珍珠梅屬植物研究進展

張勝利，代金玲

(內蒙古農業大學林學院，內蒙古 呼和浩特 010019)

珍珠梅屬(Sorbaria)植物為薔薇科(Rosaceae)繡線菊亞科(Spiraeoideae Agardh)落葉灌木。原產亞洲北部，分布于蘇聯、朝鮮、日本、蒙古、中國等。東北、華北至西南各省區均有分布。本文綜述了珍珠梅屬植物近年在國內外各學科領域的研究進展，并分別從珍珠梅屬植物的園林應用、化學成分及藥理活性和育種技術等幾個方面進行闡述，希望為該屬植物資源的開發利用提供參考。

1 園林應用

觀賞花木珍珠梅因白色花蕾圓潤形如珍珠而得名，由于精巧的花型，獨特的花枝形態，劉嶧[1]把珍珠梅作為壓花材料，對花材染色和保色效果進行了研究。珍珠梅的枝條向外展開，樹形優美；華麗的單數羽狀復葉互生，枝干頂生大型復總狀圓錐花序，滿株覆花，絢麗壯觀，近看花型精致小巧，美麗清雅?；ㄖx后剪除花序又能生出新花枝，二次花序更為繁密，花期可延至六七月間，其觀賞價值在夏季少花的北方尤顯突出。珍珠梅耐陰、耐寒，適應性好，不易發生病蟲害，適宜各類園林綠地種植，可孤植、片植，也可與其他花木配植成叢，叢植于庭前、路邊效果更佳，或作公路綠化帶的基礎栽植及綠籬應用。

珍珠梅不僅是優良的觀花灌木，同時對多種有害細菌具有殺滅或抑制作用。據中國林科院林研所試驗[2]：華北珍珠梅(S.kirilowii)與其他40個所試樹種相比，不僅對金黃葡萄球菌、綠膿桿菌、結核桿菌等殺菌作用明顯，且效果穩定，殺菌素主要存在于地上器官的揮發性物質中，葉片殺菌物質作用最大，嫩枝次之，花最小。不同季節殺菌作用都較強，但其殺菌作用存在季節差異。另有鄭華[3]對珍珠梅揮發成分中的刺激性、毒害性物質進行評價，并結合人體腦波測試實驗，得出了珍珠梅的綠色嗅覺質量不利于產生愉悅松弛情緒的結論，建議園林應用中應控制其種植數量和密度。這兩項研究都提到了珍珠梅對空氣質量的影響，有必要進一步研究論證。

2 化學成分及藥理活性研究

珍珠梅屬植物的化學成分分離、提純工藝和鑒定、藥理活性的研究近年比較多。目前國內外對該屬植物的研究主要藥用植物珍珠梅、星毛珍珠梅(S.sorbifoliavar.stellipila)、高叢珍珠梅等。珍珠梅屬植物莖、枝、葉均可入藥，活血化瘀，消腫止痛。少數文獻中提及果穗和花亦可入藥。

Dae Keun Kim等[4]分離出2種新的細胞毒性化合物cucurbitacin D 和 cucurbitacin F，在闡明其化學結構基礎上，首次提出其藥理活性——對離體培養的部分人類癌細胞系具有細胞毒性。李孝棟[5]從東北珍珠梅中首次分離出5, 7-二羥基-2-甲基色原酮、5,7-二羥基-8-甲氧基黃酮、5,7,3,4-四羥基-3-甲氧基黃酮、原兒茶酸、苯甲酸、對羥基苯甲酸、大黃素、胡蘿卜苷等8種化合物；2006全紅梅[6]從珍珠梅中首次分離出蘆丁、槲皮素；王健[7]2016從高叢珍珠梅中首次分離出羽扇豆醇、30-羥基羽扇豆醇、熊果酸、委陵菜酸、它喬糖苷、2，6-二甲氧基-對苯二酚-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。研究顯示珍珠梅屬植物化學成分以黃酮類化合物為主[8-11]。關麗萍[12]、張樂華[13]對黃酮類物質蘆丁、槲皮素進行含量測定。

國內對珍珠梅提取物藥理活性研究的主要機構為吉林延邊大學、延邊大學附屬醫院等。吉林延邊大學科研團隊對珍珠梅乙酸乙酯提取物的藥理活性進行了深入研究[14-23]，測定了由二甲基亞硝胺和二乙基亞硝酸等化學致癌的大鼠在給藥后的一系列指標變化，包括血清一氧化氮和一氧化氮酶含量、抗氧化活力、慢性肝損傷相關指標等，在此基礎上提出珍珠梅活性成分抗氧化、抗衰老，對肝癌前病變具有抑制作用；并研究其抑制S180荷瘤小鼠腫瘤血管生成的分子機理。

單體化合物TTFl(5,2',4-三羥基-6,7,5'-三甲氧基黃酮)是黃酮類化合物中的重要活性成分，李妍[24]探討了緩釋TTFl固體脂質納米粒的制備工藝。李光星[25]研究顯示TTFl對人肝癌HepG-2細胞增殖有抑制作用。在此基礎上，幺雨含[26]、肖斌[27]、劉延詳[28]等進一步研究了珍珠梅黃酮納米粒(TTFl-NP)的抑癌分子機理：通過抑制 STAT3 (signal transducer and activator of transcription 3)的活化進而抑制基質金屬蛋白酶家族(MMPs)成員MMP2和MMP9蛋白表達，最終起到抑制人肝癌細胞HepG-2侵襲和轉移的作用。Xiao B[29]研究TTFl-NP誘導內質網應激途徑介導凋亡，并抑制離體和體內人類肝癌細胞的生長。QU GW[30]對珍珠梅莖成分提取，發現6種新的氰糖苷，研究顯示這些化合物對LPS(lipopolysaccharide)誘導巨噬細胞RAW264.7產生氧化氮具有中度抑制效應。邵葵陽[31]研究了TTFl-NP抑制脂多糖誘發肝癌細胞HepG2的炎性作用，推測其作用機制與AKT/mTOR信號通路有關。馮海一[32]研究也顯示TTFl-NP通過抑制該信號通路誘導肝癌細胞SMMC-7721凋亡。以上研究對黃酮納米粒TTFl-NP的藥理作用進行了深入探討。

3 育種學研究

3.1 種質資源

珍珠梅屬植物包括高叢珍珠梅(原變種)(S.arboreavar.arborea)、高叢珍珠梅光葉變種(S.arboreavar.glabrata)、高叢珍珠梅毛葉變種(S.arboreavar.subtomentosa)、珍珠梅(原變種)(S.sorbifoliavar.sorbifolia)、珍珠梅星毛變種(S.sorbifoliavar.stellipila)和華北珍珠梅(S.kirilowii)等9種，有文獻記載密脈珍珠梅(S.assurgens)與珍珠梅星毛變種近緣，區別在于雄蕊少(20)，小葉片具25對以上側脈，但文獻未指出與華北珍珠梅的差別。Knud Rahn[33]對本屬植物進行調查，根據植物分類學依據，將其修正為4個種，并提出3個種(S.grandiflora、S.sorbifolia、S.kirilowii)內的星毛變異不具有分類學重要性，同時在調查中發現人工培育的雜交種(S.sorbifolia×S.grandiflora和S.sorbifolia×S.kirilowii)。

3.2 育種技術

部分文獻研究了珍珠梅的引種工作：安永鵬[34]在寧夏涇源縣引種六盤山野生珍珠梅，營造華北落葉松(Larixprincipis-rupprechtiiMayr)與珍珠梅的針闊帶狀混交林，引種珍珠梅生長良好，耐干旱，抗病蟲鼠害強，抵御自然災害能力強；麥秀蘭[35]研究了寧夏地區珍珠梅的引種，從山區引種到平原地區地銀川，年降雨量、相對濕度等與六盤山有明顯差異，植物生長發育受影響，通過合理馴化措施改善其生長和適應性引種成功。以上兩項工作中引種地和原產地距離比較近，引種難度相對較小。

珍珠梅可以進行有性繁殖和無性繁殖，實踐中以播種育苗和扦插育苗為主，也可壓條和分株繁殖。部分文獻中開展了珍珠梅組織培養技術研究。由于種子萌發周期短、出苗整齊，生產中常采用種子繁殖。宋紅[36]采取70 ℃高溫處理珍珠梅種子，發芽率比對照提高30. 5%。胡喜梅[37]研究顯示混沙播種方式與播后覆沙、直接播種有顯著性差異，采用遮陰措施在20 d時達到出苗盛期，比未遮陰措施的出苗量提高44.7 %。以上對珍珠梅種子萌發和保藏條件的討論為生產實踐中珍珠梅實生苗育苗提供了理論依據。未見提高種子產量諸如營建種子園等的相關文獻。

珍珠梅萌蘗性強，易生根，可扦插，也可分株、壓條繁殖。石進朝[38]指出珍珠梅枝條扦插全年各時間段均可，具有愈傷組織生根、側芽基部分生組織生根兩種類型。高晉東[39]用ABT生根粉1號浸泡，混合基質為河砂+林土，全光照噴霧管理，扦插生根率可達87%以上。營建珍珠梅組培快繁技術體系不僅可加速培育優質苗木，還可為建立遺傳轉化體系、培育珍珠梅優良品種等研究搭建技術平臺。馬生軍等[40]以珍珠梅腋芽莖段為外植體，用0.1%HgCl2溶液加入Tween-20滅菌處理，篩選初代培養基MS+6-BA 0.6 mg·L-1，繼代培養基MS+6-BA 0.6 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1和生根培養基1/4MS+IBA 0.2 mg·L-1+IAA0.2 mg·L-1。陳偉[40]首次以華北珍珠梅帶芽莖段為外植體，篩選出適宜華北珍珠梅的初代、增殖和生根培養基配方。兩篇論文都未涉及生根植株的煉苗和移栽環節，這些也是珍珠梅組培快繁技術體系的一項重要內容。

4 研究展望

綜上國內外對珍珠梅各個方面的研究情況，提出未來研究工作的重點和發展方向：

4.1 加強對野生珍珠梅資源的收集，尤其是收集種內不同層次的變異材料，注意特殊材料的收集。開展引種馴化研究，營建異地保存的植物資源圃，方便后期開展該屬植物生物學特性、遺傳基礎等方面的研究工作。全面開發珍珠梅屬植物資源，周楊[42,43]研究了珍珠梅果醋和果酒釀制的最佳發酵參數，為珍珠梅的食品應用開辟一條新路。據記載一株3年生的珍珠梅，側根就有68條，根長45～65 cm，最長可達120 cm，發達的根系可充分發揮水土保持、涵養水源的作用，選育適應性好的珍珠梅良種，為我國西部廣大地區的生態建設服務。

4.2 目前珍珠梅品種單一，花色只有白色。所以在珍珠梅的育種方面有較為廣闊的研究空間，尤其是花色育種方面，如培育黃色或間色品種，除此以外還有花期育種、株型及特殊用途的品種培育。根據區域特點，確定適宜育種目標，以引種、選擇育種和雜交等常規育種技術為主，必要時可結合輻射誘變、基因工程育種等方法，制定相應育種策略，培育出多樣珍珠梅品種，營造出更好的觀賞效果。良種繁育工作也要跟上，才能更好更快地推廣新品種。珍珠梅扦插、分株、壓條已在生產實踐中應用，組織培養技術還很不成熟，未見珍珠梅種子生產的相關報道，只有種子育苗技術的研究。今后應加強對珍珠梅授粉、受精，種子發育過程的基礎生物學研究，為后期開展雜交育種提供理論依據。

4.3 目前只有為數不多的研究機構開展了珍珠梅藥理活性研究，以黃酮類成分的抑癌作用機制研究為主，在今后工作中應更多了解其藥理毒性，使相關中醫中藥產品盡早推向市場。珍珠梅的化學成分開發也停留在淺層階段，對其抑菌的作用成分和作用機理研究缺乏，可考慮在此基礎上深入研究，開發植物源農藥產品。