铃兰生物技术与开发利用研究综述

李东林　崔亮亮

摘要：铃兰（Convallaria keiskei Miq.）是百合科铃兰属多年生宿根植物。本文综述铃兰的植物学、品种及资源分布、生物技术、繁殖栽培和开发利用等方面的研究进展，并对存在问题及前景进行展望，旨在为铃兰的深入研究和合理开发利用提供参考。

关键词：铃兰；生物技术；开发利用

中图分类号：Q-3 文献标识码：A 文章编号：1672-4437（2013）03-0027-04

铃兰（Convallaria keiskei Miq.）隶属百合科铃兰属多年生宿根草本植物，该属仅铃兰1种植物，又名君影草、香水花、铃铛花、山谷百合。喜阴凉环境，是值得开发的育种、药用与观赏植物。长期以来，当同族的其它花卉风靡全国的时候，铃兰植物在我国没有得到很好开发利用。为对铃兰珍贵花卉得以深入认知并开发利用，本文对铃兰的植物学、资源分布、生物技术、栽培繁殖及开发利用等国内外研究情况进行全面概述，并对存在问题及前景进行展望，旨在为铃兰的深入研究和合理开发利用提供参考。

1.铃兰植物学与生态学研究

1.1植物学特征

铃兰植物高10～20cm，根状茎细长，须根系白色、束状，根茎先端具有椭圆形的顶芽。叶片椭圆形或椭圆披针形，通常2枚（少数3枚），长7-20cm，宽3-8cm，顶端急尖，基部获窄而呈楔形，外被数枚膜质鳞片包围，叶柄长2-20cm，呈鞘状抱茎。花葶由根抽出，花茎10-20cm，总状花序下垂，偏向一侧，花数6～10朵，白色钟状，有芳香味，形状似铃，故名铃兰。浆果成熟时红色，球形，内育种子4-6枚。花期5-6月，果期7-9月。

1.2生态学习性

铃兰喜阴凉、湿润的环境，在排水良好、肥沃而富含腐殖质的弱酸性（pH5～7）土壤质地生长良好，瘠薄地长势较差。铃兰耐寒，忌炎热，夏季高温时，叶片枯黄进入体眠。根状茎露地越冬，春季萌发。生长在阳坡地带的铃兰要比阴坡地的早开花7-10天。海拔高度对铃兰的生长和分布影响不明显，在海拔330m和1490m都有成片分布。

2.品种及资源分布

铃兰植物主要分布于北温带地区，全世界该属植物有2种，一种分布于欧洲大部分地区，称欧铃兰（Convallarla majalis L.）；另一种分布于中国、日本、朝鲜等地，称铃兰（ConvaUaria keiskei Mig.）。孙启时利用植物显微镜鉴别和薄层层析方法对我国产铃兰与欧洲产铃兰进行了比较研究，指出两种铃兰有明显的区别，可划分为不同种。

我国铃兰分布较广，主产于东北、华北、西北、华东、华中地区。从铃兰的现有资源来看，东北地区分布数量较大，仅大、小兴安岭总蕴藏量就达21万t左右，吉林通化地区每年仅鲜花产量达1400t左右。铃兰资源贮备丰富，具有美好的开发前景和利用价值。

国外铃兰变种有：大花铃兰（var.fortunei Bailey），花和叶均大；粉红铃兰（yar roseaHort），花被上有粉红色条纹；重瓣铃兰（var.prolificans Wittm），花重瓣；花叶铃兰（var.variegata Hort），叶片上有黄色条纹；白边铃兰（var.albim a rginata）；白纹铃兰（var.albitriata）。主要应用于庭院栽植，地被、盆栽及切花等。

3.分子生物学技术

3.1组织培养技术

随着铃兰的开发利用，野生资源贮量渐趋减少，而铃兰自然繁殖较慢，利用组织培养快速繁殖则可充分发挥铃兰的经济效益和社会效益。Sumita和Sumitra Sen曾报道用铃兰无菌发芽的组织作为外植体进行培养。但是铃兰种子在自然情况下，当年秋播要经长时间低温时期才能发芽出苗。

有关铃兰的组织培养研究，国内研究报道较少。有试验以铃兰越冬芽的幼叶基部和幼嫩花梗为外植体进行培养，在MS培养基条件下，附加2，4-D 2.0mg/L和ZT0.2mg/L，可诱导幼叶基部产生愈伤组织，附加ZT2.0 mg/L和NAA0.2mg/L时，可使转接的愈伤组织分化出芽，附加2.4-D 1.0mg/L和KT0.2mg/L，可诱导花梗产生愈伤组织，附加6-BA2.0mg/L和KT0.5mg/L，可使转接的愈伤组织分化出芽。

铃兰组织培养可选择嫩叶、根茎等作为外植体，要从生长调节剂用量、培养时间、生长程度三方面考虑。带芽的根茎最佳诱导培养基：MS+BA0.2 mg/L+NAA（IBA）0.1mg/L；最佳增殖培养基：MS+BA0，2mg/L+NAA（IBA）0.1mg/L；最佳生根培养基为1/2MS+IBA0，1 mg/L。

3.2细胞学研究

3.2.1胚胎学研究 以常规石蜡切片程序制片研究铃兰大小孢子的发生、雌雄配子体的发育。结果表明，铃兰花药4室，药壁发育为单子叶型。胞质分裂为连续型，2细胞型花粉，子房3室，中轴胎座，胚珠倒生，双珠被，厚珠心。铃兰为珠孔受精，早期的胚胎发育类似于石竹型，这在百合科其它植物中的胚发育方式中均有过报道。核型胚乳，合点端具巨形胚乳核。有关该种的胚胎学研究也有其它报道。

3.2.2花粉形态与叶表皮特征研究马黎明等对铃兰族（广义）作了花粉（17种）扫描电镜观察和叶表皮（12种）的光学显微镜和扫描电镜观察。在狭义铃兰族的4个属，花粉全为远极单槽，舟状。外壁为致密的细穿孔纹饰，穿孔的大小不规则。叶上表皮细胞较规则，气孔少。叶下表皮细胞极不规则，气孔器为无规则型，共用副卫细胞的现象普遍。叶表面扫描结果表明，气孔稍凹陷或与表皮细胞在同一平面，气孔空隙明显具一层蜡质。叶片上表面角质层为细鳞片状。

3.2.3染色体核型分析 植物染色体的数目、形态等是最稳定的细胞学特征之一，植物不同种间染色体的核型、数目、类型、体积等差别较大，是判断该种系统演化位置以及种问亲缘关系的重要依据。采用Levan，Kuo等染色体核型分析方法，对铃兰体细胞染色体计数，并对其核型进行分析，结果表明：铃兰的染色体较大，没有B染色体，中部着丝点染色体较多，核型为“3B”型，是较不对称的，属于进化的核型类型。

3.3提取工艺技术

目前，提取铃兰香料的技术逐渐成熟。以石油醚为溶剂，通过溶剂萃取法，可使铃兰浸膏的提取率达到0.4-0.6%，制备铃兰精油是在浸膏基础上进行，铃兰精油提取率已达0.35～0.45%，提取率已达鲜花芳香油含量的90%以上。

有研究采用正交试验法提取铃兰中总黄酮工艺。考察乙醇含量、提取时间、提取次数以及料液比等5个因素对铃兰总黄酮含量的影响，确立了铃兰总黄酮最佳提取条件为：70%的乙醇，提取时间为0.5h，提取次数为3次，料液比为1：15。

铃兰醛又名百合醛，化学名称为a-甲基-对-叔丁基苯丙醛。有研究者提出了香料铃兰醛的合成方法和适合工业化合成路线。当前工业化生产铃兰醛主要采用取代苯甲醛同丙醛缩合法、芳烃同取代丙烯醛反应法和对-叔丁基苯丙酮法。但各合成方法都存在缺点，适合工业化生产的合成工艺及路线有待深入研究。

4.园艺学研究

4.1引种驯化

杨义波曾进行长白山地区铃兰引种试验，对铃兰进行了成活率观测和生态适应性评价。试验引种过程中铃兰生长状况评价包括叶色、花色、生长势、病虫害情况，试验结果显示，铃兰及其它28种野生宿根花卉引种试验中，引种生态适应性表现良好，平均成活率为80%以上，生长发育良好，具有很好的应用价值。特别在适当遮阴条件下作自然式栽植，或与低矮的灌木协调栽植效果更好。

4.2繁殖栽培技术

4.2.1繁殖方法 铃兰主要用分割根状茎繁殖。分株在春、秋季进行，将带芽根状茎切段，每段至少保留1个芽，分段的根茎切口用草木灰或硫磺涂抹以防腐烂，精心养护即成活。亦可将根基部生出的萌蘖割下来进行分栽，秋季分割根状茎不影响第2年开花，春季分割根状茎则当年不开花，母株每3-4年分株1次。铃兰用种子繁殖出苗率低。秋季从红熟的浆果中洗出种子，直接播种在苗床或花盆中，次年春天即可发芽。但幼苗生长缓慢，需3-4年才能开花，一般不用播种法繁殖。

4.2.2栽培技术 铃兰可以露地栽培，也可用于盆栽和促成栽培。铃兰栽植要求土壤肥沃、疏松、保肥、保水即可。土壤腐殖质丰富为最好，干旱和瘠薄的土壤不宜栽培。栽培时深耕20-30cm，并施入充分腐熟的有机肥。春季或秋季将带芽苞的根状茎，分成若干小段作种芽，按行株距20em×7cm左右，深5～7cm，将根横放在苗床中。幼苗出土后加强田间管理，根据长势酌情追肥，促其分株增殖。开花前要保证足够的散射光，同时追施腐熟有机肥，促进开花。花茎抽出后停止施肥。花枯萎时再追肥1～2次，使根茎生长旺盛，进入休眠前追肥1次。生长季节始终保持土壤湿润，并及时中耕除草。高温时期叶片变黄进入休眠，应控制水分以防根茎腐烂。低温季节要浇足防寒水，并加以防寒保护措施。

5.开发利用价值

5.1观赏价值

铃兰花形优美，浆果成熟时圆润红亮，叶片挺实而柔滑，是较好的观花、观叶、赏果植物。可应用于林下及林缘、室内盆栽或庭院自然式栽植，能产生挥发性香气物质。亦可摘叶插瓶或制作花篮、花束用。用铃兰点缀草坪、布置花境，格调格外鲜明，园林气氛更加浓都。瑞典和芬兰的国花均为铃兰。

5.2香料价值

铃兰花含挥发油及苯甲酸等芳香化合物，可制高级香水，为名贵的香料植物。于5-6月花刚开放时采收，鲜用或低温烘干，经过浸提浓缩，溶解过滤得到净油。净油用途很广，是各种食品及日用化学用品的一种高级香料，在国际上被列为上等名贵香料。

5.3药用价值

铃兰全草可入药，性温味甘苦，茎叶中含铃兰毒甙，有强心利尿功能，目前国外已研制出铃兰毒甙速效强心剂，价格昂贵。同时铃兰叶及花中还含有多种黄酮类物质，对冠心病等疾病有疗效，特别是强心效果明显，但用时遵医嘱，勿过量。铃兰作药用时，可在夏秋季采挖晒干备用。

6.展望

国内外研究者对铃兰进行一系列相关研究，但长期以来，铃兰植物的系统深入研究和应用，尤其是品种选育、繁殖体系、现代生物技术和大规模开发利用研究并未取得显著进展，对铃兰的重要观赏、药用价值及标准化栽培技术研究也是今后的研究重点之一。随着铃兰资源的日趋减少，有必要加强铃兰相关研究工作，提高铃兰植物资源的合理开发和高效利用。