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云南黄连的研究进展



全 文 :云南黄连的研究进展
杨艳娟,谢世清,杨生超,徐绍忠,梁艳丽*
(云南农业大学中药材研究所 /云南省中药材规范化种植技术指导中心,云南昆明 650201)
摘要 就云南黄连的植物学形态特征、生境特征、资源现状、引种驯化、栽培技术及采收加工等进行了综述,并针对云南黄连资源现状,
对云南黄连亟待解决问题进行了探讨,旨在为深入研究云南黄连奠定基础。
关键词 云南黄连;植物学形态特征;种质资源;引种驯化;栽培
中图分类号 Q949. 95 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)23 -14037 -02
The Progress on Coptis teeta Wall.
YANG Yan-juan et al (Yunnan Provincial Center of Chinese Medicinal Materials’GAP Technology,Institute of Chinese Medicinal Materi-
als,Yunnan Agricultural University,Kunming,Yunnan 650201)
Abstract In this paper,the morphological characteristics of botany,habitat characteristics,resource status,introduction,domestication,
cultivation and harvesting and processing techniques of Coptis teeta Wall. were reviewed. According to the resources status for Coptis teeta
Wall.,the problems urgent to solve were discussed,which provided basis for further study on Coptis teeta Wall. .
Key words Coptis teeta Wall.;Morphological characteristics of botany;Germplasm resources;Introduction and domestication;Cultivation
基金项目 云南省州市党政“一把手”科技工程(2008QA008)。
作者简介 杨艳娟(1986 -) ,女,云南祥云人,硕士研究生,研究方向:
药用植物资源及规范化种植。* 通讯作者,讲师,从事药用
植物资源及规范化种植研究。
收稿日期 2011-04-15
云南黄连(Coptis teeta Wall.)为毛莨科黄连属(Coptis
Salisb.)草本植物[1 -2],是我国著名的传统中药黄连的源植
物之一[3 -4]。其根茎商品名为云连。仅分布于 95°48 ~
98°52 E,25°09 ~ 29°51 N 北起印度阿萨姆、中国西藏东南
部的米什米什山区(包括西藏察隅、墨脱) ,南至腾冲县北部、
西北部的高黎贡山地区[5 -7],怒江与澜沧江分水岭的碧罗雪
山西坡和东坡的丽江、维西、德钦、永德县大雪山和兰坪等地
也有分布。云南黄连是云南省重要的道地药材品种之一,怒
江州各民族将其作为主要的经济来源之一。其味苦,性寒,
具清热燥湿、泻火解毒之功效[4,8],始载于明代兰茂的《滇南
本草》:“滇连,一名云连,人多不识,功胜川连百倍”[9],《清
宫医案》将其列为极品。黄连药材的主要有效成分为小檗
碱、药根碱和巴马汀等生物碱[10 -11],其中不同种黄连属植物
的小檗碱含量存在一定差异。有研究表明,云南黄连的小檗
碱含量为 6. 83% ~ 7. 69%,高于同属植物雅连(C. deltoidea
C. Y. Cheng et Hsiao)和味连(C. chinensis Franch.) ,为黄连
属植物中最高[11 -12]。云南野生黄连生境选择特性小,加之
长期地过度采挖和生境的不断破坏,其野生居群已经处于灭
绝的边缘。云连被列入 2002 年云南省 30 多个濒危物种、国
务院野生药材资源保护条列中,并成为国家二级重点保护药
材[13 -14]。为了更好地保护和利用这一珍贵的传统中药材,
笔者对云南黄连的植物学形态特征、生境特征、资源现状、引
种驯化、栽培技术及采收加工等进行综述,以期为深入的研
究云南黄连奠定基础。
1 植物学形态特征与生境特点
1. 1 植物学形态特征 云南黄连为多年生宿根草本植物,
植株寿命可长达 12年之久。叶数枚,均基生,掌状三全裂单
叶,厚纸质,中央裂片卵状菱形,两面叶脉隆起,除表面沿脉
背短柔毛外,其余均无毛;多歧聚伞花序,花两性,花瓣匙形
至卵状匙形,先端圆或钝,花瓣中部以下变狭为细长的爪,中
央有蜜槽;心皮多数,绿色,有柄,先端纵裂,为较原始的半开
启心皮类型,倒生胚珠着生于腹缝线上;雄蕊多数,向心成
熟,花药黄白色;雌、雄蕊异熟;果实为蓇葖果,种子棕褐色,
长椭圆球形并稍有弯曲,表面有纵向条状花纹[1 -2,15 -16]。成
年植株的花芽于 7月开始分化,次年 1 ~2月开花,花期 15 ~
25 d,种子于 5月上旬成熟。根茎多为单枝,较细小,外形为
圆柱形,略呈连珠状,常弯曲成钩状,有觅养枝;髓部中空,节
间和节部密生多数须根;质轻而脆,易折断,断面较平坦,呈
黄棕色[17 -18]。在紫外灯下,断面木部呈金黄色荧光[19],与雅
连和味连相比,云连的皮层、中柱及髓部均无石细胞[20]。
1. 2 生境特征 云南黄连分布区温凉多雨(干燥度均小于
1)、多雾、日照少、相对湿度大,年平均气温约 14 ℃,最冷月
平均气温 7 ℃,极端最低气温 - 10 ℃,最热月平均气温 19
℃,极端最高气温 33 ℃,年降雨量 1 600 ~ 2 300 mm[13 -14]。
云南黄连适宜生长在中山湿性常绿阔叶林(2 280 ~ 2 600
m)、铁杉针阔叶混交林(2 600 ~ 3 100 m)及冷杉林(3 100 ~
3 400 m)的荫湿陡坡、枯木树脚或山涧布满苔藓的石缝
中[15]。土壤以自然肥力高、理化性能好、富含腐殖质、偏酸
性、由花岗岩、花岗片麻岩、片麻岩、砂页岩及粉砂质泥岩发
育而成的黄棕壤、棕壤和暗棕壤为主[21 -22]。
2 云南黄连的资源现状及引种驯化
2. 1 资源现状 在云南地区,云南黄连野生居群仅分布在
贡山县高黎贡山西坡人为活动很少的独龙江等地区及腾冲
县明光、界头、古永 3个乡镇中缅边界两侧的狭小区域,居群
小而分散,且数量很少[23]。而在高黎贡山及碧罗雪山的某
些地段上,则生长着零星成片的云南黄连的野生栽培居群。
然而现今交通的便利,促进了这些地区旅游业、林业等的发
展,人为活动的破坏使其生境正遭受威胁,过度的采挖使其
野生资源逐渐减少,已处于灭绝的边缘。目前,急需对其野
生资源进行保护,更为重要的是,应该加快其引种驯化、科学
种植及管理的步伐,以达到保护和持续利用这一宝贵资源的
目的。
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(23):14037 - 14038,14085 责任编辑 刘群燕 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.23.178
2. 2 引种驯化 明清时期,丰富的野生云南黄连资源是怒
江各族人民的主要收入来源之一,曾在当地作为一般等价物
使用,但过度采挖已导致其野生资源的枯竭。早在 130 年前
的清末,高黎贡山地区的泸水、福贡两县的人们就开始了云
南黄连的人工种植[24],并形成了一套行之有效的栽培管理
模式。但是,由于物种本身的生物学特性和当地落后的社会
发展水平的限制,其一直处于极少人工抚育的半野生状态,
且种植规模不大,加之没有科学的管理模式,其引种驯化进
程一直停滞不前,远远不能满足市场的需求。
张霁等研究发现,野生云南黄连根茎和根小檗碱含量在
海拔 2 700 m处最高,而人工栽培的则在 2 600 m处最高,两
者的根茎巴马汀、根药根碱含量均在海拔 2 600 ~ 2 700 m处
为最高,并得出增大种植密度和加强人工管理可以提高云南
黄连生物量和主要有效成分产量的结论[25],这为云南黄连
的引种驯化、规范化种植和优质高产提供了一条很好的
途径。
现在怒江州相关部门已经积极开展云南黄连的引种驯
化、引种扩繁 、规范化种植等一系列工作,力求做好保护云
南黄连野生居群,建立人工居群,加快规范化种植步伐的
工作。
3 云南黄连的栽培技术及采收加工
3. 1 栽培技术
3. 1. 1 选地整地。在海拔 2 000 m 以上的区域,选择土层
厚、疏松肥沃、排水良好、富含腐殖质的林地或生荒地作为云
南黄连的种植地,然后除去杂草、翻地、作畦或开挖定植塘。
刘贵周等研究发现,种植在遮荫网下的云南黄连药用成分较
林下的高,因此最好选择遮阴网进行荫蔽处理[26]。
3. 1. 2 繁殖方法。黄连属植物的繁殖多以种子繁殖为主,
也可以进行分株繁殖。味连主要用种子进行繁殖,但种子休
眠期长,且不易长期保存;雅连由于种子退化,以觅养枝进行
无性繁殖;云南黄连兼具有性生殖和无性繁殖[27]。其有性
生殖以种子进行繁殖,通常 10 ~ 11月份先播种育苗,再进行
移栽;无性繁殖以“觅养枝”—地下营养繁殖体进行繁殖,觅
养枝由顶芽和腋芽生出,自然条件下极少与母株发生断裂并
在其周围形成多分支结构,移栽时选取母株周围的幼株进行
移栽。由于云南黄连种子有长达半年的胚后熟过程,同时发
芽率很低[28],而“觅养枝”却十分发达,所以现在大多选用
“觅养枝”进行繁殖。
3. 1. 3 移栽及管理。通常于 4 ~ 6 月份将云南黄连的种苗
或母株周围的幼株移栽至种植地上,根据蔡传涛等[29]的方
法能实现云南黄连植株的一次种植、多次利用。移栽后根据
实际情况定期进行浇水、施肥、中耕除草等工作,可在移栽后
第 2年起摘除花薹,促进其根茎生长、抑制生殖生长,同时注
意白粉病、白绢病、紫纹羽病等的防治。
3. 2 采收及初加工 云南黄连通常在移栽后第 4 年的 10
~11月份抽挖根茎粗壮的进行采收,而不全部挖出。也有研
究发现,云南黄连种植到 2年 ~ 2年半时其根茎主要成分含
量达到一个较高的水平,因此认为,以种植 2年 ~2年半为其
最佳采收期[26,30]。采收后的云南黄连经晒干或炕干后,放入
槽笼内来回撞尽泥沙,须根及残余叶柄即为成品。
4 展望
目前对云南黄连各方面的研究不够全面、深入,许多问
题都没得到彻底解决,如传粉与繁育、发芽率较低、优质高产
等。为了解决好云南黄连资源的保护、合理开发及持续利用
问题,可以通过以下几个途径来开展工作:①对云南黄连的
资源状况进行更加详细、深入的调查,加强对其原有野生资
源的保护,因为其野生资源是科学地进行保护和持续利用研
究的重要线索和宝贵的种质资源;②筛选优质、高产的种质
资源,提高云南黄连的生物产量和品质,以满足日益增长的
市场需求;③针对云南黄连的种子发芽率低的问题进行深入
研究,提高其发芽率,加快繁殖速度;④采取有性生殖和无性
繁殖并重的繁殖方式,加快其引种驯化进程。要实行有性生
殖和无性繁殖并重的措施关键是要解决好其传粉和繁育问
题,加强云南黄连传粉生物学的研究,提高种子的结实率,将
有望彻底解决云连有性生殖的问题。同时应继续探索、深入
研究云南黄连的科学种植与管理,探索出云南黄连优质、高
产的栽培技术。
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(下转第 14085页)
83041 安徽农业科学 2011 年
以保持滤纸湿润。测定文冠果种子发芽势和发芽率,并进行
统计分析。
1. 2. 2 不同播种时间对文冠果出苗率的影响。秋末 10月下
旬,选择籽粒饱满的文冠果种子,用水浸泡 3 d,捞出后开沟
点播。播种量为 600 kg /hm2。
春季种子于 25 ℃室内催芽,待种子 30% ~ 40%“吐白”
时,即可开沟点播。播种量为 600 kg /hm2。
1. 3 数据处理与分析方法 以文冠果种子胚根露出 5 mm
视为发芽,发芽期间逐日观测并记载发芽粒数。在第 7天计
算发芽势,第 14 天进行末次计数,统计发芽率。应用 SPSS
12. 0统计软件对试验数据进行单因素方差分析和 5%水平
的 Duncan法多重比较分析。发芽率(%)=(第 14天发芽种
子数 /供试种子数)×100,发芽势(%)=(第 7 天发芽种子
数 /供试种子数)×100,发芽指数(GI)=∑(Gt /Dt)。式中,
GI为第 t天的发芽数;Dt为发芽日数[3]。
2 结果与分析
2. 1 层积处理与浸种温度对文冠果种子发芽的影响 试验
中,10 ℃浸种条件下的文冠果种子在 25 ℃恒温条件下不能
萌动,而浸种温度在 20 ~ 50 ℃条件下文冠果种子均可萌动
发芽,且发芽率没有显著差异。随着浸种温度的升高,发芽
势有加快和提高的趋势。其中,浸种温度从 20 ℃升高到 50
℃时,种子发芽率的变化并不显著,50 ℃浸种后种子发芽率
比 20 ℃浸种提高了约 5. 0%,比 30 ℃浸种提高了 5. 8%。但
发芽势却有明显差异,40 ~ 50 ℃浸种温度下的发芽势比 20
℃浸种提高了约 56%,比 30 ℃浸种提高了 10%。
2. 2 室内贮藏与浸种温度对文冠果种子发芽的影响 由图
1可知,经室内贮藏及在不同温度下浸泡的文冠果种子,在
25 ℃恒温条件下,7 d都没有萌动,其发芽势都为 0,但发芽
率随着浸种温度的提高开始提高,在 50 ℃下浸泡的种子发
芽率最高,达到 100%。
图 1 室内贮藏与浸种温度对文冠果种子发芽的影响
Fig. 1 Effect of indoor storage and soaking temperature on the
germination rate of Xanthoceras sorbifolia seeds
2. 3 室外贮藏与浸种温度对文冠果种子发芽的影响 试验
中,经室外贮藏及在不同温度下浸泡的文冠果种子在 25 ℃
恒温条件下,7 d都没有萌动,其发芽势都为 0;同室内干藏的
种子一样,在 50 ℃下浸泡的种子发芽率达到高峰,为 100%。
2. 4 不同播种时间对文冠果出苗率的影响 春季播种出
苗率达到了 95%以上,且出苗整齐;秋季播种出苗率达到
90%以上,出苗整齐。
3 结论与讨论
种子的发芽率和发芽势是表征种子活力高低的重要因
素,而种子活力的保持取决于合理的贮藏条件[4],所以,不同
贮藏方法对种子发芽率和发芽势有着一定的影响。文冠果
种子的种皮厚且坚硬,种子的外种皮有一层蜡状物,水分不
易浸透,自然发芽率低,仅为 6%[5]。因此种子的人为处理
对提高发芽率显得尤为重要。
从试验数据来看,混沙层积处理、干藏处理和低温处理 3
种贮藏方式对文冠果种子的发芽势有影响,但对发芽率基本
没有影响。浸种温度在 20 ~50 ℃条件下文冠果种子均可萌
动发芽,随着浸种温度的升高,发芽率没有显著差异,但发芽
势却有随之加快和提高的趋势;浸种温度在 40 ~ 50 ℃时的
发芽势比 20 ℃时提高了约 56%。由此可以得出,春季种子
催芽时 50 ℃为最佳浸种温度,发芽率可以达到 100%,发芽
势也处于最佳状态。
文冠果种子和新疆绝大多数的树木种子的生理特性有
很大的不同,新疆绝大多数林木种子都有休眠期,冬季沙藏
处理就是为了打破它的休眠期,否则第 2 年春播不发芽萌
动。由于文冠果种子没有休眠期,所以它的种子不需要进行
沙藏,第 2年仍然可以发芽萌动。
春季和秋季 2个时间段播种对文冠果出苗率没有明显
影响,秋季播种出苗率比春季播种出苗率稍低,可能是由于
种子在地里储藏一个冬天,发生种子腐烂霉变或被鼠害啃食
的情况。
该研究探讨了混沙层积处理、干藏处理和低温处理 3种
不同贮藏方式和不同浸种温度对文冠果种子发芽率和发芽
势的影响,但不同处理方法是否影响了组织、细胞形态和种
质遗传的稳定性、完整性方面的保持作用,还有待于进一步
研究。
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