、蠐螬、蟋蟀和螻蛄等,應及時開展監測工作,適時用藥防治。常見的病害有柱格孢葉斑病、鏈格孢葉斑病、灰霉病和根腐病,主要采用農業技術措施進行預防,可用梧寧霉素、多菌靈等噴霧防治;根腐病主要采用農業技術措施進行預防,同時用梧寧霉素等農藥兌水澆根。當在田間僅看到植株頂部有極少的花、大部分種子的種殼顏色變成黃褐色、上部種子手摸有硬感時進行種子收獲[14-15]。
根據金鐵鎖種子萌發特點和幼苗對環境條件的要求,秋冬季采用小拱棚育苗,重點解決金鐵鎖秋季露地育苗易發生凍害、冬季種子發芽溫度不夠、出苗率低的問題[16]。
4.2 組織培養
金鐵鎖在組織培養方面的研究比較多,主要是關于培養基優化方面的研究。李斌[17]等為了更有效保護金鐵鎖野生資源,以其嫩莖為外植體進行快繁技術的研究。采用的消毒方法為清水沖洗后用75%乙醇消毒15s,0.1%升汞消毒10min,使得污染率降低至3.61%。其中分化培養基為MS+2.0mg/L 6-BA+ 0.05mg/L TDZ+0.05mg/L NAA,平均分化芽數為3.49個;增殖培養基為MS+0.3mg/L 6-BA+0.05mg/L TDZ+0.01mg/L NAA,增殖倍數達4.29;生根培養基為1/2MS+0.3mg/L IBA+0.1mg/L NAA+0.3g/L活性炭,生根率為91.7%;移栽采用的基質為紅土∶腐殖土∶珍珠巖=1∶1∶1的基質中成活率可達94.5%。楊澤雄[18]等通過金鐵鎖帶葉腋的嫩莖為外植體,開展了基本培養基、腋芽誘導和增殖培養較優培養條件的篩選,并對所獲得的生根苗進行了移栽練苗試驗。得到了適合作為金鐵鎖離體培養的MS基本培養基;金鐵鎖腋芽誘導培養的適宜培養基為MS+3.0mg/L6-BA+ 0.01mg/L TDZ+0.20mg/L NAA;平均誘導芽數為4.15個;在培養基1/2MS+0.30mg/L IBA+0.10mg/L NAA+ 0.3g/L活性炭中進行生根培養,生根率可達89.6%;移栽基質同樣為腐殖土∶紅土∶珍珠巖=1∶1∶1,金鐵鎖組培苗的成活率可達90.5%。陳杰[19]等以MS為基本培養基,并附加不同濃度的植物生長調節劑,將新萌發的帶葉腋金鐵鎖莖段接種于其中,篩選出了金鐵鎖快速繁殖方案為金鐵鎖外植體消毒最佳方法為75%乙醇消毒0.5min+0.1%HgCl2消毒7min,污染率可降至35%且成活率可高達73%;金鐵鎖分化培養最優組合為MS+TDZ 0.01mg/L+NAA 0.5mg/L,誘導率可達90%;叢生芽增殖培養基以MS+6-BA 0.5mg/L+NAA0.5mg/L最佳,最適生根的培養基為1/2MS+ NAA 0.15mg/L+IBA 0.1mg/L,生根率可達95%。但并未對組培苗的馴化移栽方面進行研究。楊艷娟[20]等以金鐵鎖幼莖和葉片為外植體進行組織培養,篩選最佳培養基。結果外植體誘導的最佳培養基為MS+ 2,4-D 0.5mg/L;繼代增殖的最佳培養基為MS+6-BA 0.5mg/L+IAA 0.05mg/L;最佳生根培養基為MS+ NAA 1.0mg/L+6-BA 0.3mg/L,生根率98%。李巖[21]等則通過優化激素組合,來提高金鐵鎖愈傷組織誘導率和愈傷組織增殖速度。其采用正交設計法,以金鐵鎖幼嫩莖和愈傷組織為材料,分別考察激素組合對愈傷組織誘導和生長的影響。以誘導率為指標,得到2,4-D對金鐵鎖愈傷組織的誘導效果最顯著;以相對生長速率為指標,得到6-BA和2,4-D對金鐵鎖愈傷組織的增殖效果最顯著。認為金鐵鎖愈傷組織誘導最佳激素組合為2,4-D 0.5mg/L+NAA 0.5mg/L+KT 0.1mg/L;繼代的最佳激素組合為6-BA 1.0mg/L+2,4-D 0.5mg/L+NAA 0.5mg/L+KT 0.3mg/L。李景濱[22]等以金鐵鎖幼莖為外植體進行根莖發生誘導,篩選金鐵鎖無菌苗誘導、增殖和生根培養的最佳培養基。結果表明:外植體誘導的最佳培養基為B5+6-BA 0.5mg/L+IAA 0.5mg/L;分生芽繼代增殖的最佳培養基為B5+6-BA 0.5mg/L+IAA 0.5mg/L+Kt 0.2mg/L;最佳生根培養基為B5+NAA 0.1mg/L和IBA 0.05mg/L,生根率83%;最佳培養條件為24℃和12h/d光照時間。
對金鐵鎖的分析,應制定并實施一系列計劃以改善金鐵鎖所面對的不利局面。首先,對野生金鐵鎖現有資源嚴禁亂采濫挖,產區禁止鏟草積肥和林木砍伐,保護生態環境,加大水土流失和石漠化治理力度。使金鐵鎖休養生息;并在生長較集中地區建立自然保護區。其次遷地保護由省、地區科研單位對金鐵鎖進行異地種植,建立保存種質基地。并且采用先進性科學技術對金鐵鎖進行繁殖和組織培養,以及生物學的研究、種植適應性的研究、病蟲害的防治等研究。最后要充分利用金鐵鎖現有資源,目前只用根,其莖葉、花、果實、種子白白浪費,對其莖、葉、花、果實、種子各部位,尤其是莖、葉部位的研究,達到合理利用資源,物盡其用,保護金鐵鎖種質資源,以利永續利用[23]。
[1]李景斌,張宗申,王培忠,等.金鐵鎖毛狀根誘導及培養體系的建立[J].中國中藥雜志,2011,36(5):547-551.
[2]趙立久,鐘雁,趙承友,等.金鐵鎖生物學特性初步研究[J].貴陽中醫學院學報,2006,28(6):44-45.
[3]王世清,鄭蕓.金鐵鎖的顯微和理化鑒定研究[J].中國民族民間醫藥雜志,2002,59:351-353.
[4]王學勇,張元,許建陽,等.金鐵鎖總皂苷抗類風濕性關節炎作用及其作用機制研究[J].中國中藥雜志,2006,31(5):419-421.
[5]浦湘渝,楊崇,周俊.金鐵鎖的三萜化合物[J].云南植物研究,1984,6(4):463-466.
[6]丁中濤,周俊,譚寧華.金鐵鎖中的四個環二肽[J].中草藥,2000,3l(11):803-805.
[7]丁中濤,汪有初,周俊,等.金鐵鎖根中的環肽成分[J].云南植物研究,2000,22(3):33l-336.
[8]丁中濤,保志娟,楊雪瓊,等.金鐵鎖根中的3個環二肽[J].中國中藥雜志,2003(4):337-339.
[9]鐘惠民,倪偉,華燕.金鐵鎖的新三萜皂甙[J].云南植物研究,2002,24(6):781-786.
[10]鐘惠民,華燕,倪偉.金鐵鎖的兩個新三萜皂苷[J].云南植物研究,2003,25(3):361-365.
[11]楊麗云,陳翠,趙菊,等.金鐵鎖生態學初步研究[J].中國農學通報,2009,25(18):367-371.
[12]陳華國,李明,龔小見.金鐵鎖化學成分研究[J].中草藥,2010,41(2):204-206.
[13]李斌,李德龍,尹麗莎,等.金鐵鎖研究進展綜述[J].安徽農業通報,2016,22(3):23-26.
[14]唐映軍,趙明勇,王海玲,等.瀕危藥用植物金鐵鎖栽培技術[J].農業科技通訊,2016(2):189-191.
[15]楊嵩明,趙鶴山,顏海深.金鐵鎖人工栽培管理[J].特種經濟動植物,2016(5):41.
[16]郭喬儀,魯菊芬,王洪麗,等.金鐵鎖秋冬季小拱棚育苗技術[J].云南農業科技,2016(1):34-35.
[17]李斌,唐軍榮,陳杰.金鐵鎖離體快繁技術研究[J].西南林業大學學報,2016,36(3):80-85.
[18]楊澤雄,尹麗莎,張俊.金鐵鎖腋芽誘導離體培養技術研究[J].北方園藝,2016(8):81-84.
[19]陳杰,張翔宇,查欽,等.金鐵鎖帶腋葉嫩莖的組織培養研究[J].云南農業大學學報(自然科學),2016,31(5):844-849.
[20]楊艷娟,潘瓊.金鐵鎖組織培養研究[J].世界最新醫學信息文摘,2016,16(74):33.
[21]李巖,韋偉,田思迪.鐵鎖愈傷組織培養中植物激素優化[J].時珍國醫國藥,2011,22(1):109-110.
[22]李景濱,易繼財,張宗申.金鐵鎖組培苗快繁技術研究[J].廣東農業科學,2011(2):29-31.
[23]趙立久,鐘雁,趙承友,等.金鐵鎖生物學特性初步研究[J].貴陽中醫學院學報,2006,28(6):44-45.
Study Advance on Psammosilene tunicoides
YANG Xiao-bing
(Tianjin Greation Landscape Constrution Co.,LTD,Tianjin 300000)
This paper expounds the unique medicinal plants-Psammosilene tunicoides in Southwest of China,mainly include its growth habit,morphological characteristics,resource distribution,medicinal value,and also summarizes the research status quo of the seed breeding and cultivation,tissue culture.We analyze the existing problems in the development and utilization of Psammosilene tunicoides,this paper puts forward some suggestions and provides reference for reasonable application and further development,in order to improve the current unfavorable situation.
Psammosilene tunicoides;Breeding;Tissue culture
S567.239
A
1002-3356(2016)06-0072-04
2016-08-10
楊小兵(1986-),男,碩士,主要從事生態景觀建設工作。