雷公藤栽培技术研究进展
2020-01-19易鹊梁忠厚李有清胡春梅
易鹊, 梁忠厚, 李有清, 胡春梅
(湖南环境生物职业技术学院,a.医药技术学院;b.园林学院,湖南 衡阳 421005)
雷公藤为卫矛科雷公藤(TripterygiumwilfordiiHook.F.)的根的木质部[1].《中药大辞典》记载雷公藤根、花、叶均可入药[2];《全国中草药汇编》记载雷公藤根、花、果实及叶均可入药[3].现代入药多使用雷公藤的去二层皮的根木质部.我国主要有三种雷公藤属植物,除雷公藤(TripterygiumwilfordiiHook.F.)外,还有产于长江流域及西南的昆明山海棠(Tripterygiumhypoglaucum(Levl.)Hutch)和主产于东北和日本的东北雷公藤(TripterygiumregeliiSpragus et Takeda).临床中有将昆明山海棠和东北雷公藤混用作雷公藤[4].传统中医药认为雷公藤有大毒,但能祛风除湿,通络止痛,活血消肿,杀虫解毒,用于风湿顽痹及疔疮肿毒,腰带疮,麻风,顽痹.近年来,随着雷公藤临床应用不断开发,野生资源急剧耗损,人工栽培成为必然.本文就雷公藤栽培技术进行综述,以期对雷公藤培育和进一步研究与开发提供依据.
1 生长习性
雷公藤多在海拔300 m~500 m之间丘陵地或山地生长,路旁灌丛中、空旷地中,抗寒力较强,但怕霜,霜害可引起幼苗顶端和新梢冻伤.雷公藤适合生长于pH为5~6、排水良好、微酸性的类泥沙或红壤[5].
2 种质资源
斯金平等[6]采用访问、实地调查和查阅有关文献资料等方法研究发现,雷公藤在长江中下游地区例如浙江、安徽、湖南、福建、湖北、江西、安徽及台湾等省均有分布.近年来随着雷公藤野生资源利用过度,各雷公藤主要产地均出现雷公藤野生资源减少甚至消失现象,例如曾经是黄石制药厂原料主要采购地的湖北通城,现在连采样都困难;以前盛产雷公藤的福建、浙江、江西、湖北等,野生资源也面临枯竭或减少现象.刘超等[4]在湖北通城、湖南岳阳、福建泰宁、浙江新昌、江西萍乡等全国13个采集地采样雷公藤和昆明山海棠样品,使用GPS定位仪、地质罗盘、照度计等记录雷公藤属植物生长环境,并以问卷形式调查雷公藤属植物种植现状,发现雷公藤野生资源人为干扰严重,资源急剧萎缩.福建泰宁、浙江新昌地区野生雷公藤破坏严重;浙江兰溪由于交通不便,资源保护相对较好;湖北通城、湖南岳阳今年来随着市场开发,野生资源开发过度、破坏严重;江西萍乡由于常出现居民服用雷公藤嫩芽自杀现象而引起当地百姓反感,所以野生资源破坏也较严重.
3 育苗技术
雷公藤的常用繁殖方法有扦插繁殖、野生驯化、种子育苗、组织培养等,目前大面积雷公藤栽培主要以扦插繁殖为主,小范围则可以采用野生驯化,但是随着雷公藤野生资源开发过度,野生驯化适应范围减小,一般用于新品种开发;而雷公藤种子较难采集到,并且种子发芽率较低,苗木生长慢等因素,使得种子育苗较少被种植者采用;组织培养往往对设施设备要求较高,适用于小规模实验研究.
3.1 扦插繁殖
扦插繁殖即取植株营养器官的某一部分,将其插入湿润疏松的细沙或土壤中,利用其再生能力,使之生根抽枝,繁育成新植株的方法.江锦红[7]分别以不同穗龄、不同粗度、不同长度、不同基质、不同生根素处理、不同入土深度进行育苗试验,然后对雷公藤扦插成活率和生长情况进行对比后发现,以2年生或多年生木质化穗条长10 cm,粗度0.5 cm以上,入土深度6 cm~8 cm的壤土中扦插,生根率达85%以上,当年苗高40 cm,产苗量30万株/hm2,当年可出圃上山栽植.张水生[8]从福建福州、江西萍乡、湖南常德、浙江丽水等10个不同种源地采集二年生健壮枝条在福建建阳进行扦插育苗试验,经过9个月苗木生长(2013年3月18日~12月10日),调查收获苗木质量(苗木成活率、苗高、地径、叶片数)后发现,福建福州扦插存活率最高(79.4%),湖南湘潭最低(49.4%),可能是由于母树原本生长地理环境与试验环境差异所致;江西萍乡扦插苗最高,湖南常德、湘潭最低;福建三明的苗木平均地径粗度最大(6.3 mm),福建福州最低(4.0 mm);福建龙岩主叶痕数最多,浙江衡州最少;结果提示选择优良雷公藤苗木造林时应综合考虑地理环境上的差异.许元科等[9]对景宁县雷公藤苗圃中1年生枝条进行扦插试验,发现下端剪切位置不同(芽下和节间任意位置)对雷公藤扦插存活率等有影响,其中芽下切口扦插比节间任意位置扦插存活率更高,并且芽下扦插雷公藤苗木质量较好.陈起阳[10]在福建泰宁县芦下村将2年生雷公藤盆栽扦插苗移栽入盆后,研究对照、轻度干旱、中度干旱和严重干旱四个水分梯度下对苗木生长影响,其中80%土壤含水量下生长最好,叶面积、叶片厚度、比叶鲜重和叶绿素含量均较高;而20%土壤含水量最差;此外,随着光合有效辐射增加,四个水分梯度下雷公藤净光合速率和蒸腾速率均呈先增大后减小趋势,光合有效辐射强度(Par)600 umol/(m2·s)是转折点.黄宝祥等[11]采用雷公藤枝条作材料进行扦插育苗试验,试验设计5个扦插时间点:2012年11月20日、12月15日、2013年1月15日、2月10日、3月25日,观察扦插苗生长,结果表明,最佳扦插时间为12月前后,成活率超过98%,在2月~3月移栽扦插苗,成活率达100%.
3.2 种子繁殖
多在秋季(9月~11月)雷公藤种子成熟时适时采收.种子采收后及时晒干并密封,防虫蛀.秋季深翻地后,次年春季播种.由于种子发芽率低,种子繁殖生产中采用较少.刘三波等[12]测试雷公藤果皮、播种深度、播种土壤基质和浸泡时间对雷公藤种子发芽率的影响,发现雷公藤果皮阻碍其正常发芽,去除果皮雷公藤种子60 d发芽率达31.6%,而未去除果皮雷公藤种子均未发芽;播种深度不宜过深或过浅,深度3 cm、播种60 d后,发芽率达37.4%±3.7%;黏性土、沙性土、中性壤土、营养土四种土壤育种,60 d后发芽率最高为营养土(44.4%±4.0%);播种前分别对种子浸泡4 h、8 h、12 h、24 h,发现浸泡时间较长(24 h)时发芽率最高(36.0%±3.2%).此外,浸泡种子时可加入适量多菌灵或百菌清,预防病虫害发生.
3.3 野生驯化
野生驯化是就是挖取野生的植株移植进行人工驯化,挖苗时间为每年的11月至次年的2月,挖苗时应带根,根长1 cm以上,根径4 cm以上,挖回后立即集中假植并浇水,待春季移至山上种植.沈宇峰等[13]详细介绍了浙江省中药研究所驯化出的新品种雷公藤浙藤1号的特征特性及繁育技术,包括育苗技术、苗期管理、移栽定植、田间管理、收获与初加工、病虫害防治等多个方面内容.
3.4 组织培养
组织培养从雷公藤分离出符合需要的组织、器官或细胞等,通过无菌操作,在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或其他雷公藤次生代谢产物的方法.李琰等[14]使用雷公藤根系愈伤组织进一步建立的悬浮细胞,再经继代培养诱导驯化的不定根作为供试材料,无机盐浓度较高适合培养物生长,例如1.7倍NT培养基的氮含量;9∶1的NO3-/NH4+;2倍NT培养基的PO43-浓度、K+浓度、Ca2+浓度、Mg2+浓度;无机盐浓度较低适合次生代谢产物例如雷公藤甲素的形成,例如NT培养基中原有的Mg2+浓度、总氮浓度及其比例,1.7倍的PO43-浓度,1.3倍的K+浓度,2/3的Ca2+浓度,1/3的Fe2+浓度.陈凌艳等[15]经试验研究发现,外植体(雷公藤带芽幼嫩茎段)经75%酒精浸泡30 s后,再用无菌水冲洗3遍,然后用0.1%升汞溶液浸泡5 min,无菌水冲洗5遍的消毒效果最好;MS+0.05 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA为最佳诱导培养基;1/2 MS+2.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L NAA+25 g/L蔗糖为最佳继代增殖培养基;1/2 MS+2.0 mg/L IBA+0.5 g/L AC培养基为最佳生根培养基.黄淑燕等[16]发现,在光照条件下丙酮酸钠3.0 mg/L及在黑暗条件下乙酸钠1.0 mg/L培养可获得最大的不定根量,在光照条件下赖氨酸1.0 mg/L及在黑暗条件下L-酪氨酸1.0 mg/L培养可获得较高含量雷公藤甲素.李键等[17]发现雷公藤无病虫害的绿色嫩叶是组织培养最佳外植体;70%的酒精浸泡30 s、10%的NaClO中消毒15 min为最佳消毒方法,经对比,该方法污染率最低(21.08%)、苗存活率最高(65.66%).姜良珍等[18]建立一种基于空气生根的茎段快速繁殖方法,经试验研究发现,将2 cm~3 cm的雷公藤带芽茎段使用0.1%升汞灭菌10 min;将灭菌后的外植体接种于添加了1.5 mg/L 6-BA+ 0.2 mg/L NAA的MS基本培养基;待腋芽长到3 cm后,将诱导萌芽的腋芽转接于0.2 mg/L NAA + 0.1 mg/L IAA的1/2 MS培养基诱导生根;再采用节段法增殖.该方法无需诱导愈伤组织形成,继代培养仅需25 d左右,使得可在短时间内获得大量不定根和叶片,而根皮和叶片是雷公藤甲素主要来源.
4 栽培技术
4.1 大田移栽培育
雷公藤多在11月到次年3月移栽,成活率较高.苗木出圃需修剪过长根须和地上茎.运送至大田后需及时打浆,并按照100 cm×100 cm株行距种植,种植密度控制在9 000株/hm2~9 900株/hm2,做到苗正根舒、深浅适宜[19].此外,需及时除草,除草时不宜过深,且每年除草1~2次.秋季适宜施有机肥或农家肥.生长过程中,需要摘蕾、打顶和病虫害防治.
4.2 林下套种培育
雷公藤的林下套种多见,例如在杉木、厚朴、马尾松、油茶、毛竹等林下进行套种.适宜在0.4~0.5郁闭度间生长.例如,雷公藤与厚朴套种,以隔行或隔株方式套种,控制厚朴株行距2 m×2 m,密度2 200株/hm2左右.陈艳彬[20]在福建沙县进行雷公藤与杉木林套种试验研究,研究纯雷公藤林、纯杉木林和杉木套种雷公藤林三种不同林地中雷公藤和杉木生长状况及产量,发现杉木林下套种雷公藤由抚育所带来破土面积相对较小;套种雷公藤单丛生物量比纯雷公藤高,单位面积产量相当,但林下套种雷公藤根系发达,经济效益更好;并且发现下坡位置雷公藤发育最好.
5 小结与展望
雷公藤是一种富有开发前景的中药材,用于类风湿关节炎等疾病治疗外,还开发出雷公藤叶提取物雷诺酯片、根木质部提取物雷公藤多苷片等中成药,也被开发用作害虫生物农药、作为化感物质开发为蔬菜生物农药[21]等.随着雷公藤不断开发和利用,雷公藤野生资源出现急剧减少甚至消失现象,因此推进雷公藤栽培种植和种质资源保护和发展非常必要.
本文对近年来雷公藤栽培技术研究进展进行分析,综上所述,扦插繁殖依然是雷公藤主要育苗方法,扦插育苗时需要考虑母树原本地理生长环境,并且扦插时间最好选择12月前后,宜进行芽下切口扦插,并于2月~3月移栽扦插苗.雷公藤果皮阻碍种子正常发芽,导致种子发芽率低,影响种子繁殖推广和应用.如果能有效去除果皮、增加种子发芽率,种子繁殖方法可能得到开发和利用.组织培养是快速获取雷公藤根皮、叶片的一种新兴方法,还有待进一步研究用于生产实践.大田移栽培育是雷公藤常规栽培方法,为进一步提高药农收益,林下套种培育得到大力推广和应用,雷公藤可与杉木、厚朴、马尾松等多种经济作物套种栽培.