黄花补血草研究进展

2019-03-19 22:49李威龙曾新德张有佳王承勋
甘肃林业科技 2019年2期
关键词:黄花发芽率种子

李威龙,曾新德,张有佳,王承勋

(甘肃民勤连古城国家级自然保护区管理局,甘肃 民勤733000)

黄花补血草Limonium aureum为白花丹科补血草属多年生草本植物,又名金色补血草、金匙叶草、黄花矶松。黄花补血草具有抗旱、抗盐碱、耐瘠薄的优良特性,生长于戈壁、滩地、湖盆、固定半固定沙丘、石质山坡等草原带和荒漠草原带的盐化低地上,适生于轻度盐化土壤及砂砾质、砂质土壤上,是一种耐盐性很强的旱生泌盐植物[1-2],也是理想的防风固沙植物。黄花补血草主要分布在甘肃、新疆、宁夏、山西、陕西、内蒙古、四川北部及青海等省区,在呼伦贝尔沙地、乌兰布和沙漠、毛乌素沙地、浑善达克沙地、腾格里沙漠、河西走廊沙地、黄土高原、华北北部亦有分布[3-4]。黄花补血草膜质花萼宿存,保持时间长,是理想的切花材料。其花萼入药,具有止痛、消炎及补血的功能。黄花补血草不仅具有良好经济价值,药用价值、观赏价值、又可以防风固沙、改善局部环境,而且在改良盐碱土壤及保护生态环境方面具有重要生态价值[5-6]。因此,黄花补血草具有多种开发利用价值,开发利用前景广阔。通过近些年来的研究工作和文献报道,阐述了黄花补血草生理生态适应性特征、繁育栽培技术、开发利用价值等,为今后进一步开展深入研究和促进资源开发利用提供参考依据。

1 黄花补血草生物生态学特征

黄花补血草耐瘠薄、耐沙埋、耐风蚀、适宜生长在固定半固定沙丘、砾质戈壁及固定沙地上。黄花补血草耐寒耐热,可安全越夏越冬,能耐-30 ℃低温,亦能抗40.5 ℃极端高温。在沙层深110 cm土壤平均含水率达1.89%~2.50%,年降水量150~300 mm的自然条件下,它能形成较稳定的群落,盖度最高可达45%以上。黄花补血草为典型的泌盐植物,耐盐碱,耐干旱,在降水量300 mm以上地区不需要灌溉,能够正常生长,用水量是草坪的1/10,节水效益十分可观。土壤pH 9以下,含盐量4%以内能够正常开花结实[7]。黄花补血草根系为轴根型,分蘖点位于根颈顶端,处于地表下,垂直根系发达,5年生主根可达170 cm,近地表根系风蚀裸露后还能生长,有一定的根蘖能力,裸露的水平根一旦遇到降水后便会产生不定根,形成新的植株[8]。黄花补血草对土壤要求不严,喜生于轻度盐化,pH在7.5~8.0之间的砂砾质土、盐化草甸和山地栗钙土上,在风沙土、沙壤土也能正常生长,在土壤有机质含量高的地上生长量大[9]。在民勤萌动期较早,4月中旬萌动,5月初展叶,6月下旬开花,种子于9月中下中旬成熟,至11月株体逐渐开始枯黄,绿色期在210 d左右[10]。不同立地条件下黄花补血草种群生长、繁殖存在明显差异,它主要反映在单株地上高度、冠幅、密度和生物量方面,沙障沙丘和半流动沙丘生长量大。丘间地、物理结皮、生物结皮、半固定沙丘、流动沙丘5种不同土壤结皮发育阶段生长量特征表现为,生物结皮上的黄花补血草长势最好、株高、根茎、冠幅及生物量均最大,流动沙丘长势最差,各项指标显著低于丘间地、物理结皮、生物结皮等[11-12]。

2 黄花补血草种子抗逆性特征及保存技术研究

黄花补血草种子千粒质量0.68 g,自然含水率11.78%[13]。在15 ℃恒温培养箱内发芽率可达97.0%,种子萌发率高。黄花补血草种子发芽率和发芽势随NaCl浓度增加呈下降趋势,在0~100 mmol/L浓度之间差异不显著(p<0.05),浓度150 mmol/L时发芽率下降幅度较大[14]。低浓度NaCl(25 mmol/L和50 mmol/L)处理不影响黄花补血草种子萌发,对幼苗生长影响也不大,25 mmol/L NaCl甚至有利于了根的生长[15],而高浓度盐会显著降低种子发芽率。梁泰等人研究表明,黄花补血草种子萌发期抗旱性强于二色补血草、耳叶补血草[16]。王靖靖等研究表明,黄花补血草种子萌发温度条件为25℃、30 ℃和20~30 ℃;水分与盐分胁迫半致死浓度分别为0.110、0.201 mmol/L;适宜播种深度0.5 cm[17]。

在种子保存方面主要研究了保存温度和超干处理对黄花补血草种子萌发的影响。将黄花补血草种子的含水量降至5%以下,与对照相比,超干处理的黄花补血草种子发芽率、活力指数保持较高的水平,抗老化能力显著提高[18]。不同含水率的种子在室温和低温保存时,低温保存的种子与对照相比能够保持种子活力,种子发芽势、发芽率及活力指数与种子含水率关系密切[19]。

3 黄花补血草繁育技术研究

黄花补血草自然种群以种子自播繁殖为主,在人工种子育苗研究中李得禄等人研究表明,黄花补血草种子育苗播种深度以0.5~1.0 cm为宜,播种土壤为风沙土或沙壤土,覆盖材料为风沙土[20]。播种基质用泥炭、珍珠岩、细沙等比例混合,进行穴盘育苗,播种时间为10月份,播种后浇透水,然后用70%甲基托布津1 000倍液消毒,再用地膜覆盖穴盘保湿催芽,能够达到较高的发芽率[21]。高天鹏等人研究表明黄花补血草种子萌发及幼苗生长适宜的温度条件为白天温度25℃,夜间温度15 ℃;土壤水分为10%;播种深度0.5 cm[22]。

近年来关于黄花补血草组织培养方面的报道较多。2006~2014年相关学者开展了黄花补血草组织培养研究[22-26],筛选出不同类型培养基。最佳丛生芽诱导培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1mg/L;最佳丛生芽增殖培养基为MS+6-BA 0.5mg/L+NAA 0.1mg/L;瓶苗常规驯化后选用国产泥炭土炼苗成活率最高,为46%。以部分下胚轴连接两片子叶的幼苗为外植体,能诱导不定芽[23,25]。王方琳等选用种子培养的黄花补血草无菌苗的子叶、茎段、下胚轴作为外植体材料,掌握了不同外植体的离体培养技术筛选出了适宜的培养基。范小峰等人认为黄花补血草无菌苗叶片、叶柄和幼根均可作为离体培养的外植体,但叶片和叶柄的诱导率明显高于幼根[27-28]。通过这些研究解决了黄花补血草繁殖技术。

4 黄花补血草化学成分

尽管成分分析认为黄花补血草含有多种化学成分,但是测定较多的仅集中在鞣质类和黄酮类成分。张会昌等从黄花补血草地上部分的乙醚提取物首次得到的柚皮素、高北美圣草素与北美圣草素,从乙酸乙酯提取物中得到的杨梅素-3-O-β-D-半乳糖苷与杨梅树皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷[29]。张应鹏、刘宇等从黄花补血草中提取挥发油,对化学成分进行鉴定,测定了各化合物在挥发油中的相对含量,共分离得到137个化合物,并首次对其中70种化合物进行了鉴定。首次从该植物中分离得到生物碱:胆碱和硫酸胆碱,同时分离得6,7-二甲氧基香豆素,并分离鉴定了2个黄酮类化合物(柚皮素和槲皮素)、2个甾醇类化合物(β-谷甾醇和β-胡萝卜苷)[29,30]。黄花补血草挥发油的主要组分有2-确基乙醇、二苯胺、6,10,14- 三甲基 -2- 十五烷酮等化合物[31]。周幸文、刘珍伶等人新近发表的文献中称,从该种植物中进行生物碱提取物的提取,首次分离得到硫酸胆碱和6,7-二甲基香豆素,还分离得到柚皮素等二氢黄酮类化合物及P-胡萝卜苷等植物留醇;从黄花补血草提取物的氯仿和正丁醇部分分离得到8个化合物,鉴定了其中的6个化合物的结构,为化物碱、甾体、黄酮[32-34]。

5 黄花补血草开发利用研究

5.1 防风固沙方面的利用

黄花补血草是防风固沙的优良植物[35]。在干旱荒漠区,黄花补血草主要生长在固定半固定沙丘上,尽管地上部分当年干枯了,但是枯死部分往往形成一个小沙包,能够起到一定的固沙作用。黄花补血草耐干旱、耐瘠薄,对土壤要求不严,在轻度盐渍化土壤、以风沙土为主的固定半固定沙丘、干旱沙地及黄土高原等均能生长,且人工种植易于操作,出苗率高。黄花补血草能够依靠种子进行自播,可以持续发挥固沙作用,其植物丛生,能够降低地面风速,改良土壤,改善局部区域小环境,因此也是沙漠地区固沙造林的先锋植物之一[36]。

5.2 黄花补血草药用价值

黄花补血草具有极高的药用价值。《中华草本》记载其花萼入药,性凉,微辛,具有消炎、止血、补血、止痛、活血、健脾滋补、散风热、解毒等功效。药用部分包括根和花,药用功能主要有消炎、止血、活血、补血及抗癌等功用。主治各种炎症,内服可治高血压、神经痛、感冒发热、月经量少、耳鸣、乳汁不足;外用治疮疖痈、牙痛、齿槽脓肿。黄花补血草中还含有数量可观的可作为医药工业的原材料和化合物[37-38],因而黄花补血草具有很高的药用价值。

5.3 园林应用价值

黄花补血草花序穗状,花色金黄色,开花时整个植株长满密集的小花,色泽十分鲜艳,而且其花期长,在干旱荒漠区可用于公路两侧绿化和公园花坛和花池[39]。黄花补血草膜质花萼开花后长期不落,保持时间长,淡雅朴素,韵味独特,可作插花中的配材和衬花,广泛应用于插花艺术中,具有较高的观赏价值[10]。在干旱荒漠区城镇园林绿化中应用,能够解决和缓解水资源短缺,土壤盐碱化问题,可以提升城市绿化水准,丰富冬季单调景观,可以作为草坪及宿根花卉做园林中的地被材料[40]。同时,黄花补血草还可以点缀于草坪,片植于庭院供观赏,或者在花坛边缘进行镶边种植,也可与岩石、雕塑、假山等结合配置,达到理想的观赏效果[41]。

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