中草药桔梗人工栽培研究进展

李国清，毕研文，陈宝芳，仉 劲，韩金龙，王志芬（山东省泰安市农业科学研究院，山东泰安7000；山东省农业科学院农产品研究所，济南5000）



中草药桔梗人工栽培研究进展

李国清1，毕研文1，陈宝芳1，仉 劲1，韩金龙2，王志芬2
（1山东省泰安市农业科学研究院，山东泰安271000；2山东省农业科学院农产品研究所，济南250100）

对目前国内桔梗种植中种质资源分布、种质资源创新、桔梗栽培模式和关键技术理论以及药用价值等研究进展情况进行综述，并对未来桔梗的市场需求和发展前景进行展望。认为随着生活理念的变化，桔梗等药食兼用的功能性、保健型药用植物会成为一个新的热点，市场需求和社会效益会凸显，中医药与现代医学的相结合将引导中药材产业新的发展方向。

桔梗；进展；人工栽培；中草药

0　引言

桔梗［Platycodon grandiflorus（Jacq.）A.DC.］是桔梗科多年生草本双子叶植物，又有铃铛花、包袱花等别名。桔梗的种植分布在中国、朝鲜半岛、日本和西伯利亚东部等区域。《神农本草经》中记载桔梗性平，味苦、辛，具有化痰止咳、利咽开音、宣畅肺气、排脓消痈等功效［1］。现代医学分析表明桔梗含有多种活性化学成分，主要含有桔梗总皂苷［2］。有研究表明桔梗皂甙具有减肥活性［3-4］。也有报道称桔梗能导致局部组织兴奋、接触性皮炎及溶血作用，有降低血压的作用［5］。桔梗还具有降低烟草毒性、控制人体血液酒精含量提高等作用［6］。另外桔梗还含有多糖、黄酮类化合物、氨基酸、脂肪油、脂肪酸、无机元素、维生素及挥发油等［7］，并有大量的不饱和脂肪酸，因此，桔梗具有很高的药用和食用价值。每年大量的桔梗出口韩国、日本以及东南亚等国家和地区，这些国家的人们将桔梗加工成细条制成凉拌菜，也有的制成咸菜、罐头等制品，是一种很受欢迎的功能性保健食品。但是，桔梗有效成分的含量除了受遗传因等内在的自身因素影响之外，外界影响的因素也是比较多的，比如气候、土壤、温度等。正如道地药材的品质之所以优良，除了自身的因素之外，还受生长的地理位置、气候因素等影响。目前，中草药桔梗是国内传统大宗中药材之一，近年来依托中草药开发的产品越来越多，野生资源被过度的采挖，加上野生资源恢复的程度缓慢，完全依靠野生资源已经不能满足市场的需求［8］，因此，野生资源驯化开始逐渐开展，人工栽培桔梗已经成为中药材桔梗的主要来源。笔者综述了国内桔梗种植的分布、种质资源、栽培关键技术以及桔梗药用价值的研究进展情况，希望能够为国内桔梗在栽培方面的研究提供理论参考。

1　桔梗的分布

桔梗为多年生草本植物，在中国、朝鲜、日本、韩国、俄罗斯等地均有种植。国内的种植面积大约6700 hm2左右，全国各省地区均有种植，其中在中国西南地区面积最大，多数生长在海拔高度低于1600 m丘陵草地以及灌木丛之中。由于桔梗在南北方皆适于种植，因此有北桔梗和南桔梗之称。生长于东北辽宁、吉林、内蒙以及华北地区的桔梗，称为“北桔梗”；而生长在华东地区，比如安徽、江苏等地的桔梗，称为“南桔梗”。

2　桔梗种质资源

2.1桔梗种质资源现状

目前药用植物大部分为野生状态，是在自然环境中形成的混杂群体。桔梗为药食兼用的中药材，也是如此。魏建和等［9］采用 Random Amplified Polymorphic DNA（RAPD）方法分析了不同来源的92个桔梗样品的遗传特性，深入了解桔梗栽培种质与野生种质之间的遗传背景，结果显示在目前栽培上桔梗种质资源是混杂的，这为桔梗遗传育种、种质资源的创新及道地药材研究提供依据。同样，严一字等［10］也利用RAPD-PCR方法，对取自中国以及日本、韩国和朝鲜等东亚地区的24个桔梗种质资源进行遗传变异和遗传关系分析，将24个种质资源分为7类亚群，这为桔梗品种鉴定和杂交亲本的选择提供理论参考。

2.2国内桔梗种质资源的创新与应用

严一字等［12］通过对长白山区野生桔梗资源调查发现，该地区野生资源正面临濒危灭绝的威胁。野生桔梗零星分布状态，部分野生桔梗种群已处于濒危状态中，桔梗野生资源保护和种群生态恢复已迫在眉睫［13］。国内有报道的桔梗品种开花颜色分为紫色、白色、黄色、粉红色和浅绿色5种［14-16］。东北区种植的品种多以白花为主，其植株株高较矮，但是分支较多，地下根粗大。20世纪温学森就发现了桔梗的一个新的变种，即重瓣桔梗。这种变种与原种的区别在于花重瓣，花柱裂片畸形或正常。吉林、安徽以及山东等地均有从野生桔梗选育新品种的报道［16-17］，其利用纯化与系统选择方法育成了3个新品种，分别是安徽太和县育出食用桔梗新品种‘太桔1号'，吉林人工驯化的野生桔梗优良品种‘九桔兰花'，山东省农科院原子能所育成‘鲁梗1号'［18-19］。中国药科大学高山林等［20］通过诱导的方式得到桔梗四倍体株系，受大田成活率低下的难题没有得到解决，在生产上没有应用的报道，但这为桔梗新品种培育奠定了种质资源的基础。魏建和等［2，21-22］利用雄性不育系育成桔梗新品种‘中梗1号'、‘中梗2号'和‘中梗3号'，以及选育出桔梗新品种‘中梗白花1号'和‘中梗粉花1号'。高文远等［23］从紫花桔梗中筛选出2种不同类型的桔梗品种，一种是直立型桔梗，这种桔梗植株茎直，分支较多，光合作用强；另一种是倒伏型桔梗，这种桔梗分枝少，容易倒伏，但其蔗糖和果糖含量较高，适合作为食品原料来加工使用。王志芬等［24］发现了桔梗雄性不育系，师凤华等［25］深入探讨了雄性不育杂种优势在桔梗育种中利用的可行性，为桔梗杂交优势利用提供了基础。

2.3国外桔梗种质资源的创新与应用

在国外主要将桔梗作为一种观赏植物，大量用于鲜切花。作为观赏和切花，国外培育了10余个桔梗新品种［26-28］。韩国学者曾将花色为白色的桔梗作为一个新品种。也有学者从野生紫花桔梗后代中筛选获得1个淡红色桔梗品系，主要用于观赏；2004年有学者采用系统选育的方法育成了1个新品种并命名为‘Jangbeak'［29］，其花为白色，皂昔量高、产量高，对环境适应性较强。目前作为切花使用的品种主要有‘Mariesii'、‘Sentimental Blue'、‘Hime Murasaki'、‘Midget White'、‘Midget Blue'、‘Hakone Blue'等。

3　桔梗栽培技术

3.1桔梗栽培研究现状

目前对于桔梗的研究多数集中在有效成分析、药理机制、临床研究［30-33］及营养特性［34-35］等方面。由于桔梗越来越多的药用价值与经济价值被发现，开发的产品越来越多，使其用量越来越多，野生资源已不能满足市场的需求。很长一段时期以来，桔梗的生产多以粗放生产经营为主，处于半野生状态。因此，大面积栽培桔梗逐步代替野生桔梗药材而入药［36］。桔梗作为药用植物，人们最关心的是桔梗的品质、有效成分以及安全性问题。药材的质量和品质除受自身的遗传因素影响之外，栽培模式也起到了至关重要的作用。

3.2桔梗施肥技术研究

相比其他农作物，桔梗在栽培理论方面的研究还存在很大的差距。比如桔梗人工栽培中对桔梗生长发育所需的营养元素以等方面的研究仍比较薄弱［37-40］。在人工栽培中对桔梗生长所需的营养元素没有充分的考虑，忽视了桔梗的药用价值，片面的追求产量的提高而导致质量及品质下降。多数研究充分证实桔梗对肥料的施用非常敏感，施肥技术是人工栽培桔梗非常重要的技术环节［13］。肥料的合理配施能够有效促进桔梗有效成分的积累，相反肥料配施的滥用会对桔梗体内有效成分积累产生不利的影响，进而影响桔梗的品质［37］。王玲等［38］研究表明，氮肥和磷肥对一年生桔梗产量和品质的影响要比钾肥的影响大，同时通过配方施肥的方法研究了桔梗根重与氮磷钾的相互关系，指出了磷肥比钾肥更有效地提高桔梗产量。而李莲花［39］在研究一年生桔梗时指出，在6月和10月桔梗对氮磷钾肥的需求量达到最高水平。张红燕等［41］研究了有机肥与氮磷钾肥配施对桔梗产量的影响。这些报道比较充分地研究了不同肥料种类以及肥料配施对桔梗栽培的影响［42］。但是这些研究没有依据土壤的肥力水平对施肥量给出具体的标准，因此研究的结果难以在桔梗人工栽培中示范推广使用［43-45］。刘占生等［46］总结了提高桔梗产量一个重要的因素，即“重视基肥施用、巧用追肥”，这也从侧面反映了合理使用配施肥料能够有效提高桔梗产量及品质。

3.3桔梗病虫草害研究

随着人工栽培种植面积的扩大，桔梗病虫害［47］以及田间杂草时有发生［48-50］。桔梗生长中常发生的桔梗根线虫病、桔梗紫纹羽、桔梗炭疽病的防治方法许多文献均有报道［47-50］，同时，有关草害发生的现象也有报道［51-53］。因此，在生产上往往过分追求产量效益而不注重质量品质，不规范使用农药不仅造成环境的污染，同时难以保障桔梗的品质。所以，在生产中要控制桔梗中有毒有害物质及农残的含量［2，53］。目前，粮食作物、鲜食果蔬等农副产品的生产已使用无公害和绿色食品标准，有的甚至使用有机食品标准。所以，桔梗等药用植物的栽培也要形成绿色生产模式，产品也要求是“绿色中药材”。无论从中医药还是中药现代化发展来看，中药材的无公害化生产都是正确的选择。

3.4桔梗生长管理、生长年限以及采收期研究

桔梗的品质与栽培管理、收获等有着密切的关联。孙丽娟等［54-55］根据鲁中地区多年种植桔梗的试验，总结在桔梗种子处理、播种、田间管理等方面的种植技术，指出桔梗合理种植密度为定苗时株距5～6 cm，基本苗75～90万株/hm2同时注意雨季排水。在桔梗花期非留种田要把全部花蕾摘掉，可以采用人工除蕾的方式，也可采用在盛花期喷施乙烯利的方式除蕾；对二年生桔梗喷施矮壮素、多效唑、缩节胺等可使植株增粗，防止倒伏。李喜凤等［56］通过采用RP-HPLC法分析不同季节采收桔梗的品质分析，结果显示秋季采收的最佳；宋健［57］在研究桔梗生长年限和采收期与质量的相关性时也指出，桔梗2年收获为最佳，并且指出在9月下旬—11月上旬采收的桔梗质量最佳。

同样，叶胜明等［58］在研究桔梗采收期综合评价体系时指出，1年收获的桔梗不仅产量远低于2年收获的，而且有效成分的含量比2年的要低50%。2年的与3年比较，3年的产量略微增加，而有效成分的含量与2年的相比也没有明显增加。同时也指出了桔梗的最佳采收期与栽培品种、栽培管理方法、栽培产地的气候环境有密切的关联，因此在人工栽培过程中应综合考虑这些因素。

4　桔梗栽培中面临的难题及前景展望

目前在生产上使用的桔梗主要存在种质资源混杂、抗病性欠佳以及生产的产品商品性低下等问题。这严重制约着其产业化的发展。药用植物栽培学与其他主要农作物栽培学等学科的发展相比，依然处于落后的阶段。桔梗为药食兼用的品种，年需求量很大，预计每年的需求量在10000 t左右，中国的桔梗大量出口韩国、日本以及东南亚等国家和地区。在未来，桔梗药食兼用的中药材需求量会不断增加［59-60］。因此，应加快桔梗种质资源的收集与创新，解决生产中种质资源混杂的问题，同时加快栽培理论的研究，彻底改变粗放栽培问题，破解制约桔梗等中药材发展的难题，为桔梗中药材的产业发展提供基础。

近十几年来，随着经济社会的发展、科技的进步以及生物学医药学的发展，与之相适应的人类疾病谱、医学模式和医疗模式也正发生重大转变。人类对健康的认识不断提高，对健康的追求日益增强，人们已经逐渐意识到传统医药，特别是中医药的保健理念、医疗实践的有效性与现代医学的结合将可能为人类提供医疗卫生保健新模式；健康饮食将会成为新的消费潮流，功能性食品（健康食品、保健食品）在世界各国会成为一个新的热点。这带动了中药开发应用的范围越来越广泛，迅速增加的市场需求将为包括中医药等传统医药提供巨大的市场发展空间。

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Research Advances in Cultivation of Medicinal Plant Platycodon grandiflorus

Li Guoqing1，Bi Yanwen1，Chen Baofang1，Zhang Jin1，Han Jinlong2，Wang Zhifen2
（1Tai'an Academy of Agricultural Sciences，Tai'an 271000，Shandong，China；
2Institute of Farm Products Processing，Shandong Academy of Agricultural Sciences，Jinan 250100，Shandong，China）

The research advances of germplasm resources distribution，germplasm resources innovation，cultivation mode，key technology of planting and medicinal value of Platycodon grandiflorus were summarized，and the future demand of Platycodon grandiflorus was estimated.The authors believed that，with the change of life style，the medicinal plants such as Platycodon grandiflorus which could be used as both food and medicine would become a new research focus.The market demand would be huge and the social benefits would be well. The cooperation of traditional Chinese medicine and modern medicinal technology could guide the industrialization development of traditional Chinese medicine.

Platycodon grandiflorus；Advances；Cultivation；Medicinal Plant

S567

A论文编号：cjas16030021

山东省农科院院地科技合作引导计划项目“特异桔梗种质筛选与鉴定”（2015YDHZ3）。

李国清，男，1985年出生，山东寿光人，农艺师，硕士，主要从事药用植物资源开发和综合利用。通信地址：271000山东省泰安市农业科学研究院，Tel：0538-8515961，E-mail：wfsglgq2008@163.com.。

仉劲，男，1989年出生，山东新泰人，农艺师，博士，主要从事药用植物资源开发和综合利用。通信地址：271000山东省泰安市农业科学研究院，Tel：0538-8515961，E-mail：zhjin0214@163.com。

2016-03-25，

2016-04-27。