裴河歡 ,謝練武 ,朱開昕 ,蘇本偉 ,趙明惠 ,張美鳳
(1.廣西壯族自治區欽州市中醫藥研究所,廣西 欽州 535000; 2.廣西壯族自治區欽州市中醫醫院,廣西 欽州535000; 3.廣西壯族自治區欽州市第一人民醫院,廣西 欽州 535000)
桑寄生是我國傳統常用中藥材,藥材原植物為桑寄生科鈍果寄生屬廣寄生Taxillus chinensis(DC.)Danser的帶葉莖枝[1],具有補肝腎、強筋骨、祛風濕、安胎元的功用,用于風濕痹痛、腰膝酸軟、筋骨無力、崩漏經多、妊娠漏血、胎動不安、高血壓等癥。廣寄生屬半寄生性植物,在野生狀態下,廣寄生與桑寄生科其他植物一樣主要以鳥媒進行傳播[2-3]。種子是農業最基本、最重要的生產資料[4]。隨著對外貿易的快速增長及桑寄生臨床治療制劑開發范圍的擴大,人們對桑寄生的需求日益增大,而野生桑寄生越來越難以滿足人們醫療保健的需要。加上國內對桑寄生的野生資源保護不夠重視,其被過度采伐,致使資源快速枯竭,分布面積越來越少,故有必要開展人工繁育與種植,以填補桑寄生藥材的大量缺口。種子是所有植物生產的物質基礎[5],桑寄生人工繁育與種植都是依靠種子繁殖,桑寄生種子質量的好壞是影響其種子萌發、生子發育及其藥材質量的重要因素。目前對桑寄生化學成分、藥理、臨床作用及相關臨床治療制劑開發等方面已有不少研究,在此通過對桑寄生種子的研究進行綜述,為桑寄生的人工栽培提供理論參考。
桑寄生科植物為半寄生性被子植物,有葉綠素,通過吸器與寄主植物連接,除了從寄主植物吸取水分與無機鹽等物質外,自身能進行光合作用,合成營養物質供桑寄生生長[6-8]。吸器是聯系寄生植物與寄主的重要器官,圍繞吸器的組織形態、功能作用等進行了大量研究[9-13]。吸器在組織結構上由薄壁細胞和螺紋導管組成,除了執行物質的運輸作用外,還具有旺盛的物質合成功能。
桑寄生種子屬頑拗型植物種子[14],具有不耐干燥、不耐低溫、壽命短暫等特征。種子無休眠期,一經成熟即可萌發、生長[15]。
桑寄生為多年生常綠小灌木,嫩枝、葉密被銹色星狀毛,老枝、葉無毛;小枝灰褐色,具細小皮孔。葉對生或近對生,厚紙質,卵形至長卵形,長3~8 cm,寬2~5 cm,先端鈍圓,基部楔形或闊楔形,全緣,葉柄長8~10 mm。傘形花序,1~2個腋生或生于小枝已落葉的腋部;具花1~4朵,通常2朵,花序和花被星狀毛,總花梗長2~4 mm,花梗長 6~7 mm;苞片鱗片狀,長約 0.5 mm;花褐色,花托橢圓狀或卵球形,長2 mm;副萼環狀;花冠花蕾時管狀,長約3 mm,稍彎曲,小半部膨脹,頂部卵球形,裂片4枚,反折,匙型;雄蕊4,花絲長約1 mm,花藥長3 mm,藥室具橫隔;花柱線狀,柱頭頭狀,子房下位,1室。漿果,橢圓狀或近球形,表皮密生瘤狀突起,成熟果皮黃色,長 8~10 mm,直徑 5~6 mm,果皮變平滑[15]。
桑寄生屬半寄生性植物,在我國主要分布于廣西、廣東、海南及福建南部,在廣西主要分布于桂南、桂中、桂東地區。筆者調查發現,桑寄生分布的海拔高度可高達 800 m[16],與《中國植物志》[17]《中藥大辭典》[18]描述的分布于“海拔20~400米平原或低山常綠闊葉林中”有差異,可能與當時的交通狀況較差有關,影響了其調查的廣度與深度,或者是桑寄生植物不斷擴散的原因造成[16]。
桑寄生為廣西道地藥材[19],藥用植物的道地性對藥用植物至關重要。道地藥材如果離開了其原有的生長環境,即使能生長,長成后其外形雖無明顯變化,但其內在的有效含量即特有藥效比原來大大降低[20]。
當漿果果皮呈現桑寄生果實成熟特有的黃色時,可分批采收。要求桑寄生種子當天采集當天接種[21]。對無法當天接種完的種子,以果實形式貯藏,將果實平攤在竹制簸箕上,貯藏室內溫度25℃,相對濕度85%以上,防止果實水分揮發,貯藏時間不宜超過4 d。
成熟廣寄生種子呈長橢圓形,長約6 mm,最寬處直徑3 mm。顏色為淡綠色或淺褐色。由種皮、胚與胚乳3個部分構成,種皮由外種皮與內種皮構成,內種皮緊貼胚乳,外種皮骨質化呈鱗片狀對內種皮成半包裹狀態。胚乳乳白色,占種子體積的4/5,細胞內充填大量的著色顆粒,可能為淀粉等一些營養物質,為胚的發育與種子萌發提供營養。胚由分化成型的胚芽與呈圓球狀的“類胚根”器官構成,“類胚根”為綠色,是分化形成廣寄生初生吸器的細胞組織。種孔直徑約0.3 mm[14]。
廣寄生種子屬頑拗性種子(recalcitrant seeds)類型,具有不耐干燥、不耐低溫與壽命短暫等頑拗性種子的典型特征[22]。廣寄生種子不具休眠期,種子一經成熟即可萌發。與肖來云等[23]報道的桑寄生科其他多種寄生植物種子無休眠期試驗結果一致。廣寄生種子可不依賴寄主而獨立萌發,與肉蓯蓉等一些專寄性被子寄生植物種子需要來自寄主外感物質誘導萌發的特性具有明顯區別[24-25],這可能也是廣寄生具有廣寄生性特點的重要原因。在對廣西境內廣寄生寄主分布狀況的調查中發現,廣寄生涉及36個科150多種寄主植物[26]。種子培養溫度25℃,相對濕度90%,光照強度3 500 lx條件下,種子萌發時間約45 d。種子萌發時首先見“類胚根”器官逐漸膨大從種孔“露頭”出來,“類胚根”顏色為綠色,呈圓球狀,隨著“類胚根”的進一步膨大,初生吸器逐漸分化形成,同時芽也從種孔生長出來[13]。正常性種子的萌發和休眠均取決于外界環境因子與種子本身特有的結構、植物生長激素和遺傳信息等[27],此外,種子的萌發還與其內部活性氧自由基(ROS)的含量和ROS清除系統的活性密切相關[28]。
隨著國際市場的擴大,種子攜帶病蟲傳播和蔓延的機會也相應增多;種子一旦傳入新區,將會給農業生產造成重大損失和災難。因此,種子健康測定日益得到重視。很多國家種子檢驗室開展了種子健康測定,以滿足各國種子貿易的需要。種子健康測定是有效控制種子病蟲害,提高種子產量和質量的必要手段,在農業生產上有非常重要的現實意義[29]。廣寄生種植的主要蟲害是桑天牛和桑寄生灰碟、紅肩粉碟幼蟲等,其中桑天牛主要是對寄主桑樹產生危害,桑寄生灰碟和紅肩粉碟幼蟲則是對廣寄生產生危害。對桑寄生主要采用人工捕捉或夜晚采用燈光誘捕,對桑寄生灰碟和紅肩粉碟,則視蟲害狀況用40%樂果乳劑700~1 000倍液或80%敵敵畏1 000倍液交替噴殺[21]。
桑寄生的人工種植是以種子為繁殖材料,但目前由于缺乏種子檢驗規程和有效的管理,種子交易中劣質種子坑農事件時有發生,給藥農帶來很大損失[30]。桑寄生生產一直面臨種質混亂及由導致的藥材質量和質量參差不齊、穩定性差等問題。參照《國際種子檢驗規程》(ISTA1996)[31]和 GB/T3543-1995 農作物種子檢驗規程,結合桑寄生種子的生理特性及不同來源種子的差異,對桑寄生種子的檢驗方法及質量分級標準進行研究,發現種子的含水量是種子萌發影響關鍵因素,以新鮮度、萌發率、凈度、千粒重作為桑寄生種子分級的主要參考指標,其中采摘后0~48 h,萌發率≥90%,凈度≥98%,千粒重≥40.0 g為一級。使用K聚類分析方法,以凈度、發芽率、千粒重、鮮度指標為劃分種子質量級別的依據。凈度、發芽率、百粒重、鮮度各定1個指標,得到桑寄生種子的2個等級的分級標準,詳見表1。以此分得的等級比例合適,且能真實反映桑寄生種子的內在品質。其中,一項達不到一級指標的降為二級,一項達不到二級指標的即為不合格種子,詳見表2。

表1 桑寄生種子的質量指標

表2 桑寄生種子質量分級標準
選擇優質種源的成熟、新鮮、飽滿、無病蟲害果實,盡量要求做到當天采摘當天接種,以保持種子的新鮮度和果膠黏性,接種前去果皮,保留果膠,利用果膠黏性對寄主進行粘貼接種。
接種種子的寄主枝(干)年限:寄主的生長年限對桑寄生種子萌發率與成活率影響表現為隨著接種的寄主枝干的生長年限的增長桑寄生種子萌發率與成活率都明顯下降,以每組100粒種子作為試驗,在1年生寄主枝(干)接種的桑寄生種子成活率為88%,萌發率為96%;在2年生寄主枝(干)接種的桑寄生種子成活率為70%,萌發率為81%。成活率的明顯差異可能與寄主枝干年限增長枝干表皮老化栓皮層增厚而影響桑寄生種子吸器寄入直接相關。
接種部位:接種部位對桑寄生種子萌發率和成活率也存在影響,其中成活率影響明顯。接種在節間的種子(50粒)成活率和萌發率分別為84%和95%,要高于接種在節上(50粒)的21%和86%。節上接種種子成活率低可能與節處寄主表皮增厚木質部結構復雜有關,影響桑寄生吸器的寄入及吸器與寄主木質部維管束的銜接。
接種方法:不同的接種方法對桑寄生種子的萌發率和成活率無明顯影響,但種孔朝上的萌發平均時間比種孔朝下的萌發平均時間要短,這可能與種子萌發早期種子萌出所接受到的光照有關,詳見表3。單棵寄主接種多粒桑寄生種子,要求種子間距離達30 cm以上。
接種數量:在桑寄生種苗繁育階段寄主桑同屬苗期,確保接種的桑寄生生長發育的同時,將桑寄生生長對寄主影響降至最低,以保證桑寄生生長的同時,寄主保持旺盛長勢是桑寄生種苗繁育成功與否的技術關鍵。因此,要求接種寄主具備一定的個體大小外,接種桑寄生種子數量亦不能超越寄主桑苗的承受負荷,造成寄主在種苗階段產生明顯弱勢,而接種桑寄生種子數量過少也影響桑寄生種植早期產量。對接種桑寄生種子不同數量對寄主桑苗生長影響,以桑苗生長高度為觀察指標,選擇高度基本一致的桑苗為試驗對象,接種后6個月對不同種子粒數桑苗高度進行測量,并與沒接種任何桑寄生種子的桑苗進行比較,結果見表4。可見,單棵桑苗接種桑寄生種子數隨著粒數的增加,桑苗高度呈現下降趨勢,單棵寄主接種桑寄生種子3粒以內為宜,超過4粒對寄主生長將產生明顯影響。

表3 接種方法對桑寄生種子萌發的影響(n=30)

表4 接種不同數量的桑寄生種子對寄主桑苗生長的影響
環境因子中溫度、濕度是桑寄生大田育苗過程中對桑寄生種子萌發與成活率影響的敏感因子,特別是環境濕度,在秋季環境里氣候干燥,濕度較低。觀察采用塑料大棚調控溫、濕度與不加任何調控的自然狀態下的桑寄生種子萌發率與成活率狀況,大棚組溫度25~35℃、相對濕度85% ~90%,自然組溫度20~33℃、相對濕度75% ~85%,試驗設計兩組寄主各350株,接種桑寄生種子兩組各1 000粒,結果大棚內桑寄生種子萌發率為96%,種苗成活率為81%,而自然組桑寄生種子萌發率為68%,種苗成活率為60%。
近年來,對桑寄生種子的研究雖已取得了一系列研究成果,但很多方面的研究并不是很清楚。頑拗性種子是種子科學研究領域的重要課題,目前仍存在眾多尚未攻克的難題[32]。因此,未來的工作將圍繞以下幾個方面進行深入研究:桑寄生種子室溫保存最適含水量的研究;不同活力的桑寄生種子貯藏過程中活力變化規律;室溫貯藏、干燥器貯藏、冰箱貯藏過程中不同時期桑寄生種子活力變化規律;不同溫度貯藏過程中桑寄生種子萌芽率、呼吸率、電導率的變化規律;不同超干燥處理對桑寄生種子活力的影響;桑寄生種子超干燥處理及低溫保存技術研究。通過以上幾方面的系統研究,將揭示桑寄生種子容易失活的內在規律,進而擬訂桑寄生種子保存技術規程,為桑寄生優良種質及種源的保存提供技術支持,以保障桑寄生產業化發展所需的優良種質及種源,同時也為含有果膠的種子且不耐貯藏的一類藥材品種的種子研究提供經驗借鑒,為有效的種質資源保存提供理論指導,促進桑寄生種子資源的國際交流和引種技術研究。