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浙江地区金线莲种质资源调查与产业保护现状

2020-03-24吴梅孔向军凌丹燕马巧群毛碧增

浙江农业科学 2020年3期
关键词:金线浙江省浙江

吴梅,孔向军,凌丹燕,马巧群,毛碧增

(1.浙江大学 生物技术研究所,浙江 杭州 310058; 2.金华市农业科学研究院 花卉苗木研究所,浙江 金华 321000;3.金华市荆龙生物科技有限公司,浙江 金华 321000)

金线莲(Anoectochilusroxburghii)又称金线兰,为兰科开唇兰属多年生植物,全草在民间被入药,为珍贵中药材,具有适应环境狭窄、自然生长缓慢、天然繁殖率低等特点,有清热凉血、除湿解毒等功效,一般用于治疗急慢性肝炎、糖尿病等症,享有“药王”的美称。《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)将其列入附录Ⅱ的保护物种,《国家重点保护野生植物名录》(第二批)也将其列为二级保护植物,在台湾地区每千克售价达5 000~6 000新台币,被誉为比人参还贵的农作物[1-3]。

近几年随着金线莲产业化发展,组培繁育主要集中在以台湾和福建省等地,与全国其他产区相比,仅在《浙江植物志》《浙南本草新编》《福建植物志》中看到有关浙江金线莲的药用价值报道,浙江省市场内流通的栽培种多为省外引入种(如福建金线莲和台湾金线莲)[4-5],全省种质资源分布尚未见系统报道。

浙江省浅山产地已经难觅野生金线莲的踪迹,经民间寻访考证得知,在丽水、金华、杭州、宁波等地均有发现金线莲野生资源,由于自然环境的破环,现存资源越加稀少,一旦物种消失,将不可挽回,野生驯化家种研究迫在眉睫[6]。因此,对浙江省现有野生金线莲资源进行调查和保护利用已经刻不容缓。

为更好地保护与开发利用浙江地域特色物种,浙江省《浙江省人民政府办公厅关于加快推进中医药健康服务发展的意见》(浙政办发〔2015〕103号)提出建立浙产特色中药材与药用资源的种质资源圃,大力实施中药材生产质量管理规范,促进中药材种植业绿色发展,加快推动中药材优良品种选育和无公害规范种植。《浙江省中药材保护和发展规划(2015—2020年)》(浙政办发〔2015〕117号)提出加快濒危稀缺中药材种植养殖基地建设,降低对野生中药材资源的依赖程度,加强中药材良种繁育基地建设,建立完善中药材良种繁育基地,保障药材基源安全。本文首先对药农提供的浙江地区金线莲的野生种质进行实地踏勘调查,开展金线莲本草考证和生态生物学基础研究,为服务地方经济和保护浙江省中药资源及其利用奠定基础。

1 调查区域与方法

1.1 调查区域概况

浙江林地资源丰富,属中低海拔、阴湿常绿阔叶林区,西南、西北部地区群山峻岭,中部、东南地区以丘陵和盆地为主,东北地区地势较低,以平原为主;受东亚季风影响,浙江冬夏盛行风向有显著变化,降水有明显的季节变化。由于浙江位于中、低纬度的沿海过渡地带,加之地形起伏较大,气候特点是:季风显著,四季分明,年气温适中,光照较多,雨量丰沛,空气湿润,雨热季节变化同步,气候资源配置多样。年平均气温15~18 ℃,极端最高气温33~43 ℃,极端最低气温-2.2~17.4 ℃;年平均雨量为980~2 000 mm,年平均日照时长1 710~2 100 h。

1.2 方法

通过市场收集企业组培苗、野外跟踪调查、实地调研,全面地了解浙江省各地区的野生和栽培金线莲资源状况,并根据金线莲在浙江的分布情况,选择有代表性的地点进行调查。从2018年3月开始至2019年2月,共收集福建、浙江、广东等地企业生产的组培无菌苗16份,温州、金华、杭州、宁波、丽水等地野生资源12份。通过维普科技期刊数据库、中国知网、万方数据知识服务平台等数据库查阅文献,与文献的文字描述、插图做比较,为浙江省金线莲野生资源驯化栽培提供技术支撑。

检测土壤采样于金华安地、兰溪、箬阳等地,乔木层主要建群物种有壳斗科、樟科、大戟科、桑科、棕榈科等,林下灌木层和草本层植物多为耐阴植物。采样方法为对角线采样法,按LY/T 1237—1999《森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算》、LY/Y1228—2015《森林土壤氮的测定》、LY/T1234—2015《森林土壤钾的测定》、LY/T1232—2015《森林土壤磷的测定》、LY/T1239—1999《森林土壤pH的测定》等方法测定土壤有机质、氮、磷、钾含量和pH。

2 结果与分析

2.1 金线莲主产区种质资源生物学特性

从福建、江西、广东、浙江等地搜集金线莲组培无菌种苗资源16份,进行种质资源编号。接种培养5个月后,存放于金华市农业科学研究院温室内,每份金线莲资源随机选取30株鲜样,进行形态指标测定,结果如表1所示。

表1 金线莲主产区种质资源生物学特性

2.2 人工栽培金线莲的主要类型

市场上大部分人工栽培的金线莲来自于野生资源,品系混杂,产量与内在品质不稳定,严重影响药材的质量。经过长期不断的人工选择,选育出产量高、质量稳定、适应性强的优良品种是发展金线莲产业的重要基础[7]。目前,根据叶片形状和茎秆颜色,将人工栽培的金线莲分为3个主要类型,分别为尖叶金线莲、台湾银线莲、圆叶金线莲。

尖叶金线莲(A.roxburghii)叶片卵圆形或卵形,长1.3~3.5 cm,宽0.8~3.0 cm,上面暗紫色或黑紫色,具金红色带有绢丝光泽的美丽网脉,背面淡紫红色,先端近急尖或稍钝;茎直立,肉质,圆柱形;花苞片淡红色,卵状披针形或披针形;花色白或淡红,不倒置,花瓣质地薄,近镰刀状,花期8(9)—11(12)月;生于海拔50~1 600 m的常绿阔叶林下或沟谷阴湿处。

台湾银线莲(A.formosanus)叶片卵状长圆形或卵形,长4~6 cm,宽2.5~3.0 cm,绿色,具白色、光泽美丽的网脉,先端渐尖,基部圆或钝;茎圆柱形,直立,肉质;子房圆柱形,扭转,被毛;花不甚张开,倒置;花瓣白色,花期10—11月;生于海拔500~1 600 m的阴湿森林或竹林内。

圆叶金线莲(A.chapaensis)植株高9~15 cm,叶片卵形,背面浅红色,长2~5 cm,宽1.5~3.5 cm,先端急尖,基部圆钝,两侧不等宽;节上生根;茎上升或直立,圆柱形,无毛;花白色,不倒置;花瓣斜歪的半卵形,花期7—8月;生于海拔1 300 m山坡密林的阴湿地。

2.3 浙江省野生金线莲学名考证

金线莲是浙、闽、台等省的民间珍稀草药,历代本草古籍虽未见记载,但在浙江平阳、建德、淳安、金华婺城区等地也均有民间使用习惯。目前,现有文献中对金线莲名称记载较为混乱,异名繁多。收集的植物种源经分类鉴定,浙江省药用野生金线莲共有3种(标样保存于金华国家农业科技园区金华市荆龙生物科技有限公司),形态特征主要如下:

2.3.1 金线莲

植物学名为金线兰,叶片为卵圆或卵形,主要特征叶上面暗紫色,具有明显金红色带有绢丝光泽的网脉,总状花序。

2.3.2 浙江金线兰

植株高8~16 cm,具匍匐状根茎,茎肉质,淡红褐色,被柔毛,下部集生叶2~6枚,中、上部具鳞片状叶1~2枚。叶片稍肥厚,宽卵形至卵圆形,长0.7~2.0 cm,宽0.6~2.1 cm,先端急尖,基部圆形,边缘微波状,全缘,上面呈天鹅绒状绿紫色,具绢丝状光泽;具脉5~7条,脉纹金黄色,下面略带淡紫红色,两面均无毛;叶柄长约6 mm,基部扩大抱茎。总状花序具花1~3条,花序轴被柔毛;花苞片膜质,卵状披针形,长约6.5 mm,宽3.5 mm,先端渐尖,外面被柔毛;花瓣白色,与花苞片近等长或稍短,被白花期8月[8]。标本采自金华箬阳,生于溪边岩石上,海拔600~1 000 m,浙江金线兰与金线莲叶片相似,但花唇瓣的裂片较宽,倒斜三角形,爪部两侧具2~5枚小齿,和金线莲相比,其花瓣非长流苏状,两者较易区别。

2.3.3 无线金线莲

无线金线莲和金线莲常以伴生形式生长于浙江海拔400~700 m的竹林下,据民间习惯称叶面具明显金黄色网脉的为金线莲母(金线莲),叶面叶脉不明显或无脉的为金线莲公(或无线金线莲)。胡珊梅等[9]运用RAPD技术,对同一采集地具有不同叶面特征的有线金线莲和无线金线莲进行了DNA指纹鉴定,结果表明,二者具有部分共同的谱带,但又有各自的特征性谱带,说明二者具有较大的遗传变异。笔者将采收到的金线莲种子进行组织培养后,发现种子苗也有无纹和有纹同时存在,对其花器解剖观察后初步认为两者属同种植物。

2.4 浙江省野生金线莲的分布

根据长期对野外金线莲考察的记录资料和民间走访结果,选择具有代表性的泰顺、文成、平阳等地,于2013年10月—2017年10月进行采样,发现野生金线莲在浙江省林下山凹面比凸面多,山的下半部比上部多,这说明金线莲生长需要荫湿条件好的生态环境。植株成点状分布,植株间距离有近有远,独立生长,相互之间没有黏连,据此初步判断金线莲在野外以种子繁殖为主(表2)。

表2 浙江野生资源分布概况

金线莲花期为8—11月,结果期为11月中旬至12月上旬,海拔高处比海拔低处晚开花。在12个样地共勘查1 876 m2,共获得384株金线莲(无线金线莲29株)。金线莲居群发育较为完整,株高为3.5~11.7 cm。各样地中金线莲为不连续的散点状分布,资源存量极为稀少,处于濒危状态,生存形势十分严峻,虽然未达到极危等级,但部分居群仅有5株植株的存量。

2.5 野生金线莲土壤生境特点

由表3可以看出,4个采样地浙江野生金线莲生长土壤pH为5.25~5.90,有机质含量为17.8~28.7 mg·kg-1,水解性氮含量为43~92 mg·kg-1,速效磷含量为36.0~67.4 mg·kg-1,速效钾含量为87.0~143.2 mg·kg-1,说明金线莲对土壤性状要求较高,喜欢疏松、通气、透水的腐殖土和经风化的微酸性土壤。在物种丰富的常绿阔叶林下,生长在2~3 cm的土表层。成片的金线莲大都分布在团粒结构好,速效磷、速效钾、水解性氮含量高的区域。生长在石岩和苔藓上的金线莲往往零星分布,植株矮小,生长发育不良,可能是土层肥力不足、水气环境不良所致。

表3 野生金线莲土壤分析

3 野生金线莲资源濒危原因

海拔影响植物种类的分布和蕴藏量,金线莲主要分布海拔为200~1 200 m。低海拔常分布在山涧溪流两侧,高海拔一般为针阔叶混交林下阴湿、肥沃的环境,表明金线莲在不同海拔的垂直分布幅度较广,为该资源的合理利用提供了开发空间[10]。但目前浙江金华、温州、丽水等地区金线莲面临着日趋严峻的生存问题,主要原因分析如下:(1)金线莲种子只含有未分化完全的胚,在野外萌发所需的自然条件苛刻,自然繁殖率低;(2)金线莲的根状茎和气生根易外露,天敌较多,鸟类和鼠类等动物喜食,加之生境的易碎性对其生存产生很大压力;(3)在经济利益驱使下,当地居民乱采滥挖,导致野生金线莲种质遭到严重破坏甚至局部性的灭绝。

4 浙江金线莲保护利用建议

通过对林下种植和大棚栽培技术的研究和推广,建立浙江优良金线莲品种仿野生体系,可以促进浙江金线莲特色资源可持续利用和产业化发展,更好地为人民造福,让人民受益。

在收集野生金线莲资源过程中,通过眼观、手摸等方法,发现叶片的纹路密集程度、外观形状特征明显不一致(图1),需要进一步查阅相关文献和应用分子生物学技术进行分类。笔者认为浙江省应加强金线莲资源圃建设,考证其基源和品种,建立金线莲资源圃,进行专业评价鉴定。

图1 不同金线莲资源的叶片特征

5 小结

结合金线莲浅根性生长特性,种植时建议选择保湿性好、有少量枯枝覆盖物、腐殖土较多、通气性和持水性相互协调的常绿阔叶林下仿野生栽种。如有机质在15 mg·kg-1以下、综合肥力较低、团性结构性差的土壤,需要进行土壤改良。我们除利用宣传途径,加强金线莲分布点的管护力度,增强分布区内居民对金线莲种质及其生境的保护意识外,还应该尽快开展和完善金线莲的保护措施,通过科研院校等机构引种进行迁地保护,促进浙江金线莲濒危机制、繁殖策略和技术的研究,开展浙江金线莲人工仿野生林下栽培,从根本上缓解民众对野生资源的需求,使该珍稀药用植物得到合理的开发利用,助力浙中药材金线莲资源的可持续发展。

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