全 文 : [收稿日期] 2014-12-26;2015-09-30修回
[基金项目] 国家自然科学基金项目“岩溶山区森林转型研究”(41361021)
[作者简介] 罗宜富(1958-),男,副教授,硕士,从事植被地理、植物生态及自然资源与环境保护研究。E-mail:1269952660@qq.com
[文章编号]1001-3601(2015)10-0543-0021-03
世界薯蓣科植物属的分类及分布
罗宜富
(贵州师范大学 地理与环境科学学院,贵州 贵阳550001)
[摘 要]薯蓣科植物有的种类根茎可药食兼用,有的种类含薯蓣皂甙和薯蓣毒皂甙,是制药工业的重
要原料,经济价值较高,但其医药和化工价值仅被西方少数发达国家掌握。为了打破西方少数发达国家的垄
断,贵州省曾组织调查小组对全省薯蓣植物进行历时3年的调查。在部分实地考察及对大量相关资料收集
的基础上,从形态特征、属的分类、地理分布和经济用途等方面进行了系统论述。
[关键词]薯蓣科;属的分类;地理分布;经济用途
[中图分类号]S632.1 [文献标识码]A
Genus Classification and Geographical Distribution of
Dioscoreaceae in World
LUO Yifu
(School of Geography and Environment Sciences,Guizhou Normal University,Guiyang,Guizhou550001,China)
Abstract:The rhizomes of some species in Dioscoreaceae can be used as vegetables and medicines.
Some species containing dioscin and poisonous dioscin can be used as the important raw materials in
pharmacy industry,which indicates that these species are of higher economic value.The value of medicine
and chemical engineering was mastered by the minority western developed countries.The Dioscoreaceae
resources in Guizhou were investigated by the survey team organized by Guizhou Province from 1969to
1971to break the monopolization of the minority western developed countries.The morphological
characteristics,genus classification,geographical distribution and economic use of Dioscoreaceae resources
are systematicaly reviewed based on part on-the-spot investigation and a large number of related data
colecting.
Key words:Dioscoreaceae;genus classification;geographical distribution;economic use
薯蓣科(Dioscoreaceae)属被子植物门单子叶植
物纲百合目(系统),在植物分类中是一个小科,有9
属650种,广布于全球热带、亚热带和暖温带地区,
尤以美洲热带地区种类最多,间断分布于世界各
地[1-2]。我国有1属(薯蓣属)60种,主产西南、东南
各省及香港、台湾地区,西北和北部分布较少[3-7]。
薯蓣科虽然在植物分类中是一个小科。但是该科植
物中能提取合成激素。薯蓣皂素是重要的医药原
料,有“医药黄金”之称,还能提取重要的化工原
料———龙胶。由于历史原因和技术条件的差异,到
20世纪50年代,薯蓣科植物的医药和化工价值仅
被西方少数发达国家掌握。为了打破西方少数发达
国家的垄断,我国政府于1969年由中国科学院牵
头,委托贵州省组织调查小组对贵州薯蓣植物进行
历时3年的调查,其调查成果荣获中国科学大会奖。
从此推翻了西方少数发达国家对薯蓣资源的垄断开
发地位。
迄今为止,虽然部分学者对中国薯蓣及世界部
分地区的薯蓣资源作了一些研究报道,但却未见有
对世界范围薯蓣分类、分布与用途进行系统的研究。
为此,笔者在部分实地考察及对相关资料收集的基
础上,较全面地介绍薯蓣科各属的分类及世界分布
状况,力求使薯蓣资源得到广泛的开发利用,以最大
限度的提高薯蓣资源的利用价值。
1 形态特征
薯蓣科(Dioscoreaceae)属被子植物门单子叶植
物纲百合目。草质缠绕藤本,有块状或根状的木质
地下茎;叶互生,少有对生,单叶或掌状复叶,单叶常
为卵形、椭圆形或心形,掌状复叶的小叶常为披针形
卵状或卵圆形,叶柄常扭转,有时在基部有关节;花
单性或两性,雌雄异株,稀同株,花单生、簇生或排列
成穗状、总状或圆锥花序;雄花被片6,2轮排列;雄
蕊着生在花被基部或花托上,3~6枚,有退化子房
或无;雌花和雄花相似,雄蕊退化或缺,子房下位,3
室,每室通常有2个胚珠,少数有多个胚珠,着生于
中轴胎座上;蒴果、浆果,蒴果三棱形,棱翅状,成熟
后顶端开裂。种子常有翅,有胚乳,胚细小[1-8]。
2 属的分类
薯蓣科根据植物的形态特征,花为单性花或两
性花,花的着生部位是腋生或顶生;蒴果有无翅,蒴
贵州农业科学 2015,43(10):21~23
Guizhou Agricultural Sciences
果长短,种子表面是否平滑,以及茎基部是否膨大来
区分属,可划分为9个属[1-2]。其分类区分检索如
下:
1.单性花
2.蒴果有三翅
3.种子有翅
4.茎基部在地面不扩大……………………
……………………… 薯蓣属Dioscorea Plux ex L.
4.茎基部在地面扩大…………………………
…………………… 木薯蓣属Testudinaria Salish
3.种子无翅
4.种子平,雄花有小退化子房………………
……………………包德薯蓣属Borderea Miegerile
4.种子不平,雄花有较大退化子房…………
…………………… 上石薯蓣属EpipetrumPhil.
2.蒴果,仅有一翅………………………………
………………………… 西印度薯蓣属RaJania L.
2.酱果,种子球形………………………………
………………………………… 欧薯蓣属Tamus L.
1.两性花
2.蒴果狭长…………………………………………
……………………… 丝瓣藤属Stenomeris Planch
2.蒴果短圆
3.花顶生…………………………………………
……………………… 阿维爪属Avetra H.porrier
3.花生叶柄基部或短茎的末端………………
………………………… 毛柄花属richopus Garetn
3 地理分布
薯蓣科分布较广,主要广布于两半球热带亚热
带 及 暖 温 带 地 区。 该 科 9 个 属 仅 薯 蓣 属
(Dioscorea)分布较广,其余 8 个属分布局限见
(表)[1-4]。
薯蓣属(Dioscorea)600种,据R.kunth研究,
全球估计有650种。虽然这一属见于全世界温暖地
区,但广布种却很少,仅有黄独(D.bulbifera)分布
于全球热带,但这是一个有经济价值且栽培较广的
种,故其自然分布区难于弄清。其次,甘薯蓣
(D.esculenta)分布于印度至太平洋岛屿。其他种
广布于亚洲,光叶山药(D.glabra)分布于印度至爪
哇,塞兰薯蓣(D.cirrhosa)分布于香港、琉球群岛
至菲律宾,穿龙薯蓣(D.nipponica)分布于中国和
日本,叉蕊薯蓣(D.collettii)分布于中国南部、西南
及台湾和缅甸。多枝薯蓣(D.polyclades)、香料叶
薯蓣(D.polifolia)和铜钱薯蓣(D.nummularia)
分布于赤道热带。黄姜薯蓣(D.japonica)产于日
本、朝鲜、我国长江沿岸至华南;薯莨(D.cirrbosa)
产于琉球、菲律宾、越南、日本和中国南部各省;薯榔
(D.rhipogonoides)产于日本、琉球及我国广东、香
港、台湾;华西薯蓣(D.fargesii)产于我国西南及
湖北。其他亚洲各种间断分布于亚洲热带,如三叶
薯蓣(D.triphylla)分布于亚洲热带而与非洲连
接。非洲各种类不多,热非薯蓣(D.quartiniana)
广布于非洲,在西非、东非、东南非以至南非
表 薯蓣科的属种分布
Table Genus and species distribution of Dioscoreaceae
序号
No.
属名
Genus name
种数/个
Species
分布
Distribution
1 薯蓣属Dioscorea Plux ex L. 600 全球热带、亚热带、暖温带
2 木薯蓣属Testcudinaria Salish 3 南非洲
3 包德薯蓣属Borderea Miegevile 2 智利、比里牛斯山
4 上石薯蓣属EpipetrumPhil. 3 智利
5 西印度薯蓣属Rajania L. 20 西印度群岛
6 欧薯蓣属Tamus L. 2 欧洲、地中海区域、加那利岛
7 丝瓣藤属Stenomeris Planch 5 菲律宾、婆罗洲、马来半岛
8 阿维爪属Avetria H.perrier 1 马达加斯加岛
9 毛柄花属Trichopus Gaertn 1 印度、马来西亚、锡南
都有分布,著名的代表种类为象腿薯蓣(D.ele-
phantipes)和绵毛薯蓣(D.lanata)。
薯蓣属在欧洲有2个种,分布于高加索的高加
索薯蓣(D.caucasica)和分布在阿尔巴尼亚及巴尔
干半岛的巴尔干薯蓣(D.dalcanica)[4]。薯蓣属在
美洲的种类较多,其中一些是在热带美洲广布,尤其
在南美洲的种类较多。腺果薯蓣(D.adenocarpa)
分布于巴西和巴拉圭,田野薯蓣(D.campestris)分
布于巴西和阿根廷,微毛薯蓣(D.pilosiusoula)分
布于圭亚那及西印度群岛,极高薯蓣(D.altissima)
分布于巴西及瓜德罗普岛和多巴哥岛,旋花薯蓣
(D.convolvulacea)遍布中美洲及特里尼达和多巴
哥,多腺薯蓣(D.glandulosa)分布哥伦比亚及阿根
廷,大花薯蓣(D.magalantha)分布委内瑞拉、圭亚
那和巴西,西方薯蓣(D.occudantalis)分布西印度
群岛和巴西[4]。
4 经济用途
薯蓣科植物具有多种经济用途,特别是薯蓣属
(Dioscorea)含有多种甾体皂素配基,是目前合成激
素药用的重要原料。此外,还有淀粉食用及酿酒等
用途。薯蓣皂素又名薯蓣皂甙元,或称地奥配基
(Diosgenin),一种白色微黄结晶粉末,是合成激素
的重要中间体,有极强的抗感染、抗过敏、抗病毒、抗
休克的重要药理作用,是治疗风湿、心血管、脑炎和
抢救危重病人的重要药物[9,16]。
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贵 州 农 业 科 学
Guizhou Agricultural Sciences
1943年 Marker研究证明,薯蓣皂素是合成甾
体激素的药物原料,从此薯蓣植物的开发利用在世
界迅速发展。我国植物学工作者于1957年开始对
薯蓣资源进行调查研究和开发利用[8]。贵州省是薯
蓣属资源分布的重要地区,共计有25种1变种[11],
全国所产薯蓣中,共有17种1亚种2变种含有薯蓣
皂素,尤其是柴黄姜(D.nipponica var.rostha-
ni)、穿龙薯蓣(D.nipponica)、黄山药(D.pan-
thaica)和盾叶薯蓣(D.zingiberensis),是提取合成
激素的重要基始原料[9],是加工合成的双烯沃氏氯
化物等中间体原料药物,如黄体酮、布地奈德、甲基
睾丸素、环丙孕酮、米司酮和去氧表雄酮等系列产
品,用途极其广泛,是世界仅次于抗生素的第二大类
药物,称为“医药黄金”。20世纪50年代,仅墨西哥
产菊叶薯蓣(D.composilae)含薯蓣皂素最高达到
5%~8%,提取的薯蓣皂素由法国垄断国际市场,高
价并封锁我国。文革时期国家科委、中国科学院责
成贵州科委组织贵州植物园、贵州中医学院中药系、
贵阳师范学院地理系(现贵州师范大学地理与环境
科学学院)以及贵州林科院等单位研究人员和教师
对贵州省进行为期3年的薯蓣资源调查[16],终于在
我国西南贵州发现多种野生薯蓣资源,计有25种1
变种[10]。“贵州薯蓣资源种类分布及产量”资源调
查报告于1978年获全国科学大会奖,同时获奖的还
有江苏植物研究所进行的薯蓣资源栽培和甾体皂素
的研究。我国开始成功提取薯蓣皂素,从而打破了
西方的垄断。20世纪80-90年代我国一跃而为世
界首产国,并垄断出口。
薯蓣属(Dioscorea)很多种的根茎可供食用和
药用。山药〔D.batatas:(D.oppotica)〕(D.ja-
ponica市场上也称山药)是主要食用种类,其药用可
补脾养胃、生津益肺、补肾涩精,主治脾虚少食,泄泻
便溏、久泻不止、肺虚咳嗽、肾虚遗精和虚热消渴等;
毛胶薯蓣(D.sabealva)和粘山药(D.hemelyi)主产
云贵及老挝、缅甸和泰国,块茎含薯蓣胶可作粘合
剂,是供制牙膏胶的重要原料(称龙胶)[16]。
薯莨(D.cirrbosa)块茎用作染料,广东称为荔
枝绸、香云纱的织物,薯榔(D.rhipogonoides)块茎
也用为染料,日本的黑褐色大鸟紬衫即此种染成;南
非产的象脚薯蓣(Testudinaria elephanripes)块茎
供可食用,由于茎基部宽而庞大,可供观赏,在我国
有的地方称作龟甲龙;欧薯蓣(Tamus communis)是
习见于篱笆上的攀援的植物,有细长扭绞的绿茎,光
亮的心形叶,供栽培爬篱笆墙用[4],块茎含有洋括搂
素。
5 结语
薯蓣科是一个小科,仅薯蓣属(Dioscorea)是最
大的属(约600种)[3-4],其余8个属仅西印度薯蓣属
含有20种,丝瓣藤属(Stenomeris)有5种;其余6
属仅1~3种[3-5]。有研究认为,薯蓣属在云贵高原
横断山一带可能是该属的原始分布中心,热带美洲
至热带非洲可能是二次分布与分化中心[3],起源要
追溯到白垩纪或更早时代。现代分布格局的形成,
主要是联合古陆的分裂,第四纪冰川破坏以及其自
身的生物学特性所决定。
致谢:承蒙导师黄威廉教授的指导,在文革期间
他曾参加贵州薯蓣资源调查及报告编写,并被选派
参加北京全国科学大会授奖。
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(责任编辑:杨 林)
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