全 文 ：收稿日期:2015-06-04
作者简介:叶永浩(1990-) ，男，在读硕士研究生，专业方向:中药资源、中药物质基础和质量标准研究。
* 通讯作者:李书渊，Tel:13660399909，E-mail:1018720684@ qq. com。
广西莪术的栽培繁殖及分子鉴定研究进展
叶永浩，郝 虹，蔡宇忆，杨丽莹，李书渊*
(广东药学院，广东 广州 510006)
摘要 广西莪术是中药莪术法定来源之一，主要含有挥发油和姜黄素类成分，具有很高的药用及经济价值。
该文就广西莪术的栽培繁殖及分子鉴别的研究进展进行综述。
关键词 广西莪术;栽培繁殖;分子鉴定
中图分类号:Ｒ282. 2 /Ｒ282. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2015)10-2220-03
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2015. 10. 050
中药莪术为姜科植物蓬莪术 Curcuma phaeo-
caulis Val. 、广西莪术 Curcuma kwangsiensis S. G. Lee
et C. F. Liang或温郁金 Curcuma wenyujin Y. H. Chen
et C. Ling 的干燥根茎，其味辛、苦，性温，归肝、脾
经，具有行气破血、消积止痛的功效，用于癥瘕痞块、
瘀血经闭、胸痹心痛、食积胀痛〔1〕。莪术主产于四
川、福建、浙江、广西等地，其中广西莪术又名桂莪
术，主要分布于广西中南地区〔2〕。广西莪术为市场
主流品种之一，产量较大，具有抗癌、抗早孕、抗凝
血、抗氧化和保肝等活性〔3〕。为了更好的保证广西
莪术的栽培质量与品种准确性，本文从栽培繁育及
分子鉴定等方面对广西莪术现阶段的研究进展进行
综述，以便于能对其有更深入的研究和开发利用。
1 栽培繁殖研究现状
上个世纪 90 年代，日本开始研究莪术的规范化
栽培，栽培种为莪术 Curcuma zedoaria Ｒoscoe〔4〕，《中
国植物志》已经将此学名更正为 Curcuma phaeo-
caulis Val. ，即为中国药典收录的蓬莪术。可为广西
莪术的规范化种植提供借鉴。广西莪术道地产区主
要分布于广西的钦州、灵山、桂平、贵港、容县、兴业、
横县等〔5〕。
1. 1 生长环境和植物生长调节剂对广西莪术生长
的影响 广西莪术的分布范围受地质背景系统的制
约，种植均集中在北纬 21. 5 ～ 23. 5°N，东经 108 ～
109. 8°E附近的较小区域，最适宜区域的地质背景
为砂岩和页岩混合型红壤区，地貌为低山缓斜坡及
中丘陵地貌，喜酸性土，对低盐基饱和度的土较适
应，可作为其道地性的特征之一〔6〕。广西莪术的最
适光照为 85%自然光照强度，高于或低于这一光照
强度，挥发油和莪术醇含量都将降低〔7〕。通过研究
不同浓度乙烯利对广西莪术及其桂郁金产量和品质
的影响，认为 20 ～ 200 mg /L的乙烯利处理可有效提
高广西莪术和桂郁金的产量和品质，以 80 mg /L 浓
度处理效果最佳〔8〕。对不同采收期挥发油等指标
性成分进行探讨的结果表明，1 月份和 2 月份采收
的广西莪术中挥发油和莪术醇的含量最高。但若再
从广西莪术根茎产量的角度进行考查，最佳采收期
的确定将会更加合理和完善〔9〕。
1. 2 播种方式和种植技术对广西莪术产量及质量
的影响 通过在广西南宁市青秀区伶俐镇沱江村建
立广西莪术种植示范点，对其规范化生产技术进行
研究，编制了莪术无公害生产技术规程〔10〕。黎廷
芝〔11〕根据生产需要，进行了广西莪术穴播颗数与产
量对比试验，证明双颗处理比单颗、三颗处理既能节
约术种同时又能提高产量。梁菊秀等〔12〕在广西壮
族自治区钦州市通过地膜覆盖栽培、地膜覆盖 +遮
阳网栽培、露地栽培，探索不同种植技术对中药莪术
郁金产量与效益的影响，结果表明地膜覆盖栽培产
量效益最好，地膜覆盖 +遮阳网栽培次之，露地栽培
最差。避寒、避雨、避晒的“三避”技术在广西钦州
已经进行了多年的示范推广，使得莪术“三避”技术
已大面积推广应用，达到高产、优质、高效的目
的〔13〕。
1. 3 广西莪术对氮、磷、钾肥的吸收分配 采用三
元二次饱和 D-最优设计研究广西莪术对氮、磷、钾
肥的吸收分配，发现广西莪术对氮、磷、钾的吸收比
例随生长期不同而变化，总的说来，氮素的吸收量最
多，磷素和钾素的吸收量接近。植株对氮、磷、钾的
吸收在出苗后 99 d 为最高，并且氮的吸收量最多，
全生育期氮、磷、钾的总吸收比例为 1∶ 0. 38∶ 0. 37〔14〕。
1. 4 广西莪术组织培养繁殖 广西莪术在种植中
出现了品种退化并且导致了易感染病毒及严重影响
产量、品质等问题〔15〕，通过组织培养技术快速繁殖
良种苗木，成功获得组培苗，直接移栽的成活率高。
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选取广西莪术的根茎作为外植体，接种在以 MS 为
基本培养基，附加不同种类、不同浓度植物生长调节
物质的培养基上，进行不定芽诱导、丛生芽增殖、试
管苗生根及移栽等试验。在 MS 培养基中附加 BA
3. 0 mg /L时，不定芽诱导率最高，丛生芽增殖壮苗
培养基以 MS + BA 3. 0 mg /L + 氯化胆碱(CC)10
mg /L为最佳，试管苗生根以 MS + NAA 2. 0 mg /L最
好〔16〕。张丹媚〔17〕分别以广西莪术和蓬莪术的嫩
叶、块根和根为外植体，附加不同浓度激素组合的培
养基进行愈伤组织诱导及继代，成功获得组培苗，其
移栽成活率达 85%以上。
目前在广西莪术种植研究中，发现存在人工栽
培技术发展缓慢，主产区出现个别品种变异，造成种
质混杂、品系不纯等问题，难以为临床提供质量好、
安全、有效、稳定、可控的药材;加之产地长期的无性
繁殖及种源的自繁、自留导致了种姜的老化及种质
退化、抗逆抗病性降低。因此，优良的种质选育的研
究十分迫切。
2 分子鉴定研究现状
姜科姜黄属植物全世界约 60 种，我国有 10 余
种，常用中药郁金、莪术和姜黄等都来源于该属，莪
术来源于姜科植物，很多特征既不是独有，又不是通
用，亲缘关系、系统分类及中药鉴定一直存在较大争
议〔18〕。而广西莪术与其他近缘种植物形态相似，不
易鉴别。随着分子生物技术的发展，运用分子鉴定
技术对植物 DNA 分子遗传的多样性进行分析已成
为趋势，可从分子水平上对植物的不同种进行区分。
2. 1 基于 PCＲ扩增的分子标记技术 通过随机扩
增 DNA多态性(ＲAPD)分析及数值分类，将国产姜
黄属整理为 9 种、1 种复合体、3 种栽培变种，聚类分
析不支持将广西莪术的两个变种紫脉莪术 Curcuma
kwangsisensis var. affinis 和毛莪术 Curcuma kwangsi-
sensis var. puberula单列出来，建议撤消 2 变种或归
并为一种复合体 Curcuma kwangsisensis complex;数
值分类不支持新种 Curcuma yunanensis成立;而 Cur-
cuma zedoaria 及 Curcuma phaeocaulis 分类关系非常
近缘，可能系同一所指，建议恢复莪术 Curcuma ze-
doaria 学名，撤消莪术的 Curcuma phaeocaulis和 Cur-
cuma aeruginosa用名〔18，19〕。
Cao等〔20〕一直致力于研究姜科植物莪术的
DNA条形码的分子鉴定体系，通过对中国和日本作
为莪术郁金类药材的原植物的姜黄属植物核 18S
rＲNA基因及叶绿体 trnK基因分析，结果表明，广西
莪术和日本产蓬莪术的 18S rＲNA 基因序列相同，
并且与姜黄、蓬莪术、温郁金、郁金相比较，只有在
234 位上有 1 个碱基发生替换;而 trnK 基因序列发
生碱基替换、缺失、插入相对较多，能较好鉴别莪术
郁金类药材的原植物，并且基于 trnK 基因序列分
析，认为广西莪术有 2 种基因型，分别是叶片中央有
紫斑和叶片中央无紫斑，前者序列与日本产蓬莪术
相同，而后者序列则与温郁金相同。
2. 2 基于 DNA序列的分子标记技术 Sasaki 等〔21〕
将扩增受阻突变系统(AＲMS)技术引入来分析核 18S
rＲNA基因和叶绿体 trnK基因，发现 18r ＲNA序列仅
在 234 位有区别，并且认为温郁金和叶片中央有紫
斑的广西莪术是异形接合体;对 trnK 基因序列的扩
增测序发现，蓬莪术在 730 bp、日本产蓬莪术和叶片
中央有紫斑的广西莪术在 185 bp、叶片中央无紫斑
的广西莪术在 527 bp 或者 528 bp、温郁金在 641
bp、郁金在 642 bp 表现出特定的片段，并与姜黄序
列进行对比，发现他们有 897 ～ 904 bp 的共有序列。
随后，该团队运用了一种新的技术方法，通过单核苷
酸多态性(SNP)技术来进一步分析 trnK 基因，以验
证对中国和日本作为莪术郁金类药材的原植物的姜
黄属植物的鉴定能力，最后通过检测含有荧光掺入
的 ddNMPs特定位点，发现蓬莪术有 3 个碱基发生
变异，而姜黄、日本产蓬莪术和郁金则有 2 个碱基变
异〔22〕。Xia等〔23〕采用分子遗传学鉴定结合 HPLC
指纹图谱的方法，对莪术不同来源的植物及其混伪
品的 5s ＲNA序列进行测序，并与构建的 HPLC指纹
图谱进行比对，结果表明温郁金、蓬莪术、广西莪术
并没有聚在一起，但是通过分析得知温郁金和蓬莪
术亲缘关系较近，姜黄与川郁金亲缘关系较远，这一
结果与 HPLC聚类分析的结果一致。
2. 3 基于 DNA 条形码分子鉴定技术 广西莪术
的 DNA 条形码的研究基础是提取得到高质量的基
因组 DNA，改良的 CTAB 法能提取得到纯度高、杂
质少的广西莪术基因组 DNA，而且能有效地进行
PCＲ扩增〔24〕。Chen等〔25〕对 44 种姜黄属植物及其
5 个近缘种共 96 个样品的叶绿体基因 matK、rbcL、
trnH-psbA、trnL-F和核基因 ITS2 进行 PCＲ扩增和测
序，分析 PCＲ扩增成功率、种内种间遗传距离、bar-
coding gap，结果表明，matK、rbcL、trnH-psbA、trnL-F、
ITS2 序列的扩增效率分别为 89. 7%、100%、100%、
95. 7%、82. 6%，并且 5 条候选序列均不存在 bar-
coding gap。最近有文献报道，通过对广西莪术 DNA
条形码通用序列进行筛选，认为 ITS2 与 psbA-trnH
序列能够准确鉴定广西莪术植物，ITS2 可以作为广
西莪术药用植物的候选 DNA 条形码序列，而 psbA-
trnH可作为 ITS2 的补充序列〔26〕。
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3 小结
广西莪术作为常用中药，在原料药材出口及食
品保健等方面具有广阔的应用前景，具有很大的开
发价值，而且广西莪术种植产生的经济效益可观，可
作为种植示范项目带动农民发家致富，十分具有吸
引力。广西莪术及莪术类药材的质量评价与质量控
制仍需进一步的研究，对于仍然存在的种质不明确
问题依旧是研究的大热点，运用 DNA条形码研究植
物分类及药材的鉴定成为近十年的热门研究方向。
因此，建立广西莪术及莪术类药材质量控制的标准
和方法，从而保证药材的质量，将有利于指导农业大
规模生产，具有深远意义。
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