長喙毛茛澤瀉繁殖特點及其繁育技術的研究進展

楊佳瑤，石從廣，向倩倩，郭萬里,3

（1. 浙江理工大學 生命科學學院，浙江 杭州 310018；2. 浙江省林業科學研究院，浙江 杭州 310023；3. 浙江省植物次生代謝調控重點實驗室，浙江 杭州 310018）

長喙毛茛澤瀉繁殖特點及其繁育技術的研究進展

楊佳瑤1，石從廣2，向倩倩1，郭萬里1,3

（1. 浙江理工大學 生命科學學院，浙江 杭州 310018；2. 浙江省林業科學研究院，浙江 杭州 310023；3. 浙江省植物次生代謝調控重點實驗室，浙江 杭州 310018）

綜述了瀕危植物長喙毛茛澤瀉Ranalisma rostratum的生物學特性和繁殖特征；分析了種間竟爭、環境適應能力和本身的繁殖能力對其繁殖的影響；闡述了其人工繁殖技術的研究進展。建議建立生物工程繁育基地，滿足該物種的基礎研究、應用研究和保護工作。

長喙毛茛澤瀉；繁殖；保護；人工繁育

Abstract:Reviews were made on biological and breeding properties of Ranalisma rostratum, an endangered plant species. Discussions were carried out on influences of interspecific competition, adaptive capacity to environment and the ability ofreproduction. Besides, development of artificial propagation was summarized. Recommendation was put forwardedsuch as establishing a bioengineering breeding base to meet the needsof basic and applied researches as well as protection.

Key words:Ranalisma rostratum; breeding; protection; artificial propagation

長喙毛茛澤瀉Ranalisma rostratum是多年生蓮座狀水生小草本植物，屬澤瀉科Alismataceae毛茛澤瀉屬Ranalisma[1]。1930年，在我國浙江省麗水市采到長喙毛茛澤瀉標本，之后幾十年不曾采到[2]。直至1990年才在江西省東鄉縣野生稻產地采到2次（不久后均匿跡）。1993年又在湖南省茶陵縣被發現[3]。由于種群數量少、規模小，種群消失快，1999年8月4日，國家林業局和農業部正式發布了中華人民共和國《國家重點保護野生植物名錄（第一批）》，長喙毛茛澤瀉被列為極度瀕危的植物，為國家Ι級保護野生植物[4]。本文綜述了長喙毛茛澤瀉的生物學特性、繁殖特征及其人工繁育技術的研究進展，希望在保護該種植物的同時擴大其人工種群數量。

1 長喙毛茛澤瀉的生物學特性

1.1 形態特征和生活習性

長喙毛茛澤瀉的根部比較復雜，主根為宿存根，褐色，其余為須根。須根長在葉柄基部短縮地下莖節的四周和主根上，幼根白色，成熟后呈棕褐色。須根上有許多細小側根。莖有短縮莖和纖匍莖2種。短縮莖極短，褐色或白色，中央有許多通氣道。纖匍枝臥于水中或地表，綠色或白色，細長，有通氣道。纖匍莖是假匍匐莖,其實質是花序的變態器官[5]。葉基生，呈蓮座狀排列。在沉水條件下，葉片為條形、寬披針形；挺水葉片為橢圓形或卵圓形。葉柄綠色細小，中空，基部鞘狀，長4 ～ 20 cm，常發生扭曲，使葉片具有較大的受光面[6]。花具兩性花，花序梗長4 ～ 10 cm，直立的聚傘花序，有花1 ～ 3 朵，苞2片；外輪花被片3片，片狀，寬橢圓形；內輪花被片3片，花瓣狀，與外輪者等長；雄蕊6 ～ 12個，長2 mm；心皮多數，分離，花柱長喙狀[7]。聚合瘦果，兩側壓扁，周圍有薄翅，幼時綠色，成熟時淺褐色。種子橢圓形，長2 mm，淺棕色，早期為沼生目型胚乳，后被子葉吸收，無胚乳[8]。它喜水濕，生長于池沼、湖里濕地的淺水環境中，能忍受一定時間的水淹，但是不能在深水中長期生存[9]。

1.2 地理分布

長喙毛茛澤瀉喜水濕，一般生長在濕地沼澤中，這種環境的土壤肥沃，含有豐富的有機質。目前，國內浙江麗水南明山居群、江西東鄉庵家山居群均已滅絕，僅在湖南省茶陵縣尚存個體數不到100株的小種群[10]。越南、印度、馬來西亞及非洲熱帶地區有分布[11]。

1.3 藥用價值

目前，對長喙毛茛澤瀉的藥用價值尚未有報道，但其同科植物東方澤瀉Alisma orientale具有抑制動脈粥樣硬化和活血化瘀以及利尿、降血壓、抗脂肪肝等作用[12]，其主要的有效成分為三萜類的瀉醇A，澤瀉醇B[13]，這些可能為長喙毛茛澤瀉的藥用開發提供參考。

2 影響長喙毛茛澤瀉繁殖的因素及其人工保護

2.1 長喙毛茛澤瀉的繁殖特性

長喙毛茛澤瀉具有有性生殖和無性繁殖兩種類型的繁育系統。長喙毛茛澤瀉的花器官是兩性花，屬于嚴格的閉花受精，進行有性生殖。開花前約15 h花藥開裂，由于雌蕊多，花藥小，開花前花粉在柱頭上分布不均勻，其有性生殖在濕地沼澤環境中比較占優勢，在水淹環境下只有少數植株開花。長喙毛茛澤瀉的無性繁殖是以纖匍枝的方式進行營養繁殖。在不同的生活環境和不同的季節，其營養繁殖的特點不同，這些差異是由葉叢中生長點分化出來的復合芽的結構決定的[14]。

2.2 種間競爭對長喙毛茛澤瀉繁殖的影響

長喙毛茛澤瀉為矮小草本，種間競爭主要表現在對光和空間的爭奪上。在周進[15]等按正交設計做的野生稻Oryza rufipogon，長喙毛茛澤瀉和柳葉箬Isachne globosa的競爭實驗中，發現高密度的野生稻和柳葉箬可使長喙毛茛澤瀉種群的每基元株無性繁殖系數、單株生物量、光合份額和每基元株產果數均降到最低，而無性小株的死亡率卻最高，說明種間競爭對長喙毛茛澤瀉的生長和生存影響較大。

長喙毛茛澤瀉在江西東鄉種群的滅絕和在湖南茶陵種群的瀕危都是由于生境的破壞及雜草的競爭所致。在李今等[16]的雜草對長喙毛茛澤瀉他感作用的試驗中，發現柳葉箬和疏蓼Polygonum praetermissum對長喙毛茛澤瀉種子和幼苗的生長有顯著的抑制作用。因此，控制雜草是長喙毛茛澤瀉遷地保護成功的關鍵。

2.3 長喙毛茛澤瀉的環境適應力與其繁殖能力

長喙毛茛澤瀉種子一般在8月中旬至12月初相繼成熟。在春、夏、秋季皆有部分種子萌發，種子萌發率一般為2 % ～ 17 %。其發芽率低的原因可能是長喙毛茛澤瀉種子小而輕，無胚乳，成熟期不一致，導致在萌發過程中，胚根發育相對遲緩，葉線形細小，光合作用能力較弱等。事實上，由于春季較長的深淹水以及密度擁擠效應，還有不少幼苗死去，因此，幼苗的存活率更低；而在夏、秋季萌發的幼苗面臨冬季低溫的脅迫，絕大部分不能越冬，最終只有少量的植株補充到種群中去[17]。

胡小輝[18]等的研究證明，長喙毛茛澤瀉遺傳多樣性較低，對異質生境反應慢，可能缺乏適應其變化生境的遺傳基礎，因此，長喙毛茛澤瀉很難適應復雜的生境。另一方面，人類的生產活動，如農藥污染、挖塘養魚等，改變了長喙毛茛澤瀉的生境，進而導致一些植株甚至整個種群消失，例如江西東鄉種群就是由于蓄水養魚水位提升，導致長喙毛茛澤瀉種群迅速滅絕。另外，沼澤地的旱化也導致許多兩棲雜草的入侵，進一步惡化了長喙毛茛澤瀉的生存環境。

2.4 長喙毛茛澤瀉的人工保護

通過遷地保護或建立保護區等手段進行長喙毛茛澤瀉的人工保護。李今[19]等在江西省余江縣實施長喙毛茛澤瀉的遷地保護實驗，自定植以來，種群數量增加了80多倍，由水邊定植擴展為全塘分布，利用大量無性繁殖，種群數量迅速增加，并得到更新。

2015年，從外地引進長喙毛茛澤瀉，在浙江省麗水市的南明山等地建立回歸示范點，并開展了示范點的立地改造、防護措施及撫育移植的研究[20]。一年后，擴繁的種群在南明山原生地生長良好，種群植株數量為原有引進數量的3倍多，種苗引進培育獲得成功，通過植株高、葉柄、葉面積等因子檢測，長勢明顯好于引種地。

3 長喙毛茛澤瀉的生物工程繁育技術

目前，長喙毛茛澤瀉的生物工程繁育技術主要涉及組織培養。東方澤瀉組織培養技術的研究成果可能為長喙毛茛澤瀉的繁育提供詳細的操作過程和可參考的培養體系。例如蔡月琴[21]等以東方澤瀉澤瀉帶頂芽的塊莖為外植體，從12種培養基配方中篩選了最佳芽誘導培養基（MS＋6-BA 2.0 mg·L-1＋NAA 1.0 mg·L-1）、繼代培養基（MS＋6-BA 2.0 mg·L-1＋NAA 0.2 mg·L-1）和生根培養基（MS+IBA 0.2 mg·L-1+NAA 0.4 mg·L-1）；陳菁瑛等[22]以東方澤瀉種子萌發的無菌苗莖尖為外植體，通過對外植體的選取與處理、誘導培養、增殖培養、生根培養、移栽等步驟建立了一套組培快繁體系。

周純和田惠橋[23]以長喙毛茛澤瀉帶芽的莖段為外植體，通過對外植體的篩選與處理、生根培養、移栽等步驟建立了一套組培體系，發現以BA（1 mg·L-1）和NAA（0.2 mg·L-1）組合的培養基能促進芽的生長，而在BA（2 mg·L-1）和NAA（0.2 mg·L-1）的培養基上，芽的生長速度較慢。但具體的操作過程，是否應用到長喙毛茛澤瀉的規模化繁育沒有進一步的報道。

4 展望

長喙毛茛澤瀉是澤瀉科多年生沼澤草本植物，為國家一級保護野生植物。由于種間競爭能力差、種苗存活率低、種群擴散困難，及其生境遭到人類破壞等原因，天然長喙毛茛澤瀉瀕臨滅絕。目前，長喙毛茛澤瀉的遷地保護等人工保護措施已經愈趨完善，獲得了良好的保護效應，但物種數量的擴大仍比較緩慢，在自然環境中生存還存在變數，因此，長喙毛茛澤瀉的研究工作還任重道遠。有關自然條件下長喙毛茛澤瀉的生存、繁殖、適應、群落結構優化等研究還需要深入的研究，加快相關機理的闡述，為其物種保護、開發等提供理論和技術基礎，在保護該物種的同時擴大其種群數量。另一方面，在短時間內增加長喙毛茛澤瀉種群的數量，達到延續物種的規模。組織培養技術能在短時間內增加該物種的數量，盡管東方澤瀉的生物工程繁育已有較多研究，但長喙毛茛澤瀉的生物工程育苗研究還比較少，建議建立生物工程繁育基地，源源不斷地提供種苗，從而滿足該物種的基礎研究、應用研究和保護工作。

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Review on Breeding Property of Ranalisma rostratum and Researches of Propagation Techniques

YANG Jia-yao1, Shi Cong-guang2, Xiang Qian-qian1, Guo Wan-li1,3

（1. College of Life Science, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China; 2. Zhejiang Academy of Forestry, Hangzhou 310023,China; 3. Key Laboratory of Plant Secondary Metabolism and Regulation of Zhejiang Province, Hangzhou 310018, China)

Q948.8

A

1001-3776（2017）04-0107-04

10.3969/j.issn.1001-3776.2017.04.019

2017-02-06 ；

2017-05-30

浙江省野生動植物保護管理總站生物多樣性保護項目（浙林計（2015）30號）

楊佳瑤，本科生；E-mail：912501838@qq.com。通信作者：郭萬里，博士，副教授，從事植物次生代謝調控和生物工程研究；E-mail：gwl1016@aliyun.com。