广藿香种质资源的研究现状及存在问题_林小桦
#综述#
收稿日期:2005-03-24
基金项目:国家自然科学基金项目(编号:30472152)
广藿香种质资源的研究现状及存在问题
林小桦,贺 红
(广州中医药大学中药学院,广东广州510405)
摘要:广藿香为广东地道药材,/十大广药0之一。本文从本草考证、种质资源的现状、生产情况等几方面总结了近年来广藿香种质资源的研究现状,分析存在的主要问题。提出加强有限资源的保护,积极引进新技术、新方法开展种质资源的创新工作,是保证广藿香资源可持续利用的根本举措。 关键词:广藿香;种质资源
中图分类号:S567.2 文献标识码:A 文章编号:1004-2199(2005)04-0060-03
广藿香别名刺蕊草、藿香、枝香,为唇形科刺蕊草属植物广藿香Pogostemon cablin (Blanco )
Benth.的干燥地上部分。其性辛、微温。具有芳香化湿,开胃止呕,发表解暑的功效[1]
。广藿香为广东道地药材,/十大广药0之一,是多种著名中成药/藿香正气丸0、/藿胆丸0等以及现代中药制剂/抗病毒口服液0的主要原料。广藿香原产于菲律宾、马来西亚等国,最早自宋代引入我国,按主产地分为石牌藿香,高要藿香、湛江藿香及海南藿香
[2]。长期以来,
受不同产区的生态环境的影响,出现了一些种内的变异,这在一定程度上丰富了广藿香的资源类型。但广藿香植物作为一个自然分类群属于亚洲热带种,在我国产区栽培,罕见开花结实,千余年来,没有过有性繁殖,缺少基因多样性,且品种单一、遗传基础狭窄,出现了种质退化、抗病虫能力下降等现象,本文对有关的文献资料进行整理分析,为广藿香的资源保护、引种栽培、品种选育等提供一些指导,以利于广藿香资源的可持续利用。1 本草考证
藿香一词始载于东汉杨孚5异物志6云:/藿香交趾有之0;5南州异物志6云:/藿香生曲(疑为/典0之误)逊国0;引吴时5外国传6云:/都昆在扶南山有藿香。0引梁5广志6云:/藿香出日南诸国0。嵇含5南方
草木状6云:/出交趾九真诸国0;5通典6云:/顿逊国出藿香,插枝便生0;5纲目6云:/藿香方茎有节中虚,叶微似茄叶。洁古、东垣惟用其叶、不用枝梗0;5嘉祐本草6转引5南州异物志6云:/藿香出海边国,形如都梁,叶似水苏0;5太平御览6引5南方草木状6云:/藿香榛生,民自种之,五六月采曝之,乃芬芳耳。出交趾、武平、兴古、九州0。查有关文献可知,日南、交趾、九州,均为越南古代地名,而交州即是越南之河内;典逊亦称顿逊,都昆一名都军,均位于今马来半岛之中。从以上记载来看,我国古代最早应用的藿香是从越南、马来西亚等国传入的一种种子繁殖的草本芳香植物。又5本草图经6云:/藿香旧附五香条(指5新修本草6),不著所出州土,今岭南郡多有之,人家亦多种植,二月生苗,茎梗甚密作丛,叶似桑而小薄。六月、七月采之,暴干乃芬香,须黄色,然后可收。0据此可知,至宋代以后藿香在我国岭南一带已引种成功,且种植普遍。5本草别说6又补充记载:/藿香,今详枝梗,殊非木类,恐当移入草木耳0。从上述/叶似桑而小薄0,/叶微似茄叶0及5本草图经6之/蒙州藿香0和5纲目6藿香附图观之,均确证明代以前所称的/藿香0,必系今日5中国药典6收载之/广藿香0无疑
[3,4]
。
2 广藿香种质资源的研究现状
植物种质资源是指凡携带有不同种质(基因)的各种栽培植物及其近缘种和野生种。广藿香为引入品种,种质类型单一、遗传基础狭窄。广藿香按主产地分,主要分为石牌藿香、高要藿香、湛江藿香及海
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南藿香,各地的广藿香均为同一品种,现有的研究表明,不同产地的广藿香存在着一定的差异。罗集鹏等深入研究了广藿香的形态组织学特征,总结出广藿香有别于其它唇形科植物的特征以及区别/石牌藿香0和/海南藿香0的性状与显微特征[5]。李薇等对石牌、高要、湛江、海南四种不同产地的广藿香,进行了性状观察、显微和扫描电镜的比较,表明存在一定的差异,同时,不同产地的广藿香的花器结构也有所不同[6,7]。徐颂军等采用超薄等电聚焦电泳技术得出蛋白质电泳图谱,提出把广东省栽培的广藿香分为3个栽培品种,即石碑广藿香、高要广藿香及湛江广藿香[8]。在化学成分方面,费文宇等率先对四个不同产地的广藿香)广州石牌、肇庆高要、湛江徐闻和海南省的广藿香进行了总挥发油含量和微量元素的测定,发现不同产地的广藿香的挥发油和微量元素的含量存在较大的差异[9]。罗集鹏等根据不同产地广藿香挥发油成分的分析结果,将不同产地的广藿香分为2个化学型:广藿香酮型和广藿香醇型,前者为广州、肇庆地区高要产/牌香类0,后者为广东湛江地区吴川、遂溪、雷州及海南省万宁等地产/琼香类0[10]。张铭光等采用裂解色谱法测定,结合模糊聚类法分析,得出不同产地样品的指纹图谱既有相似性,也有特征性,且谱图的重现性较好[11]。在药理药效方面,刘琥琥研究了不同产地的广藿香对肠道致病菌的抗菌作用,表明高要广藿香水提物的抑菌作用明显强于湛江吴川产广藿香[12]。以上的报道,可以看出广藿香存在不同产地的分化类型,这些分化,是环境的作用结果,还是基因水平的差异?刘玉萍等进行了探讨,结果表明,不同产地的广藿香间的m atK基因和18SrRNA基因DNA序列存在较大的差异,而且这些差异与地理分布及挥发油成分变异(化学型)呈良好的相关性,由此,他们认为,广藿香不同产地的分化类型,是适应特定环境的结果,本质上由遗传变异所决定[13]。
广藿香从菲律宾引种至我国栽培,经历了1000多年的历史,已成为广东地道药材,/十大广药0之一。经过如此漫长时间的栽培,由于各栽培地的气候、土壤、水分等生态条件的不同以及人工栽培技术的原因,产生了一些分化,表现在植物形态、化学成分、药理药效等方面的差异,同时,在基因水平上也存在着变异,这在一定程度上丰富了广藿香的种质类型,有利于广藿香资源的可持续利用。3广藿香的生产情况
广藿香最早自宋代从原产地印度尼西亚或菲律宾传入我国后,先在广州石牌、棠下一带有种植,由于广州适宜的自然条件,以及在培育管理和采收加工等方面有一整套独特的方法,故石牌广藿香在药材形色、气味以及临床疗效等方面明显优于其它产地的商品[14],被称为/石牌藿香0,为地道药材。随着广州市的发展,石牌、棠下及临近地带,房地产兴起,原来的种植区已无广藿香种植。广州市药材公司为保存/石牌藿香0,在广州黄村,后移至花县,种植面积不足一亩,严格来说,真正意义上的地道药材/牌香0已经不复存在。肇庆地区的广藿香,是二十世纪五十年代末,开始大量种植,称为/肇香0或/枝香0,经验认为,其品质与/石牌藿香0相近,亦供药用。而海南广藿香只是在二十世纪四十年代从印度尼西亚引种于海南万宁,到五十年代再扩大至广东徐闻、雷州、遂溪、吴川等地。此类广藿香主要用来提取/藿香油0,供出口。
随着/中药材生产质量管理规范(GAP)0的实施,在广州市近郊的萝岗镇、湛江南药场、吴川新塘、阳春潭水、高要水口等地相继建立了规范化种植基地[15,16],人们在生态环境、栽培技术、质量控制、病虫防治等方面做了一些工作。周正等介绍了广藿香的引种技术[17]。严振等探讨了优质广藿香的栽培技术及其营养特性[15~18]。潘超美等对广藿香GAP 基地进行了土壤肥力诊断与综合评价[19]。严振等对吴川广藿香GAP基地的生态环境进行了分析[20]。繁殖技术方面,在传统的扦插繁殖基础上,人们采用植物组织培养技术,在广藿香种苗繁殖方面取得了良好的进展。张家明等研究广藿香体细胞培养再生植株的过程[21]。肖省娥等找出了合适的愈伤组织诱导和分化的培养基[22]。杜勤等培育牌香试管苗,并扩大繁殖用于生产[23]。病虫防治方面,李锦开、李薇等相继介绍了主要的病虫害类型,及农业和化学防治的方法[24,16]。总之,广藿香规范化种植基地的建立,有利于对广藿香生产过程的质量控制,以生产出/安全、高效、质量稳定、可控0的药材,推动广藿香药材的标准化和现代化。
4目前存在的问题和对策
4.1不同种质类型的保护植物种质类型可分为栽培品种、野生种和近缘品种。广藿香从热带亚洲地区引入我国栽培,品种单一,资源极为有限。但不
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同产地的广藿香在长期的栽培过程及不同的生态环境的影响下,种内也存在一定的变异,表现在植物形态、花器构造、有效成分等方面的变化。DNA分子生物学的研究也表明,在基因水平上也有一定的差异,这在一定程度上丰富了广藿香的种质类型。但有关这些资源的保护现状,却不容乐观,二十世纪八十年代初,在海南发现广藿香青枯病[25],由于一直未能找到有效的防治方法,致九十年代,广藿香已难以在海南种植,基本上停止了人工栽培,海南广藿香的资源,面临枯竭。同时,道地药材/石牌藿香0由于原产地的丧失,也濒临灭绝。一个物种遗传多样性的保护,是保证品种复壮、可持续利用的关键,尤其对于广藿香这种品种单一、遗传基础狭窄的植物类型,有限资源的保护更为迫切。因此,在栽培生产的同时,要注意不同栽培品种的保护,同时,可以积极挖掘广藿香近缘属植物,如刺蕊草属在我国有16个种,资源较多,对这些资源的研究,有利于通过转基因技术,引进抗性基因,促进广藿香品种的复壮和更新。
4.2广藿香的品种选育广藿香在我国产区栽培,由于气温比原产地低,罕见开花,即使开了花也不结实,因此生产上一直用扦插繁殖。病原体通过无性繁殖传递,且由于长期栽培,适应于产地的病原积累,造成品种退化、病虫危害加重等,危及广藿香的生存和发展,解决问题的根本措施之一是开展新品种的选育,但是,由于广藿香是无性繁殖植物,传统育种举步为艰,需要引入新的技术和方法,进行新品种选育和种质资源的创新工作。张家明等,将抗菌肽B、D基因成功引入广藿香中[26],周鹏等将天蚕抗菌肽B基因转化广藿香,以期培育抗病新品种[27],取得了一定的进展,但现有的研究也表明,转基因广藿香较易失去所获得的遗传特性,即外源基因较易丢失,说明这类植物对外源基因具有较强的排异性。如何保持转基因广藿香的遗传稳定性,还有待研究。
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