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沙棘属植物种质资源研究进展



全 文 :1 9 9 5 年 5 月
第 2 期 ( 总第 3 期 )
中 国 林 副 特 产
Q
a urt e r ly ofF o re stB y

pr闭 ue ta ndS pc e ia i lt y i nC h ia n
N 口
.
2 ( V 屏“柑 . 3 3)
M
a 少 . 1 9 9 5
沙棘属植物种质资源研究进展
. 刘洪章 郝 瑞 文连奎 张志东
. 吉林农业大学园艺系
摘要 本文综述 了国 内外发表的沙棘研 究方面的大童丈献 , 着重阐述 了中国原产的沙棘的
种和亚种的种质资源特点及其生物学 、 生态学等多方 面的意义 和研究进展 。
主题词 沙棘 种质资源 价值
中国图书资料分类号 5 7 93 · 6
沙棘 (H IP P o hP a 。 r ha m o id e : L . )是胡颓
子科植物 ,又名醋柳 、 黑刺等 。它起源于东亚 ,广
泛分布在欧亚大陆 1 月份 10 ℃等温线以北的
温带地区 ,是一种雌雄异株 ,生态适应性很广的
灌木或亚乔木落叶树种 , 属小浆果类果树 。 由于
沙棘既是防风固沙 、 保持水土 、 改善生态环境的
先锋树种 , 又是生产多种无污染保健食品 、 饮
料 、 酒类和可供 医治人体多种疾病的夭然药用
资源 ,它已成为一种兼具生态效益 、 经济效益和
社会效益的树种 , 因而 ,沙棘的研究的开发利用
越来越受到各国的重视 。
国外沙棘资源研究概况
世界上沙棘资源主要分布在中国 、俄 罗斯 ,
蒙古 、 芬兰 、 尼泊尔等国也有一定数量的分布 。
尼泊尔对沙棘的研究刚起步 , 芬兰的沙棘多分
在波罗的海沿岸和阿兰德群岛 , 该国重视沙棘
资源的保护与利用 , 主要侧重于沙棘分类及细
胞学方面的研究 。 ;蒙古的沙棘资源主要分布在
乌布苏诺尔省 , 其沙棘资源研究工作始于 60 年
代初期 ,研究的重点是 良种选育和加工利用 ,对
野生沙棘资源 , 叶 、 果形成过程 、 嫩枝扦插技术
等也进行了一些研究 ; 其 良种选育工作在乌兰
格木农业研究生产中心进行 ,经过 15 年的连续
收稿日期 : 19 , 4 0` 2 0
努力 ,选育出了适宜当地的严寒条件 、 无刺 、 大
果 、 丰产的三个新品种 一乌兰格木 、泰勒和强格
曼 , 栽培上以乌兰格木为主 , 该品种丰产 、 含糖
最高 、酸度低 、 味甜美可鲜食 ,另两个品种果实
略小 , 其余品种均 引 自前苏联 。 俄 罗斯 (前苏
联 )的沙棘资源研究及育种工作处于世界领先
地位 ,开发野生沙棘已有 1 50 年的历史 ,其第一
篇关于沙棘油的文章发表在 1 8 5 0 年的《自由经
济学会 》杂志上 。 早在 18 世纪中叶 ,俄国的酒类
专卖商 已开始经销沙棘 , 19 世纪末俄国大多数
植物园开始收藏沙棘 , 但俄国人认真地研究沙
棘的药效是从 20 世纪初研究我国的藏医 巨著
《四部医典 》开始的 , 1 9 0 3 年 《四部医典 》被译成
俄文在彼德堡 出版 , 19 20 年前后 lJ . H . 谢梅林
在赤塔州外 贝加尔野生林中选出了一种甜果类
型沙棘 ; 1 9 3 3 年前苏联沙棘育种家 M . 八 . 里萨
文科院士在阿尔泰园艺试验站 ( 即现在的里萨
文科园艺科学研究所 )率先开始 了系统的沙棘
新品种选育工作 ,他采集卡通河 下游的沙棘种
子种植获得成功 ; 1 9 40 年伊尔库茨克试验站选
出了三个优 良沙棘类型 ,心 · r · 列昂诺娃在米
努辛试验地选出了早熟沙棘和玉米沙棘类型 ;
1 9 5 0 ` 1 9 5 6 年在 M · 人 · 里萨文科领导下 , 采
用分析育种法首先育出 “ 卡图尼礼品 ” 、 “ 阿尔秦
DOI : 10. 13268 /j . cnki . f bsic . 1995. 02. 022
9 9 5 1年 5月 中 国 林 副 特 产 第 2期
新闻 ” 、 “ 金穗沙棘 ” 、 “ 油沙棘 ” 和 “ 维生素沙棘 ” 5
个经国家鉴定并推广的品种 。 以上称作苏联沙
棘育种的第一阶段 .第二阶段是采用地理远缘
杂交法 , 经历 30 年 . ,选育出 “ 丘伊沙棘 ” 、 “ 丰产
沙棘 ” 、 “ 巨人沙棘 ” 、 “ 金黄沙棘 ” 、 “ 优胜沙棘 ” 、
“ 唬拍沙棘 ” 及 “ 浑金沙棘” 等优 良品种 。 其中一
些品种抗寒 、 果大 、 丰产 、 无刺 、 矮株和含油率
高 。 目前全苏 (俄罗斯 )已培育出 50 多个优 良品
种 , 沙棘面积已达 20 多公 顷 , 其中人工沙棘园
6 0 。公顷以上 ,年产沙棘果 1 亿公斤 。
关于沙棘油的研究及综合利用 , 前苏联 已
进入深层研究利用阶段 。 其研究利用分为四个
阶段 。 第一阶段是从沙棘油的发现到引起注意
( 1 8 50 ~ 1 9 5 9)
;第二阶段是沙棘油研究利用的
起步 ( 1 95 0一 1 9 5 9) ;第三个阶段是拿面转向医
用 ( 1 9 6 0 ~ 1 9 7 9 ) ,从食用研究转向少棘油医用
研究 ,共有 14 6 个科研单位的数千名研究者投
入了这一重大项 目联合攻关 , 研究成果令人瞩
目 ,文献报道 1 10 多篇 ;第四阶段是对沙棘油
的深入研究利用 ( 1 9 8 0 年到现在 ) , 又有许多新
发现 ,果实中的活性成分 由 70 年代的 巧。 多种
增加到 1 90 多种 ,油中活性成分由 40 多种增加
到上百种 。 其他多方面的综合利用也取得长足
进展 。
2 我国沙棘资源研究进展
我国是世界上沙棘资源较丰富的国家 , 在
西北 、 华北 、 西南 、 东北的 拍 个省 、市 、 自治区均
有沙棘分布 。同时 ,我国又是对沙棘认识和利用
最早的国家 , 其应用历史可追溯到公元 8 世纪 ,
在中国藏医经典《四部医典 》中曾有较为详细的
记载 ,公元 13 世纪 , 沙棘药方进入蒙古医典 。 但
长期以来并末对它进行深 入研究和利用 ,直到
5 0 年代初 , 沙棘中丰富的维生素 C 引起 了华西
医科大学徐仲吕教授的兴趣 , 并对其化学成分
进行了初步研究 。 70 年代末至 80 年代中后期 ,
随着沙棘开发利用事业的蓬勃发展 , 我冈沙棘
资源的研究利用完成了起步阶段的任务 , 有关
省 、 区进行了全面资源调查 , 系统地 、 大规模地
人工种植和综合开发利用研究全面展开 ,各地
先后建成多种生产沙棘系列产品的工厂 1 50 余
家 ,产品达 20 余种 ,年产量 15 万吨 , 年产值达
1亿多元 。 加工利用的发展 ,对资源建设也是一
个有 力的促进 ,使沙棘种植面积 由 1 9 8 5 年的
6 0 万公顷 ,增加到现在的 1 0 万公顷以上 。
.2 1 种类及其分布
.2 L l 我国的沙棘种类
据《中国植物志 )}5 2 卷第二分册中胡颓子
科植物分类系统及芬兰 A r en R ou is 的研究 ,全
世界沙棘植物共有 4 种 9 亚种 , 我国有 4 种 5
亚种 ,欧亚其他地 区只有 4 亚种 。 我国原产的沙
棘种类有柳 叶沙棘 ( H . s a l ie i f o lia D . o n ) 、 肋果
沙棘 ( H . o e u r oc a r p a 5 . W . I J iu e t T . N . H e )西藏
沙棘 ( H . ht 三be t a n a S e h l e e h t e n d ) 沙棘 ( H r h a m -
on id es L
.
)其中沙棘一种在我国有 5 亚种 ,即中
国沙棘 ( S u b s p . s i n e s is R o s i ) 、 云 南沙棘 ( S u卜
s p
·
Y ` , n n a n e n s i s R o u s i ) 、 中 亚 沙 棘 ( s u b-
s p
·
T u r k e s t a n ie a R o u s i ) 蒙 古 沙 棘 ( s u b-
s p
·
M o n g o l ia R o u s i ) 和 江 孜 沙 棘 ( ( S u b s p一
G ay nt se sn is R ou is)
。 沙棘属植物以粤片 2 裂 、 雄
蕊 4枚为共同特征 。 我国学者廉永善在对沙棘
属中国产类群进行了全面地观测研究后 , 建立
了该属植物新的分类体系 。 新体系以系统演化
为背景 ,以形态特征为标志 。把江孜沙棘由亚种
提 升 为 一 个 独 立 的 种 ( H . G y a n t s e n s is R o u s i
L ia n)
,并在 种级 之上建立了有皮和无 皮两个
组 ,理顺 了种间关系 , 将沙棘属 由原来的 4 种 9
亚种变为 5 种 8 种亚种 , 种的顺序是 : 1 . 柳叶
沙棘 , 2 . 沙棘 , 3 . 江孜沙棘 , 4 . 肋果沙棘 , 5 . 西
藏沙棘 。柳叶沙棘和沙棘归为无皮组 ,其果皮与
种皮相互分离 ,果实成熟后果皮易脱离种皮 ,种
子表面具有光泽 ;有皮组包括江孜沙棘 、 肋果沙
棘和西藏沙棘 ,其果皮与种皮相互贴合 ,果实成
熟后紧包种子 ,其表面无光泽 。无皮组为较原始
的一群 ,有皮组为较进化的一群 。
.2 .1 2 我国沙棘的分布
我国沙棘属植物资源丰富 ,分布范围十分
广泛 , 东起大兴安岭的西南端 , 西至天 山山麓 、
15 9 9年 5月 刘拱章 :沙棘属植物种质资源研究进展 第 2期
南抵喜马拉雅山南坡 , 北到阿尔泰山的广大地
区 ,跨东经 7 0 0 3 2` ~ 1 2 1 0 4 5`北纬 2 7 0 4 4 ,一 4 80 3 5 `
之间 。集中分布在青藏高原 ,黄土高原及新疆维
吾尔自治区 ,遍及西北 、华北 、西南 19 个省 、 区 、
市 。 资源 总 面 积达 1 0 万 公顷 , 夭 然 林 占
7 3
.
4%
, 人工林 2 6 . 6% 。
2
.
2 沙棘的生态功能
2
.
2
.
1 防风固沙 , 防止水土流失
沙棘适应性强 , 根系发达 ,生长迅速 。 据在
山西省右玉 县利用沙棘进行水土保持研究表
明 ,沙棘可护岸 、 护河滩 ,有效地固定河岸 ;能防
风固沙 ,保持水土 ;每年截获沙尘 13 7 08 · 5一 53
37 o m
,
/ K M ,
, 降低风速 。 辽宁省建平县的人工
沙棘林减流减沙作用明显 ; 沙棘覆盖的土地 ,地
表径流可减少 S O x l 丁 ’ ,表土水蚀可减少 75 义
10 一 2 ,风蚀减少 85 丫 l 。一 2 ,土壤含水量增加 。 山
东昌邑利用沙棘改造盐碱地已见成效 。
2
.
2
.
2 改良土壤
沙棘具有庞大的根 系 , 10 年生沙棘林根系
总量可达 34 2 49 , S K g / h a ,根系与放线菌 ,分枝
杆菌等共生形成大量根瘤 , 为非豆科木本固氮
植物 , 固氮能力高于豆科植物 , 13 一 1` 年 生每
公顷可固氮 1 79 K g ,可改 良土壤 ,增加有机质含
量 。据李全忠研究 ,沙棘林下枯落物和死亡在土
壤中的残留根系 ,增加了土壤有机质 ,对改善土
壤理化性状和肥力状况有重要作用 。 沙棘林地
土壤有机质含量多在 2一 3 x l o一 “之间 , 不但 .荡
于同等条件下的荒山 ,而且高于油松 , 山杏等树
种组成的林地 ,全氮 比农 田增加 61 x l o 一 , , 全
磷增加 14 x l 。一 “ ,极大地提高了土壤肥力 。
2
.
3 沙棘的营养价值
1 9 8 5 年 以来我国科技工作者对沙棘果汁
沙棘油等及其提取物进行了营养成分 、 化学成
分等一系列研究 ,其中报道较多的是中国沙棘
亚种 ( s u b s p . s i n e s is R o u s i ) 。 据陈体恭等测定 ,
沙棘鲜原 汁维生素 c 含量为 1 3 71 · 70 m g /
1 0 0 9 ; 徐明高等分析 ,沙棘果实中维生素种类及
含量为 V 一 C l 10 2 ~ 1 4 3 s m g / 1 0 0 9 , V E 3 3 . Z x
10 一 ` , 胡萝 卜素 7 · 4 5 X 10 一 ` , VB , 1 · 0 3 X 10 一 ` ,
V 。 : o
·
6 0 X 1 0一 6 , V ^ 9
·
2 5 X 1 0 一 ` , 不含黄曲霉
素 B 。 马志本等的分析结果与吕荣森的研究相
近 。 吕荣森还系统地分析了中国产 8 个沙棘种
类和亚种的 v 一 C含量 , 指出中国沙棘和云南沙
棘两亚种 生态 环境相解, 其 v 一 C 含量 在 1
12 9
.
0一 1 2 6 9 . s m g / l o o m l 之间 ,蒙古沙棘与中
亚沙棘两亚种V 一 C含量要低得多 , 在 3 85 . 0 ~
4 7 1
.
5 m g / z o om l之 l可 ; 西藏沙棘V 一 C含量只有
1 5 9
.
5 m g / l o o m l ;江孜沙棘与肋果沙棘v 一 C含
量 更低 , 已无 制取 果汁 的价值 , 而 柳 叶沙棘
V 一 C含量高达 17 0 9 . 5 / l o o m l 。
关于沙棘油的含量及其化学组成 ,国内外
报道较多 。 云南沙棘 、 江孜沙棘 、柳叶沙棘种子
油含量与沙棘相近 , 为 10 x 10 一 “左右 ;蒙古沙
棘和中亚沙棘含 油量分别 为 12 · 50 X 10 “ 2和
12
.
8 6 x l o
一 “ ; 肋果沙棘较高 , 为 1 6 . 1 2 汉 10 一 2 ;
含量最高的是西藏沙棘达 19 . 51 x 10 一 2 。 果肉
油含量一般低于种子 。 种子油中亚油酸和亚麻
酸含量较高而果肉油中含棕机搁酸 , 十六碳烯
酸较高 ,且都以不饱和脂肪酸为主 。
多项研究表 明 , 沙棘是一种含有多种维生
素 (V 一 C 、 V E 、 V B : 、 V B : 、 V K , 、 V 、 原 ) 、 多种微量
元素和氨基酸 、 黄酮 、 轻基香豆素 、 5一经色胺 、
SO D 酶等活性成份有 1 06 种 (其中脂溶性维生
素 6 种 、 脂肪酸 2 种 、脂类 42 种 、黄酮和酚类
36 种 ) 。
2
.
4 沙棘的药用价值
沙棘果实是我国藏医 、蒙医用来治病的常
用药物 ,它具有祛痰 、 利肺 、 养 胃 、健脾 、 活血 、 祛
癖的药理功效 ,在唐代的 《四部 医典 》和清代的
《晶珠本草 》等古典医书中都有记载 。 由于沙棘
含有上百种活性成分 ,决定了沙棘是一种十分
宝贵的药用植物 。 目前 ,文献报道的沙棘药效主
要有 : 降血脂 、 抗心缺血 、增进心功能 、治疗冠心
病和缺血性心脏病 。 缓解心绞痛等 ;对呼吸系
1 9 9 5 年 5 月 中 国 林 副 特 产 第 2 期
香波 、 浴液等 ,还可用于植皮和美容手术 。
3 对我国沙棘种质资源的评价
我国的沙棘种质资源极其丰富 ,分布范 围
广 , 种下类型多 ,亚种间易于天然杂交 ,产生 了
丰富的变异类型 ,是选育优 良品种的宝贵资源 。
吕荣森认为 , 中国沙棘亚种分布最广 , 富含 V 一
C 和沙棘油 ,开发利用价值最大 ; 云南沙棘亚种
利用价值与中国沙棘亚种相近 ; 中亚沙棘亚种
含 V 一 C 低 ,但含油量较高 ,可作为选用油用沙
棘的材料 ;蒙古沙棘与中亚沙棘相近 ;肋果沙棘
矮小 、 无刺 、 果大 、 汁多 ,含油量较高 ,是一种极
有价值的宝贵资源 ;柳叶沙棘果实糖酸 、 V 一 C
及氨基酸含量均较中国沙棘高 , 特别是 V 一 C
含量高达 1 7 o g . s m g / l o o m l ,植株几乎无刺 ,是
极好的高 V 一 C 含量的育种材料 ; 江孜沙棘其
出汁率低 ,但种子及果肉含油脂 , 尤其是抗旱性
极强 , 可供干旱半干旱地 区引种栽培 。
到 目前为止 , 我国尚未育出 自己的沙棘品
种 ,一方面应与俄罗斯合作 , 直引入大果 , 无刺
优良品种建园 , 另一方面用俄罗期品种与我国
的沙棘杂交 , 加快育种速度 ,使我国的沙棘栽培
与开发利用跃上新台阶。
主要参考文献
苏联沙棘栽培和利用研究的现状 . 赴苏棘考察组 . 沙
棘 . 1 9 8 8 · l
尼泊尔的沙棘及利用 . 中国赴尼泊尔沙棘代表团 . 沙
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ǐ 1l1J we门飞且q`nJr..一.Lùl`
统 , 可治疗慢性气管炎 、 肺脓肿 ; 对消化系统 ,可
治疗肠炎 , 溃疡 ; 对妇女子宫颈炎疗效好 , 无副
作用 ; 对烧伤 、烫伤 、 刀伤 、 冻伤有促进组织再生
和上皮组织愈合的作用治疗耳鼻咽喉科手术伤
口疗效好 ;还可抗辐射损伤 ;能治疗多种儿科疾
病 ;特别是对早期胃癌 、 皮肤癌和食道癌等疗效
显著 。 前苏联还研制廊棘系列药物 。
2
.
5 食品原料 、饲料和燃料等价值
2
.
5
.
1 饮食原料价值
沙棘果实是加工各种高级饮产和食品的理
想原料 。近年来我国的沙棘食品业兴旺发达 ,在
2 2个省 、 市 、 自治区的 1 50 多个厂家开发 了 20 0
多种产品 , 创出 了许多名优特产 品 , 产值超 亿
元 。 常见的沙棘加工品有沙棘罐头 、 沙棘糕 、 沙
棘饼干 、 沙棘酱 、 沙棘泥 、 沙棘脯 、 沙棘汁 、 沙棘
晶 、 沙棘汽酒 、 沙棘精 、 果露 、冰淇淋 、 冰糕等多
种食品和饮料 。沙棘酒浓香 、 透 明 、 清凉可 口 ,酒
质好于葡萄酒 。 前苏联等国把沙棘食品和饮料
作为航天 、 潜水 、 登高人员及妇婴的必备营养
品 。
2
,
5
.
2 饲料价值
沙棘叶及沙棘残渣可作饲料添加剂发展畜
牧业 ,对畜 、禽的生长 ,生产性能具有促进作用 。
用沙棘残渣作为饲料 ,可使肉鸡增重 , 提高蛋鸡
产蛋率 ;可使猪仔增重并减少死亡率 ; 使羊平均
增重 n . 8 x 10 一 ’ ,提高奶山羊产奶量 ;促进牛
胎儿发育 , 既提高了乳 、 肉 、 蛋品的质量和数量 ,
又有益于公共卫生 ,是 比较理想的添加饲料 。
2
.
5
.
3 燃料价值
沙 棘 林 生 物 量 高 , 随 林 龄 不 同 可 达
7一 5 0 t / h a ;燃烧值高达 4 6 8 1 e a l / k g , 平均发热
量为 2 0 0 4 2 Z 1 2 ) / k g ,与标准煤热量相当 , 是最
理想的高密度短轮伐的薪炭林树种 ,可解决烧
柴困难地区的燃料不足问题 。
2
.
6 其他价值
前苏联和罗马尼亚等国将沙棘的萃取物广
泛应用于保健化妆品 , 如护肤霜 、 美容霜 、 洗发
〔4〕
〔5」