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铃兰生物技术与开发利用研究综述



全 文 :第 2 4 卷第 3 期阜阳职业技术学院学报Vo l . 2 4 No . 3
2 0 1 3年  9 月 JOURNALOFFUYANGVOCATIONALANDTECHNICALCOLLEGESep .  2 0 1 3
铃兰生物技术与开发利用研究综述
李 东林 ,崔 亮 亮
(阜阳职业技术学院生化工程学院 ,安徽 阜阳 2 3 6 0 3 1 )
摘要 :铃兰 )是百合科铃兰属 多年生宿根植物 。 本文综述铃兰 的植物学 、 品种及资源分布 、
生物技术 、繁殖栽培和开发利 用 等方 面 的研究进展 ,并对存在 问题及前景进行展望 , 旨在为铃兰 的深入研究和合理
开发利用提供参考 。
关键词 :铃兰 ; 生物技术 ; 开发利 用
中图分类号 : Q - 3文献标识码 :A文章编号 = 1 6 7 2 -  4 4 3 7 ( 2 0 1 3 ) 0 3 - 0 0 2 7 -  0 4
铃兰 ( Conm llariakeiskeiMiq . ) 隶属百合科铃铃兰喜阴凉 、湿润 的环境 ,在排水 良好 、肥沃而
兰属多年生宿根草本植物 ,该属仅铃兰 1 种植物 , 富含腐殖质的弱酸性 ( pH 5  ̄ 7 ) 土壤质地生 长 良
又名君影草 、香水花、铃挡花 、山谷百合 。 喜阴凉环好 ,瘠薄地长势较差 。 铃兰耐寒 ,忌炎热 , 夏季高温
境 ,是值得开发的育种 、药用与观赏植物 [ 1 2 3 ] 。 长时 ,叶片枯黄进人体眠 。 根状茎露地越冬 , 春季萌
期以来 , 当 同族的其它花卉风靡全国 的时候 ,铃兰发 。 生长在阳坡地带的铃兰要 比阴坡地的早开花 7
植物在我 国没有得到很好开发利用 。 为对铃兰珍天 。 海拔高度对铃兰的生长和分布影响不明
贵花丼得以深入认知并开发利用 ,本文对铃兰 的植显 ,在海拔 3 3 0 m 和 1 4 9 0 m 都有成片分布 。
物学 、资源分布 、生物技术 、栽培繁殖及开发利用等
国内外研究情况进行全面概述 ,并对存在问题及前 2 品种及资源分布
景进行展望 , 旨在为铃兰 的深人研究和合理开发利
用提供参考 。铃兰植物主要分布于北温带地区 ,全世界该属
植物有 2 种 [ 4 ] ,一种分布于欧洲大部分地区 ,称欧
1 铃兰植物学与生态学研究钱兰X Conval larlamaja lisL . ) ; 另一种分布于中 国 、
日本 、朝鲜等地 ,称铃兰 ( Com?iZZariake iskeiMiq . ) 。
1 . 1 植物学特征孙启时利用植物显微镜鉴别和薄层层析方法对我
铃兰植物高 1 0  ̄ 2 0 cm ,根状茎细长 , 须根系 白国产铃兰与欧洲产铃兰进行了 比较研究 [ 5 ] ,指 出两
色 、束状 ,根茎先端具有椭圆形 的顶芽 。 叶片椭圆种铃兰有明显的 区别 ,可划分为不同种 。
形或椭 圆披针形 , 通常 2 枚 ( 少数 3 枚 ) , 长 7 ̄我国铃兰分布较广 , 主产于东北 、华北 、西北 、
2 0 cm ,宽 3 ? 8 cm ,顶端急尖 ,基部获窄而呈楔形 ,外华东 、华中地区 。 从铃兰的现有资源来看 , 东北地
被数枚膜质鳞片包围 , 叶柄长 2  ̄ 2 0 cm ,呈鞘状抱区分布数量较大 ,仅大 、小兴安岭总蕴藏量就达 2 1
茎。 花葶 由 根抽 出 , 花茎 1 0 ̄ 2 0 cm , 总状花序下万 t 左右 , 吉林通化地区每年仅鲜花产量达 1 4 0 0 t
垂 ,偏向一侧 ,花数 6  ̄ 1 0 朵 , 白色钟状 ,有芳香味 .左右 。 铃兰资源C备丰富 , 具有美好的开发前景和
形状似铃 ,故名铃兰。 浆果成熟时红色 ,球形 , 内育利用价值 。
种子 4  ̄ 6 枚 。 花期 5  ̄ 6 月 ,果期 7  ̄ 9 月 。国外铃 兰 变种 有 [ 6 ] : 大花铃 兰 ( ww . /ortunei
1 . 2 生态 学习 性,花和叶均大 ;粉红铃兰 (mr.roseaHort ) ,花
收稿 日期 : 2 0 1 3 -  0 3 -  0 8
基金项目 :安徽省优秀青年人才基金重点项 目 ( 2 0 1 1 SQRL 1 9 4 ZD ) 阶段性成果 。
作者简介 : 李东 林 , 男 , 安徽利 辛人 , 牟 阳职业技术学院讲师 ,领士 。
? 2 7 ?
被上有 粉 红色 条纹 ; 重瓣 铃 兰 ( pTolifcans则 [ 1 7 ] 。 叶上表皮细胞较规则 ,气孔少。 叶下表皮细
PFto/n ) ,花重瓣 ; 花叶铃兰 (m/%m riegato /fort ) ,叶胞极不规则 ,气孔器为无规则型 ,共用副卫细胞的
片上有黄色条纹 ; 白边铃兰 ( ww.a lbimarginat a ) ;现象普遍 。 叶表面扫描结果表明 ,气孔稍 凹陷或与
白纹铃兰 ( ww.alburiata ) 0 主要应用于庭院栽植 , 表皮细胞在同一平面 , 气孔空隙明显具一层蜡质 。
地被 、盆栽及切花等 。叶片上表面角质层为细鳞片状 。
3 . 2 . 3 染色体核型分析 植物染色体的数
3 分子生物学技术 目 、形态等是最稳定的细胞学特征之一 , 植物不 同
种间染色体的核型 、数 目 、类型 、体积等差别较大 ,
3 . 1 组织培养技术是判断该种系统演化位置以及种间亲缘关系 的重
随着铃兰 的开发利用 , 野生资源贮量渐趋减要依据 。 采用 LeVan , KUo 等染色体核型分析方
少 ,而铃兰 自 然繁殖较慢 , 利用组织培养快速繁殖法 [ 1 8 1 9 1 ,对铃兰体细胞染色体计数 , 并对其核型进
则可充分发挥铃兰的经济效益和社会效益 。 Sum ita行分析 ,结果表明 :铃兰的染色体较大 ,没有 B 染色
和 Sumi traSen 曾报道用铃兰无菌发芽的组织作为体 ,中部着丝点染色体较多 ,核型为 “ 3 B ”型 ,是较不
外植体进行培养 [ 7 ] 。 但是铃兰种子在 自然情况下 , 对称的 ,属 于进化的核型类型 [ 2° ] 。
当年秋播要经长时间低温时期才能发芽出苗 。 3 . 3 提取工 艺技术
有关铃兰 的组织培养研究 , 国 内研究报道较目前 ,提取铃兰香料的技术逐渐成熟 [ 2 1 ] 。 以石
少 。 有试验以铃兰越冬芽的幼叶基部和幼嫩花梗油醚为溶剂 ,通过溶剂萃取法 , 可使铃兰浸膏的提
为外植体进行培养 [ 8 ] , 在 MS 培养基条件下 , 附加取率达到 0 . 4  ̄  0 . 6% , 制备铃兰精油是在浸膏基
2 , 4
- D 2 . 0m g/L 和 ZTO. 2 mg/L , 可诱导幼 叶基部础上进行 ,铃兰精油提取率已达 0 . 3 5  ̄ 0 . 4 5 % ,提
产生愈伤组织 , 附加 ZT 2 . 0 mg/L 和 NAAO . 2mg/L取率已达鲜花芳香油含量的 9 0 % 以上。
时 ,可使转接的愈伤组织分化出芽 , 附加 2 , 4 - D l .有研究采用正交试验法提取铃兰 中总 黄酮工
Omg/L和 KTO . 2mg/L , 可诱导花梗产生愈伤组织 , 艺 [ 2 2 ] 。 考察乙醇含量 、提取时间 、 提取次数 以及料
附加 6 -BA 2 .Omg/L 和 KTO .  5mg/L ,可使转接的愈液比等 5 个因素对铃兰总黄酮含量的影响 . 确立了
伤组织分化出芽 。铃兰总黄酮最佳提取条件为 : 7 0 % 的 乙醇 ,提取 时
铃兰组织培养可选择嫩叶 、根茎等作为外植间 为 0 . 5 h ,提取次数为 3 次 ,料液比为 1 : 1 5 。
体 ,要从生长调节剂用量 、培养时间 、生长程度三方铃兰醛又名百合醛 ,化学名称为 a- 甲基 - 对
面考虑 [ 9 ] 。 带芽 的根 茎最佳诱 导培养基 : MS+-叔丁基苯丙醛 。 有研究者提出 了香料铃兰醛的
BA 0 . 2 mg/L+NAA ( IBA ) 0 .lmg/L ;最佳增殖培养合成方法和适合工业化合成路线 [ 2 3 ] 。 当前工业化
基 : MS + BA 0 . 2mg/L+ NAA (IBA ) 0 . lmg/L ; 最佳生产铃兰醛主要采用取代苯甲醛同丙醛缩合法、芳
生根培养基为 1 / 2 MS+ IBAO .l mg/L 。烃同取代丙烯醛反应法和对 - 叔丁基苯丙酮法 。
3 . 2 细胞学研究但各合成方法都存在缺点 ,适合工业化生产的合成
3 . 2 . 1 胚胎学研究 以常规石蜡切片程序制工艺及路线有待深人研究 。
片研究铃兰大小孢子 的发生 、 雌雄 配子体 的发
育 [ 〗 < ) ] 。 结果表明 ,铃兰花药 4 室 ,药壁发育为单子 4 园艺学研究
叶型 。 胞质分裂为连续型 , 2 细胞型花粉 , 子房 3
室 ,中 轴胎座 ,胚珠倒生 ,双珠被 , 厚珠心。 铃兰为 4 . 1 引 种驯化
珠孔受精 , 早期的胚胎发育类似于石竹型 ,这在百杨义波曾进行长白 山地区铃兰引种试验 , 对铃
合科其它植物中 的胚发育方式中均有过报道 [ 1 1 1 2 ] 。兰进行了成活率观测和生态适应性评价 [ 2 4 ] 。 试验
核型胚乳 ,合点端具巨形胚乳核。 有关该种的胚胎引种过程 中铃兰生长状况评价包括叶色 、花色 、生
学研究也有其它报道 [ 1 3 1 4 1 5 ] 。长势 、病虫害情况 , 试验结果显示 ,铃 兰及其它 2 8
3 . 2 . 2 花粉形态与叶表皮特征研究 马黎明种野生宿根花弁引种试验中 , 引种生态适应性表现
等对铃兰族 (广义 ) 作了花粉 0 7 种 ) 扫描电镜观察良好 ,平均成活率为 8 0 % 以上 ,生长发育 良好 ,具有
和叶表皮 ( 1 2 种 ) 的光学显微镜和扫描电镜观察 。 很好的应用价值 。 特别在适 当遮阴条件下作 自 然
在狭义铃兰族的 4 个属 , 花粉全为远极单槽 , 舟式栽植 ,或与低矮的灌木协调栽植效果更好 [ 2 5 ] 。
状 [ 1 6 ] 。 外壁为致密的细穿孔纹饰 ,穿孔的大小不规 4 . 2 繁殖栽培技术
? 2 8  ?
4 . 2 . 1 繁殖方法 铃兰主要用分割根状茎繁毒甙速效强心剂 ,价格昂贵 。 同时铃兰叶及花中还
殖 。 分株在春 、秋季进行 ,将带芽根状茎切段 , 每段含有多种黄酮类物质 ,对冠心病等疾病有疗效 , 特
至少保留 1 个芽 ,分段的根茎切 口用草木灰或硫磺别是强心效果明显 , 但用时遵医嘱 , 勿过量 。 铃兰
涂抹以防腐烂 ,精心养护即成活 。 亦可将根基部生作药用时 ,可在夏秋季采挖晒干备用 。
出的萌蘖割下来进行分栽 ,秋季分割根状茎不影响
第 2 年开花 , 春季分割根状茎则 当年不开花 ,母株 6 展望
每 3 ̄ 4 年分株 1 次 。 铃 兰用种 子繁殖 出 苗 率
低 [ 2 6 ] 。 秋季从红熟的桨果中洗出种子 ,直接播种在国内外研究者对铃兰进行一系列相关研究 ,但
苗床或花盆中 ,次年春天即可发芽 。 但幼苗生长缓长期以来 ,铃兰植物的系统深入研究和应用 ,尤其
慢 ,需 3  ̄ 4 年才能开花 ,一般不用播种法繁殖 。是品种选育 、繁殖体系 、现代生物技术和大规模开
4 . 2 . 2 栽培技术 铃兰 可以露地栽培 ,也可发利用研究并未取得显著进展 , 对铃兰 的重要观
用于盆栽和促成栽培 。 铃兰栽植要求土壤肥沃 、疏赏 、药用价值及标准化栽培技术研究也是今后的研
松 、保肥 、保水 即可 。 土壤腐殖质丰富为最好 , 干旱究重点之一 。 随着铃兰资源的 日 趋减少 ,有必要加
和瘠薄 的 土壤不宜栽培 [ 2 6 ] 。 栽 培时 深耕 2 0  ̄强铃兰相关研究工作 ,提高铃兰植物资源 的合理开
3 0 cm ,并施人充分腐熟的有机肥 。 春季或秋季将带发和高效利用 。
芽苞的根状茎 , 分成若干小段作种芽 , 按行株距
2 0 cm x 7 ctn 左右 , 深 5  ̄ 7 cm , 将根横放在苗床中 。 参考文献
幼苗出土后加强 田 间管理 , 根据长势酌情追肥 , 促[ 1 ]ReimannPh ilippR .Conva llariamajalisimprovedand
其分株增殖 。 开花前要保证足够的散射光 , 同时追arnamen ta lpl ant after 3 5 years 。fbreedingW。rk[ J L Ac_
施腐熟有机肥 , 促进开花 。 花茎抽出后停止施肥 。 ta hertieul turae」 9 8 7 , 2 0 5 : 6 5 _ 6 9
花枯萎时再追肥 1 ? 2 次 ,使根茎生长旺盛 ,进人休[ 2 ]K°j imaM ' ShiMkiH > 0 hni shi M ’ et“胃
-, ? , ^ ^^” acylglyceroli somera inplantleaves , fernsandseaweeds眠前追肥 1 次 。 生长季节始终保持土壤湿润 ’并及
4 : 1 1 6 1

1 1 6 8时中耕除草 。 高温时期叶片变黄进人休眠 ’应控制
[ 3 ]Vot inova TJ . kuziozP . Soro kinaLB . Theproblemof水分以防根茎腐烂 。 低温季节要饶足防寒水 ,并加determin ingplantageinConv al lariamaj alisfrom thean-
以防寒保护措施 。atomi calcharacteri st icsof therhizome[ J ] .Raati telnye
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铃兰花形优美 , 浆果成熟时圆润 红亮 , 叶片挺
系姐 曰份 * 7 沾加 1廿 砂 田枯 編 [ 6 ]黄春辉 , 夏 宜平? 於 兰 - 优 良 的 园 林观 赏宿根花卉■柔滑 ,是较好的观花 、观叶 、赏果植物 。 可龍中 国花舟 园 艺 ’灘 ’ 6 : 3 8 - 3 9于林下及林缘 、室 内盆栽或庭院 自 然式栽植 ’能产
[ 7 ]Sumi ta Jh a . S umitra Sen ? 从-年生铃 兰愈伤组 织 中获生挥发性香气物质 。 亦可摘叶插瓶或制作花篮 、花得再生植株 [ M ] . 上 海 : 上 海市 园林科 学研究 所 .
束用 。 用铃兰点缀草坪 、布置花境 ,格调格外鲜 明 , 1 9 8 6

2 2
园林气氛更加浓都 。 瑞典和芬兰的国花均为铃兰 。[ 8 ] 邓晓梅 , 周 秀涛 . 铃兰愈伤组织诱导及 芽的分化 [ J ] ,
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铃兰花含挥发油及苯甲酸等芳香化合物 , 可制[ 9 ] 王晓岚. 铃兰的组织培养 [ J ] ,牡丹江 师 范学 院学报 ,
高级香水 ,为名贵的香料植物 。 于 5  ̄ 6 月 花刚开放 2 0 0 5 , 1 : & - 9
时采收 ,鲜用或低温烘干 ,经过浸提浓缩 , 溶解过滤 [ 1{ ) ]
得到净油 。 净油用途很广 ,是各种食品及 日用化学M
1 1
f 9 6 3 " 9 6!.k ,.
M…山 , — , — —、 ?.. ?^^^— [ 1 1 ]DavisGL . Systemat icembryologyof theang iosperms .用品的-种高级香料 ,在酣上被列为上等名贵香NewYork : JohnWi ley^SonsInc [ J ] . 1 9 6 6 . 1 5 7_料 0 1 6 0
5 . 3药 用价值
[ 1 2 ]DahlgrenRMT ,Cliford HT.Themonoc otyledons :
铃二全草可入药 ,性温味甘古 , 莲叶 中含铃二Acomparat ives tudy [M ] .London :Ac ademicPres s ,
毒甙 ,有强心利尿功能 [ 2 7 ] , 目前 国外 已研制出铃兰 1 9 8 2 , 3 7 8
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[ 1 9 ]KuoSK ,WangTT , HuangTC . Karyotypeanalys isof
( 上接第 io 页 ) 对素质较高 的农民 , 都选择了 出 外打工 ,而 留守 的
农民的红 白喜事实际上可 以给亲友 、乡 亲 , 提供一 务农者文化水平普遍不高 ,这就 自然会制约他们对
个交流的 ,增进 了解 、增进感情的平台 。 特别是到 农业新科技的吸纳能力 。 这就要充分认识到农村
了年关 , 出外做工的人陆陆续续回家 。 平 日 难得一 教育的重要性 ,切实提高农民的文化程度 。 除抓好
见的亲朋好友 、 乡 亲终于聚到 了一起 ,可是共同的普九工作外 , 还要重点发展一些技术性的院校 , 增
话题可能不是很多 , 这样大家聚在一起就可 以用赌 强农民的技能 ,提高兼业水平 。 我们知道农民 的就
博 。 喝酒等方式来增进相互 的了解 。 所以 笔者认 业出路不能仅限于农业和农村内部 ,还有更广 阔 的
为过于批评农民的红 白喜事大操大办 ,赌博的行为 天地和领域 。 这就要更新农民 的就业观念 , 改变农
也是不很妥当的 。 据笔者 自 己 的见闻 , 多数农民的民从业范 围过于狭窄 的局面 , 拓宽农 民的就业渠
赌注不是很大 ,基本属于娱乐范 围 , 并且基本上都 道 ,使农民既能亦农 , 又能从事工业 、商业等 。 以阜
是在农闲时 间 ,真正 因为赌博而倾家荡产 、荒废生阳市为例 ,据有关专家调査 ,全市大约 7 5 % 的劳动
产的情况并不多见。 如果采取强制的措施禁止农 力没有特别技能 ,出外做的最累最苦的工作可是收
民赌博 ,又没有别的既能让农民打发时光又能增进人却少得可怜 ;只有 1 5 % 的人掌握了一定 的工业 、
感情的更好的方式 , 那么 可能农民就会感叹 : “ 不让建筑业或服务业的技能 ; 只有约 3 % 的农民掌握 了
赌了 ,让我们干什么去 ? 电视 , 适合我们的太少 ;活 一定的农业科技技能 。 这种状况是不容乐观的 。
动 ,村里又不组织 ;旅游 , 我们还没有达到那个级
别 ” 。 这也正是 目前农村公共文化服务建设面临的参考文献 :
一个遮她境地。 [ 1 ] 黄辉祥 . 农村社 区文化重建与 村民 自 治 的发展 [ J ] ? 社
4 . 开展公共文化服务活动应注重提高农民素 4 i 3^f Jt , 2 0 0 8 ( 2 ) .
质 [ 2 ] 曹锦清 ■ 黄河边的 中 国 [M ] , 上海文 艺 出版社 ’ 2 0 0 0 .
我们知道认识生产力 中最活跃 、 最积极的 S C 3 ]乡 土 中 国 生 育 制度 [ M ] . 北京 大 学 出版社 ’
素 。 但农村缺乏人才 ,并且人才流失严重 。 一些相
’
? 3 0 ?