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独蒜兰属植物研究现状



全 文 :·专题综述· 北方园艺 2010(10):232~ 234
第一作者简介:张燕(1979-),女,硕士,助理研究员,现从事珍稀濒
危植物研究工作。
通讯作者:李思锋(1960-),男 ,本科 ,研究员,现主要从事植物资源
开发与利用方面研究工作。E-mail:lisf60@sina.com。
基金项目:国家科技支撑计划资助项目(2006BAD03A1202);陕西
省科学院重大资助项目(2008K-05)。
收稿日期:2010-02-10
独蒜兰属植物研究现状
张  燕 , 李思 锋 , 黎  斌
(陕西省植物研究所西安植物园 ,陕西西安 710061)
  摘 要:从地理分布 、形态特征 、生态学 、繁殖栽培和资源开发等方面 ,对独蒜兰的研究进展
进行了综述 ,为独蒜兰的进一步研究和开发利用提供了参考。
关键词:独蒜兰;组织培养;保护生物学;分子生物学
中图分类号:S 682.32 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2010)10-0232-03
  独蒜兰属是兰科植物中有很高观赏价值的一个属 ,
因其花形似卡特兰 ,花色鲜艳 ,深受人们的喜爱 ,是一种
优良的园林及盆栽观赏植物 ,在美 、日 、欧等地区栽培较
普遍并且少量已进入商业性栽培[ 1] 。同时独蒜兰也是
生药山慈菇的基原植物 ,其球茎入药 ,具有清热解毒 、化
痰散结的功效 ,近年来因其抗癌作用而受到日益
关注[ 2] 。
1 独蒜兰属资源概况
1.1 资源分布
独蒜兰属约有 20个种 ,我国有 16个种。独蒜兰一
般为陆生 、岩生或附生于从海拔 1 000 ~ 4 200 m亚热带
山区 ,主要以喜马拉雅地区为主[ 3] 。在我国主要分布于
陕西南部 、甘肃南部、安徽 、湖南 、湖北 、广西北部 、广东北
部、四川 、贵州 、云南西北部和西藏东南部 ,在陕西省主
要分布在洋县 、平利、镇坪 、柞水 、宁陕 、佛坪 、周至和太白
山等地[ 4] 。
1.2 品种类型
独蒜兰属有 20个原生种 ,中国是它的主要原产国
之一 ,共有16个原生种 ,按植物分类学的观点可分为野
生原种和天然杂种二大类。其中野生原种主要有:云南
独蒜兰(Pleione yunnanensis)、岩生独蒜兰(P.Saxico-
la)、耳状独蒜兰(P.Aurita)、二叶独蒜兰(P.Scopulo-
rum)、台湾独蒜兰(P.Formosana)、独蒜兰(P.Bulboco-
dioides)、美丽独蒜兰(P.Pleionoides)、白花独蒜兰(P.
Albi f lora)、矮独蒜兰(P.Humilis)、大花独蒜兰(P.
Grandi f lora)、黄花独蒜兰(P.Forrestii)、冠状独蒜兰
(P.Coronaria)、越南独蒜兰(P.Vietnamensis)、秋花独
蒜兰(P.Maculata)、疣鞘独蒜兰(P.Praecox)、陈氏独
蒜兰(P.Chunii)。
至于天然杂交种主要是指那些经过传粉昆虫异花
授粉后 ,将2 ~ 3个原种缀合而成介于双亲本形态的那
些种类 ,它们有别于人工杂交品种 ,是大自然的产物 ,其
位置与野生原种同等。至今已发现的天然杂交独蒜兰
原种有:葫芦茎独蒜兰(Pleione ×lagenaria)、流须独蒜
兰(P.×barbarae)、大理独蒜兰(P.×taliensis)、春花独
蒜兰(P.×kohisii)、芳香独蒜兰(P.×conf usa)。
据文献记载 ,欧洲人于 17世纪就从亚洲的喜马拉
雅地区引入独蒜兰栽培 ,并经过多代人的努力 ,通过人
工杂交育出了许多人工杂交品种。其中较为著名的有:
山东(Pleione Shandung)、维苏威(Pleione Vesuvius)、伊
娜(Pleione Etna)、伊格(Pleione Eiger)、阿里山(Pleione
Alishan)[ 5] 。
1.3 形态学特征
独蒜兰的花单生 ,有白 、粉 、紫 、粉红或黄等不同的
颜色 ,一般为粉红色 ,其它颜色较少。花外轮的 3个花
萼片呈披针形 ,与2个花瓣相似;唇瓣卷成筒状 ,明显大
于萼片 ,不裂或不明显 3裂 ,边缘具不规则的锯齿或呈
流苏状 ,上表面中间由胼胝体形成几条褶片 ,这些褶片
也是独蒜兰属不同种之间区别的主要特征。
2 研究进展
2.1 保护生物学
在兰科植物保育研究中 ,生境恢复 、植物回归和复
壮等新技术和方法的综合应用 ,成为保育策略的核心。
这些工作的开展为兰科植物保育策略提供科学依据 ,它
涉及到兰科植物生物学特性 、居群生物学 、生态学 、繁殖
生物学等各个学科的综合研究[ 6] 。罗毅波等在了解了
国际兰科植物研究和保育的最新进展和发展趋势的基
础上 ,提出国内有关兰科植物保育的研究与国际同类工
作相比存在不小的差距[ 7] 。国内现在对独蒜兰的研究
多集中在繁殖技术研究等方面 ,而对传粉生物学 、居群
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北方园艺 2010(10):232 ~ 234 ·专题综述 ·
生态学等方面的研究较少 ,不利于进一步制定相关保护
策略。罗毅波认为兰科植物由于其单个果实内具有成
千上万颗种子 ,因而利用种子进行大规模繁殖就成为兰
科植物迁地保护的重要手段[ 8] 。
2.2 分子生物学
分子标记技术应用于兰科植物的分类鉴定和品种
鉴别 ,为兰花的分类提供了分子水平的证据 ,也为兰花
保护策略和措施的制定提供了理论依据。但至今为止 ,
国内外用此技术研究独蒜兰属遗传多样性的报道并不
多见。
Gravendeel等利用核糖体 ITS序列分析并结合形
态学对独蒜兰属的系统发育关系 ,划界争议的物种和几
个公认的野生杂交种的亲本进行了分析。将芳香独蒜
兰(P.×conf usa)和毛唇独蒜兰(P.hookeriana)排除在
外单组数据分析表明将得到基本一致的进化枝。而组
合数据分析支持基于离态特征的传统属的分类方法。
DNA序列确定了芳香独蒜兰(P.×con fusa)的父母本 ,
其来自于黄花独蒜兰(P.forrestii)和白花独蒜兰(P.al-
bi f lora),这也已在形态学和染色体组型方面得到了验
证。但这种方法对大理独蒜兰(P.taliensis)的亲本则未
能得出一可靠的结论[ 9] 。
于晓娟用 ISSR分子标记技术对独蒜兰属种间共13
个样本以及同种不同个体间进行了 PCR扩增。扩增结
果表明 ,独蒜兰属DNA分子中广泛存在着CA或AC以
及CT 或 TG的串联重复序列。多样性分析表明 ,独蒜
兰同种不同个体间的扩增没有出现特异性条带 ,表明独
蒜兰同种不同个体间具有高度的遗传一致性;独蒜兰属
13个种的扩增电泳图谱经POPGEN软件分析表明毛唇
独蒜兰与美丽独蒜兰以及四川独蒜兰的距离最远 ,其次
是四川独蒜兰和大花独蒜兰的距离 ,岩生独蒜兰与秋花
独蒜兰和疣鞘独蒜兰有较低的相异系数 ,秋花独蒜兰和
疣鞘独蒜兰的距离最小。UPGMA聚类结果显示 ,13种
独蒜兰主要聚类分布为:秋花独蒜兰、疣鞘独蒜兰和岩
生独蒜兰聚成一支;毛唇独蒜兰 b和独蒜兰聚成一支;
再与黄花独蒜兰 、云南独蒜兰 、毛唇独蒜兰 a和大花独
蒜兰聚成一大类;陈氏独蒜兰和耳瓣独蒜兰聚成一支 ,
美丽独蒜兰和四川独蒜兰聚成一支 ,二者组成另一大
类。与形态学观察上以春季开花和秋季开花的分类有
相似之处 ,以 ISSR为基础的 UPGMA聚类结果与核糖
体序列 ITS的结果基本吻合 ,说明 ISSR可以用于独蒜
兰的分类研究[ 3] 。
2.3 繁殖方法
2.3.1 分株繁殖 目前 ,独蒜兰主要采用分株法繁殖 ,
一般每年可以增殖3 ~ 4倍[ 1] 。
2.3.2 组织培养 利用组织培养的方法进行大规模克
隆繁殖 ,无疑可以减轻对野生植物的采集压力 ,是获得
大量优良种苗的途径之一。目前的组织培养研究着重
于优化培养条件 ,如外植体的取材 、培养基成分和激素
的选择试验 ,而有关独蒜兰属植物的花药培养 、原生质
体培养等尚未见报道。陈之林等人对白花独蒜兰进行
了组培快繁研究 ,以种子和原球茎为外植体成功获得了
组培苗[ 10] 。黄成林等选用独蒜兰的种子和假鳞茎为外
植体进行组培 ,认为独蒜兰组织培养最好选用种子萌发
的幼芽体进行 ,6-BA 2 mg/ L最适合外植体为种子萌发
的芽的增殖[ 11] 。李洪林等以独蒜兰假鳞茎为外植体 ,通
过增殖继代培养获得了无菌苗[ 1] 。吴丽芳等人以滇独
蒜兰的不同部位为外植体进行组织培养方法的研究 ,结
果表明 ,以种子为外植体最佳 ,以叶片和鳞茎为外植体 ,
均未获得组培苗[ 12] 。于晓娟等人以毛唇独蒜兰的原球
茎块作为外植体进行快速繁殖研究 ,诱导出了丛生
芽[ 13] 。屈云慧等人以二叶独蒜兰的种子为外植体成功
获得了组培苗[ 14] 。易瑾等人利用疣鞘独蒜兰和岩生独
蒜兰的种子成功获得了组培苗[ 15] 。该课题组也对独蒜
兰的离体快速繁殖技术进行了研究。以独蒜兰种子及
种子萌发的无菌苗的原球茎、叶片为外植体 ,诱导产生
无菌苗。试验结果表明 ,独蒜兰种胚萌发最适培养基为
1/2MS+0.1 mg/ L 6-BA+1.0 mg/ L NAA+活性炭 2
g/L ,6-BA 、KT 有抑制衰老的作用 ,能促进独蒜兰原球
茎直接分化成苗。组培苗的原球茎经切割后在诱导培
养基上培养 ,可产生增殖分化 ,形成丛芽。原球茎诱导
的最适培养基为1/2MS+6-BA(5.0 mg/L)+NAA(0.2
mg/L),增值倍数为 2.71。以叶片为外植体 ,未获得组
培苗。在独蒜兰组培快繁研究中 ,以种子为外植体生产
组培苗是最好的方法。
2.4 栽培管理
2.4.1 栽培基质的选择 独蒜兰的根系较浅 ,需要多孔
的浅盆栽培。其栽培基质要求疏松透气 ,并有一定的保
水保肥能力。一般园土和常用的盆栽用土均不适合于
种植独蒜兰。可以选用附生或半附生兰花的栽培基质
做盆栽材料 ,常用的基质有苔藓 、水草 、松树皮 、泥炭土
和腐叶土等。在定植独蒜兰时 ,需将小苗轻轻移入带基
质的营养钵中 ,深浅应以不没及鳞茎的 1/2为宜。
2.4.2 定植后的管理 独蒜兰为喜光植物 ,在春 、秋 、冬
三季阳光不强时可直接照射 ,夏季阳光强烈 ,需进行适
当遮光 ,防止暴晒 ,并多喷水保持较高的空气湿度。独
蒜兰喜欢在空气湿度大的环境中生长 ,为了增加湿度 ,
浇水一般采用喷浇。在炎热的夏季 ,为了降温增湿需每
天浇水;在冬春季节 ,由于温度偏低 ,可半月左右喷浇 1
次。独蒜兰在春季新芽基部刚刚长出新根时 ,不能从植
株顶部向下浇水 ,保持盆栽基质湿润即可 ,这将有利于
新根的萌发和生长[ 16] 。
2.4.3 病虫害防治 独蒜兰的病害主要是叶斑病 ,危害
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独蒜兰的叶片和花蕾。可采用50%的多菌灵或1%的波
尔多液防治。危害独蒜兰的虫害主要有介壳虫 、粉虱
等。介壳虫会引起植株枯萎 ,严重时植株会整株枯黄死
亡。可用 50%的马拉硫磷或25%的亚胺硫磷乳剂治理。
粉虱可用 2.5%的溴氰菊酯乳剂 3000倍液喷杀[ 16] 。
2.5 基因工程研究
由于兰科植物对根癌农杆菌或发根农杆菌不敏感 ,
缺乏合适的载体 ,而一些直接转移的方法 ,如基因枪法
费用较高 ,产生的嵌合体较多 ,PEG 介导和电激法成功
率低 ,使得兰花基因工程的研究进展缓慢。目前 ,兰花
常用的转化方法有农杆菌转化法和基因枪法[ 17] 。建立
高效 、完善的遗传转化体系将是一项重要的基础性工
作 ,而后在此基础上将功能基因转入 ,以改良兰花的花
型、花色 、花香和抗逆性等性状 ,丰富兰花种类。
3 独蒜兰的应用价值
3.1 药用价值
独蒜兰是生药山慈菇的基原植物 ,为传统名贵中
药 ,其假鳞茎具有清热化痰 、解毒 、消痈散结的作用。可
用于治疗肝硬化 、黄疸 ,尤其是对降低γ-球蛋白 ,升高
白蛋白的效果更为显著;其药用有效成分秋水仙碱及其
衍生物秋水仙酰胺 ,对多种动物移植性肿瘤均有抑制作
用 ,可用于乳腺癌 、食道癌等抗癌治疗[ 18] 。
3.2 园林应用价值
3.2.1 盆栽花卉 独蒜兰花型独特 、花色艳丽 ,直立花
序高 15~ 25 cm ,适合作小型盆栽花卉。
3.2.2 园林配景 独蒜兰可进行露地栽培 ,可在园林景
观配置中建造丰富多彩的应用形式。可将独蒜兰片植 ,
也可结合其它植物种类进行合理地配置 ,增加园林绿化
植物的种类 ,丰富园林景观。
4 问题与展望
到目前为止 ,对独蒜兰的研究已取得一些成果 ,但
与蝴蝶兰 、大花蕙兰 、石斛等其它的观赏性兰花相比 ,还
有很大的空间 ,有关独蒜兰方面的研究相对来讲非常缺
乏 ,栽培繁殖方面的研究起步较晚 ,有关育种、花期调
控[ 19] 方面的研究相对较少 ,未有规模化生产。
开展野生独蒜兰的生物学特性观察及以组织培养
为基础开展综合育种研究 ,通过种属间杂交、诱变育种、
远缘杂交和细胞杂交等多种方式包括同时结合转基因
技术进行育种研究 ,并进行花期调控研究 ,筛选一些优
良品种以达到商业化规模生产来满足市场需求 ,将有利
于实现独蒜兰属植物的可持续发展。
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The Research Status of Pleione bulbocodioides
ZHANG Yan , LI Si-feng , LI Bin
(Shaanxi Institute of Bo tany , Xi an Botanical Garden , Xian , Shaanxi 710061)
Abstract:The morphological characteristics , ecological characters , propagation technique and resources exploitation of
Pleionebulbocodioides were summaried in the paper , which can provide reference for studying this plant in future.
Keywords:Pleionebulbocodioides;tissue culture;conservation biology;molecular biology
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