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A Study on the Introduction and Cultivation of Swertia davidii Franch

川东獐牙菜的引种栽培研究



全 文 :武汉植物学研究 2002, 20 (2) : 145~ 149
J ourna l of W uhan B otan ica l Resea rch
川东獐牙菜的引种栽培研究Ξ
黄衡宇1, 2 李 鹂1, 2 陈义光1
(1. 湖南吉首大学生物系, 湖南吉首 416000; 2.ΞΞ 云南大学生物系, 昆明 650091)
摘 要: 川东獐牙菜是我国的一种珍稀药用植物, 湖南湘西地区是其分布区之一。针对川东獐牙菜野生资源受到严
重破坏的情况, 对其人工引种栽培进行了研究, 旨在为川东獐牙菜的栽培及保护提供理论依据。研究结果表明: 川
东獐牙菜自然状态下结实率高, 但萌发率不高且随环境条件的不同有不同的休眠期, 人工栽培状态下结实率与萌
发率均高, 而且种子休眠期较短。小苗引种情况与所选择的栽培条件有很大的关系, 泥培、沙培和水培中, 以沙培效
果最好; 高、中、低湿度培养中, 以中湿度培养效果最好。实验结果同时也表明, 川东獐牙菜的人工引种栽培是完全
可行的。
关键词: 川东獐牙菜; 生物学特性; 人工栽培; 试验
  中图分类号: Q 949. 776. 4; S567. 022     文献标识码: A  文章编号: 10002470X (2002) 0220145205
A Study on the In troduction and Cultiva tion of Swer tia david ii Franch
HUAN G H eng2Yu1, 2, L IL i1, 2, CH EN Y i2Guang1
(1. T he B iology D ep artm en t of J ishou U n iversity , J ishou, H unan 416000, Ch ina;
2. 3 3 . T he B iology D ep artm en t of Y unnan U n iversity , Kunm ing 650091, Ch ina)
Abstract: Sw ertia d av id ii F ranch is a rare and p reciou s m edicinal herb in Ch ina and is d ist ribu ted
in the X iang2x i reg ion s of H unan. Becau se of the natu ra l resou rces of Sw ertia d av id ii F ranch
having been destroyed seriou sly, th is paper research system at ica lly the w ay of art if icia l in t roduc2
t ion and cu lt iva t ion in o rder to offer sub stan t ia l theo ret ica l foundat ion fo r p ro tect ing of Sw ertia
d av id ii F ranch. T he resu lts show ed that Sw ertia d av id ii F ranch had h igh ra te of fruct if ica t ion,
low rate of germ inat ion and do rm an t period differen t w ith variou s condit ion s in the natu ra l sta te,
w h ile had h igher ra te of germ inat ion and sho rter do rm an t period in the art if icia l cu lt iva t ion. T he
circum stances of in troduct ion of the young Sw ertia d av id ii F ranch p lan ts w ere relevan t w ith
selected condit ion of cu lt iva t ion. Sand2fo stered had the best effect among so il2fo stered, sand2
fo stered and w ater2fo stered, and m edium 2hum id had the best effect among h igh2hum id, m edium 2
hum id and low 2hum id. T h is experim en t a lso show ed that the art if icia l in t roduct ion and cu lt iva2
t ion of Sw ertia d av id ii F ranch had been comp letely feasib le.
Key words: Sw ertia d av id ii F ranch; B io logica l character; A rt if icia l in t roduct ion; Experim en t
  川东獐牙菜 (Sw ertia d av id ii F ranch)为龙胆科
獐牙菜属 (Sw ertia) 多枝组多年生草本植物[1 ] , 又名
水灵芝、鱼胆草、青鱼胆草等, 其性寒、味苦, 有清热
解毒、利胆健胃及杀虫的功效, 是我国的一种珍稀药
材[2 ]。在湖南省民间川东獐牙菜被广泛用来治疗黄
疸型肝炎、痢疾、肺炎、扁桃体炎及妇科炎症等。自
20 世纪 70 年代以来, 一些科技及医务工作者先后
对川东獐牙菜进行了专项研究、资源普查和临床观ΞΞΞ 第一作者通讯地址。收稿日期: 2001206211, 修回日期: 2001210228。基金项目: 湖南省教育厅资助项目 (编号: 00C191)。   作者简介: 黄衡宇 (1970- ) , 男, 江苏无锡人, 理学硕士, 吉首大学生物系讲师, 从事植物胚胎学研究。现为云南大学生物系博士研究生。
察等工作, 证明了川东獐牙菜对菌痢、病毒性肝炎和
宫颈炎的特殊疗效及广谱抗菌性, 以及可能的防癌、
治癌作用[3 5 ], 1) , 展示了其广阔的开发利用前景。Ξ
然而, 由于滥采过度, 加之生态环境的破坏, 川
东獐牙菜野生种群现已极为少见。我国不少地方曾
尝试进行过人工引种栽培, 但由于缺乏有关该类群
生活史、有性生殖、无性繁殖及传粉生物学方面的资
料, 往往以失败告终。国内也有不少学者研究了獐牙
菜属其他植物的生物学特性[6 11 ] , 但均未涉及到有
关繁殖生物学的范畴。为有效地保护和利用我国这
一特有的种质资源, 有必要对该类群进行人工栽培
研究, 以期对其保护生物学、引种驯化及育种做出积
极、有效的成绩。
1 材料与方法
1. 1 材料
材料来自于湖南省张家界市毛岩河 (海拔200~
300 m )沿岸的川东獐牙菜野生居群, 于 2000 年 1 月
16 日采集株高 110~ 210 cm 的幼苗, 按不同的培养
条件 (见下文) 栽培于吉首大学生态研究所试验
地内。
1. 2 方法
于 2000 年 1 月 16 日采集近 800 棵株高 110~
210 cm 的野生小苗进行人工栽培, 选择泥培、水培
和沙培的方法分别种植 100 株, 共 300 株。2 个月后
检查成活率, 分别随机抽样观测 30 株, 每月观测
1 次。
同时, 还进行了同一培养基质不同含水量的栽
培试验。2000 年 1 月 18 日以河沙为基质, 选择高湿
(基质含水量 70% 以上)、中湿 (基质含水量 40%~
50% ) 和低湿 (基质含水量 30% 以下) 培养各 100 株
野生小苗, 2 个月后检查成活率, 分别随机抽样观测
30 株, 每月观测 1 次, 对川东獐牙菜进行生长对比
研究。
引种栽培的植株随机抽样与产地野生植株进行
生长量对比以检测栽培的效果。
2 观察结果
2. 1 生态习性
根据文献[1 ] , 川东獐牙菜产云南 (景东)、四川东
部、湖北西部及湖南西部, 生于混交林下、河边、潮湿
地、草地, 海拔 900~ 1 200 m。在湘西 (张家界、保靖
等地) 川东獐牙菜一般自然分布于海拔 200~
300 m、直射光较少而散射光较多的山腰谷地以及
溪流两旁的坡地, 绝大多数生于河谷两岸疏林或草、
灌丛中, 南北两岸均有生长。
土壤: 野生植株生长于有机质含量高、粒粗、保
水性好、中性或偏酸性的沙壤土中, 在碱性土壤地区
没有发现野生植株, 但半水生状态能够生长且长势
比干旱地区要好。
温度: 植株耐寒, 低温 (- 7℃)对其无冻害。野生
生境年均温度 1618 ℃, 1、4、7、10 月月均温度分别
为 511℃、1617℃、2810℃、1718℃。
光照: 喜阴, 属于半阴性植物。生长期需有
30%~ 40% 的荫蔽, 全日光照下也能生长, 但种子出
苗率低, 生长势明显变差。野生生境全年日照时数为
1 44916 h。
湿度: 对水份要求较高, 水份中偏高最适宜其生
长。野生生境年均湿度 77% , 1、4、7、10 月月均湿度
分 别 为 74%、79%、79%、77% ; 全 年 降 水 量
1 382. 1 mm。
由此可见川东獐牙菜的气候特点是温和湿润、
雨水均匀、阴雨天多, 空气湿度较大。
2. 2 生物学特征
植物学性状: 川东獐牙菜植株高 35~ 45 cm , 多
分枝; 根黄白色, 有多数发达的须根, 根系主要分布
于 15~ 25 cm 的沙土层中, 最深可达 30 cm ; 聚伞状
圆锥花序, 萼片 4, 披针形, 花瓣 4, 天蓝色, 雄蕊 4,
子房卵圆形, 无柄, 被疏柔毛, 花柱不明显, 粗短, 先
端开裂; 朔果卵圆形, 宿存花萼包被; 种子小而多, 黑
色扁长, 中间微凹, 表面粗糙。
物候期: 川东獐牙菜多数为一年生, 少数为二年
生 (此点在讨论中说明)。一年生植株生长期为
210 d, 每年 11~ 12 月开花, 次年 1 月结籽, 随后死
亡。二年生植株生长期较长但生长缓慢, 第一年植株
可安全越冬, 不发生枯黄现象, 第二年冬天开花结实
后死亡。
种子萌发特性: 为了研究川东獐牙菜种子的生
活力, 笔者用野生植株和栽培植株的种子进行了萌
发试验 (见表 1)。
  结果表明, 川东獐牙菜种子随环境条件不同而
有不同的休眠期和萌发期。野生生境中, 种子的萌发
可以在第一年的 11 月至次年 4 月底内的任一时间,
而人工栽培条件下种子的萌发集中在 3~ 4 月。
641 武 汉 植 物 学 研 究                  第 20 卷  
Ξ 1) 湖南医科大学附属第二医院肝病研究中心。鱼胆草粉剂对急性腹泻的疗效观察, 1997。
表 1 野生植株和栽培植株种子的萌发率比较
T able 1 T he comparison of germ inated rates of
seed of w ild p lan t and cu lt ivated p lan t
项目
Item
数量 (粒)
N um ber
(Grain)
萌发数 (粒)
N um ber of
germ ination
(Grain)
萌发率 (% )
R ate of
germ ination
野生植株种子
Seeds of
w ild p lan t
2 000 1 242 62. 1
栽培植株种子
Seeds of
cu lt ivated p lan t
2 000 1 726 86. 3
2. 3 栽培试验
2. 3. 1 培养基质对生长的影响 以泥培、水培和沙
培的方法分别种植 100 株。2 个月后检查成活率, 除
水培成活率较低 (78% ) 外, 沙培和泥培的成活率均
为 100% , 随机抽样观测 30 株, 每月观测 1 次, 对川
东獐牙菜进行生长对比研究 (见表 2)。
不同的培养基质对川东獐牙菜的栽培有不同的
效果, 其中以沙培的效果最好, 其次是泥培, 最差是
水培。这与产地的情况极为相似, 川东獐牙菜在毛岸
河沿岸的分布格局是: 由上游向下游扩散, 这与它的
种子散布方式有关; 由高地向低地扩散, 这与它的生
态适应性有关; 由粘壤土地向沙壤土地扩散, 这与它
在进化中所采取的生活史对策有关。从表 1 中还可
以看出, 川东獐牙菜一年中的营养生长主要集中在
6~ 11 月, 说明它的生长适应于相对温度较高的环
境条件。
表 2 川东獐牙菜不同基质培养结果
T able 2 T he cu lt ivated resu lt of differen t base of Sw ertia d av id ii F ranch (cm )
日期
(年2月2日)
D ate
(Year2M onth2
D ay)
沙 培 Sand2fo stered
最大量
M ax
最小量
M in
平均值
M ean
泥 培 So il2fo stered
最大量
M ax
最小量
M in
平均值
M ean
水 培 W ater2fo stered
最大量
M ax
最小量
M in
平均值
M ean
20002421 2. 5 1. 7 2. 25 2. 3 1. 5 1. 85 2. 5 1. 6 2. 15
20002521 4. 9 2. 9 3. 76 5. 1 3. 0 4. 15 4. 6 2. 6 3. 55
20002621 7. 1 4. 6 5. 87 7. 0 4. 7 4. 95 6. 7 4. 5 5. 28
20002721 11. 5 9. 6 10. 60 11. 2 9. 6 10. 25 10. 8 7. 1 8. 75
20002821 18. 1 13. 9 16. 10 15. 9 11. 7 13. 05 14. 5 10. 3 12. 35
20002921 28. 1 18. 9 22. 70 24. 5 17. 9 21. 26 17. 9 13. 6 15. 95
200021021 34. 5 26. 3 28. 70 30. 6 24. 3 27. 75 19. 7 15. 3 17. 25
200021121 38. 9 29. 5 34. 45 35. 3 26. 5 29. 90 21. 1 17. 9 19. 15
200021221 39. 0 29. 5 34. 95 35. 3 26. 5 30. 10 21. 1 18. 0 19. 35
2. 3. 2 基质含水量对生长的影响 针对川东獐牙
菜野生生境状况, 笔者在进行不同培养基质对照栽
培的同时, 还进行了同一基质不同含水量的栽培试
验。2 个月后检查成活率, 除低湿成活率较低 (76% )
外, 中、高湿培养的成活率均为 100% , 随机抽样观
测 30 株, 每月观测 1 次, 对川东獐牙菜进行生长对
比研究 (见表 3)。
表 3 川东獐牙菜不同湿度培养结果
T able 3 T he cu lt ivated resu lt of differen t hum idity of Sw ertia d av id ii F ranch (cm )
日期
(年2月2日)
D ate
(Year2M onth2
D ay)
高 湿 H igh2hum id
最大量
M ax
最小量
M in
平均值
M ean
中 湿 M edium 2hum id
最大量
M ax
最小量
M in
平均值
M ean
低 湿 L ow 2hum id
最大量
M ax
最小量
M in
平均值
M ean
20002421 2. 5 1. 6 2. 25 2. 3 1. 7 2. 10 2. 3 1. 5 1. 95
20002521 4. 1 2. 9 3. 05 4. 6 2. 9 3. 65 3. 1 1. 9 2. 45
20002621 6. 5 4. 1 5. 53 7. 1 4. 9 6. 05 3. 9 2. 1 3. 10
20002721 10. 1 6. 4 8. 05 11. 8 6. 9 9. 45 5. 1 2. 9 4. 60
20002821 14. 5 9. 3 12. 00 17. 5 12. 1 13. 28 6. 9 3. 3 5. 15
20002921 17. 9 12. 5 15. 12 26. 5 16. 9 20. 50 7. 5 4. 2 5. 55
200021021 23. 1 14. 3 18. 27 35. 7 19. 5 27. 76 8. 3 4. 9 7. 00
200021121 23. 5 14. 6 18. 95 36. 5 21. 3 28. 79 8. 5 5. 1 7. 13
200021221 23. 5 14. 6 19. 05 38. 5 23. 3 30. 19 8. 5 5. 1 7. 28
741 第 2 期              黄衡宇等: 川东獐牙菜的引种栽培研究
  试验结果表明川东獐牙菜最适宜的湿度条件是
基质含水量 40%~ 50% 的中湿状态, 高湿状态下能
够生长, 而低湿即干旱条件下的生长则极不理想。这
与它的野生情况完全一致, 川东獐牙菜对水湿条件
的适应过程是: 由干旱地带逐渐向湿润地带扩展, 并
最终在湿润地带进化成功而这种环境成为它当今的
最佳生境。
2. 3. 3 栽培与野生植株的比较 在完成以上试验
后, 笔者对沙培、中湿培养的植株和野生植株的生长
量进行了对比研究见 (表 4)。
栽培试验证明: 只要了解了川东獐牙菜的生态
及生活习性, 并结合应用到人工栽培中, 栽培植株在
分枝数、高度、开花数及生长势方面均要比野生植株
强得多, 这表明人工栽培完全可以解决川东獐牙菜
资源供应问题。此外, 笔者还对川东獐牙菜的组织培
养及扦插繁殖进行了研究 (均另文发表)。
表 4 人工栽培与野生植株生长量的对比
T able 4 T he comparison of grow th of w ild p lan t and cu lt ivated p lan t
序号
N o.
人工栽培植株  Cultivated p lan t
分枝数
B ranch
株高 (cm )
H igh
花朵数
F low er
野生植株  W ild p lan t
分枝数
B ranch
株高 (cm )
H igh
花朵数
F low er
① 15 26. 5 148 8 20. 3 74
② 19 37. 3 157 10 33. 5 57
③ 15 31. 6 159 3 35 23
④ 9 43 129 9 40 89
⑤ 31 39 196 11 18. 4 65
⑥ 11 42. 5 131 16 19. 6 54
⑦ 16 35. 3 146 4 17. 5 47
⑧ 12 29. 7 134 9 20 49
⑨ 17 46 152 7 38 21βκ 21 36. 5 123 9 32 41
平均 M ean 16. 6 36. 74 147. 5 8. 6 27. 43 52. 0
3 讨论
(1) 根据栽培试验和野外调查的结果表明, 川
东獐牙菜多数为一年生, 少数为二年生。同一居群
中, 二年生植株约占居群植株总数的 5% 左右。在环
境条件适合时, 川东獐牙菜表现为当年春天萌发, 经
过 6 至 7 个月的生长期后开花结籽, 随后死亡, 不存
在任何形式的宿根; 在生境条件不适宜时 (主要表现
在干旱泥土地处) , 少数种子萌发后, 缓慢地生长到
当年冬天, 安全越冬后, 第二年的冬天开花结实后死
亡, 也不存在任何形式的宿根; 此外, 在野生环境中,
没有发现二年生以上的植株, 这与多数文献[1 4 ]有
较大的出入。野生状态下二年生植株的植株高度、分
枝数、生长势或结实率等均远远小于一年生植株, 同
时笔者还观察到在人工栽培状态下, 所有植株都为
一年生。由于自然界中多倍体植株比其二倍体祖先
具有较强的抗逆性, 而且往往分布于物种分布的边
缘地带, 但通过核型分析 (另文发表) 发现分布于较
恶劣环境的那些二年生植株并非多倍体而是正常的
二倍体, 由此推断川东獐牙菜是由多年生发展为现
在的一年生, 但在生境条件不好时仍偶尔呈现出祖
先的原始性状。
(2) 川东獐牙菜的种子在具有不同休眠期的同
时, 也具有较强的抗逆性。野生条件下植株一般每年
的 11~ 12 月开花结籽, 次年 1 月种子成熟开始散
布。由于川东獐牙菜最适宜的生境是河谷的两岸, 决
定了其种子的最佳散布方式——水播, 种子除少量
散落在母株周围外, 多数散布在河水中, 以水为媒介
去开拓新的可利用的生境资源, 这也决定了川东獐
牙菜的生态习性。在川东獐牙菜的分布区内, 当年
12 月至次年的 5 月, 均发现有新生的幼苗, 说明其
种子的萌发时间并不固定。当河水将种子带至合适
的环境条件时, 它就随即萌发生长; 环境条件不适合
时, 它就以休眠的方式保持生活力直至条件适合为
止。从种子的萌发试验中发现, 如果播前用水浸泡
24~ 48 h, 种子的萌发时间将大大缩短, 且萌发率提
高。由此, 我们推断川东獐牙菜是由原始的旱生性向
现在的半湿生性发展, 并将向湿生甚至水生性进化。
(3) 在川东獐牙菜栽培过程中, 没有发现任何
病虫害, 这可能与它本身的化学成份有关。但在干旱
时一定要注意它的喜湿性, 早、晚都需浇水以保持其
841 武 汉 植 物 学 研 究                  第 20 卷  
湿度。
由于川东獐牙菜药用及经济价值利于扶贫, 湖
南省不少地方已进行或准备进行大规模的人工引种
栽培, 因此, 对川东獐牙菜野生状态的研究了解是十
分有必要的。
(4) 经过对川东獐牙菜栽培实验证明川东獐牙
菜野生变家种是可行的, 值得推广。
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941 第 2 期              黄衡宇等: 川东獐牙菜的引种栽培研究