科技日?qǐng)?bào)記者 趙漢斌
獨(dú)蒜蘭屬是蘭科植物,其花形雅致,花色艷麗,是世界著名的觀賞蘭花。同時(shí),其假鱗莖在亞洲多個(gè)國(guó)家是不可多得的傳統(tǒng)藥物。
記者從中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所獲悉,近十年來(lái),該所長(zhǎng)期從事蘭科植物生理生態(tài)學(xué)研究的張石寶研究團(tuán)隊(duì),持續(xù)對(duì)獨(dú)蒜蘭屬植物的應(yīng)用基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)開展了系統(tǒng)研究,收集保存了全屬90%以上的物種,并培育出17個(gè)新品種。
同時(shí),在云南省昭通市建立800畝獨(dú)蒜蘭種植基地,實(shí)現(xiàn)了獨(dú)蒜蘭的規(guī)?;敝澈驮耘啵瑴p少了中藥材產(chǎn)業(yè)對(duì)野生資源的過(guò)度依賴,促進(jìn)了珍稀野生植物資源保護(hù)利用、中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施。
獨(dú)蒜蘭屬的主要代表種類
十年磨礪,關(guān)鍵技術(shù)研究有突破
在全球,獨(dú)蒜蘭屬有20余個(gè)原生種和數(shù)個(gè)天然雜交種,我國(guó)西南的橫斷山地區(qū)是獨(dú)蒜蘭屬植物的多樣化中心。
云南是獨(dú)蒜蘭屬植物分布最為集中的地區(qū),有近20個(gè)原生種和天然雜交種。在我國(guó),獨(dú)蒜蘭和云南獨(dú)蒜蘭被《中國(guó)藥典》收錄作為中藥“山慈姑”的基源植物,其假鱗莖習(xí)稱“冰球子”,具有清熱解毒、化痰散結(jié)等作用,其藥用價(jià)值近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。
“獨(dú)蒜蘭屬植物具有重要的觀賞和藥用價(jià)值,但對(duì)生境的要求苛刻,人工種植技術(shù)缺乏,藥用需求長(zhǎng)期依賴于野生資源,導(dǎo)致野生資源逐步枯竭,藥用假鱗莖價(jià)格逐年飆升?!崩ッ髦参镅芯克芯繂T張石寶介紹。
張偉博士等人培育的獨(dú)蒜蘭新品種“海燕”“虹”
目前,該屬所有野生種類都已列入瀕危野生動(dòng)植物種國(guó)際貿(mào)易公約附錄II以及2021年頒布的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》。研究團(tuán)隊(duì)按照世界自然保護(hù)聯(lián)盟物種紅色名錄標(biāo)準(zhǔn),對(duì)26種獨(dú)蒜蘭屬植物的瀕危狀況進(jìn)行了綜合評(píng)估,發(fā)現(xiàn)所有種類都為受威脅狀態(tài),其中白花獨(dú)蒜蘭、藏南獨(dú)蒜蘭、艷花獨(dú)蒜蘭和冠狀獨(dú)蒜蘭4種達(dá)到了“極?!彼?。
因受大量人為采挖和人工種植非常困難因素影響,野生資源已逐步枯竭,冰球子供需矛盾非常突出,價(jià)格畸高。“保護(hù)和合理利用獨(dú)蒜蘭種質(zhì)資源已迫在眉睫”。 張石寶說(shuō)。
近十年來(lái),張石寶團(tuán)隊(duì)對(duì)獨(dú)蒜蘭屬植物的應(yīng)用基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)開展了系統(tǒng)研究。“通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交,我們培育出17個(gè)獨(dú)蒜蘭新品種。獨(dú)蒜蘭屬植物的自然花期在春季或秋季,我們還培育出了冬季開花的品種?!崩ッ髦参镅芯克鶑垈ゲ┦空f(shuō)。
2018年,張偉等人培育的“海燕”“虹”兩個(gè)獨(dú)蒜蘭新品種,在世界蘭花新品種登錄的權(quán)威機(jī)構(gòu)英國(guó)皇家園藝協(xié)會(huì)成功登錄。國(guó)際著名期刊《蘭花評(píng)論》稱這是“來(lái)自獨(dú)蒜蘭故鄉(xiāng)的第一份新品種登錄”。
研究團(tuán)隊(duì)培育的部分獨(dú)蒜蘭新品種
摸透“脾氣”,實(shí)現(xiàn)獨(dú)蒜蘭規(guī)?;痉锻茝V
獨(dú)蒜蘭屬植物具有冬季休眠落葉習(xí)性。春天,成年植株從假鱗莖基部抽生花芽并開花,未成年的小假鱗莖只長(zhǎng)葉不開花,每個(gè)假鱗莖上長(zhǎng)1 - 2片葉。
“在生長(zhǎng)季節(jié),老假鱗莖側(cè)面的芽逐漸膨大形成新假鱗莖,而老假鱗莖逐漸干癟萎縮。到生長(zhǎng)季結(jié)束,老假鱗莖完全枯萎,形成一個(gè)新的假鱗莖休眠過(guò)冬,因此獨(dú)蒜蘭主要是通過(guò)逃避策略來(lái)適應(yīng)干旱脅迫?!睆垈フf(shuō)。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)識(shí)了獨(dú)蒜蘭對(duì)光照的需求和假鱗莖生物量隨生育期的變化規(guī)律,它可將根部吸收的氮儲(chǔ)存于假鱗莖內(nèi),供新生器官的形成和生長(zhǎng)使用。通過(guò)同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)證實(shí),新生葉片是假鱗莖儲(chǔ)存氮和外源施加氮的最大氮庫(kù),而果實(shí)發(fā)育所需氮元素主要依賴于假鱗莖儲(chǔ)存氮而不是外源施加的氮。獨(dú)蒜蘭屬植物的菌根真菌主要為雞油菌目和蠟殼菌目,其中有的還可促進(jìn)獨(dú)蒜蘭種子萌發(fā)并成功分化出幼苗。
獨(dú)蒜蘭的人工繁育和規(guī)?;N植
通過(guò)與《中國(guó)藥典》收錄種對(duì)比,他們還發(fā)現(xiàn)獨(dú)蒜蘭屬多個(gè)物種都具備替代藥典種類的潛力。經(jīng)研究藥用假鱗莖生物量和主要藥用成分的累積規(guī)律及其環(huán)境的關(guān)系,認(rèn)為藥用獨(dú)蒜蘭產(chǎn)量和品質(zhì)的形成,與光照、水分等環(huán)境因子的關(guān)系密切,30%至65%全光照、水分充足或輕度干旱脅迫,有利于藥用栽培過(guò)程中有效成分的積累。“長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累,為人們認(rèn)識(shí)獨(dú)蒜蘭環(huán)境適應(yīng)性,以及制定生產(chǎn)栽培技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。”張偉說(shuō)。
獨(dú)蒜蘭屬植物種子細(xì)如粉塵,胚發(fā)育不完全,缺少為種子萌發(fā)提供營(yíng)養(yǎng)的胚乳,在自然條件下萌發(fā)率極低。研究團(tuán)隊(duì)開展了獨(dú)蒜蘭的人工繁殖技術(shù)研究,突破了種子的無(wú)菌萌發(fā)技術(shù),實(shí)現(xiàn)規(guī)?;姆N苗繁殖,并探索了獨(dú)蒜蘭的種子共生萌發(fā)和無(wú)性克隆技術(shù),已經(jīng)取得基本成功。
建立起藥用獨(dú)蒜蘭的生產(chǎn)栽培技術(shù)體系后,研究團(tuán)隊(duì)與昭通蕓生農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司等企業(yè)合作,開展了技術(shù)成果的示范推廣,建立800畝的獨(dú)蒜蘭種植基地,實(shí)現(xiàn)了獨(dú)蒜蘭的規(guī)?;敝澈驮耘?。
“技術(shù)的成熟,種植基地的建立,減少了野生資源的過(guò)度采挖,這對(duì)保護(hù)、利用珍稀野生植物資源保護(hù),以及發(fā)展中藥材產(chǎn)業(yè),服務(wù)鄉(xiāng)村振興都具有現(xiàn)實(shí)意義?!睆埵瘜氄f(shuō)。
(圖片由昆明植物研究所提供)
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