野生植物资源罗布麻的研究进展

孙 凯，朱涛涛，余永廷，毛虎龙，陈 权，朱爱国

（中国农业科学院麻类研究所，湖南 长沙 410205）

野生植物资源罗布麻的研究进展

孙 凯，朱涛涛，余永廷，毛虎龙，陈 权，朱爱国

（中国农业科学院麻类研究所，湖南 长沙 410205）

罗布麻（Apocynum venetum L.）是我国宝贵的野生植物资源，具有极佳的生态、医药、纺织等功能。从罗布麻的生物学特征、主要化学成分、抗盐碱机制、驯化与栽培、开发和应用等方面进行了综述，并提出优质罗布麻资源的选育与栽培，罗布麻化学成分的鉴定和活性测试，以及抗逆机理的深入挖掘等方面将成为今后研究工作的重点和难点。

化学成分；抗逆；盐碱化；人工栽培；综述

罗布麻（Apocynum venetum L.）是我国的宝贵野生植物资源，属于夹竹桃科（Apocynaceae），为多年生宿根植物。罗布麻零散分布在北纬36°～55°、气候干燥、盐碱度高的沙土地域。我国是罗布麻分布面积最大的国家之一，主要分布在新疆、青海、甘肃、内蒙古等省区[1]。罗布麻有3大功能：一是生态功能，罗布麻具有较强的耐盐、耐旱、耐高温、耐寒、耐冻、耐风沙性，可以改良土壤、调节气候、保持水土、防风固沙，并且花期长，是很好的蜜源植物；二是医药功能，全草入药，有平心悸、止眩晕、消喘止咳、强心利尿的功能；三是纺织功能，其纤维产品品质极佳，被誉为“野生纤维之王”。

1 罗布麻的生物学特征

1.1 形态学特征

严酷的自然条件使罗布麻具有独特的形态特征。根：主根粗壮，暗褐色，可横向生长形成侧根，利于吸收水分和无机盐；其水平根和垂直根可生出不定芽，不定芽具有繁殖功能。茎：直立，紫红色或淡红色，多分枝，有节。叶：对生，批针形或椭圆形，长1.5～4.0 cm，宽0.5～1.5 cm，边缘有细锯齿，叶内含有大量乳白色的粘液。花：花萼钟形，5片萼片，被短毛；花冠钟形，粉红色或紫红色，长5～8 cm，上部5裂，花冠中含副花冠及花盘。果实：葖果双生，长角状，成熟时为黄褐色。种子：黄褐色，顶端具白色细毛，能随风传播[2]，千粒重为0.4～0.8 g[3]。

1.2 解剖组织特征

罗布麻的根系木质部发达，导管口径大，具有很厚的栓质化表层，能穿透强盐的表层土壤[4]。其韧皮部为双韧维管束，输导能力强，纤维细胞数量多、直径大、壁厚腔小、木质化程度高，并且有乳汁管呈环状分布其中[5]。为适应极端气候，罗布麻叶片中栅栏组织相当发达，叶表皮具有角质层，可减少水分蒸发[6]。

2 罗布麻的主要化学成分

罗布麻纤维的主要成分为纤维素（62%～72%），半纤维素（8%～10%），木质素（3.6%～4.5%），果胶（19%～20%）。可见，纤维素是罗布麻纤维的重要组成部分，虽然果胶含量较高，但可以通过改进脱胶工艺进行处理，不影响其纺织功能[7]。

罗布麻的化学成分丰富，主要含有黄酮类、醇类、甾体类、酚类、烷类等（表1）。不同的部位所含化合物略有不同，其根含有用于治疗心脏病的强心甙。此外，罗布麻还含有少量的鞣质、酸类、糖类和氨基酸类等。从罗布麻水浸膏中测得含有钙、镁、钾、 钠、磷、铁、铝、锌、锶、锰、钡、铜、锂、钛、硼、铅、钼、镍、钴、镓、铍、镉、 铬、钒、砷25种化学元素[8]。庄鲁江等[9]研究表明，罗布麻总黄酮对局灶性脑缺血再灌注模型大鼠具有显著的保护作用。李明华[10]对罗布麻原麻乙醇提取物乙酸乙酯部位和正丁醇部位进行了分离，鉴定了11种化合物，包括3,3',4',5,7-五羟基黄酮（槲皮素）、3,4',5,7-四羟基黄酮（山奈酚）、棚皮素-3β-D葡萄糖（异槲皮素）、3',4',5,7-四羟基黄酮（木犀草素）和槲皮素-3β-D吡喃半乳糖苷（金丝桃苷）、7-羟基-6-甲氧基香豆素、β-谷甾醇、豆甾醇、3,4-二羟基苯甲酸甲酯、3,5-二羟基苯甲醛和3,4-二羟基苯甲酸。进一步研究表明，罗布麻原麻挥发油对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、表皮葡萄球菌（Staphyloccus epidermidis）和大肠杆菌（Escherichia coli）均具有较强的抑菌活性[11]。因此，罗布麻纺织品还具有抑菌保健的功能[12]。

表1 罗布麻的主要化学成分

3 罗布麻的耐盐碱机制

土壤盐碱化是影响农业生产和生态环境的世界性问题。盐分是影响植物生长和产量的重要环境因子，盐胁迫会降低植物水势，导致细胞离子失衡，产生毒害，并最终导致植物死亡[21]。罗布麻是一种盐生植物，抗盐碱能力极强[22]。宁建凤等[23]研究表明，罗布麻通过积累无机离子、合成有机溶质以及维持较高的K+、Ca2+选择性吸收和运输等方式来适应高浓度的盐胁迫。低浓度的盐溶液促进罗布麻种子萌发，而高浓度的盐溶液则抑制罗布麻种子萌发[24]。随着盐胁迫浓度的加大，罗布麻体内超氧化物歧化酶和丙二醛含量呈先升高后降低的趋势[25-26]。在盐胁迫下，罗布麻的生物量降低，低浓度盐促进根系有机物积累，高浓度盐则使有机物向地上部积累；低浓度的不同盐分胁迫下罗布麻叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均高于对照，高浓度的处理则反之；不同盐分、时间、浓度的处理差异极显著[27]。Liu等[28]对罗布麻DEAD-box解旋酶基因的表达特征进行了分析，并对含有该基因的棉花新品系鲁613转化株系进行了耐盐性鉴定，结果表明，该基因是盐诱导的特异表达基因，转基因植株耐盐性显著提高，并能稳定遗传。

4 罗布麻的驯化与栽培

由于野外条件的不确定性，加上我国罗布麻主要分布在戈壁荒漠地区，规模化人工种植成为罗布麻开发利用的重要前提。目前，罗布麻已在新疆阿勒泰市成功进行规模化种植。当地光照充足，昼夜温差大，年平均气温为4.8 ℃，年日照时数为2 998.5 h，年降水量为150～400 mm，年蒸发量为1 682.6 mm，年平均相对湿度为60%，“光、热、水”等基本气候条件适合罗布麻生长。如果选择在海拔2 000 m以下、年均温度在1.3～12 ℃之间、年降水在25 mm以上、年均日照在2 000 h以上的浅山台地和平原地带进行种植，必须科学掌握各生长期内的温度、湿度、光照等要素值，使其逐步适应引种地的气候变化，达到驯化栽培的目的[29]。近年来，人们对罗布麻的有性和无性繁殖方法进行了大量研究，开发了育苗移栽、根茎扦插和分株繁殖等技术[30-33]。

罗布麻人工栽培时容易感染由罗布麻壳针孢（Septoria apocyni）引起的斑枯病。高鹏等[34]的研究表明，随着罗布麻斑枯病严重度增加，叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈显著指数下降趋势，胞间CO2浓度呈上升趋势，严重影响植株的生长发育。有研究表明，环境湿度是罗布麻感染病害的主要影响因素之一，不同生态地理区域的罗布麻种质资源抗病能力差异较大[35]。因此，即使在同一地区栽培罗布麻也需要筛选优良的抗病品种。

5 罗布麻的开发和应用

罗布麻是纺织、药用、保健、生态价值集于一体的优良经济植物。对罗布麻针织物进行性能测试，发现其强伸性能突出，织物硬挺性强，吸湿透气性好，具有良好的抗菌功效，特别适宜加工夏季服装[36-37]。现已开发出罗布麻睡衣、毛巾、内衣、枕套等纺织产品。

罗布麻的根、茎、叶、花全草入药，是降血压、降血脂和改善睡眠的首选天然药物之一[38]。据《本草纲目》记载，罗布麻有平心悸，止眩晕，消咳止咳，强心利尿的功效。“罗布麻片”“罗布麻胶囊”等药物是老百姓治疗高血压的常备良药[39]。罗布麻茶是别样茶的一种，历史悠久，最早记载于明代《救荒本草》中，迄今仍在民间广泛饮用。现代研究初步表明，罗布麻茶具有调节血压、降血脂降血糖、保护肝脏、抗氧化抗抑郁、镇静等功效，并且安全无毒，适合饮用[40]。

同时，种植罗布麻还能改良土壤，调节气候，保持水土，防风固沙[41]。研究表明，种植罗布麻后，地表风速平均可降低40 %以上，对地表防护效果较好，且能在水资源极度缺乏的条件下取得较好的生态防护效应[42]。

6 总结与展望

综上所述，应该加强对罗布麻资源的保护利用和研究开发，防止罗布麻资源的快速退化[43-44]；利用罗布麻资源时，应注重选育植株高、纤维长、分枝多、产量高、抗逆性强的优良品种，发展人工速生丰产栽培；同时，要加强对罗布麻的育种研究，培育新品种，促进盐碱地区农业的发展和生态环境的改善。

然而，罗布麻的研究开发仍然任重道远，未来可以从以下几个方面重点突破。首先，广泛地系统地对罗布麻的化学成分进行分离鉴定，结合化合物构效关系，有目标地进行生物活性测试，开发新药物，运用创新思维挖掘传统医药宝藏。其次，应加强罗布麻抗逆机理的研究。充分挖掘罗布麻分子生物学信息，明确与逆境胁迫相关的基因功能，抓住其抗性本质，为罗布麻更好地服务经济社会发展奠定坚实的基础。第三，改良罗布麻纺织技术，改进纺织工艺，逐步在收获、脱胶、纺纱等工艺流程上实现标准化和简便化。

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（责任编辑：成 平）

Research Progress of Wild Plant Resources Apocynum venetum L. (Luobuma)

SUN Kai，ZHU Tao-tao，YU Yong-ting，Mao Hu-long，CHEN Quan，ZHU Ai-guo
（Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agriculture Science, Changsha 410205, PRC）

Apocynum venetum L. (Apocynaceae family), known as precious wild plant resources in China, has excellent ecological, medical and textile functions. In this review, we summarized the biological features, the main chemical components, the resistance mechanism for salinization, the acclimation and cultivation, the development and utilization of Apocynum venetum. Breeding and cultivation of high-quality resources, identifcation of chemical components and test of their biological activities, mechanism of stress resistance will be hot topics in this feld.

chemical component; stress resistance; salinization; artifcial cultivation; review

book=115,ebook=123

S563.7

A

1006-060X（2016）12-0115-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.012.034

2016-09-01

现代农业产业技术体系建设专项（CARS-19-S11）

孙 凯（1988-），男，湖南宁乡县人，研究实习员，主要从事麻类作物栽培与遗传育种研究

朱爱国