全 文 ：金线兰多倍体育种及工厂化生产研究综述
◆禹华芳
【摘　要】金线兰为我国传统珍贵药材 , 但自然蕴藏量日渐稀少 , 利用金线兰多倍体育种可以培育中草药新优品种 ,突破产量低
和移栽难等瓶颈 , 利用组织培养进行工厂化生产 ,形成规模种植 ,提高农业生产的综合效益。文章就现阶段对金线兰
的生物学特性研究 、药用价值及成分研究 、细胞学及分子生物学研究及组织培养研究等现状进行了综述。
【关键词】金线兰;多倍体育种;工厂化生产;研究综述
【基金项目】本文为湖南省教育厅课题资助项目 “金线兰的多倍体育种及工厂化生产研究” (编号:10C0285)的阶段性成果。
【作者简介】禹华芳(1965 ～ ), 男 ,湖南邵东人 , 娄底职业技术学院副教授;研究方向:农业职业教育 、观赏植物应用
　　金线兰为兰科(Orchidaceae)开唇兰属(Anoectochilus)的
多年生草本植物 , 别名金线莲 、金丝草 、树草莲等 , 在民间使
用范围较广 , 素有 “药王 ”、“金草” 、“神药” 、“乌人参”等美
称 , 是一种传统珍贵药材。
一 、金线兰多倍体育种及工厂化生产的意义
(一)金线兰为传统珍贵药材 , 野生资源日益减少 , 人工
栽培可以保护种质资源 , 扩大药源 。金线兰为传统珍贵药
材 , 相关研究显示 , 金线兰中氨基酸组成 、成分 、含量及抗衰
老活性微量元素的含量均高于国产和野生西洋参。 金线兰
提取液对 OH-和 OH2-均有较高清除作用。台湾金线兰和福
建金线兰均有明显的降血糖 、降血压 、利尿 、保肝 、镇痛 、消炎
的作用。日本研究发现金线兰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为显著。
在我国金线兰自然分布于湖南 、福建 、台湾 、广东 、海南 、
广西 、云南 、贵州 、四川等省 , 数量很少。金线兰生长缓慢 , 繁
殖率低 , 种子只有千分之一出苗率 , 故自然数量极稀少。 由
于适生环境狭窄 , 加上人为采撷 , 其自然种群几乎枯竭。 由
于人为的大量掠夺性采集和生态环境的破坏 , 金线兰的自然
蕴藏量日渐稀少。人工栽培金线兰可以保护种质资源 , 扩大
药源 , 具有重要的科研价值和社会效益。
(二)金线兰价格昂贵 , 需求量大。利用组织培养进行工
厂化生产 , 形成规模种植 ,可以极大地提高药农的经济效益 ,
促进当地的经济发展 。金线兰全草入药 ,目前在台湾和东南
亚地区的需求量很大 ,野生金线兰鲜草价 150元 /千克以上 ,
干草价高达 1, 200 ～ 1, 700元 /千克。人工栽培的金线兰鲜草
售价 50元 /千克左右 , 干草售价 600 ～ 800元 /千克 。前人已
对金线兰的组织培养进行过研究 , 并建立了快繁体系 , 但由
于金线兰对生态条件要求严格 , 试管苗移栽的成活率不高 ,
规模化的组织培养育苗受到移栽难的瓶颈制约 ,故金线兰的
组织培养并没有大规模产业化。
近年来多数常规中药材价格低迷, 使药农的种植热情严
重受挫。开发金线兰产业可以带来巨大的经济回报。以现有
的产量计算 , 人工栽培一茬的每亩产值高达 7, 500 ～ 12, 500
元 ,而金线兰的栽培时间仅为 4个月左右, 故每亩一年的产值
可高达 22, 500～ 37, 500元。如能工厂化生产育苗 , 筛选和驯
化适合当地气候和土质的优质金线兰品系 ,形成规模种植 ,则
可以极大地提高药农的经济效益 , 促进当地的经济发展。
(三)金线兰多倍体育种研究可以培育中草药新优品种 ,
突破产量低和移栽难等瓶颈 , 提高农业生产的综合效益。据
相关研究表明 ,人工栽培的金线兰产量较低 , 一般亩产鲜草
150 ～ 250千克。因此提高金线兰试管苗的移栽成活率和亩
产量是金线兰工厂化生产的关键所在。中草药多倍体育种
已在白术 、薯蓣 、丹参 、曼陀罗等许多植物中取得成功。中草
药多倍体常具有产量高 ,抗性强 、药用活性成分高等优势 , 因
此 ,培育金线兰多倍体 , 是提高其移栽成活率和亩产量的一
个重要途径。目前 ,尚未见金线兰多倍体育种的相关研究。
如能育成金线兰多倍体 ,进行工厂化的育苗和大规模栽
培 ,既可以保护种质资源 , 扩大药源 , 培育中草药新优品种 ,
又可以带动当地药农大规模种植 , 极大地提高药农的经济效
益 ,促进当地的经济发展。
二 、金线兰多倍体育种及工厂化生产研究的现状
(一)生物学特性及资源分布研究。金线兰为陆生兰 , 多
年生草本 ,高 4 ～ 18cm, 根茎细软 ,茎圆筒形 ,先端直立 , 基部
匍匐状 ,茎节明显;叶柄基部呈鞘状 , 叶片卵形或圆卵形 , 长
1.5 ～ 3.5cm, 宽 1 ～ 3cm, 先端急尖 , 基部近圆形 , 上表面黑紫
色 ,有金黄色脉网 , 下表面淡紫红色。除药用外 , 金线兰兼具
赏叶和观花之功用 , 是一种观赏价值极高的室内花卉珍品。
金线兰在我国主要分布于亚热带地区 , 即湖南 、福建 、广东 、
广西 、浙江 、江西 、海南 、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 , 台湾省亦产。金线兰属中阴
性植物 ,性喜温凉潮湿环境。其垂直分布幅度较广 ,海拔 300
～ 1, 200m均有分布 , 尤以海拔 300 ～ 600m的中低丘陵区分
布较多。
(二)药用价值研究。金线兰素有 “金草 ”、“神药”、“乌
人参”等美称 , 全草入药 , 在民间治疗范围较广。 《福建药物
志》载:其性味平 、甘 ,具有清热凉血 、祛风利湿之功效 ,主治
咯血 、支气管炎 、肾炎 、膀胱炎 、糖尿病 、乳糜尿 、血尿 、风湿性
关节炎 、惊风 、毒蛇咬伤等 ,民间多用于小儿高烧不退 、惊风。
《浙南本草新编》记载:其味淡 ,性微温 , 祛风湿 , 舒筋络 , 用于
治疗风湿性关节炎。 《全国中草药汇编》谓其全草药用 , 味
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甘 、性平 ,具有清热凉血 、除湿解毒的功效 , 可治疗肺结核咯
血 、糖尿病 、肾炎 、膀胱炎 、重症肌无力 、遗精 、风湿性及类风
湿性关节炎 、小儿惊风 、妇女白带以及毒蛇咬伤等症。 《中国
本草原色图谱》记载:台湾金线兰性平微寒 ,味甘 , 无毒 , 具有
解热 、清火 、降血压功能 , 主治肝脾病 、肺痨病 、遗精 、遗漏诸
病 , 兼治胸痛 、胰痛 、咳嗽 、血虚 、血热 、吐血 、肝火 、小儿发育
不良及毒蛇咬伤等。近年来 , 金线兰在治疗高血压 、糖尿病
及肿瘤等疑难病症方面 ,日益引起医药界的重视。 金线兰在
福建 、台湾等省和东南亚地区被视为珍稀名贵药材 , 特别在
台湾省更是倍受青睐 ,被称为 “药中之王” 。
(三)成分分析及生理活性研究。前人对金线兰中微量
元素 、氨基酸及糖类 、维生素等营养成分的分析结果表明 , 微
量元素含量(g)分别为:锌 75.5, 铁 8.49×10, 铜 17.40, 锰
554.0, 铬 12.3, 钙 5.56×10, 镁 2.66×10, 钼 13.3,钴 3.4, 硒
0.36±0.04;氨基酸总量达 8.74%。 其微量元素含量 、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。对金线兰糖类的分析结果显示 , 多糖含量占
13.326%,低聚糖为 11.243%, 还原糖为 9.739%, 表明金线
兰中多糖含量较高 , 而许多中草药中含有的多糖具有提高机
体免疫力的作用。野生及组培金线兰均含有种类齐全的维
生素且含量较高 , 特别是 Vc的含量 ,经 4个月培养的金线兰
组培苗 , 其 Vc含量可达 22.878mg/100g。
(四)细胞学及分子生物学研究。研究发现金线兰的染
色体核型公式为 K(2n)=2X=40=38m+2sm,属于 “ 2A”型 ,
这为金线兰的组培 、育种工作提供更为详细的遗传背景。 组
培金线兰的酯酶同工酶谱与野生金线兰相同 , 证明组培金线
兰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兰植株提供了遗传学依据。在自然界
中 , 几乎所有的兰科植物均与真菌共生 , 金线兰也不例外。
当金线兰与内生真菌建立共生关系后能明显促进植株增高
增重 , 这样在快繁的基础上结合共生可加快金线兰工业化生
产。但内生真菌促进生长的分子机制尚待研究。
(五)组织培养研究。金线兰种子微小 ,由未成熟的胚及
数层种皮细胞构成 , 一般不易发芽 。以分根法或扦插法繁
殖 , 繁殖系数低 , 很难形成规模种植。利用组织培养进行快
速繁殖 , 对种质资源的保存及为药用和观赏园艺提供种苗都
具有重要意义。自开展金线兰组培快繁研究以来 , 经过广大
研究者的努力 , 迄今 ,利用不同材料 、方法进行组培快速繁殖
金线兰已有许多成功的例子。目前 , 虽然组培快繁金线兰已
取得成功 , 但受微生物污染十分严重。在实验室中污染率有
时高达 50%, 影响了金线兰的正常生长 , 给科研和生产带来
严重损失。对于侵入到培养体内部的细菌 , 目前还没有令人
满意的灭菌方法。
由于金线兰生长发育过程中对环境的光 、温 、水 、肥 、气
等因子有严格要求 , 因此 ,无论是组培苗移栽驯化 , 温室集约
化栽培 , 还是露地大面积人工栽培 , 如何创造条件以满足金
线兰对环境因子的特定要求 ,是人工栽培能否取得成功的关
键所在。据相关研究显示 , 试管苗的移栽成活率不高 , 这也
是金线兰产业化育苗没有规模化的关键原因。
三 、金线兰多倍体育种及工厂化生产发展趋势
金线兰具有多种显著的药用和保健功效 。由于金线兰
对生态环境要求严格 ,自然繁殖和生长缓慢 , 加上鸟兽喜食
和人为采摘 ,野生资源日益减少 , 已不能满足临床需要。经
过广大研究者的努力 ,部分地区从已有的文献报道来看 , 现
有的研究工作 ,无论从广度或深度上 , 与金线兰所具有的价
值相比是远远不够的。我国目前对金线兰的研究仅涉及文
献考证 、分布状况 、生物学特性调查 、商品调查及组培 、栽培
等方面 ,而对药用有效成分的分离与鉴定 、制剂鉴定 、炮制与
药理及分子等方面 , 其药用价值还未被人们很好地认识 , 其
科学研究与产品开发尚有很大的空间。
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