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金线莲研究现状与保护措施

2021-12-05施满容

农业技术与装备 2021年1期
关键词:金线生长资源

施满容

(宁德职业技术学院,福建福安355000)

金线莲为兰科开唇兰属多年生草本植物,有2 种原植物,一种是金线兰又名花叶开唇兰,另一种是台湾银线兰又名台湾金线莲。民间多用于治疗糖尿病、高血脂、乙型肝炎等疾病,有“药王”“金草”之称[1-2]。

近年来金线莲与茶叶结合开发了金线莲养生茶系列产品很受消费者欢迎。此外,福建金线莲株型小巧美观,叶型优美,叶脉金黄色,呈网状排列,是一种观赏价值极高的室内观叶珍品。笔者自开展金线莲研究以来,在查阅大量文献资料的基础上,结合工作进展就金线莲研究现状和如何科学合理开发利用进行探讨。

1 金线莲生物学特性

1.1 形态特征

金线莲为陆生兰。植株高4~20 cm,根茎细软,茎圆形基部匍匐状先端直立,茎节明显,节上长有不定根;叶互生卵形,叶柄基部鞘状,叶片上表面黑紫色或墨绿色,有金黄色脉网,叶背淡紫红色。福建金线莲花期为9 月中旬—11 月上旬,完全花白色或淡红色,总状花序具有1~7 朵松散的花,花序梗长8~13 cm,被柔毛,花苞片淡紫色。果期在福建11月—12月,棕色朔果,种子粉状细小。

1.2 生长环境

金线莲性喜阴凉、潮湿,尤其喜欢生长在有常绿阔叶林下枯枝落叶层、树木的沟边、石壁、土质松散的潮湿地带,要求温度18℃~20℃,光照约为正常日照的1/3,最忌阳光直射。金线莲在海拔300~1 200 m 均有分布,生长在群落结构完整的亚热带常绿阔叶林、针阔混交林或竹林下的枯枝落叶层上或阴湿石头间的腐质土上[3]。土壤要求疏松、透气、湿润。在自然条件下,腐殖土、黄壤、红壤类型的土壤都有金线莲分布。

金线莲为中阴性植物,喜高湿、凉爽、弱光的生长环境。经测定,金线莲光饱和点为5 000 lx,光补偿点为400 lx,最大需光量不超过6 000 lx,在金线莲的生长季节,光照强度应控制在3 000~5 000 lx[4]。金线莲对温度的适应性较强,生长适宜温度20℃~25℃,在栽培过程中,连续3 d的0℃~5℃的低温对金线莲无明显伤害[5]。

金线莲性喜湿润,水分是影响金线莲存活的最主要因子,金线莲不能在气候干燥、土壤缺水的环境生存,只有林内凉爽,土壤腐殖质丰富,水湿条件优越,空气相对湿度85%~95%的小环境才适合野生金线莲生长。

2 资源分布与资源状况

我国金线莲主要分布于亚热带地区,即福建、广东、海南、广西、浙江、江西、云南、四川、贵州以及西藏南部等省区,其中以闽、浙、赣为主产地。福建永安是野生金线莲分布最为丰富的中心产区,被中国经济林协会评定为“中国金线莲之乡”。陈裕等[3]从多点实地调查发现:其垂直分布幅度较广,海拔300~1 200 m 均有分布,尤以海拔300~600 m 的中低丘陵区分布较多;并非所有常绿阔叶林下、山涧等阴湿处都有金线莲生长和分布,只有具备植被覆盖较好、乔木层主要种为壳斗科、荫蔽度为60%~80%、林内凉爽、土壤腐殖质丰富、水湿条件优越、林中常云雾弥漫、空气相对湿度85%~95%的小环境才适合野生金线莲生长,尤喜生长于山涧常绿阔叶林下枯枝落叶层、岩缝、石壁、树兜、沟边等阴湿处。课题组对闽东地区野生金线莲调查结果与陈裕等研究相一致。

到目前为止,尚无专门的法律对金线莲加以特别保护。1996年9月30日国务院发布了《中华人民共和国野生植物保护条例》,规定保护的野生植物分国家一、二级保护植物,其中纳入一级保护的有51 种,纳入二级保护的有203 种。金线莲没有被列入,也没有制定专门针对金线莲资源保护管理的相关规定;有关部门未对金线莲的保护作过具体规定,因而可以认为,金线莲的资源保护目前尚处于无章可循、无法可依的状态。1990年,福建省将福建金线莲列为濒危珍稀药用植物加以保护。

金线莲作为一种药用植物,具有广泛而长期的利用价值。但目前野生金线莲资源在减少,并存在枯竭的危险。因此,保护野生金线莲资源十分紧迫。金线莲资源量下降的主要原因是由于不科学的利用方式严重破坏了金线莲资源的自然更新。

3 金线莲药用研究

3.1 金线莲的药理研究

研究表明,金线莲中的微量元素含量、氨基酸总含量以及8 种人体必需氨基酸的含量均高于国产西洋参和野生参[6]。金线莲富含有多糖、氨基酸、微量元素、有机酸、强心苷类、甾体化合物、黄酮类化合物、生物碱等多种成分,其中生物碱有较强的生物活性,如镇痛等[7]。药效学研究证实了金线莲全草水煎液具有优良的降血糖作用,所含丰富的微量元素、氨基酸、多糖等具有抗衰老、提高机体免疫能力的作用[8]。黄立峰等[9]研究表明,金线莲提取液对肝损伤具有显著的保护作用;李葆华等[10-11]研究表明,金线莲提取物具有良好的降压作用;宋哲平等[12]研究证明,金线莲组织培养苗提取物具有明显的降血糖作用;王常青等[13]对台湾金线莲的水溶性多糖进行了细胞活性研究,结果表明对癌细胞生长有较好的抑制作用。

3.2 金线莲的临床应用研究

金线莲全草可入药,具有清热凉血、祛风利湿、强心、利尿、固肾平肝和降血压等功效,对无名肿痛、发烧、止泻和蛇伤均有显著疗效,且无毒副作用。闽、台2省民间用其治疗腰膝痹痛、吐血、血淋、遗精、肾炎、膀胱炎、小儿惊风、妇女白带、糖尿病、高血压、毒蛇咬伤、血虚、肝火、心火、口干发热、小儿发育不良、肺病、腹痛和肝脾疾患等多种病症,均有很好疗效。

近年来金线莲在治疗高血压、糖尿病及肿瘤方面,日益引起医学界的重视。此外,金线莲的抗菌体,具有抗菌和抗癌的神奇功效,尤其是对肺部细胞的效果更显著。通过动物实验,对野生、人工栽培和组织培养的金线莲进行药理作用比较研究,发现野生、栽培、组培的金线莲均有明显的安定、镇痛及抗炎作用,并验证了金线莲的临床疗效[14]。

4 金线莲分子生物学研究

目前,关于金线莲的细胞学及分子生物学方面的报道尚不多。王建勤等[15]对组培金线莲进行酯酶同工酶研究,以考察组培金线莲与野生金线莲在遗传本质上是否有差异。结果显示,组培金线莲的酯酶同工酶谱与野生金线莲相同,证明组培金线莲经4年的继代、分化和生长,在控制酯酶同工酶的遗传基因上未产生变异,从而为组培工厂化生产药用金线莲植株提供了遗传学依据。

金线莲与内生真菌建立共生关系后能明显促进植株增高增重,在快繁的基础上结合共生可加快金线莲工业化生产。但内生真菌促进生长的分子机制尚待研究。采用mRNA 差异显示技术可为菌根共生提供重要参考价值,该技术的关键首先是要提取高质量RNA。金线莲富含多糖和酚类化合物,采用常规RNA 提取方法不能有效提取RNA。唐明娟等参照一种快速简便的CTAB法获得了高产优质的金线莲RNA,为从分子方面深入研究金线莲提供了重要参考。

5 金线莲组织培养研究

5.1 外植体选择

选用金线莲外植体进行组织培养培育成苗方式有多种。有的通过种子无菌萌发,诱导丛生芽培养;有的通过种子无菌萌发形成原球茎培养;有的用带芽的茎段诱导芽进行培养;有的用茎尖作外植体诱导腋芽作中间繁殖体进行增殖培养;冯亦平等用叶片和茎片诱导愈伤组织和丛生芽试验,认为茎片是最佳的外植体。黄碧华以优良观赏金线莲茎段、茎尖、叶片为试材,结果表明以带芽茎段作为外植体较容易诱导腋芽的萌发生长,建立起相对稳定高效的组培体系,通过继代培养可在短时间内大量增殖。

5.2 培养基筛选

有关培养基筛选的报道很多,多以MS 培养基为主,或对MS培养基进行改良,用1/2MS、3/4MS、大量元素减半、微量元素加倍等。也有用KC(KnudsonC)、VW(VacinandWent 1949)和MS 进行对比试验。激素筛选多以6-BA 和NAA 配合应用,在激素使用上报道差异较大。总之,培养基的筛选要经过反复试验才能得到最佳的培养基。

5.3 培养条件

光照强度多在1 000~2 000 lx,时间在12~15 h/d。吴坤林[24]对光照强度对金线莲组培苗的生长作试验研究认为,在200~300 lx 的低光照时,金线莲组培苗出现徒长、纤弱;在2 000~3 000 lx 光照下,生长旺盛,叶面积和茎径适中;光照大于4 000 lx 时,伸长生长受抑制,苗较矮壮,叶片较大。培养温度一般控制在25℃左右。

吴艺东认为金线莲是一种喜凉植物,在芽诱导和继代增殖前期用微光培养,有利于芽的分化,在增殖后期适当增强光照,会使芽体较粗壮,生根过程中加强光照,能使植株长得健壮,提高苗的质量。增殖过程中若受到强光直射,则会出现白化苗。

6 金线莲资源保护与对策

6.1 建立种质资源数据库

查清各地区野生金线莲种类、生态环境、地理分布、群落特征与植被类型、资源蕴藏量、生产量、以及最大采集量等,建立资源数据库。

6.2 建立良种繁育储备体系

收集各地区野生金线莲资源,系统研究种质特性评价体系、异地保存和离体长期保存技术,建立金线莲资源种质基因库,对种质资源进行妥善的保存。依托国家级、省级、地区级等科研课题研究,建立金线莲野生种质资源可持续开发利用研究基地。

6.3 建立野生、半野生培育基地

在其原生态或相类似的环境中,在资源的天然生长地,通过人工促进措施及科学管理,逐步培育、发展野生和半野生状态资源居群。

6.4 大力发展人工种植,建立栽培基地

金线莲组织培养及人工栽培方面,已积累了不少经验。人工种植,可以满足市场需求,逐步减少对野生资源的直接利用,以缓解中药利用对野生资源的压力,是解决金线莲原材料价格显著过高的有效途径。同时应在如何扩大金线莲的资源量,创造金线莲的优良品种、保证品质以及如何促进自然繁殖上多做研究。

6.5 加大科学普及力度

加大科学普及力度,引导群众摈弃连根拔起和不留种源等不可持续的采集方式,积极宣传和推广留种、留根、限量的采集方式。有针对性地推广普及限量采集,摈弃连根拔起的采集方式,要选择种子成熟后进行采种,并在处理好周围地被物的基础上,通过敲打抖落等方式,进行人促天然下种。

7 应用与展望

金线莲作为保键品和药用,必须严格执行食品与药品的有关标准,杜绝不法分子将瓶苗直接烘干销售的行为。金线莲作为较高档的保键品,按有机标准生产金线莲或野生抚育栽培金线莲将是一种可持续发展的产业模式。金线莲对生长环境要求高,病虫害较重,如何在不使用化学农药的情况下控制病虫害是有机生产中需要解决的关键技术难题。开展金线莲人工栽培各个环节如:快繁育苗、炼苗移栽、施肥浇水、病虫害防治以及采收加工等各关键技术研究,制定规范化种植技术等是金线莲规模化规范化生产必须予以重视与解决的问题。金线莲野生抚育研究可先研究金线莲野外种子繁殖特性,通过辅助人工授粉,增加野外种群数量。野生保护抚育是复杂的系统工程,需全面而持久的研究,可多种珍稀药用兰科植物联合进行。

总之,金线莲是大自然留给人民的宝贵财富,目前金线莲物种个体数量已急剧减少,接近濒危状态。各界有关人士要从不同层面思考如何保护金线莲、如何合理利用发展这一物种,不仅具有重要的科研、生态意义和价值,也将为人类医治疾病做出贡献。同时,要制定金线莲的标准化栽培技术规程,为促进金线莲的规模化、产业化生产提供重要保障。

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