盧杰 胡勇
摘要:對滇龍膽近年的種子生理、育苗、組織培養、栽培模式、生態因子影響、生長年限與采收期研究和病蟲害等方面的研究情況進行了綜述,為滇龍膽的進一步栽培研究提供參考。
關鍵詞:滇龍膽;栽培技術;研究進展
中圖分類號:S572
文獻標識碼:A
文章編號:1674-9944(2018)04-0096-03
1 引言
滇龍膽(Gentiana rigescens Franch. ex Hemsl.)為龍膽科(Gentianaceae)植物,又名堅龍膽,根與根莖入藥。其有清熱燥濕,瀉肝膽火的功效。滇龍膽用藥歷史悠久,長期使用野生資源,使野生資源量銳減,人工栽培種植是其必然發展趨勢。朱衛萍等研究了栽培滇龍膽的化學成分.證實其所含化學成分類型、主要成分和野生滇龍膽一致。滇龍膽栽培與野生品中龍膽苦苷含量相當。兩者龍膽苦苷含量均高于藥典標準。這項研究為滇龍膽的栽培提供了理論基礎。本文從滇龍膽的近年各方面栽培技術研究進行綜述,為滇龍膽的不斷深入栽培研究提供參考。
2種子生理研究
滇龍膽生產上以種子進行繁殖為主。滇龍膽種子為栽培的起點。楊美權等研究了溫度、光照、貯藏方式和貯藏時間以及赤霉素濃度對滇龍膽種子萌發的影響。結果顯示:25℃為滇龍膽種子最適宜萌發溫度.發芽率達76. 33%。光照對種子萌發影響顯著。在自然條件下,干藏為種子最佳貯藏方式,并可促進種子后熟,但不能超過6個月。100--1000 mg/L赤霉素處理可明顯縮短滇龍膽種子萌發時間,其中500 mg/L赤霉素處理可使種子發芽率提高至95.00%。
新鮮滇龍膽種子中有水溶性的萌發抑制物。其水浸提液抑制白菜籽萌發及胚根生長。滇龍膽種子經4℃貯藏了1年后,其種子萌發時間長,需經39 h才能充分吸水膨脹。一定時間的低溫層積處理有利于種子萌發,為縮短剛采收種子的萌發時間,50~80 d的低溫層積處理效果相對較好。
干藏1年的滇龍膽種子在所有處理下均未發芽。在pH值為7.0時,冷藏1年和當年的滇龍膽種子最高發芽率(71. 0%和58. 5%),最長胚芽長度(5.46 mm和4. 90 mm)。在5% PEG處理下,上述兩種樣品最高發芽率(73. 0%和60. 0%);PEG對種子胚芽長度的抑制作用最明顯;10% ~15%PEG對當年種子的萌發時間影響顯著;在相同水分脅迫條件下,冷藏1年種子的發芽率均高于當年種子,而平均萌發時間顯著低于當年種子。冷藏可以打破滇龍膽種子的休眠。
滇龍膽種子不耐干藏久存。李志宇采用種子引發和吸濕一回干組合的種子處理方法.選取不同無機鹽溶液和高分子有機溶液對滇龍膽種子進行引發回干處理來回復種子活力。試驗對處理后的種子分別進行發芽試驗和生理生化檢測,統計發芽特性指標和相關生理特性指標,以此探究不同引發回干處理對滇龍膽種子萌發的影響,篩選最適的引發溶液。經篩選,1.0%KNO3引發回干處理的滇龍膽種子發芽率最高,達到81.67%。可見,栽培滇龍膽時,使用1.0%KNO3對滇龍膽種子進行引發回干處理,可以獲得好的生產效果。
近年,林藥栽培模式興起。楊美權等研究了在同一濃度下的核桃葉、茶葉、桉葉提取液對26份不同居群的滇龍膽資源種子的化感作用。采用化感作用效應指數進行評價。結果為:在0. 2%濃度下3種葉片的提取液對滇龍膽種子的萌發均有一定的抑制作用,其化感作用的強弱為:桉葉>茶葉>核桃葉。可見.在林藥栽培時.需充分考慮化感作用。
另有報道,果實、種子的適時采收也有利于種子萌發。當種子為綠色,種皮尚未變硬時,采集未完全成熟的果實,將果實在0~5℃干沙中沙藏1個月,果實成熟。然后將種子從成熟的果實中取出;將種子放入50-1000 mg/L濃度的赤霉素中,在25℃條件下自然光照,浸泡24 h,再進行種子發芽。種子發芽率高達84%以上。
3育苗研究
砂培漂浮育苗技術在滇龍膽育苗中研究較多。砂培漂浮育苗技術使用粗砂為基質,控制了滇龍膽苗期雜草危害問題。該技術在一定程度上避免了滇龍膽常規育苗中由于澆水次數過多,造成的土表板結問題,以及澆水中常造成種子被沖刷而露于土表易失水干芽的問題。滇龍膽砂培漂浮育苗時基質配比對種子萌發有一定影響。秦子入等正交試驗設計分析基質:珍珠巖、蛭石、草炭和腐殖土對滇龍膽漂浮育苗的種子萌發和幼苗生長的影響。其種子萌發的最佳基質配比是珍珠巖:蛭石:草炭:腐殖土-3:1:3:4.該配比下種子萌發率達93. 4%。四種基質中珍珠巖和腐殖土對種子萌發率有顯著影響,蛭石和草炭對種子萌發作用不顯著。滇龍膽幼苗生長的最佳基質配比是珍珠巖:蛭石:草炭:腐殖土一2:1:3:4,該配比條件下幼苗高、根長及莖葉干重均顯著高于其他基質配比。
層積方式、層積時間、赤霉素稀釋液濃度和浸種時間對滇龍膽種子漂浮育苗的萌發及成苗也有影響。促進滇龍膽種子萌發的最佳處理組合是:濕沙層積方式十層積60 d+赤霉素濃度200 mg/L+浸種24 h。促進成苗的最佳處理組合是:一般層積方式十層積30 d+赤霉素濃度50 mg/L+浸種24 h。綜合考慮,滇龍膽種子漂浮育苗促進萌發和成苗的最佳處理組合是:一般層積方式十層積30 d+赤霉素濃度50 mg/L+浸種24 h,該組合處理下種子萌發率為90. 23%、成苗率高達97. 50%。
適量的施肥有利于滇龍膽幼苗生長。在滇龍膽漂浮育苗中對幼苗進行適宜濃度的施磷,其幼苗株高、根長、莖葉干質量和根干質量均極顯著高于空白組,而且葉片中葉綠素含量等指標也極顯著高于空白組。營養液中磷質量濃度以50~100 mg/L為宜。N肥也為滇龍膽所必須。尿素態氮濃度以25~50 mg/L范圍內為宜,有利于幼苗莖葉生長;當尿素態氮濃度為100 mg/L時,幼苗的生長受到抑制,根系活力也下降。
4組織培養研究
組培現已經廣泛用于各種藥用植物的栽培育苗中。但滇龍膽的組織培養研究不多。趙志蓮等對滇龍膽莖尖生長點離體培養及植株再生的培養基進行篩選。其認為最適宜培養基為1/2MS培養基,再生植株誘導率高可達80. 00%,最佳培養條件是20℃/25℃變溫培養,再生植株誘導率高可達87. 78%。
組培滇龍膽和野生滇龍膽有效成分儲存部分不同應引起注意。野生堅龍膽(滇龍膽)中的龍膽苦苷主要儲存于根部,而組培堅龍膽中龍膽苦苷集中在莖、葉部位。在出根初期組培堅龍膽葉中的龍膽苦苷含量近似于或略大于野生堅龍膽根中的含量。可見,綠色組織是龍膽苦苷合成的部位.這些部位也同時具有儲藏功能。
5栽培模式研究
林藥,農藥等多種栽培模式可以提高土地利用率,增加產值,是滇龍膽栽培技術研究的重點。滇龍膽栽培中現在研究較多的栽培模式有木瓜、尼泊爾榿木、茶樹、大葉桉、天麻等和滇龍膽的組合栽培方式。
米麗菊等將傅里葉變換紅外光譜結合化學計量學應用于滇龍膽栽培方式篩選上。該研究小組應用上述方法對滇龍膽的條播、撤播、剪根后移栽、扦插和剪枝后移栽,這些栽培方式進行了分析,以篩選最佳栽培方式。結果為:滇龍膽所含四種主要成分總量大小是:剪枝>剪根>撒播>條播>扦插,除剪根后移栽剪枝后移栽這種栽培方式所產滇龍膽質量最佳。沈濤探討建立滇龍膽不同極性部位的紫外指紋圖譜,以分析其不同栽培模式下藥材光譜特征的差異。分析后認為不同栽培模式滇龍膽紫外指紋圖譜在221~247 nm圖譜重疊率低,有明顯指紋特征。不同栽培模式的滇龍膽樣品90%能正確識別。紫外指紋圖譜可協助區分藥材栽培模式”。該研究組也探討了HPLC指紋圖譜結合化學計量學在滇龍膽林藥復合栽培最適模式的選擇及質量控制方面的應用。王麗等發明烏天麻和龍膽套、輪作的方法:第一年,選地,培養菌床;第二年,定植種麻,打草蓋塘.播種滇龍膽,采挖天麻;第三年,間苗補苗,剪稈過冬;第四年,滇龍膽采收。
不同的栽培模式會對滇龍膽的形態、生物量和化學成分造成影響。沈濤等分別試驗了幼齡茶樹、十年茶樹、尼泊爾榿木、大葉桉、木瓜間作模式和荒坡栽培滇龍膽的栽培模式。上述模式中.荒坡栽培光照條件較好,有利于生物量的積累;而與桉樹間作,滇龍膽受生物與非生物脅迫的影響,植株矮小,生物量低。6種模式中荒坡、滇龍膽與茶樹、木瓜間作栽培為效果好的高產模式。楊美權等的研究也證明栽培模式對滇龍膽不同器官的龍膽苦苷的含量有影響。木瓜茶樹滇龍膽套種時根部龍膽苦苷含量最高為3. 80 mg/g,荒坡種植時葉龍膽苦苷含量為1. 34 mg/g、花龍膽苦苷含量為1.22mg/g;上述栽培模式滇龍膽根均符合藥典要求,可作為龍膽藥材入藥。
不同滇龍膽種植模式中滇龍膽Fe、Mn元素含量差異大。單一種植及杉木十滇龍膽、旱冬瓜十滇龍膽復合種植下,滇龍膽植株與土壤中部分元素含量具有相關性。不同種植模式下的滇龍膽對礦質元素的富集能力有差異性,其中對Cu、Mn、Ca、Zn元素的富集能力較強。這些模式中茶樹十滇龍膽種植模式下的葉對Cu的富集能力最強。
6生態因子影響研究
楊雁等對大理蒼山不同海拔和土壤成分對野生滇龍膽生長和龍膽苦苷含量的影響進行了研究。其研究了海拔梯度2203~3327 m內的野生滇龍膽的表型性狀、生物量和龍膽苦苷含量。試驗結果為:滇龍膽植株性狀與海拔梯度間無相關性;當海拔2783 m時,地上部干重/地下部干重之比=0. 99;其余海拔高度均為地上部干重高于株地下部干重,當海拔3046 m時,地上部干重是地下部干重的2. 56倍;此時地下部龍膽苦苷含量均高于地上部龍膽苦苷含量。除了海拔3327 m時地下部與地上部龍膽苦苷含量之比為1. 46倍之外,其余海拔高度地下部龍膽苦苷含量均是地上部龍膽苦苷含量的2倍以上。分析表明,滇龍膽龍膽苦苷含量與土壤成分含量和海拔高度相關性不顯著。
7 生長年限與采收期研究
袁天軍等應用超聲提取一離子色譜( UAE-IC)法測定滇龍膽不同年限、不同部位中NO-2、NO-3、F-、Cl-、PO3-45種離子。所測定的滇龍膽樣品中離子含量NO-3>PO3-4>F->Cl-;這4種離子在1.5年生含量最高,2年生含量最低,2~3年生又呈上升趨勢。滇龍膽栽培3年后藥材質量穩定.品質最佳,環烯醚萜與裂環烯醚萜類總含量最高。
申云霞等采用紅外光譜法對72份不同采收期的滇龍膽進行鑒別研究。研究表明5月、9月和10月份采收的滇龍膽樣品差異較小。紅外光譜法結合主成分分析與偏最小二乘判別分析對滇龍膽不同采收期的分類和判別有較好效果,此法可用于不同采收期的滇龍膽鑒別。
8 病蟲害研究
栽培滇龍膽的病害主要為炭疽病、銹病、網斑枯病、匐柄霉葉枯病、灰霉病、褐斑病、格孢腔菌(多胞菌)葉枯病、殼二孢葉枯病、胞囊線蟲病和根結線蟲病。其中炭疽病是栽培中的主要病害.發病株率>40%,嚴重度達4~5級。栽培病害中其次是銹病,發病株率10%以下。其他病害發病株率在2%以下。對這些病害應提出相對的防治措施,以減少病害,提高滇龍膽產量。
從以上研究可以看出,雖然在栽培上種子生理、育苗研究、組織培養、栽培模式、生態因子影響、生長年限與采收期和病蟲害等方面都有研究報道,但是種子生理、育苗、栽培模式研究較多,其他方面研究偏少,應該加強。各栽培模式的規范化栽培和標準還沒形成。另據沈磊的研究報道滇龍膽根和葉提取物均有較好的保肝作用,葉和莖提取物有較好的抗炎作用。所以,應加強滇龍膽的莖葉綜合開發利用。