全 文 ：铁线莲属植物的研究进展
蔡正旺 , 黄勇　(安康学院化学与生命科学系 ,陕西安康 725000)
摘要　从铁线莲属植物的分类学(细胞学、孢粉学)、化学成分、药理学 、引种栽培 、育种及病虫害防治等方面概述了铁线莲属植物。
关键词　铁线莲属;分类学;化学成分;药理学;引种驯化;栽培;病虫害防治
中图分类号　S 685.99　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2008)18-07632-03
Research Advance on Clematis Plants
CAI Zheng-wang et al　(Department of Chemistry and Life Science , Ankang University, Ankang , Shaanxi 725000)
Abstract　 The Clematis plants were summaried from aspects including their taxonomy(cytology and palynology), phyto-chemical compostion, pharma-
cology, introduction and cultivation , breeding and insect pest control.
Key words　Clematis;Taxonomy;Chemical composition;Pharmacology;Introduction and domestication;Cultivation;Insect pest control.
作者简介　蔡正旺(1977-),男 ,陕西安康人 ,讲师 ,从事植物分类 、资
源开发及保护研究。
收稿日期　2008-04-14
　　毛茛科铁线莲属(Clematis L.)植物是世界著名的观赏植
物 ,共约 300余种 ,广布全球 ,我国种质资源丰富 ,约有 110
种 ,全国各地均有分布[ 1] 。铁线莲属植物是一种兼具园艺及
药用双重效用的重要资源植物 ,近年来 ,对铁线莲的研究日
益广泛。笔者概述了铁线莲属植物的分类学(含孢粉学 、细
胞学)、化学成分 、药理学 、引种栽培及繁育等方面的研究
现状。
1　分类学研究
1.1　属下分类系统　铁线莲属是由 Linnaeus 1753年建立并
描述了 9种[ 2] 。此后许多学者根据总苞 、退化雄蕊 、花柱 、幼
苗形态 、植株的攀缘与直立等性状对该属进行了分类 、修订
及整理。其中 ,de Candolle 、Kuntze 、Johnson分别于 1818 、1885、
1997年作了 3次全面修订[ 3-5] ,继第 3次全面修订之后的第
3年 ,Grey-Wilson发表了铁线莲的第 4次全面修订[ 6] ,此时已
收集了铁线莲属植物 297种 ,划分为 9亚属 18组。我国学者
王文采等对铁线莲属植物进行了大量的科学研究 ,通过对该
属的营养器官 、生殖器官的重要形态特征和花粉特征分析 ,
尤其是萼片和雄蕊的演化趋势 ,认为包括绣球藤等植物的绣
球藤组 sect.Cheirpsis是铁线莲属的原始群 ,同时根据花构造
对铁线莲属现存的 15组的亲缘关系进行了分析 ,发现它们
是在 4条演化干(绣球藤干 、欧洲铁线莲干 、尾叶铁线莲干 、
长瓣铁线莲干)的演化过程中先后形成的 ,将此 4条演化干
处理为亚属 ,给出属下各级分类群的系统排列 ,提出毛茛科
(Ranunculaceae)铁线莲属一新分类系统[ 7] ,即铁线莲属包含 4
亚属 15组约 355种。
近年来 ,我国又报道了槭叶铁线莲的新变种 ———无裂槭
叶铁线莲[ 8](C.acerifolia Maxim.var.elobata S.X.Yan)。该变
种与原变种不同之处在于植株较矮 ,叶形等特征存在差异。
Nguyen Thi Do(2006)报道了产于越南铁线莲属的新种(C .ha-
giangensis N.T.Do),它是欧亚大陆第 1个具单性花的种 ,在花
构造方面与单性铁线莲组单性铁线莲亚组的种类近缘 ,但叶
均为单叶 ,萼片呈卵形或宽卵形 。新种的发现 ,为铁线莲属
植物的系统演化研究提供了新的证据 ,也为铁线莲属植物种
质资源开发与利用提供新的“库源”[ 9] 。
1.2　细胞学及孢粉学研究 　Gurignard(1885)首次报道了
C.recta的单倍染色体 n=8 ,Menrman等研究发现该属存在四
倍体和六倍体及杂合染色体 ,据张镱锂等统计 ,该属约 106
种和变种的染色体数目及部分种的核型有过记载[ 10] ,其他
未见报道。
国内已有学者对部分国产种作了研究报道。龚维忠等
报道了北京地区铁线莲属 9个种和东北地区的 2个种的核
型 ,其中有 6种为首次报道[ 11] 。10 种为二倍体(2n =2 x =
16),1种为异源四倍体(2n =4x =32)。该属 10个种的核型
结构可列成公式为 2n =2x =16=10m+2st+2-4st或 2-4t
(2-4SAT)。此外 ,还对 4个种中的杂合性进行了讨论;张镱
锂等研究了国产 6种铁线莲(灌木 、粗柄 、短尾 、太行 、槭叶 、
女蒌)的染色体 ,首次报道了灌木铁线莲和粗柄铁线莲的染
色体数目和核型 ,女蒌为国内首次报道 ,该文研究结果认为
该属染色体演化有 2个趋势 ,即数目变化(包括多倍化和非
整倍体变化)和结构变异 ,并指出该属染色体演化主要是在
二倍体水平上进行的 ,表现在结构变异上 ,而且是多途径的 。
1911年他又报道了 7种铁线莲的染色体数目和核型 ,对部分
种的亲缘关系和分类问题进行了探讨[ 12] 。杨亲二等(1990)
首次报道了粗齿铁线莲和杨子铁线莲的染色体数目和核型 ,
二者染色体数目均为(2n=16),分别为核型 2A及 2B型[ 13] 。
随后国内期刊再未见到铁线莲属细胞学研究的相关报道 。
孢粉学方面 ,M.Kumazawa等对铁线莲属部分种的花粉
进行了研究。国内宋之琛等 、王伏雄等已对少数种进行了光
学显微镜的描述[ 14-15] ,而张镱锂采用光学显微镜对铁线莲
属 63种和变种植物的花粉形态进行了研究 ,用扫描电镜对
其中 27种和变种植物的花粉进行了观察和研究。认为本属
花粉近球形 、扁球形或长球形;花粉为中小型;萌发孔分 3
沟 、散沟 、散孔 3种类型 ,其中 3沟为主 ,并对铁线莲属植物
的演化关系作了有益的探讨[ 16] 。
2　植物化学成分研究
国内已有部分学者对少部分铁线莲属植物化学成分进
行了研究[ 17-27] ,涉及圆锥铁线莲 、东北铁线莲 、粉绿铁线莲
等种类 ,研究部位涉及全草 、根 、果 、茎叶等 ,所得的化学成分
有以下几种。
2.1　皂甙及黄酮类　该属植物所含皂甙的甙元均为五环三
萜类齐墩果烷型 ,有齐墩果酸 、长春藤皂甙元和表常春藤皂
甙元 ,所结合的糖主要有葡萄糖 、鼠李糖 、阿拉伯糖 、木糖和
核糖[ 28] 。据报道已从威灵仙(C .chinensis Osbeck)分离了 30
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2008 , 36(18):7632-7634　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　庆 　责任校对　马君叶
多个皂甙类成分;东北铁线莲等也有皂甙类化合物被分离出
来的报道。
董彩霞等从棉团铁线莲植物中分离到了 12个黄酮类化
合物:3 , 5 ,6 ,7 ,8 ,3′,4′-七甲氧基黄酮 、liquiritigenin、橙皮素 、柚
皮素 、7 , 4′-二羟基-二氢黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷 、5 , 7 , 4′-三羟
基-3′-甲氧基黄酮醇-7-O-α-L-鼠李糖(1※6)-β-D-葡萄糖苷
(7)、6-hydroxybiochainA 、芒柄花素 、大豆素 、染料木素 、鸢尾苷 、
芹菜素 、木犀草素 、山柰酚 、槲皮素 ,这 12个黄酮类化合物均
属首次从棉团铁线莲中分离得到。孙凤等也在圆锥铁线莲
中分离到了黄酮类化合物 ,而在已报道的文献资料中黄花铁
线莲中黄酮化合物却少见报道;黄酮类化合物在铁线莲属植
物种间分布是否存在差异 ,有待于进一步研究。
2.2　挥发油类　目前已对粉绿铁线莲 、秦岭铁线莲 、东北铁
线莲等种的挥发油展开了研究 ,其主要组分为烃类 、醇类 、酯
类 、芳香族化合物等 。刘正信等利用气质谱联用技术对青海
粉绿铁线莲的挥发油成分进行了研究 ,共鉴定出 59种组分。
主要成分为十六酸乙酯 、十九烷 、正二十五烷 、十八烷酸乙
酯 、N-苯基-萘胺等 ,其中十六酸乙酯的含量最高 ,检出成分
占挥发油总量的 87.8%。徐涛等采用水蒸气蒸馏法首次研
究秦岭铁线莲的挥发性化学成分 ,结果共鉴定出 37个化合
物 ,其中含量较多的有十六酸 、二十碳三烯酸甲酯等。
2.3　木脂素及香豆素类　目前得到木脂素类及香豆素类化
合物为:clemastanin A , clemastanin B ,(+)落叶松脂酚二葡萄
糖苷 ,(+)落叶松脂酚-4-O-β-D-葡萄糖苷 ,(+)落叶松脂酚-
4-O-β-D-葡萄糖苷 , (+)丁香树脂醇 ,(-)丁香树脂醇-4-O-β-
D-葡萄糖苷 ,东莨菪内酯 , 伞形花内酯和 siderin(4 , 7-
dimethoxy-5-methyl-coumarin),其中前 7 个为木脂素类化合
物[ 16] ,后 3个为香豆素类化合物。
2.4　其他成分　该属植物还含有生物碱类 、花色甙类 、蛋白
质 、氨基酸 、糖类等化合物 ,其中生物碱主要为阿扑菲类和萜
类 ,花色甙类物质主要有矢车菊素 、蹄纹花竺素和飞燕草素
的单糖 、双糖和三糖甙。最近董彩霞等又从棉团铁线莲的干
燥根及根茎中提取分离到了一种新的化合物 ,即葡萄糖基萘
类化合物 ,鉴定为 5 , 8-二氢-6-甲基萘-1 , 4-二-O-β-D-葡萄糖
苷 ,丰富了铁线莲属植物的化学成分[ 29] 。
3　药理学及临床研究进展
铁线莲属植物(如 ,威灵仙 、棉团铁线莲 、东北铁线莲等
的根及根茎)具有多种药用成分 ,在中医临床和民间常用做
利尿通淋或祛风止痛类药物 ,有较高的药用价值。
3.1　抗菌消炎 ,镇静止痛及抗肿瘤等作用　威灵仙抗菌抑
菌活性成分主要是白头翁素和原白头翁素。原白头翁素不
稳定 ,易聚合为白头翁素;白头翁素具有显著的抗菌作用 ,对
葡萄球菌 、链球菌 、白喉杆菌的抑菌浓度为 1∶12 500 ,对结核
杆菌为 1∶50 000 ,对大肠杆菌也有类似抑菌作用 ,对革兰氏阴
性菌有效 ,与链霉有协调作用 ,且有强的杀真菌活性的作
用[ 30] 。威灵仙制剂在临床上可治疗腮腺炎 、结膜炎等疾
病[ 31] 。此外 ,威灵仙还可以治疗坐骨神经痛和牙痛等。威灵
仙注射液及其大剂量煎剂对冰醋酸引起的小鼠扭体具有抑
制作用 ,表现出显著的镇静效果[ 32-33] 。
邱光清等研究了威灵仙的不同提取部位的抗癌活性 ,其
中总皂甙部位显示出较好的抗癌活性 ,总皂甙对体外培养的
瘤柱 EAC 、S180A和HepA细胞有杀伤作用 ,给药浓度越大 ,作用
越强[ 34] 。
3.2　对消化 、胆道 、泌尿等系统的作用　临床报道 ,威灵仙
治疗食管癌有效率达 88.7%[ 35] ,其水煎剂及醇提物均能促
进大鼠的肝胆汁分泌 ,威灵仙注射液[ 36] 能促进肝内胆汁分
泌量明显增加 ,有效地促进肝胆管的泥沙样结石及胆囊内的
小结石排出 ,利胆作用良好[ 37] 。我国原产的铁线莲属植物 ,
可供药用的达 85种[ 38](包括种下单位),随着对该属植物认
识的不断深入 ,药理学研究及临床应用的深入 ,药用范围及
价值必会扩大 。
4　组织培养及繁殖技术
铁线莲属有些种存在结实少或萌发时间长 、发芽率低等
问题 ,不宜采用有性繁殖 ,园林栽培应用受到限制 ,这方面的
组织培养研究已展开。倪新等报道了红花铁线莲茎 、叶及花
梗等外植体的愈伤组织诱导和植株再生 ,利用试管腋生枝的
切段培养 ,获得了大量的分化苗[ 39] 。泽仁旺姆等对甘青铁
线莲(C.tangutica)进行了组织培养研究 ,解决了该植物种子
萌发时间长 、发芽率低等问题 ,大大提高了该植物的繁殖
率[ 40] 。张启香等对栽培品种 C .`Multi-Blue铁线莲的幼叶 、
茎尖 、嫩茎作为外植体进行培养 ,发现外植体来源以茎尖为
最优 ,基本培养基以低盐的 1/2 MS为最佳[ 41] 。
铁线莲的繁殖除了用组织培养方法外 ,也可采用扦插繁
殖。李宗艳等采用扦插繁殖技术对转子莲的繁殖特性进行
了研究 ,认为扦插繁殖时用 IAA速蘸对生根有明显促进作
用[ 42] 。张启香等还用不同种类 、不同浓度的外源激素对铁
线莲扦插生根的效应进行了研究 ,认为同一浓度下外源激素
种类以 IBA为最佳 ,而不同浓度的 IBA处理以 100 mg/kg为
优[ 43] 。
此外 ,祁生贵等对青海省东部地区黄花铁线莲种子特征
和萌发率进行了研究 ,发现不同生态条件下种子形态存在差
异 ,但种子萌发率相近 ,自然环境中越冬的种子萌发率高于
刚成熟种子的萌发率[ 44] 。管开云等也报道春化处理的种子
比未春化处理的种子高[ 45] 。
5　引种栽培 、育种及病虫害防治
国外对铁线莲的引种栽培及育种研究很多 ,培育出了许
多新品种 ,其中贡献较大的要数爱沙尼亚的园艺师 Uno
KiVistik ,1974年他开始种植铁线莲 ,并在波罗的海的周边国
家收集铁线莲种质资源 ,他的首个杂交试验开始于 1978年 。
现今 KiVistik的铁线莲农场已有 6 000多个铁线莲栽培种 ,有
250种被挑选出来继续做杂交育种试验 ,选育出来的新品种
有 140个可用于推广种植[ 46] 。
我国对铁线莲的引种栽培仅限于少数植物园 ,北京植物
园于 1982年开始引种国产原种和国外栽培种 ,并于 1984 ～
1985年试行原种与栽培种的杂交 ,从后代杂种实生苗中筛选
出适合我国北方栽培的 4个品种[ 47] ;昆明植物园高山花卉组
1995年开始从事铁线莲属植物的引种与栽培 ,先后引种了 8
个国产野生种以及 40余个引品种 ,成功地完成了从种子到
种子的栽培[ 45] 。张金政和管开云等对部分铁线莲属植物所
进行的引种 、栽培及杂交育种试验 ,为进一步研究和开发利
763336卷 18期　　　　　　　　　　　　　　　　蔡正旺等　铁线莲属植物的研究进展
用这些珍贵的资源作了基础性的研究[ 47-48] 。
龚维忠等发现红花铁线莲容易受立枯病危害 ,认为春秋
天气干旱时要防治蚜虫 、红蜘蛛 、白粉虱危害[ 49] 。李志坚等
对昆明地区铁线莲属植物常见病虫害进行了调查 ,发现枯萎
病 、白粉病 、蛞蝓 、蜗牛 、蠼螋 、蚜虫 、潜叶蝇和红蜘蛛是该植
物的主要病虫害 ,并提出了相应的防治措施[ 50] 。
6　展望
目前对该属资源的研究大多局限在其分类 、种质资源分
布 ,对部分种开展了药用成分的分离 、鉴定 、提取工艺及临床
应用研究 ,但种类有限 ,对野生种的引种 、驯化 、繁殖 、选育等
的应用研究报道较少。我国是铁线莲属种质资源大国 ,需要
在上述的各个层面展开更为深入的研究。要积极开展该属
植物的生物学特性及引种驯化等研究工作 ,增添园林应用新
品种 ,又要对已有品种积极探索商业化道路;同时需要加大
力度对我国铁线莲属植物的药用价值展开更为深入的研究 ,
拓展临床应用范围 ,为我国药用植物资源的综合开发利用贡
献力量。
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响。张松等把消毒后的韭菜种子置于基本培养基上 ,种子萌
发后取 0.5～ 1.0 mm的根尖为外植体 ,接种于MS附加不同
浓度的NAA和 BA的诱导培养基上 。结果发现在MS+NAA
1 mg/L+6-BA 2mg/L培养基上可一次成芽 ,芽分化频率高达
65.4%～ 84.7%,出芽数达 40.1 ～ 46.7个 ,在 2 ～ 3个月内可
获得大量的再生植株[ 3] 。所以这样的激素配比既利于愈伤
组织的诱导和继代 ,又适合芽的生长和分化 。
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