箭根薯的保育研究進展△

劉寒，李林軒，2，范沾濤，梁瑩，2，韋范，2，胡營，2，韋坤華，2，*

1.廣西藥用植物園 廣西藥用資源保護與遺傳改良重點實驗室，廣西 南寧 530023；

2.廣西藥用植物園 廣西壯族自治區中藥資源智慧創制工程研究中心，廣西 南寧 530023；

3.中國藥科大學 江蘇省中藥評價與轉化重點實驗室，江蘇 南京 211198

箭根薯Tacca chantrieriAndre又名蒟蒻薯、大葉屈頭雞、老虎須、老虎湯、老虎花、山大黃[1]，為蒟蒻薯科蒟蒻薯屬植物的干燥塊狀根莖[2]。箭根薯下垂紫黑色小苞片宛若虎須，整個花序狀似虎面，故又名“老虎須”[2-3]；其根莖可清熱解毒、消炎止痛，臨床常用于治療肝炎、高血壓、胃痛、燒燙傷和刀傷等[3-4]。由于市場需求較大，導致其野生資源過度開采，蘊藏量斷崖式下跌；箭根薯的種子在自然條件中的萌發率較低，難以分株繁殖，所以種苗數量限制了栽培規模[3]。目前，箭根薯的相關研究較少，導致其產業發展受限。為了促進其產業發展同時為了更好地保護利用箭根薯，急需深化開展箭根薯的相關研究，了解箭根薯資源現狀、掌握箭根薯生長發育規律、推動箭根薯的遷地保育和回歸保育，從而實現箭根薯資源的可持續利用。

1 資源現狀

箭根薯分布于我國熱帶至中亞熱帶南緣廣東、廣西、云南和西藏的墨脫等地，在南亞、東南亞的印度、越南、泰國等地也有分布[5]。目前，箭根薯生境受到人為破壞，其自身因素（如種子萌發條件嚴苛，對光照、水分和熱量要求較多，果實極易被鼠蟻等動物啃食）也嚴重制約種群自然更新。此外，因其綜合價值較高導致人們無節制利用資源。箭根薯已被國家認定為三級保護植物，列入漸危品種[1,6]。

2 遷地保育

2.1 引種馴化

高福洪等[7]通過低溫對老虎須的傷害試驗研究，發現箭根薯在-1 ℃的環境中會被凍死，在18 ℃的環境中，雖然箭根薯出現受害現象，但并沒有死亡，只有部分葉片受損，但后期生長過程中有一定幾率恢復。因此，在引種馴化時應注意低溫保護，避免植株凍傷。1960—1969 年西雙版納植物園首次對箭根薯進行了引種和馴化栽培和保存[6]。有學者對采自我國西南、華南部分地區和泰國清邁的多個箭根薯居群進行簡單重復序列間擴增相關研究，發現其主要傳媒模式為自花授粉（因其居群間高水平的遺傳分化和居群內較低的遺傳多樣性特點），箭根薯在生殖繁殖過程中可以自主授粉，無需借助動物傳粉[6-8]。箭根薯遺傳變異主要存在于居群之間，推斷產生原因為其自交繁殖方式，因此對其進行保育時應引種多個居群[6,9-10]。箭根薯馴化需根據箭根薯生物學特點及適宜生境來營造馴化條件，調查箭根薯資源分布區，分析其適宜分布區的氣象因子，獲得適宜生長環境、氣候及區域等因素，再根據其生物學特點，從而營造出箭根薯馴化的適宜生境[11]。

2.2 種苗繁育

箭根薯的繁育方式通常有3 種，分別為組織培養繁殖、種子繁殖和分株繁殖[11-12]。

2.2.1組織培養繁殖 組織培養技術指通過植物離體的組織器官培養得到組培苗，組培苗經過適當的煉苗過程后，可以移栽至野外進行繁育。組織培養技術已經成為珍稀瀕危藥用植物保育的一種有效途徑。箭根薯的葉片、莖尖、種子、花器官等外植體均可作為組織培養的起始材料。

研究人員以箭根薯野生種為材料，采用不同激素組合對不同部位起始材料（根莖、葉片、葉柄）進行誘導，結果顯示，葉片和葉柄均能誘導出愈傷組織，葉柄效果最好；篩選出了愈傷組織誘導、不定芽誘導分化、生根誘導的最佳培養基的配比，其中誘導率、分化率和生根率分別為100%、90%和100%[6,12-13]。調整接種密度可以使愈傷組織的芽分化率提高到66.67%；適宜的萘乙酸（NAA）濃度可將葉片愈傷組織誘導根分化率提高至66.67%，接種密度為3 塊/瓶時，葉片愈傷組織誘導芽分化率為88%；1/2MS+0.50 mg·L-1NAA 培養基可使分化芽的生根率達到100%，其中箭根薯的根分化數為5.73 條/株[6,14]。白艷榮等[15]發現，2%次氯酸鈉2 mL 和0.1%氯化汞8 mL 組成的消毒液對箭根薯種子消毒滅菌效果最好；溫度條件的改變對其種子萌發率無顯著影響，基質中草炭和珍珠巖配比為1∶1 時移植煉苗較好。花作為種子植物的有性繁殖器官，也可以用來作為植物組織培養的材料，進行植物繁殖。

2.2.2種子繁殖 箭根薯種子種皮致密，結構緊密，透水和透氣性較差，播種時將箭根薯種子均勻撒播于育苗基質上即可[6]。研究人員發現，箭根薯種子萌發具有需光性；萌發溫度為25～30 ℃伴隨周期性光照時種子發芽率較高；土壤含水量60%～70%最佳；種子在-18～4 ℃下貯藏半年，其發芽率較新鮮種子無顯著差異，貯藏半年以上，其發芽率下降明顯[16-20]。用水浸泡可軟化種皮加上適宜的處理時間對箭根薯種子萌發有顯著影響，其種子具輕度休眠習性，休眠時間約為1年[13]。在對箭根薯種子研究中發現，種子采集地和采收時間對箭根薯種子發芽率影響顯著，采自西雙版納熱帶植物園陰生植物區的箭根薯種子發芽率為12%，采于思茅的種子發芽率高達90%以上[6,16]，故使用種子進行繁殖時，需考慮溫度、光照、水分、種源及采集時間等因素對種子發芽率的影響。

2.2.3分株繁殖 分株繁殖過程中，需要保證箭根薯水分充足，但冬季應減少澆水。但這一繁殖方式的繁殖系數低，難以滿足箭根薯大量繁殖的需要。

2.3 種質資源保存

箭根薯的種質資源保存方式包括：活體植株保存、種子保存及離體保存。其種子適宜保存在干燥低溫環境下[6,17]；其組培苗宜存放在15 ℃下，需要半年繼代1 次，延長繼代的時間間隔的方法主要有加入生長抑制劑和降低保存溫度[18]。

3 回歸保育

當前珍稀瀕危藥用植物主要有就地保護、近地保護、遷地保護和植物回歸的保護策略，對于箭根薯的回歸保育，需要綜合考慮箭根薯的生物學特性、生長環境特征及回歸野外后的管理和監控等因素，從而制定適宜的回歸保育方案[11,19-21]。

3.1 回歸保育的類型

藥用植物回歸包含增強回歸、回歸引種、異地回歸、重建回歸[11,19-21]。目前，箭根薯主要分布于廣東、廣西、云南等地，生于水邊或雨林陰濕處[22]。其野生資源越來越少，為擴大箭根薯的分布區域、增加箭根薯自然馴化的地理分布多樣性，可以從重建回歸、異地回歸和回歸引種這3 種保育類型著手。考慮到箭根薯資源現狀及保育回歸的資本投入，對于主要歷史分布區的箭根薯種質資源只需要限制濫采亂挖現象，保證現有資源正常更新和繁殖即可，至于增強回歸則意義不是很大[11,21-22]。

3.2 回歸保育的適宜區域

綜合考慮物種回歸地各因素對物種的影響。物種回歸地應能基本滿足回歸物種生存所必要的各項基本條件，包括氣候、土壤、生態學、生物學等各方面因素；同時要排除導致回歸物種致瀕的主要因素或使其主要致瀕因素可控，只有滿足這些條件，才可進行物種回歸。根據箭根薯生長習性可以選擇廣東、廣西及云南等地的熱帶雨林、山谷陰濕處等地作為箭根薯的回歸保育區域。但為了后期便于管理和監控，確保箭根薯回歸保育能夠順利進行，最好選擇自然保護區、森林公園及國有林場等區域作為箭根薯回歸保育的地點[21,23]。

3.3 回歸保育實踐

3.3.1育苗 因回歸引種用到的種苗數量大，箭根薯適宜通過種子繁殖或組織培養的方式繁殖種苗。

3.3.2種植 箭根薯幼苗長出4～5 片葉后進行移栽，種植時間不被季節限制。但其根系需要較為透氣的土壤環境，所以可在土中混入加腐質土、甘蔗渣和有機肥等以增加透氣性、改良土壤營養狀況，種植前要施足底肥，壟墑種植，種植后提供足夠的水[6,13,24]。

3.3.3后期管理 移栽15 d后可施肥。因為4—11月均為其花果期，所以在花果期開始至4 月份施有機肥，以后每月分別交錯施加尿素水肥和復合肥水肥至9 月，次月松土并施加施有機肥。若冬季缺水干燥應保持基質濕潤；若出現螺螄和蝸牛啃食植株，需適量使用蟲劑防治，在冬節易感褐斑病，此時可用農用殺菌[6,13,24]。

4 展望

目前，由于生態環境的破壞及人們對藥用植物的濫采亂挖，藥用植物資源遭到嚴重破壞，藥用植物的生存和開發受到極大威脅。藥用植物保育學以保護生物學為基礎，研究藥用植物物種喪失和藥效變化的機制，探索生物多樣性保護與藥效形成的原理和方法，制定保育策略，實現資源可持續利用的一門新興學科[11,21,23-27]。開展珍稀瀕危藥用植物的保育研究，需要綜合分析其社會、經濟、生態等問題，構建藥用植物的保護回歸與自然生態、人類社會的關聯性，以通過保育措施得到良好的社會、生態和經濟效益[20-21,26-29]。本文在箭根薯藥材資源研究現狀的基礎上，結合其生長特性、繁育特性、原生境特點及瀕危因素進而制定了箭根薯回歸保育的方法，旨在為箭根薯制定生態種植和回歸保育實踐策略，并為其他珍稀瀕危藥用植物保育研究及實踐提供理論依據。在對藥用植物進行保護與開發的實踐中，需將遷地保育與回歸保育等方法整合起來，充分利用生物技術、生態技術、工程技術集成，為珍稀瀕危藥用植物筑起一道安全的保護屏障，從而使珍稀瀕危藥用植物資源得到有效保護與開發，更好地推動中醫藥行業的健康發展[29]。