全 文 ：　[收稿日期] 　2010-12-29;2011-01-24修回
　[基金项目] 　国家科技支撑计划项目“淫羊藿 、白及 、金钗石斛 、杠板归 4种药材野生保护抚育关键技术研究及应用示范”(2009BAI74B02-
2);贵州省农业委员会项目“贵州省中药材现代产业技术体系建设专项”(GZCYT X-02);贵州省科研机构创新能力建设专项
“药用植物和作物资源研究与开发应用创新能力建设”[ 黔科合院所创能(2010)4002]
　[作者简介] 　王晓敏(1982-),女 ,研究实习员 ,从事资源保护与创新利用研究工作。 E-mai l:w xmgzu@163.com
　＊通讯作者:吴明开(1970-),男 ,副研究员 ,从事喀斯特地区药用植物资源多样性保护与利用方面研究。 E-mail:bywm k1999@163.com
[ 文章编号] 1001-3601(2011)03-0152-0042-04
珍稀药用兰科植物白及的研究现状与展望
王晓敏1 , 吴明开2 ＊ , 罗晓青1
(1.贵州省亚热带作物研究所 , 贵州 兴义 562400;2.贵州省农业生物技术重点实验室 , 贵州省现代中药材研
究所 , 贵州 贵阳 550006)
　　[摘　要] 为了加强野生白及资源的保护 ,深入系统地研究珍稀药用兰科植物白及 ,对近年来国内外关
于白及的药用功能 、化学成分提取 、传粉生物学 、繁育技术等领域的研究现状进行综述 ,并针对白及的研究现状展望了需要进一步解决的相关问题。[关键词] 中药材;白及;兰科植物;展望[中图分类号] S682.31 [文献标识码] A
Present Situation and Prospect of Bletilla striata
WANG Xiao-min1 , WU Ming-kai 2＊ , LUO Xiao-qing1
(1.Guizhou Institute of Subtropic Crops , Xingyi , Guizhou 562400;2.Key Laboratory o f Agricultural
Biotechnology , Guizhou Academy o f Agricultural Sciences , Guiyang , Guizhou 550006 , China)
　　Abstract:To st reng then protection of w ild B leti l la striata resources and further research Blet il la
striata sy stematically , the present si tuation of domestic and overseas researches were review ed on
medicinal function , chemical composit ion ex t ract ion , po llination biolog y , breeding techno logy of Blet il la
striata in recent years.And related issues need to be further so lved on the basis o f present si tuation w ere
propo sed in this paper.
Key words:Chinese medicinal crop;B let i lla striata;Orchidaceae
　　中药材白及又名苞舌兰 、连及草 、白根等 ,为兰
科植物白及[ B leti l la striata(Thunb.)Teichb.f.]
的干燥块茎[ 1] ,主要分布于我国的陕西 、甘肃 、江苏 、
浙江 、安徽 、江西 、福建 、湖北 、湖南 、四川和贵州等
地。夏 、秋两季采挖 ,除去须根 ,洗净 ,置沸水中煮或
蒸至无白心 ,晒至半干 ,除去外皮 ,晒干 。白及块茎
味苦 、甘 、涩 ,性微寒 ,作为一种中药能医治很多种疾
病 ,药用功能非常广泛[ 2] 。
白及的花白色或红紫色 ,花色艳丽 ,观赏价值极
高。近几年来 ,由于其价格逐年上涨 ,而人工栽培繁
殖速度较慢 ,基于经济利益的驱使 ,人们对野生白及
过度滥采乱挖 ,而白及的种子自然萌发率极低 ,自然
繁殖困难 ,导致野生白及资源逐年稀少。为了加强
对野生白及资源的保护 ,探索有待研究的科学问题 ,
掌握当前白及的研究现状十分必要。为此 ,笔者综
述了国内外分子生物学 、传粉生物学 、组织培养繁育
技术等领域的研究概况 ,以期为进一步深入研究白
及 ,发现其欠缺的研究问题作理论铺垫 。
1 药用功能研究
在白及药理运用方面 ,我国民间把其当作中药
已有上千年历史 ,明代李时珍就曾这样描述过白及:
“其根白色 ,连及而生 ,故曰白及” 。我国的少数民族
苗族 、水族 、布依族 、仡佬族等均以鳞茎入药 ,只是各
主治功能不同[ 1] 。近年来 ,我国的科技人员也进行
了大量的研究 ,报道了白及许多的药用功能及其机
理 。白及的药用功能主要有清热 、止血 、抗溃疡 、治
疗十二指肠穿孔 、内脏出血 、抗菌 、促进伤口愈合 、抗
肿瘤作用等。南京大学的雷东[ 3]通过从白及中提取
巨噬细胞与寡核苷酸阳离子多糖 ,成功抑制了肿瘤
坏死因子α的表达 。除了这些功能 ,用含有白及成
分的牙膏 ,可防治口腔溃疡 、咽喉肿痛 、牙周炎 、牙龈
炎 、防龋 、口腔异味等口腔和牙科疾病 ,治疗牙龈出
血有效率达到 96%[ 4] 。刁华江[ 5] 用白及多糖 BSP
能够诱导一氧化氮合酶(INOS), 肿瘤坏死因子
(TNF-а)和白细胞介素-1β等这些巨噬细胞因子表
达的增强。王春明[ 6] 从白及中分离纯化多糖 ,诱导
了血管内皮细胞增殖和血管内皮生长因子的表达 ,
诱导率分别达到 156%和 147%。在白及药用的研
究上我国还有许多报道[ 7-9] ,是我国科研人员长期研
究积累的结果。
国外在白及的药用功能研究上也有相关报道。
缅甸 、日本 、韩国等国家都有白及的分布 ,但只发现
日本有其药用的记载 ,日本的 Yamaki[ 10] 从白及中
分离得到多种化学成分 ,发现其中的有些成分具有
抗菌活性 ,而缅甸和韩国少见报道。从国内外对白
及药用功能的研究情况可以看出 ,进一步深入其对
病原菌的作用机制 ,对白及类药物的生产具有一定
　贵州农业科学　2011 , 39(3):42 ～ 45　Guizhou Ag ricultural Science s
的指导作用。
2 化学成分提取
白及干燥块茎的主要成分为白及胶 ,约 55%的
化学成分主要是联苄类(bibenzy ls)、菲类(phenan-
threnes)及其衍生物 ,此外还含有少量挥发油 、粘液
质 、白及甘露聚糖(bletilla mannan)以及淀粉
(30.5%)、葡萄糖(1.5%)等[ 11] 。近几年 , 从联苄
类 、二氢菲类(dihydrophenanthrenes)和联菲类(bi-
phenanthrenes)化合物中分离鉴定出一系列新的二
氢菲和联菲化合物。2008年冯家全等[ 12] 又从白及
块茎中分离得到 3种新的联苄衍生物 ,台湾的林云
莲[ 13]从白及的 1个变种白及枫香莲中提取得到 7
种已知化学结构菲衍生物 , 6种黄酮类化合物 ,3 种
酚类化合物。
白及胶具有特殊的粘度特性 ,可作为增稠剂 、润
滑剂 、乳化剂和保湿剂应用于石油工业 、食品工业和
医药化妆品工业。对白及胶的提取工艺 ,国内有许
多研究。万国翔[ 14] 以白及块茎为基本原料 ,采用一
系列工艺提取了白及胶 ,结果表明 ,提取白及胶较佳
的工艺条件为浸泡时间 7 ～ 10 h 、回流时间 8 ～ 10h 、
回流温度 90℃、料液比 1/15 ～ 1/8 , 提取率达
45.06%。
白及胶的主要成分为大分子多糖 , 芮海云[ 15]
等 ,对白及的中性杂多糖进行了分离和提纯。他们
采用热水抽提 ,乙醇沉淀 , sevag 法脱蛋白 ,阴离子
交换纤维素柱(DEF-52)层析和凝胶柱层析 ,得到白
及中性多糖 。该多糖由 β-1 , 4-甘露糖(β-1 , 4-Man),
β-1 , 4-葡萄糖(β-1 , 4-Glu)和α-1 , 6-葡萄糖(α-1 , 6-
Glu)残基组成 ,三者的的摩尔比约为 6.8∶3.2∶
1.5。陈景耀等[ 16] 优选了白及多糖硫酸酯化工艺 ,
采用氯磺酸—吡啶法合成白及多糖硫酸酯 ,吡啶和
氯磺酸比例 6∶1 ,反应温度 85℃,反应时间 2 h 为
比较适宜的工艺条件。程安媛等[ 17] 用基质辅助激
光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)法测
定了白及多糖相对分子质量。研究者以 2 , 5-二羟
基苯甲酸(DHB)为基质对精制后的天然白及多糖
相对分子质量进行测定 ,结果表明 ,白及多糖相对分
子质量分布在 6×104 ～ 3×105 ,分散性较大。刘晓
华[ 18]通过水浸 ,70%乙醇沉淀干燥后白及胶得率能
达到 50%以上。由于中药白及在临床医学上的重
要作用 ,弄清其有效成分的提取方法引起了许多研
究人员的兴起[ 19-21] 。白及作为我国珍稀兰科植物中
一种传统的中药使用已有多年 ,随着医学界科学技
术的进步 ,对白及的有效成分及提取技术将会得以
不断地更新。
3 传粉生物学
兰科植物在野生状态下多是靠昆虫传粉 。兰科
植物因其花大 、美丽 、有香气等独特的性状 ,能引诱
欺骗昆虫为之传粉 ,却不提供任何报酬如蜜腺或花
粉。如有些兰花的花朵上有红色的假蜜腺 ,蜜蜂经
不住假蜜腺的诱惑 ,便钻进花瓣中 ,结果一无所获 。
当蜜蜂离开花瓣时 ,碰到兰花的雄蕊 ,把花粉块带
走 ,至另一朵花采蜜时 ,花粉块恰好又触到有粘液的
柱头上 ,完成授粉作用 。
要弄清白及自然环境下濒危的原因 ,对有性生
殖的传粉过程了解至关重要 。目前国内对白及传粉
的研究还处于空白阶段 ,大多数研究人员只专注于
对其药理性能进行研究 。但白及传粉生物这个研究
领域引起了日本 、朝鲜 、韩国等科学家的兴趣。韩国
国立大学的钟士元[ 22] 在韩国南部海南郡全罗南道 ,
研究了 3个内陆种群与 3个海滨种群陆生兰花白及
的结实率与繁育系统。内陆种群的结实率比海滨种
群的结实率高 ,原因是内陆种群有传粉昆虫意大利
蜜蜂 ,而海滨种群没有传粉昆虫。他还通过人工授
粉试验说明 ,白及是自交亲和性植物而不发生不完
全无配生殖和自发性自交。说明了昆虫传粉对白及
结实的重要性。虽然白及的花并不能给昆虫提供任
何花蜜的报酬 ,但由于白及花结构的欺骗性 ,能引诱
许多种昆虫到访。日本神户大学 naotosugiura[ 23] 在
日本神户研究了白及的传粉生物 ,给白及传粉的 26
种昆虫属于膜翅目 、双翅目和鳞翅目 ,这些昆虫身体
的尺寸适合在唇瓣之间活动 。长角蜂的传粉效率最
高 ,雄的日本海兔螺访花行为的不合理性导致它们
的传粉效率很低。
兰科植物的传粉生物学是研究其在野外自然繁
育的基础 ,传粉生物学的研究对兰科植物的保育也
具有重要意义。因此 ,要全面了解白及的整个生活
史阶段 ,对它的传粉生物也应引起相关研究者的重
视 ,这方面应该是国内研究人员下一步对白及研究
的一个重点 。
4 分子标记技术
近年来 ,随着 RAPD 、SSR 、ISS R 、SCAR 、AFLP
等基于 PCR分子标记技术的发展 ,这些生物技术广
泛运用到各种植物的研究领域。由于过度采挖和自
然繁殖困难 ,野生白及资源正面临着灭绝的危险。
因此 ,运用现代分子生物学技术了解白及资源的遗
传多样性现状很有必要 。但目前运用这些技术研究
白及的遗传多样性无论在国内或国外都少见报道 ,
只有和志娇等[ 24] 在 2008年采用 ISS R标记对 14份
小白及 、5份白及 、2 份黄花白及和 4 份未确定种进
行了遗传多样性的研究 。筛选出的引物能扩增出
DNA 片段的多态性比率为 87.90%,经统计分析 ,
25份白及种质间的遗传距离为 0.448 3 ～ 0.7903 ,
不同地理位置采集到的 3种白及样品种内和种间的
遗传亲缘关系差异明显 。现代分子生物学技术在植
物上的运用范围很广 ,但在白及上的运用却出现空
白 ,因此 ,如何利用 SSR 、SCAR 、AFLP 等标记技术
手段解决白及研究工作中遇到的问题 ,如种质资源
鉴定 、筛选抗逆性强的新品种 、遗传多样性分析 、构
建白及遗传图谱等 ,应是大多数研究人员下一步需
要考虑的问题。
5 种质资源研究
兰科 (Orchidaceae)植物 白及 属 (Blet il la
Reichb.f)的植物有 9种 ,我国分布有 4个种:白及
·43·　第 3 期 王晓敏 等　珍稀药用兰科植物白及的研究现状与展望
(B let i lla striata)、小白及(B leti l la yunnanensis)、
黄花白及(B let i lla ochracea)和华白及(B leti l la
sinensis)[ 25] 。白及主要分布于西部及东南各省山谷
比较阴湿的地方 ,在朝鲜 、韩国和日本也有分布。韩
国主要分布在木浦市 、灵岩郡 、钦郡 、海南郡 、莞岛郡
等[ 26] 。
小白及也叫云南白及 ,分布于陕西 、四川 、云南 、
贵州 、广西 、台湾 。小白及与白及的原植物近似而较
为粗状 ,干燥后块茎则较为瘦小而短 ,外呈明显的纵
皱 ,黄色或棕黄色 。小白及性苦 、寒 ,其作用不如白
及。黄花白及分布于甘肃 、陕西 、四川 、湖南 、湖北 、
云南 、贵州 、广西 ,生于海拔 300 ～ 2 600m 的山坡草
丛中或沟峪边石上 ,与白及植株形态相似 ,区别是黄
花白及的花为黄色 ,药用的干燥块茎和用途与白及
相同 。在民间和地方常充当白及的替代品 ,其药物
功效几乎与白及等同 ,分布范围也很广 。
在我国 ,由于对白及的需求不断增加 ,价格逐年
上涨 ,从而造成人们对白及的过度乱采滥挖 ,白及资
源破坏严重 ,再加上白及原有生态环境的改变 ,导致
白及资源减少 ,分布区逐渐缩小。因此 ,如何加强对
野生白及资源的保护 ,制定相关的保护政策与措施 ,
是下一步对白及研究工作的一个艰巨而困难的任
务。
6 繁育技术研究
6.1 组织培养
白及喜温暖 、阴湿 、忌强光的环境 ,在野生山谷
林下阴湿处常见其分布 ,宜栽培在排水良好含腐殖
质多的沙壤土。现在 ,白及已经由野生变为人工栽
培 ,多采用分株繁殖 ,但这种人工栽培繁殖速度很
慢 ,繁殖系数极低 。因此 ,要大面积种植白及 ,研发
新的繁育技术是一种解决途径。近几年来 ,随着组
培快繁技术运用范围的不断扩大 ,越来越多的研究
人员也正致力于把这项技术与白及的快速繁殖结合
起来 。
彭丽丽[ 27] 等用白及蒴果种子通过诱导 、分化 、
生长 ,最终获得了苗质好 、性状均一的白及。杨俊慧
等[ 28]建立了组织培养法繁殖白及的技术方法:切取
0.5 cm 长的茎尖 ,诱导丛生芽 ,丛生芽生根培养为
成株 。培养 条 件为 激素 BA 1.0mg/L , IBA
0.05mg/L 。此法与常规利用假鳞茎切块繁殖方法
相比 ,增殖数量多 ,小苗生长发育整齐 ,移栽小苗未
发现病毒病症状 。袁宁[ 29] 用白及种子无菌播种 ,实
生苗进行增殖 、生根 。结果表明:种子成熟度对种子
的萌发影响较大 ,促进种子萌发的培养基为 1/2MS
+6-BA 1mg/ L;丛芽增殖的培养基为 MS +6-BA
1.0mg/L+NAA 0.15mg/L , 丛芽增殖系数可达
2.88 。生根培养基为1/2M S+NAA 0.5mg/L+香
蕉泥 75 g/L。余朝秀[ 30] 等对云南野生白及进行了
组培快繁 ,表明 MS+6-BA 1.0 ～ 3.0mg/L +NAA
0.2mg/L可诱导茎尖及侧芽萌生增殖芽;MS +KT
4.0mg/L +NAA 0.2mg/ L 诱导增殖的效果最好 ,
1/2MS+NAA 0.2mg/ L 有利于生根 ,且植株长势
健壮 。炼苗基质以 60%腐叶土 +30%珍珠岩 +
10%素红土为佳;炼苗温度 23 ～ 27℃,空气相对湿
度 80%～ 90%有利于提高炼苗成活率 。近几年来 ,
随着组培快繁技术的日趋成熟 ,田英翠等采用了不
同的培养方法[ 31-35] ,对白及的快速繁殖作出了一系
列研究 ,奠定了白及快繁的理论基础 。
组织培养技术对繁殖率低的植物是一种快速有
效的无性繁殖方法 ,因此 ,针对白及的生物学特性 ,
把这门新兴的技术运用到白及上 ,对白及产业的发
展具有重要作用。
6.2 种子与菌根真菌
白及是陆生型兰科植物 ,其种子构造简单 ,极为
细小 ,肉眼几乎不能辨认 ,萌发时不需要贮存营养组
织 ,与自然条件下相适应的真菌共生 ,靠真菌提供营
养而发芽 ,但萌发率极低 ,菌根真菌侵染是影响种子
萌发的最主要因素之一。因此 ,弄清菌根真菌与种
子萌发的关系是提高白及繁殖率的理论基础。
种子萌发时胚先发育成原球茎 ,再长成完整的
小植株 。张建霞等[ 36] 报道了白及胚与种子萌发的
关系 ,随着白及胚龄增大 ,种子萌发时间逐渐变短。
胚龄为 20 周后采收最好 ,有胚率最高 ,萌发率为
100%时 ,萌发时间只需 1 周。郭顺星[ 37] 等研究了
白及种子伴紫萁小菇等 4种真菌播种 ,真菌对原球
茎的子叶分化 、生长及假根形成均有显著促进作用。
用紫萁小菇培养物的醇 、水粗提液及二者混合液播
种种子 ,混合液有利于种子萌发。醇提液可加快原
球茎子叶的分化与生长 ,且效果显著 。
白及种子结构的特殊性也引起日本等国家的研
究人员进行一些研究 。日本千叶大学的 K.Ishika-
wa
[ 38] 通过把白及种子放到固体培养基上培养 10 d ,
探究了白及种子胚的玻璃化超低温冷冻保存方法。
而 T .Hirano[ 39] 等则通过超低温保存了白及未成熟
的种子 。
7 结语与展望
白及是兰科植物家族中少有的既有药用价值又
有观赏价值的物种之一 ,在我国分布范围很广泛 ,生
长适应条件优越。随着近几年有关白及研究的专著
和论文的出版 、发表 ,这些工作为我国的白及保护策
略提供了基本的参考依据 ,也使我国白及逐渐走向
国外。近年来 ,云南农科院 、江西中医学院 、贵阳中
医学院 、云南农业大学等单位[ 27-30] 以及许多爱好者
都不同程度地研究 、调查 、繁育了一定数量的白及 ,
为我国白及产业的发展奠定了一定的研究基础 。
7.1 野生资源的保育
纵观近些年白及市场需求的不断增加 ,野生白
及资源的逐渐减少 ,给广大科研人员敲响了警钟。
如何对野外优良的白及种质资源进行保育 ,使它不
会面临濒危的危险 ,将是科研人员需要长期解决的
问题。
7.2 新品种的研究与开发
随着白及在医药运用上的发展 ,对于白及的研
究 ,将不仅仅局限在宏观的方面 ,在微观的研究领
域 ,如利用分子生物学技术培育出性状优良 、抗逆性
强 、品质好 、药用价值更高的白及品种是以后的研究
·44· 　　　　　　　　　　　　 　　　　　贵 州 农 业 科 学 2011 , 39 卷
方向和热点。
7.3 种植与繁育技术的研究
白及种子发芽困难 ,主要以一分为二的分株方
式进行繁殖 ,繁殖率低 ,速度慢。因此 ,利用组培快
繁与现代生物技术相结合 ,有目的 、有计划地规模化
人工繁育种植白及 ,为我国白及类药物产品和植物
多糖 —白及胶的生产提供充足的原料来源 ,对增加
农民收入 、促进中药材产区经济效益的提高均具有
重要意义 。
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(责任编辑:彭　艳)
·45·　第 3 期 王晓敏 等　珍稀药用兰科植物白及的研究现状与展望