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濒危药用植物杜鹃兰的现代研究进展



全 文 :杜鹃兰 [Cremastra appendiculata(D.Don) Makino]为兰科
杜鹃兰属的多年生药用草本植物, 其假鳞茎干燥后称毛慈
菇,可入药,为重要紧缺中药材[1]。现代医学研究表明,毛慈菇
内用于治疗乳腺癌、食管癌、胃癌、肺癌、宫颈癌、皮肤癌及白
血病等恶性肿瘤;外用治疮毒、虫蛇咬伤、皮肤烫伤或烧伤等
[2]。由于人们长期掠夺式的采挖,加上自身生殖机制的限制和
荫湿的森林生境被破坏,野外分布地区和数量锐减,资源濒
临灭绝,亟待保护,现已成为稀有濒危物种。本文就目前见诸
报道的杜鹃兰相关文献进行了系统整理、归类分析,以期引
起同行对这一珍稀药用植物种质资源的保护及可持续开发
利用的关注。
一、本草考证
《中华人民共和国药典》(2005 版一部)将兰科植物杜鹃
兰 Cremastra appendiculata (D. Don) Makino、独蒜兰 Pleione
bulbocodioides (Franch.) Rolfe 或云南独蒜兰 P. yunnanensis
Rolfe 的干燥假鳞茎称为山慈菇。 山慈菇之名始见于唐代《本
草拾遗》,其后各种主要本草均有记载,但不太一致。 陈藏器
曰[3]:“慈菇生山中湿地,叶似车前,根如慈菇”。 据谢宗万 [4]考
证,认为是兰科植物杜鹃兰。宋朝的《大观本草》[3]在山慈菇条
目下记载:“春生苗,叶似车前,根似慈菇;零陵间又有团慈
菇,根似小蒜,所主与此略同。 ”邴其忠[5]认为唐慎微记载的山
慈菇,一种应该是杜鹃兰,而另一种“根似小蒜”的应该是老
鸦瓣,这是本草文献混乱的开始。
二、生物学鉴定
1.性状鉴别
假鳞茎呈不规则扁球形,长 1.8~3 厘米,膨大部直径 1~
2 厘米。 顶端渐突起,有叶柄痕,有时旁边有花葶痕;基部呈
脐状,有须根痕。 表面黄棕色或棕褐色,凹凸不平,有皱纹与
纵沟;膨大部多数有 2~3 条微突起的环节(俗称“腰带”);节
上有时具鳞叶干枯腐烂后留下的丝状纤维,质坚硬,难折断,
断面灰白色,略呈粉质;味淡,带黏性。 以个大、饱满、断面黄
白色、质坚实者为佳。
2.显微鉴别
表皮细胞 1 层,扁平,其内为 2~3 列浅黄色厚壁细胞;再
向内为大型类圆形薄壁细胞,含粘液质和淀粉粒,近表皮的
薄壁细胞多含草酸钙针晶束;维管束外韧型,约 15 个,散在。
粉末浅棕色;具大型黏液细胞,内含草酸钙针晶束,针晶长
50~100 微米;螺纹或网纹导管长 25~100 微米;直径 25~50
微米;淀粉多已糊化,充满整个薄壁细胞,未糊化淀粉粒长圆
形,单粒,长 15~25 微米,直径 12~55 微米;脐点多成点状。
三、菌根结构研究
杜鹃兰根具有典型的兰科植物根结构。黄永会对杜鹃兰
根的显微结构进行了观察,发现杜鹃兰根的皮层中有大量菌
根真菌形成的菌丝球,主要分布在根的基部和中部,根尖分
布较少[6]。
四、化学成分研究
Shim 等从杜鹃兰中分离鉴定了一个有强抗血管生成活
性的二氢异黄酮类化合物 Homoisoflavanone[7]。 日本 Fujisawa
公司从杜鹃兰全草中分离得到具有降压活性成分的
cremastosine Ⅰ 和 cremastosine Ⅱ , 还 得 到 一 个 名 为
cremastrine 的生物碱, 具有抑制氘代 N-甲基东莨菪碱对毒
蕈碱 M3 受体的键合作用[8]。
薛震等从杜鹃兰假鳞茎乙醇提取物的石油醚、醋酸乙酯
萃取部分中分离得到 6 个化合物, 分别为异赫尔西酚、4-甲
氧基菲-2,7-二醇、对羟基苯乙醇、3,4-二羟基苯乙醇、胡萝卜
苷和 β-谷甾醇[9]。 夏文斌等从杜鹃兰乙醇提取物的醋酸乙酯
萃取部分中分离得到 8 个化合物, 其中 cirrhopetalanthrin 对
结 肠 癌 (HCT -8),肝 癌 (Bel7402),胃 癌 (BGC -823),肺 癌
(A549),乳腺癌(MCF-7)和卵巢癌(A2780)细胞表现出非选
择性中等强度细胞毒活性;其他化合物无明显毒性 [10]。 张金
超对杜鹃兰的干燥假磷茎进行了初步化学分离,后来,张金
超等(2007)寻找与其功能主治相对的有效成分,分离得到 4
个化合物, 对杜鹃兰的干燥假磷茎再次进行了初步化学分
离,分离得到 8 个化合物[11-12]。刘净等从研究杜鹃兰干燥假鳞
茎中分离得到原儿茶酸、丁二酸、天麻苷和胡萝卜苷等 7 种
化合物[13]。 秦新英从杜鹃兰的干燥假磷茎乙醇提取物乙酸乙
酯萃取部分中分离得到 4 个化合物[14]。
迄今为止,从杜鹃兰中已分离得到包括菲类[9]、苷元[10]、黄烷
酮类[7]和生物碱[8]等 30多个化合物,研究的空间还很广泛。
五、药理作用
杜鹃兰是我国临床上常用中药,其药性微甘、辛、寒,有
小毒;归肝、脾经;具有清热解毒、润肺止咳、活血止痛、消肿
散结等功效。
1.降压作用
日本制药公司从杜鹃兰中提取出 cremastosine I 和
cremastosine II,它们具有很强的降压活性 [8]。
濒危药用植物杜鹃兰的现代研究进展
张丽霞
朔州职业技术学院
[摘 要] 对珍稀濒危药用植物杜鹃兰的本草考证、药材性状、化学成分、药理作用、人工栽培等方面的研究进展进行了综
述,暴露了目前研究的薄弱环节,提出了继续深入研究的方向。
[关键词] 杜鹃兰 濒危植物 研究进展
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DOI:10.14070/j.cnki.15-1098.2013.11.072
2.抗肿瘤作用
夏文斌等从杜鹃兰乙醇提取物的醋酸乙酯萃取部分中
分离出的 cirrhopetalanthrin 对结肠癌、肝癌、胃癌、肺癌、乳腺
癌和卵巢癌细胞表现出非选择性中等强度细胞毒活性 [10]。 阮
小丽等研究杜鹃兰及老鸦瓣的抑瘤及抑菌作用时,发现杜鹃
兰及老鸦瓣对小鼠 Lewis 肺癌, 小鼠 S180 实体瘤及小鼠肝
癌均有显著抑制作用 , 二者均具有体外抗人肝癌细胞株
7721 的活性;杜鹃兰具显著抑菌作用,老鸦瓣则无[15]。
3.毒蕈碱 M3 受体阻断作用
Yoshitaka 等从杜鹃兰 70%乙醇提取物中分离出的
cremastrine 有抑制氘代 N-甲基东莨菪碱对毒蕈碱 M3 受体
的键合作用 [8],有希望开发成用于治疗呼吸系统紊乱和其他
如过敏性肠胃综合症等方面的新药。
六、人工栽培和繁殖技术研究
1.人工栽培
杜鹃兰喜冷凉阴湿环境,生于山坡林下阴湿处,以腐殖
质土生长良好。人工栽培下,按栽种密度株行距为 6.5 厘米×
13 厘米,利用面积以 80%计,每亩栽 6 万株,栽种一年可收
种球 6 万个左右,收商品球 6 万个 [16]。 每个假鳞茎在 1 年生
长期中只能产生 1 个新的假鳞茎,繁殖速度极其缓慢,使人
工种植难以规模化进行。 杜鹃兰为异花授粉植物,种子非常
细小,胚只是一团细胞,在自然条件下很难发育成幼苗。为解
决杜鹃兰快速繁育等技术难题,笔者曾对杜鹃兰的重要生理
特性和生态适应性进行了研究,提出杜鹃兰适宜栽培模式为
3 年生种栽+腐殖土与田土按 l:l 混合土+遮光 95%+5 克 /盆
的 8-6-6 型氮磷钾泥炭复混肥。
2.离体快繁生物技术
毛堂芬等 [17]以杜鹃兰的种子和假鳞茎作外植体均诱导
获得原球茎及再生植株。杜鹃兰种子在黑暗条件下培养半年
后,极少数萌发形成原球茎;以假鳞茎作外植体时,原球茎增
殖培养基 B5+2%白糖+0.1%活性炭的增殖系数可达 6~10
倍。 杜鹃兰假鳞茎和种子均能诱导获得原球茎,但假鳞茎易
采集易诱导。
张明生等 [18-19]以假鳞茎为外植体 ,在 MS+6-BA 2.0 毫
克,L-1 (单位下同)+2,4-D 0.5+共生真菌提取物 10.0+PVP
500.0 中进行原球茎的诱导和增殖培养 ; 在 1/2 MS+NAA
0.5+IBA 0.5+共生真菌提取物 10.0+PVP 500.0 中进行芽和
根的分化及试管苗的生长。来自杜鹃兰的两种内生真菌被分
离鉴定为 Chromosporium sp.和 Cylindrocarpon sp,这两种内
生真菌对微繁有显著效果。
3.人工种子
张明生等 [20] 以杜鹃兰原球茎为人工种子的繁殖体,以
4%海藻酸钠+2% CaCl2+2%壳聚糖为人工种皮基质,1/2 MS
液体培养基+0.2 毫克·升- 1NAA+0.1 毫克·L-1GA3+0.5 毫
克·升-1 BA+0.4 毫克·升-1 青霉素+10.0 毫克·升-1 内生真
菌提取物+0.3%多菌灵粉剂+0.2%苯甲酸钠+1.0%蔗糖作为
人工胚乳成分制作的人工种子,其萌发率和成苗率最高。
七、结语
关于杜鹃兰的生药鉴定、化学成分、药理作用、人工栽培
等方面的相关研究均有一定文献报道,并且与杜鹃兰相关的
一些中药制剂已投放市场。 总的看来,可从以下几个方面加
强对杜鹃兰的研究:(1)在药用植物资源综合利用方面,应加
强对杜鹃兰野生资源的生态保护; 同时按照 GAP 规范要求
开展规模化人工种植,逐步建立标准化、规范化、规模化的杜
鹃兰种植基地。 (2)在生药鉴定方面,除了传统的性状鉴别、
显微鉴别外,还应引入 DNA 分子标记技术。 (3)在化学成分
研究方面,除了杜鹃兰菲类、苷元、黄烷酮类和生物碱等研究
成分外, 还应对杜鹃兰的其他化学成分进行系统深入研究,
同时结合药理学研究筛选出有效活性成分。 (4)在药理研究
方面,应重点深入地展开抗肿瘤、降压、呼吸系统紊乱和过敏
性胃肠综合症的药理研究,并积极地将基因工程、分子免疫
学等现代科学技术引入到杜鹃兰研究中。 (5)在基础研究的
同时,结合新药开发,研制出安全、有效、稳定、靶向性好的高
新制剂,使产研结合创造出良好的经济效益,并反过来推动
科学研究的发展。
总之,全面、系统地加强杜鹃兰的研究,并朝着产业化方
向发展,对保护我国珍稀濒危药用植物资源,实现自然资源
的永续利用,加快中药与世界医药接轨,促进我国西部特色
产业的发展,均有着十分重要的科学意义和实用价值。
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阿荣旗玉米膜下滴灌机械化
技术发展前景浅析
刘树军
阿荣旗农机中心
玉米是阿荣旗的主要粮食作物,播种面积大,劳动强度
大,群众对玉米机械化播种要求强烈,现结合阿荣旗实际情
况,就该区玉米膜下滴灌机械技术的发展前景谈一谈粗浅看
法。
随着玉米膜下滴灌机械化技术的不断成熟,被内蒙古自
治区列为“十二五”重大科技示范项目,也是阿荣旗十大农业
推广技术之一。 农民渴望玉米膜下滴灌播种技术,政府扶持
玉米膜下滴灌播种技术, 形势推动玉米膜下滴灌机械化技
术,但就实情而言,该技术推广在阿荣旗尚存在不少制约因
素,具体概括如下。
一、制约因素
1.玉米膜下滴灌机械质量不稳定,部件易损坏,材料选
择不科学,故障频发,作业效率和效益得不到最大发挥。生产
经销企业服务不到位,技术人员不足,不能及时排除故障,群
众不满意。
2.土壤问题,近俩年低温和降水偏多等气候因素影响,
2012 年秋季雪早,田间收割后未进行整地,2013年春,旋耕机整
地后由于阿荣旗土壤质地为黑壤土,黏性较大,加上后期降雨不集
中等原因,使田间大土块较多,对后期种植过程中覆膜工作产
生了一定影响,同时对推广工作也带来了一定困难。
3.一家一户种植面积小,农机农艺结合不够,该区玉米
膜下滴灌种植行距大约为 45 厘米左右, 而目前摘穗式玉米
收获机的适应行距一般为 65 厘米, 影响玉米收获机械作业
效率和质量,种植面积分散,不利于滴灌技术大型机具作业。
4.示范区滴灌管道整理与配套设施的保护、使用与维护
不到位,电力配套不及时,冬季当地变压器丢失严重,造成春
季播种期和幼苗期灌水困难。
二、思路和建议
为了有效搞好阿荣旗玉米膜下滴灌机械化技术的推广
工作。 针对上述问题和制约因素,笔者对本区推广玉米膜下
滴灌机械技术的发展前景提出如下分析和建议:
1.推动技术创新,提高玉米膜下滴灌技术的总体水平,
玉米膜下滴灌技术的出现是个创新, 它很好的解决了干旱、
低温、靠天吃饭的问题,但目前其性能及技术需进一步完善
和改进,推广时要多学多看多考察,因地制宜,做好机具选型
配套工作,确定科学的技术线路和模式,及全程机械技术规
程,在全旗建立实验示范基地,推动玉米膜下滴灌机械化技
术的发展,引导农民标准化种植,达到高产、优质、高效。提高
玉米膜下滴灌机械化的实用性、可靠性。
2.政府支持、政策引导、加大推广步伐。 建议政府将玉米
膜下滴灌机械化作业做成项目,制定相应的作业补贴优惠政
策,给有机户或农户适当的资金补贴,激励其经营和使用积
极性,打造玉米膜下滴灌机械化技术作业亮点,最终达到以
点带户、以户带村、以村带乡广泛推广的目的。 加大土地流
转,向种粮大户、农机大户转移步伐,为农机农艺一体的农机
机械化模式提供广阔的空间。
3.做好技术培训工作,主动与玉米种植机具生产企业合
作,建立技术信息联系,形成一条技术研制,宣传推广技术培
训和用户反馈的信息通道,并通过技术讲座,现场培训,发放
资料等形式,提高机手使用机具的技能,减少因人为操作不
当而产生的作业故障,提高玉米膜下滴灌机具的使用率。
4.精细整地,整平细耙。 整地的质量是关键,直接影响到
播种的质量。 覆膜质量和玉米生长发育。 要做好根茬粉碎还
田,必须时人工拣净搂除根茬残体。秋整地应深松整地,做到
上实下虚,无坷垃、土块,及时填压,达到待播状态,为高质量
覆膜创造一个良好的土壤环境。
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