重樓,為百合科植物云南重樓或七葉一枝花的干燥根莖。重樓以蚤休之名始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,作為一種傳統(tǒng)中藥,在臨床上應(yīng)用已久。重樓具有清熱解毒、消腫止痛、涼肝定驚的功效。主治跌撲傷痛、咽喉腫痛、蛇蟲咬傷、療瘡癰腫、驚風(fēng)抽搐[1]。近年來(lái)的藥理研究表明其還有止血、抗腫瘤、抗生育、免疫調(diào)節(jié)及心血管等多方面的生理活性[2]。
1 中藥重樓資源現(xiàn)狀
重樓野生分布主要在我國(guó)的云、貴、川3個(gè)省。屬多年生喜陰草本植物,種子具有“二次休眠”特性,種子萌發(fā)需經(jīng)歷2個(gè)階段,即形態(tài)后熟和生理后熟,自然情況下萌發(fā)需經(jīng)歷2個(gè)冬天1個(gè)夏天,受多種因素影響,種子在完成后熟時(shí),會(huì)腐爛、霉變,大大降低繁殖系數(shù)[3];重樓一般從種子萌發(fā)至可收獲利用至少需要6~7年;目前市場(chǎng)上的重樓以野生資源為主,全國(guó)野生品年采收量在1 000 t左右,而重樓作為中成藥產(chǎn)品的主要原料,每年的消耗量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其年生長(zhǎng)量[4],從而導(dǎo)致貨緊價(jià)揚(yáng)?,F(xiàn)如今,重樓野生資源已陷入“越挖越少,越少越貴,越貴越挖”的惡性循環(huán)中,致使野生資源嚴(yán)重枯竭,從而直接影響到以重樓為主要原料的中藥品種的生存和發(fā)展,重樓的野生變家種勢(shì)在必行。
近幾年,雖已開始重樓的人工栽培,但由于重樓種子具有二次發(fā)育的生理特性,周期太長(zhǎng),而且出苗率很低(用干種量90~105 kg/hm2),目前重樓的根莖切段和野生根莖種植方法需耗費(fèi)大量原料藥。因此,重樓的人工栽培方式及種苗來(lái)源值得進(jìn)一步研究。
2 重樓人工栽培現(xiàn)狀研究
2.1 根莖繁殖
根莖切塊繁殖分為帶頂芽切塊和不帶頂芽切塊2種方法,帶頂芽切段根莖的生長(zhǎng)量是不帶頂芽切段的1.5~2.5倍[5]。帶頂芽切段種植后第1年即出苗、開花、結(jié)實(shí),沿繁殖體的原生長(zhǎng)方向繼續(xù)增殖新根莖。無(wú)頂芽切段(中部和尾部切段)上已無(wú)頂芽?jī)?yōu)勢(shì),其休眠芽、不定芽多個(gè)同時(shí)萌發(fā),根莖的生產(chǎn)不及帶頂芽切段快[6]。
冬季倒苗后,以節(jié)為基礎(chǔ),切段繁殖,傷口用草木灰處理,蔭蔽保濕,幾個(gè)月后傷口產(chǎn)生愈傷組織,節(jié)部形成不定芽[7-8];袁理春等[9]對(duì)滇重樓根狀莖切段苗繁育技術(shù)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,用濃度10 mg/L 6-BA、2,4-D、ABT1處理滇重樓根狀莖,均能促進(jìn)滇重樓根狀莖第二橫切段潛伏芽的萌動(dòng),其中ABT1效果最顯著;以6-BA 2.0 mg/mL處理云南重樓根狀莖切段24 h,潛伏芽的萌發(fā)時(shí)間早,多芽誘導(dǎo)能力強(qiáng)[10]。
2.2 種子休眠特性及解除
重樓種子的休眠屬形態(tài)學(xué)和生理的休眠類型;內(nèi)源激素ABA是引起滇重樓種子休眠的關(guān)鍵因素,其含量的降低是滇重樓種胚發(fā)育的始動(dòng)因子,GA3有助于種子的生理后熟。滇重樓種子休眠的主要原因是種胚發(fā)育不完全、種子中存在萌發(fā)抑制物質(zhì)。在自然條件下,重樓生境中較長(zhǎng)的低溫時(shí)期可能是重樓種子具有較長(zhǎng)時(shí)間休眠的外界原因[3]。
解除種子休眠的方法:成熟的重樓種子去種皮,自然陰干20 d,將種子與含水量30%~40%土壤按1∶3比例混合后放入冰箱中,溫度從20 ℃逐漸降低,以每天4 ℃的幅度下降直到0 ℃,放置30 d后,又逐漸升溫到20 ℃;取出放置于15~25 ℃下30 d,再重復(fù)上述操作1次,取出重樓種子育苗,約50 d后萌發(fā)[11]。楊斌[12]選取十年生以上的滇重樓植株留種,采收成熟的種子,洗去外種皮,在12 h內(nèi)置于遮蔭通風(fēng)處攤晾,保持溫度,堆積厚度≤6 cm,均勻攤開晾干,裝入透氣的容器中,置于遮蔭、溫度適宜的環(huán)境中儲(chǔ)藏,儲(chǔ)藏時(shí)間不超過12個(gè)月,翌年6月上旬播種。張 琳等[13]研究發(fā)現(xiàn),濕沙層積和赤霉素協(xié)同作用,可以解除滇重樓種子形態(tài)學(xué)休眠及生理休眠,種子萌發(fā)率高達(dá)68.67%;宋發(fā)軍等[14]在對(duì)七葉一枝花種子萌發(fā)研究中發(fā)現(xiàn),采用低濃度的GA3、2,4-D和PEG6000浸泡種子,都能促進(jìn)種子萌發(fā)。
2.3 組織培養(yǎng)
李 群等[15]對(duì)不同器官、不同取材時(shí)期的重樓外植體進(jìn)行愈傷組織的誘導(dǎo)培養(yǎng)研究。結(jié)果表明,根莖、子房、幼芽都能不同程度地誘導(dǎo)出愈傷組織,較適宜的培養(yǎng)器官是幼芽,其愈傷組織的誘導(dǎo)頻率達(dá)26.7%。但唐炳蘭[16]發(fā)現(xiàn),僅莖尖作外植體能誘導(dǎo)出愈傷組織,且其中不含原植物中的皂甙。較為成功的是楊麗云等[17]以芽為外植體,經(jīng)過40 d誘導(dǎo)出愈傷組織,經(jīng)過210 d誘導(dǎo)出1個(gè)芽,將分化出的芽切下接種于生根培養(yǎng)基,經(jīng)過60 d左右長(zhǎng)出2~3條不定根,再經(jīng)過180 d左右可出土展葉,形成完整植株。
3 重樓資源問題解決途徑
就目前情況來(lái)看,重樓野生資源已經(jīng)枯竭,為了緩解重樓的資源危機(jī),雖然許多學(xué)者從不同角度對(duì)其進(jìn)行了多方面的研究,但到目前為止仍沒有很好地解決這一資源問題。
采用帶芽根莖切段繁殖,雖然技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單和成熟,但由于根莖生長(zhǎng)十分緩慢,且用根莖繁殖加重了用種與收獲藥材的矛盾,栽培成本也很高;采用實(shí)生苗繁殖,種子需催芽,且萌發(fā)率較低,藥材的生長(zhǎng)周期也太長(zhǎng);重樓的組織培養(yǎng)還處于研究階段,目前采用的外植體有根莖、幼芽、葉片、花葶、子房等,雖然都不同程度地誘導(dǎo)出了少量愈傷組織,但至今仍很難誘導(dǎo)出完整的試管苗。
本研究小組認(rèn)為,該資源問題的關(guān)鍵是植株及其根莖生長(zhǎng)過于緩慢,如果能夠采取有效措施促進(jìn)其生長(zhǎng),就可以大大緩解重樓資源的緊缺問題。一是從重樓的細(xì)胞周期蛋白和周期蛋白依賴激酶這2類主要的調(diào)控分子入手進(jìn)行深入研究,如何促進(jìn)植物細(xì)胞有絲分裂、縮短細(xì)胞周期,或縮短細(xì)胞分裂周期中的間期時(shí)間;二是重樓的生長(zhǎng)環(huán)境蔭蔽度很高,從而影響了光合作用和光合產(chǎn)物的積累,人工栽培應(yīng)馴化植物對(duì)光照的耐受度,使其光合作用能力增強(qiáng),在一定程度上可促進(jìn)光合產(chǎn)物的積累,促使根莖加速生長(zhǎng);三是重樓是單子葉植物,維管組織中沒有形成層,因而在組織培養(yǎng)中取植株各部位作外植體都很難啟動(dòng)分裂,應(yīng)考慮采用無(wú)菌種子發(fā)芽,使用其上、下胚軸或子葉等幼嫩材料作外植體,有望快速繁殖大量試管苗,以解決重樓人工栽培的生產(chǎn)用種問題。
作者:張凱強(qiáng) 扶利玫 張靜全
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