论文部分内容阅读
摘要 随着中药重楼市场需求的不断扩大，野生重楼植物资源日渐枯竭。阐述了中药重楼的资源现状，介绍了重楼根茎繁殖、种子繁殖、组织培养等方面的研究应用现状，并对重楼资源问题的解决途径进行了探讨，以供参考。
关键词 重楼；资源现状；人工栽培；解决途径
中图分类号 R282 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）15-0094-01
重楼，为百合科植物云南重楼或七叶一枝花的干燥根茎。重楼以蚤休之名始载于《神农本草经》，作为一种传统中药，在临床上应用已久。重楼具有清热解毒、消肿止痛、凉肝定惊的功效。主治跌扑伤痛、咽喉肿痛、蛇虫咬伤、疗疮痈肿、惊风抽搐[1]。近年来的药理研究表明其还有止血、抗肿瘤、抗生育、免疫调节及心血管等多方面的生理活性[2]。
1 中药重楼资源现状
重楼野生分布主要在我国的云、贵、川3个省。属多年生喜阴草本植物，种子具有“二次休眠”特性，种子萌发需经历2个阶段，即形态后熟和生理后熟，自然情况下萌发需经历2个冬天1个夏天，受多种因素影响，种子在完成后熟时，会腐烂、霉变，大大降低繁殖系数[3]；重楼一般从种子萌发至可收获利用至少需要6～7年；目前市场上的重楼以野生资源为主，全国野生品年采收量在1 000 t左右，而重楼作为中成药产品的主要原料，每年的消耗量远远超出了其年生长量[4]，从而导致货紧价扬。现如今，重楼野生资源已陷入“越挖越少，越少越贵，越贵越挖”的恶性循环中，致使野生资源严重枯竭，从而直接影响到以重楼为主要原料的中药品种的生存和发展，重楼的野生变家种势在必行。
近几年，虽已开始重楼的人工栽培，但由于重楼种子具有二次发育的生理特性，周期太长，而且出苗率很低（用干种量90～105 kg/hm2），目前重楼的根茎切段和野生根茎种植方法需耗费大量原料药。因此，重楼的人工栽培方式及种苗来源值得进一步研究。
2 重楼人工栽培现状研究
2.1 根茎繁殖
根茎切块繁殖分为带顶芽切块和不带顶芽切块2种方法，带顶芽切段根茎的生长量是不带顶芽切段的1.5～2.5倍[5]。带顶芽切段种植后第1年即出苗、开花、结实，沿繁殖体的原生长方向继续增殖新根茎。无顶芽切段（中部和尾部切段）上已无顶芽优势，其休眠芽、不定芽多个同时萌发，根茎的生产不及带顶芽切段快[6]。
冬季倒苗后，以节为基础，切段繁殖，伤口用草木灰处理，荫蔽保湿，几个月后伤口产生愈伤组织，节部形成不定芽[7-8]；袁理春等[9]对滇重楼根状茎切段苗繁育技术进行了研究，结果表明，用浓度10 mg/L 6-BA、2，4-D、ABT1处理滇重楼根状茎，均能促进滇重楼根状茎第二横切段潜伏芽的萌动，其中ABT1效果最显著；以6-BA 2.0 mg/mL处理云南重楼根状茎切段24 h，潜伏芽的萌发时间早，多芽诱导能力强[10]。
2.2 种子休眠特性及解除
重楼种子的休眠属形态学和生理的休眠类型；内源激素ABA是引起滇重楼种子休眠的关键因素，其含量的降低是滇重楼种胚发育的始动因子，GA3有助于种子的生理后熟。滇重楼种子休眠的主要原因是种胚发育不完全、种子中存在萌发抑制物质。在自然条件下，重楼生境中较长的低温时期可能是重楼种子具有较长时间休眠的外界原因[3]。
解除种子休眠的方法：成熟的重楼种子去种皮，自然阴干20 d，将种子与含水量30%～40%土壤按1∶3比例混合后放入冰箱中，温度从20 ℃逐渐降低，以每天4 ℃的幅度下降直到0 ℃，放置30 d后，又逐渐升温到20 ℃；取出放置于15～25 ℃下30 d，再重复上述操作1次，取出重楼种子育苗，约50 d后萌发[11]。杨斌[12]选取十年生以上的滇重楼植株留种，采收成熟的种子，洗去外种皮，在12 h内置于遮荫通风处摊晾，保持温度，堆积厚度≤6 cm，均匀摊开晾干，装入透气的容器中，置于遮荫、温度适宜的环境中储藏，储藏时间不超过12个月，翌年6月上旬播种。张 琳等[13]研究发现，湿沙层积和赤霉素协同作用，可以解除滇重楼种子形态学休眠及生理休眠，种子萌发率高达68.67%；宋发军等[14]在对七叶一枝花种子萌发研究中发现，采用低浓度的GA3、2，4-D和PEG6000浸泡种子，都能促进种子萌发。
2.3 组织培养
李 群等[15]对不同器官、不同取材时期的重楼外植体进行愈伤组织的诱导培养研究。结果表明，根茎、子房、幼芽都能不同程度地诱导出愈伤组织，较适宜的培养器官是幼芽，其愈伤组织的诱导频率达26.7%。但唐炳兰[16]发现，仅茎尖作外植体能诱导出愈伤组织，且其中不含原植物中的皂甙。较为成功的是杨丽云等[17]以芽为外植体，经过40 d诱导出愈伤组织，经过210 d诱导出1个芽，将分化出的芽切下接种于生根培养基，经过60 d左右长出2～3条不定根，再经过180 d左右可出土展叶，形成完整植株。
3 重楼资源问题解决途径
就目前情况来看，重楼野生资源已经枯竭，为了缓解重楼的资源危机，虽然许多学者从不同角度对其进行了多方面的研究，但到目前为止仍没有很好地解决这一资源问题。
采用带芽根茎切段繁殖，虽然技术相对简单和成熟，但由于根茎生长十分缓慢，且用根茎繁殖加重了用种与收获药材的矛盾，栽培成本也很高；采用实生苗繁殖，种子需催芽，且萌发率较低，药材的生长周期也太长；重楼的组织培养还处于研究阶段，目前采用的外植体有根茎、幼芽、叶片、花葶、子房等，雖然都不同程度地诱导出了少量愈伤组织，但至今仍很难诱导出完整的试管苗。
本研究小组认为，该资源问题的关键是植株及其根茎生长过于缓慢，如果能够采取有效措施促进其生长，就可以大大缓解重楼资源的紧缺问题。一是从重楼的细胞周期蛋白和周期蛋白依赖激酶这2类主要的调控分子入手进行深入研究，如何促进植物细胞有丝分裂、缩短细胞周期，或缩短细胞分裂周期中的间期时间；二是重楼的生长环境荫蔽度很高，从而影响了光合作用和光合产物的积累，人工栽培应驯化植物对光照的耐受度，使其光合作用能力增强，在一定程度上可促进光合产物的积累，促使根茎加速生长；三是重楼是单子叶植物，维管组织中没有形成层，因而在组织培养中取植株各部位作外植体都很难启动分裂，应考虑采用无菌种子发芽，使用其上、下胚轴或子叶等幼嫩材料作外植体，有望快速繁殖大量试管苗，以解决重楼人工栽培的生产用种问题。 4 参考文献
[1] 国家药典委员会.中国药典2010版：一部[S].北京：中国医药科技出版社，2010：243-244.
[2] 袁宏伟.中药重楼的药理作用及临床应用进展[J].中国社区医师（综合版），2007，9（21）：32.
[3] 黄玮，孟繁蕴，张文生，等.滇重楼种子休眠机理研究[J].植物生理科学，2008，24（12）：242-246.
[4] 重楼药材开发[J].Technology and market，2014，21（1）：188.
[5] 李军，李卓新.滇重楼高产栽培方法[J].特种经济动植物，2012（1）：38-39.
[6] 金梅.药用植物重楼快速繁殖技术研究前景[J].保山师专学报，2005， 24（2）：16-18.
[7] 王丽萍，赵学伟.云南重楼野生驯化及栽培技術研究初探[J].中国野生植物资源，2002，21（1）：62-63.
[8] 侯玉平，胡晓立，杨斌，等.滇重楼切块繁殖不定芽发生的组织学研究[J].云南大学学报（自然科学版），2004，26（6）：544-547.
[9] 袁理春，陈翠，杨丽云，等.滇重楼根状茎繁殖诱导初报[J].中药材，2004，27（7）：477.
[10] 李群，葛方兰，王丽.重楼属植物初代培养过程中无茵培养物的建立[J].四川师范大学学报（自然科学版），2003，26（6）：624-626.
[11] 陈世贵.一种缩短重楼种子休眠周期的方法：中国，CN201210348 005.4[P].2012.
[12] 杨斌.一种滇重楼规模化育苗的方法：中国，CN201010152148.9[P].2013-03-27.
[13] 张琳，李海峰，张德全，等.层积和赤霉素协同作用对解除滇重楼种子休眠的影响[J].中国药学杂志，2013，48（20）：1719-1723.
[14] 宋发军，黄宗华.七叶一枝花组织培养和种子萌发条件的研究[J].中南民族大学学报（自然科学版），2013，32（2）：51-54.
[15] 李群，陈丽萍，葛方兰.重楼属植物愈伤组织的诱导和培养[J].四川师范大学学报（自然科学版），2006，29（1）：120-122.
[16] 唐炳兰.中药重楼的研究进展[J].右江民族医学院学报，2006（6）：1062-1064.
[17] 杨丽云，陈翠，吕丽芬，等.云南重楼的组织培养与植株再生[J].植物生理学通讯，2008，44（5）：947-948.
关键词 重楼；资源现状；人工栽培；解决途径
中图分类号 R282 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）15-0094-01
重楼，为百合科植物云南重楼或七叶一枝花的干燥根茎。重楼以蚤休之名始载于《神农本草经》，作为一种传统中药，在临床上应用已久。重楼具有清热解毒、消肿止痛、凉肝定惊的功效。主治跌扑伤痛、咽喉肿痛、蛇虫咬伤、疗疮痈肿、惊风抽搐[1]。近年来的药理研究表明其还有止血、抗肿瘤、抗生育、免疫调节及心血管等多方面的生理活性[2]。
1 中药重楼资源现状
重楼野生分布主要在我国的云、贵、川3个省。属多年生喜阴草本植物，种子具有“二次休眠”特性，种子萌发需经历2个阶段，即形态后熟和生理后熟，自然情况下萌发需经历2个冬天1个夏天，受多种因素影响，种子在完成后熟时，会腐烂、霉变，大大降低繁殖系数[3]；重楼一般从种子萌发至可收获利用至少需要6～7年；目前市场上的重楼以野生资源为主，全国野生品年采收量在1 000 t左右，而重楼作为中成药产品的主要原料，每年的消耗量远远超出了其年生长量[4]，从而导致货紧价扬。现如今，重楼野生资源已陷入“越挖越少，越少越贵，越贵越挖”的恶性循环中，致使野生资源严重枯竭，从而直接影响到以重楼为主要原料的中药品种的生存和发展，重楼的野生变家种势在必行。
近几年，虽已开始重楼的人工栽培，但由于重楼种子具有二次发育的生理特性，周期太长，而且出苗率很低（用干种量90～105 kg/hm2），目前重楼的根茎切段和野生根茎种植方法需耗费大量原料药。因此，重楼的人工栽培方式及种苗来源值得进一步研究。
2 重楼人工栽培现状研究
2.1 根茎繁殖
根茎切块繁殖分为带顶芽切块和不带顶芽切块2种方法，带顶芽切段根茎的生长量是不带顶芽切段的1.5～2.5倍[5]。带顶芽切段种植后第1年即出苗、开花、结实，沿繁殖体的原生长方向继续增殖新根茎。无顶芽切段（中部和尾部切段）上已无顶芽优势，其休眠芽、不定芽多个同时萌发，根茎的生产不及带顶芽切段快[6]。
冬季倒苗后，以节为基础，切段繁殖，伤口用草木灰处理，荫蔽保湿，几个月后伤口产生愈伤组织，节部形成不定芽[7-8]；袁理春等[9]对滇重楼根状茎切段苗繁育技术进行了研究，结果表明，用浓度10 mg/L 6-BA、2，4-D、ABT1处理滇重楼根状茎，均能促进滇重楼根状茎第二横切段潜伏芽的萌动，其中ABT1效果最显著；以6-BA 2.0 mg/mL处理云南重楼根状茎切段24 h，潜伏芽的萌发时间早，多芽诱导能力强[10]。
2.2 种子休眠特性及解除
重楼种子的休眠属形态学和生理的休眠类型；内源激素ABA是引起滇重楼种子休眠的关键因素，其含量的降低是滇重楼种胚发育的始动因子，GA3有助于种子的生理后熟。滇重楼种子休眠的主要原因是种胚发育不完全、种子中存在萌发抑制物质。在自然条件下，重楼生境中较长的低温时期可能是重楼种子具有较长时间休眠的外界原因[3]。
解除种子休眠的方法：成熟的重楼种子去种皮，自然阴干20 d，将种子与含水量30%～40%土壤按1∶3比例混合后放入冰箱中，温度从20 ℃逐渐降低，以每天4 ℃的幅度下降直到0 ℃，放置30 d后，又逐渐升温到20 ℃；取出放置于15～25 ℃下30 d，再重复上述操作1次，取出重楼种子育苗，约50 d后萌发[11]。杨斌[12]选取十年生以上的滇重楼植株留种，采收成熟的种子，洗去外种皮，在12 h内置于遮荫通风处摊晾，保持温度，堆积厚度≤6 cm，均匀摊开晾干，装入透气的容器中，置于遮荫、温度适宜的环境中储藏，储藏时间不超过12个月，翌年6月上旬播种。张 琳等[13]研究发现，湿沙层积和赤霉素协同作用，可以解除滇重楼种子形态学休眠及生理休眠，种子萌发率高达68.67%；宋发军等[14]在对七叶一枝花种子萌发研究中发现，采用低浓度的GA3、2，4-D和PEG6000浸泡种子，都能促进种子萌发。
2.3 组织培养
李 群等[15]对不同器官、不同取材时期的重楼外植体进行愈伤组织的诱导培养研究。结果表明，根茎、子房、幼芽都能不同程度地诱导出愈伤组织，较适宜的培养器官是幼芽，其愈伤组织的诱导频率达26.7%。但唐炳兰[16]发现，仅茎尖作外植体能诱导出愈伤组织，且其中不含原植物中的皂甙。较为成功的是杨丽云等[17]以芽为外植体，经过40 d诱导出愈伤组织，经过210 d诱导出1个芽，将分化出的芽切下接种于生根培养基，经过60 d左右长出2～3条不定根，再经过180 d左右可出土展叶，形成完整植株。
3 重楼资源问题解决途径
就目前情况来看，重楼野生资源已经枯竭，为了缓解重楼的资源危机，虽然许多学者从不同角度对其进行了多方面的研究，但到目前为止仍没有很好地解决这一资源问题。
采用带芽根茎切段繁殖，虽然技术相对简单和成熟，但由于根茎生长十分缓慢，且用根茎繁殖加重了用种与收获药材的矛盾，栽培成本也很高；采用实生苗繁殖，种子需催芽，且萌发率较低，药材的生长周期也太长；重楼的组织培养还处于研究阶段，目前采用的外植体有根茎、幼芽、叶片、花葶、子房等，雖然都不同程度地诱导出了少量愈伤组织，但至今仍很难诱导出完整的试管苗。
本研究小组认为，该资源问题的关键是植株及其根茎生长过于缓慢，如果能够采取有效措施促进其生长，就可以大大缓解重楼资源的紧缺问题。一是从重楼的细胞周期蛋白和周期蛋白依赖激酶这2类主要的调控分子入手进行深入研究，如何促进植物细胞有丝分裂、缩短细胞周期，或缩短细胞分裂周期中的间期时间；二是重楼的生长环境荫蔽度很高，从而影响了光合作用和光合产物的积累，人工栽培应驯化植物对光照的耐受度，使其光合作用能力增强，在一定程度上可促进光合产物的积累，促使根茎加速生长；三是重楼是单子叶植物，维管组织中没有形成层，因而在组织培养中取植株各部位作外植体都很难启动分裂，应考虑采用无菌种子发芽，使用其上、下胚轴或子叶等幼嫩材料作外植体，有望快速繁殖大量试管苗，以解决重楼人工栽培的生产用种问题。 4 参考文献
[1] 国家药典委员会.中国药典2010版：一部[S].北京：中国医药科技出版社，2010：243-244.
[2] 袁宏伟.中药重楼的药理作用及临床应用进展[J].中国社区医师（综合版），2007，9（21）：32.
[3] 黄玮，孟繁蕴，张文生，等.滇重楼种子休眠机理研究[J].植物生理科学，2008，24（12）：242-246.
[4] 重楼药材开发[J].Technology and market，2014，21（1）：188.
[5] 李军，李卓新.滇重楼高产栽培方法[J].特种经济动植物，2012（1）：38-39.
[6] 金梅.药用植物重楼快速繁殖技术研究前景[J].保山师专学报，2005， 24（2）：16-18.
[7] 王丽萍，赵学伟.云南重楼野生驯化及栽培技術研究初探[J].中国野生植物资源，2002，21（1）：62-63.
[8] 侯玉平，胡晓立，杨斌，等.滇重楼切块繁殖不定芽发生的组织学研究[J].云南大学学报（自然科学版），2004，26（6）：544-547.
[9] 袁理春，陈翠，杨丽云，等.滇重楼根状茎繁殖诱导初报[J].中药材，2004，27（7）：477.
[10] 李群，葛方兰，王丽.重楼属植物初代培养过程中无茵培养物的建立[J].四川师范大学学报（自然科学版），2003，26（6）：624-626.
[11] 陈世贵.一种缩短重楼种子休眠周期的方法：中国，CN201210348 005.4[P].2012.
[12] 杨斌.一种滇重楼规模化育苗的方法：中国，CN201010152148.9[P].2013-03-27.
[13] 张琳，李海峰，张德全，等.层积和赤霉素协同作用对解除滇重楼种子休眠的影响[J].中国药学杂志，2013，48（20）：1719-1723.
[14] 宋发军，黄宗华.七叶一枝花组织培养和种子萌发条件的研究[J].中南民族大学学报（自然科学版），2013，32（2）：51-54.
[15] 李群，陈丽萍，葛方兰.重楼属植物愈伤组织的诱导和培养[J].四川师范大学学报（自然科学版），2006，29（1）：120-122.
[16] 唐炳兰.中药重楼的研究进展[J].右江民族医学院学报，2006（6）：1062-1064.
[17] 杨丽云，陈翠，吕丽芬，等.云南重楼的组织培养与植株再生[J].植物生理学通讯，2008，44（5）：947-948.