全 文 ：菘蓝优质高产技术研究综述
高延辉
(吉林农业大学研究生部· 长春· 130118)
任跃英
(吉林农业大学中药材学院 ·长春 · 130118)
靳长水
(白城市洮北区种子管理站)
摘　要:本文综述了菘蓝优质高产技术的研究进展 , 旨在为从事菘蓝栽培育种研究与生产提供依据 ,促
进中药产业的发展。
关键词:菘蓝　育种　栽培　优质高产
　　十字花科植物菘蓝 (IsatisindigoticaFort.)为常
用中药 ,其根称板蓝根 ,叶称大青叶 ,有清热解毒 ,凉
血利咽的功效 ,可防治病毒性感染 ,对流行性乙型脑
炎 ,流行性感冒 ,急慢性肝炎 ,流行性腮腺炎等均有显
著疗效 [ 1] 。由于板蓝根和大青叶临床应用十分广泛 ,
使其原药材菘蓝的需求量也逐年上升 。如何促进菘
蓝优质高产 ,成为许多学者的研究方向 ,也有了相当
的进展 。现就研究进展情况综述如下:
1　育种研究
1.1　辐射育种
1.1.1　微波处理种子法
陈怡平(2006)研究表明 ,使用不同时间长度的微
波辐照菘蓝种子能在不同程度提高菘蓝种子萌发率 、
淀粉酶活性 、转氨酶活性 、蛋白酶活性 ,促进蛋白质 、
游离氨基酸 、DNA合成 ,促进子叶发育 ,提高生物光
子辐射强度.低剂量微波辐射能提高种子生理生化代
谢机能 ,促进种子萌发和幼苗生长发育 ,研究发现 8s
微波预处理效果最为显著 [ 2] .不仅如此 , 陈怡平
(2006)使用 8s的微波处理种子保护菘蓝的幼苗以免
受到提高的 UV-B辐射损伤 ,效果也是相当好 [ 3] .
过去研究显示高强度光合成有效辐射 (PAR)Ol-
szyk, D.Q.等(1996)[ 4] ,高浓度 CO2 Teramura, A.
H.(1990)[ 5] ,低氮供应 Hunt, J.E.andD.L.Mc-
Neil(1998)[ 6] ,和适当剂量的激光辐射能减轻植物
由于 UV-B照射引起的细胞损坏 Qi, Z., M.Yue
andX.L.Wang(2000)[ 7] 。但是使用微波预先处理
菘蓝种子能够保护菘蓝细胞以免受到 UV-B损伤
还是第 1次报道 。陈怡平(2006)研究表明微波辐射
的作用机制是通过幼苗中通过减少丙醛(MDA)浓
度 ,增加抗坏血酸(AsA)和 UV-B吸收物质的浓度
提高对 UV-B压力抵抗 ,并且在此过程中过氧化氢
酶(CAT), 过氧化物酶 (POD), 过氧化物歧化酶
(SOD)活性升高[ 3] , 光合作用能量积累增加 。所有这
些结果说明处理后植物新陈代谢加强 ,从而导致植株
对 UV-B压力的抵抗增加。
1.1.2　60COγ射线辐照法
γ射线是一种高能量电磁波 ,属于电离辐射。穿
透力极强 ,可深入植物组织几厘米。 γ射线多由放射
性同位素 60CO、137Cs及核反应堆产生 ,通常要修建照
射室来处理植物材料。在我国 , 60CO照射室更为普
遍。 γ射线可用来处理各种植物材料 ,是目前应用最
广的材料 。王志芬等(2006)关于 60COγ射线处理菘
蓝种子的剂量效应的研究结果表明 ,在一定剂量范围
内 ,菘蓝种子的出苗率 、幼苗生长 、开花和可育株率 、
单株结籽量皆随辐照剂量的增加而减少 ,适宜的菘蓝
诱变剂量应为 900 ～ 1200Gy[ 8] 。目前国内外辐射诱
变菘蓝多采用种子照射 ,因为种子照射具有简便 、1
次处理量大 、便于长距离运输等优点。
1.1.3　He-Ne激光预处理法
激光属于电磁辐射 ,不同的激光波长不一 ,但同
一激光束都是由相同波长的光子组成的 ,因此激光具
有亮度高 、单色性好 、方向性好等特点。激光由激光
器产生 ,常用的激光器有二氧化碳激光器 、氦氖激光
器 、氮分子激光器等 ,波长在 (10-5 -10-4)cm范围
内。因为这个波长比较易被照射生物体吸收而起到
激发作用 。激光诱变效果好 ,使用方便 ,因此在 20世
12 人参研究　RENSHENYANJIU　　2007年第 4期
纪 80年代后受到重视 ,尤其是在有激光定位辐射方
面取得了一定成绩 。冯文新等(1997)有研究表明菘
蓝种子经 He-Ne激光预处理后 ,种子的生化效应 ,
幼苗 SOD、CAT活性 ,幼苗光合作用 ,大青叶品质和产
量都有一定提高 [ 9] 。陈怡平 , 王勋陵(2003)研究发
现 ,不同时间辐照均能不同程度提高菘蓝幼苗中.α-
淀粉酶 、谷丙转氨酶和谷草转氨酶的活性 [ 10] ,陈怡
平 , 王勋陵等(2003)用不同剂量和同一剂量的不同
时间长度 He—Ne激光辐照处理浸泡 3 h的菘蓝种
子 ,均能不同程度提高大青叶中靛蓝 、靛玉红含量和
大青叶产量 [ 11] 。陈怡平 ,王勋陵(2004)提高菘蓝幼
苗光合色素含量 、净光合速率水平 、气孔导度与蒸腾
速率 ,可溶性糖含量及总生物量[ 12] ;大青叶产量是菘
蓝高产的一个重要组成部分 ,从以上资料我们不难看
出 ,激光对菘蓝各种代谢和功能的影响是十分巨大
的 。究其作用效应 ,可能是光效应 、热效应 、光压效应
和电磁效应共同作用的结果。
1.2　多倍体育种法
多倍体植株组织器官增大 ,新陈代谢旺盛 ,碳水
化合物 、蛋白质 、维生素 、生物碱 、单宁物质的合成也
常有所增加 ,多倍体植物对外界环境的适应性较强 ,
抗病力 、耐寒和耐旱能力也常比二倍体强 [ 13] 。秋水
仙碱相对于其它化学诱变试剂有很多优点 。当处理
浓度适当时 ,对细胞无严重毒害 ,处理后经过一段时
间 ,细胞仍可恢复正常分裂 ,染色体加倍的细胞进行
分裂时形成的子细胞染色体数目就得到加倍 ,由此发
育成多倍体的个体 ,在遗传上也很少发生其它不利变
异 。在使用秋水仙碱诱导菘蓝多倍体实验中 ,段英姿
(2006)采用直接浸种和加入培养基这两种方法进行
诱导都已获得成功 [ 14] ,王寅乔 ,乔传卓等(2000)还有
研究表明 ,四倍体菘蓝不只具有上述多倍体植物的基
本特征 ,药材中的靛蓝 、靛玉红 、游离氨基酸以及有机
酸成分的含量均明显高于二倍体 ,并且四倍体菘蓝的
抗内毒素及抗病毒作用显著强于二倍体亲本 ,相同倍
性菘蓝的叶的体外药理作用强于根 [ 15] 。这些结果充
分说明四倍体菘蓝的有效成分含量更高 ,药理作用更
强 。由此不难看出 ,使用秋水仙碱诱导菘蓝多倍体是
切实可行的 。
1.3　转基因育种
利用基因工程手段提高植物的抗病虫能力一直
是植物育种研究的重要领域 。随着植物遗传转化技
术的不断成熟 ,植物基因工程在其抗病虫新品种选育
的生产实践中得到越来越广泛的应用 。张磊 ,许铁
峰等(2006)应用根癌农杆菌 EHA105遗传转化四倍
体菘蓝 ,菘蓝外植体植株再生率达到 95%以上 ,转化
率达 10%。建立了以 6-BA和 NAA为主要激素组
合的四倍体菘蓝离体分化再生系统和农杆菌介导的
转化系统 [ 15] 。利用此技术培育的人工四倍体(2n一
28)的抗内毒素及抗病毒作用显著强于二倍体亲本 ,
是优质高效的新品系 ,具有很大的开发利用价值王寅
等(2000)[ 16] 。近年来研究进展迅速 ,并有一批转基
因抗虫作物进入了大田试验 ,展现出了美好的应用前
景。抗虫植物基因工程研究发展迅速 ,并分离出了大
量的抗虫基因 ,其中包括以抗鳞翅目害虫为主的苏云
金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因 AIt—MoerbeJ等
(1998)[ 17] 、外源植物凝集素基因(1ectin)EtzlerME
(1985)[ 18] 、具有广谱抗虫性的胰蛋白酶抑制剂基因
ArumuganathanK, EarleED(1994)[ 19]以及抗鞘翅目
害虫为主的疏基蛋白酶抑制剂基因 AyresNM, Park
WD(1994)[ 20]等。基因工程技术的发展为培育抗虫
药用植物品种提供了新的手段 ,从而开辟了药用植物
抗虫育种的新时代 。
2　栽培学方法
2.1　选地 、整地
菘蓝喜温凉环境 ,耐寒冷 ,怕涝 。宜选地势平坦 、
排水良好 、土层深厚 、土质肥沃的砂纸土壤种植。前
茬作物收获后应及时深翻土地 40cm以上 ,因为菘蓝
的主根能深入土中 30cm以上 ,深耕 ,可促进根部生长
顺直 、光滑 、不分枝 。每亩施入堆肥或厩肥 3000 ～
4000kg作基肥 ,还可适当施入过磷酸钙或草木灰 ,再
深耕 2 ～ 3次 , 然后整平耙细 ,作成宽 1.5 ～ 2m, 高
20cm的高畦 ,四周开好排水沟 ,以防积水。
2.2　根据种植目的确定播种期
菘蓝播种可分为春播(谷雨前后)和秋播(芒种
前后)。 1年生的菘蓝不抽茎开花 ,以收获种子为目
的的生产多在秋季播种 ,待次年种子成熟便可采收;
若是以收获板蓝根和大青叶为目的 ,就要延长其营养
生长的时间 ,利用其当年不抽茎开花的特性 ,提高根
叶产量 ,因而多在春季播种。由于不同播期菘蓝的生
长及结籽差异性叶青 , 梁宗锁等(2006)[ 21]和南北方
地区气候的显著差异 ,播种期不是一成不变的 。北方
地区由于气候寒冷 ,秋播一旦过晚 ,容易发生出苗率
降低 ,部分幼苗越冬困难 ,影响来年根 、叶甚至种子产
量 ,因此建议春播;至于南方地区 ,秋冬季节气温仍然
较高 ,春播 、秋播都较为合适 ,生产者可根据生产需要
自己确定播种时间 。
2.3　合理施肥灌溉
王文颇 ,朱小平等(2005)研究显示菘蓝出苗后
13高延辉等:菘蓝优质高产技术研究综述
88 d至收获 ,根干重仍明显增加 ,但叶片 、叶柄干重持
续下降 。出苗后 37 ～ 88 d是植株吸收氮素强度最大
的时期;出苗后 37 ～ 108 d是植株吸收磷素和钾素最
多的时期。平均每生产 100kg板蓝根 ,植株需吸收氮
6.94kg, P2 05 1.04 kg, K2O5.21 kg,比例为 1.00:0.
15:0.75[ 22] 。所以 ,应根据菘蓝不同生长期需要合理
施肥。在除草间苗后可每亩施 1500 ～ 2000kg人畜粪
水或每亩追施硫酸铵 7 ～ 8kg,过磷酸钙 8 ～ 15kg,混
合施入行间 。采叶后要及时追肥浇水 ,以促进叶片生
长 ,若不采叶 ,追肥可适当减少 。在多雨地区 、雨季应
及时清沟排水 ,防止积水烂 根 。
2.4　科学制定采收期
菘蓝叶每年可采收 2 ～ 3次 ,东北地区(以吉林省
为例)多在生长旺盛季节采收第 1次在 6月中旬 ,第 2
次在 8月下旬 ,应尽可能避开高温时节进行 , 以免引
起成片死亡.采割时从离地面 2 ～ 3cm处割 ,不宜过高
或过低 。根在春播后的当年初冬 ,地上部枯萎时采
挖 ,刨收根部 。若是采收种子作留种用 ,还要特别注
意采收时间 ,多在六月末采收。由于各地区 、各年气
候不尽相同 ,在温度较高的地区和年份其生长周期提
前 ,反之延后 ,所以播种 、采收及种植时应发挥人的主
观能动性 ,不能一成不变。叶 青 ,董娟娥等(2006)
研究表明种子不完全成熟和过度成熟都不利于生产。
种子的活力与成熟度呈正相关 ,但过于成熟的种子活
力反而降低 ,所以要赶在植株枯萎前采收种子 ,防止
种子内部营养物质被呼吸作用消耗而衰老[ 23] 。只有
恰到好处的适时采收 ,种子发芽率 、发芽势 、发芽指数
和简化活力指数达到最优。由于药材生长的道地性
和各地区生态条件的差异 ,不同地域还要因地制宜 ,
根据本地区实际情况确定播种期 、采收期。
3　展望
目前 ,促进菘蓝优质高产的技术还有多元复合剂
田永清等(1996)[ 24] ,高效的病虫害防治措施 、菘蓝组
织培养 、逆境胁迫处理段 飞等(2006)[ 25] ,四倍体毛
状根培养等等 。但是 ,这些方法处理后 ,菘蓝的性状
是否能稳定的遗传给后代 ,以及这些性状是否会发生
变异 ,是否向着利于菘蓝优质高产的方向变异还有待
于进一步研究.无论是常规育种 ,还是其他手段促进
菘蓝优质高产 ,菘蓝的基本生殖习性和生殖生理方面
的研究是不可或缺的 ,目前国内外对菘蓝这两方面的
基础性研究还不够深入。从事中药生产研发的科技
人员应努力做好基础性研究 ,并不断钻研新方法 、新
技术 ,最终将其转化为生产力 ,为我国中药产业做出
应有贡献 。
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SummarizationofInvestigationOnHigh～ gradeAnd
High-yieldTechniqueOfIndigotica
GaoYan-hui
(DepartmentofPostgraduatefaculty, JiLinAgriculturalUniversity, 130118, China)
RenYue-ying
(DepartmentofTradditionnalChineseMedicinal, JiLinAgriculturalUniversity,
130118, China)
JinChang-shui
(TaoBeimanagementstationofseeds, BaiCheng, 137000, China)
Abstract:High-gradeAndHigh-yieldTechniqueOfIndigoticaisintroducedfromtwoaspects, breedingandculti-
vationbyConsultingthedocumentsandmuteralsinsideandoutsideinrecentyears.Thepurposeisprovi-
dingreferencetoresearcherswhomajorinherbalplants, accordinglytheindustryofTradditionnalChinese
Medicineisdevelopedwel.
Keywords:indigotica　breeding　cultivation　high-grade　high-yield
15人参研究　RENSHENYANJIU　　2007年第 4期