木芙蓉研究进展

孙艺铭，石小庆，刘晓莉，权秋梅*

(1.西华师范大学生命科学学院，四川南充 637002; 2.成都市植物园，四川成都 610083)

0 引言

大多数木槿属植物的花有一个显著的颜色图案，花瓣的内部基部形成一个深色心形，花具有明显的颜色变化，其中作为中国特有种的木芙蓉(Hibiscusmutabilis)尤为典型.木芙蓉是一种木本，灌木或小乔木，高2～5 m，其花或白或粉或红，皎若芙蓉出水，艳似菡萏展瓣，故有“芙蓉花”之称，又因其生于陆地，为木本植物，故又名“木芙蓉”.

此外木芙蓉还具有很深文学意蕴，历来为人们所喜爱，各朝各代都有赞颂木芙蓉的优美诗篇[1].同时木芙蓉也是一种常用的中药，主要有效成分为黄酮，其花、叶和根均可入药.《本草图经》和《本草纲目》明确记载, 木芙蓉花叶“味辛平, 无毒”, 主要有效成分是具有凉血、解毒、消肿、止痛等功效[2].2014年被国外记载在《Edible Medicinal and Nonmedicinal Plants》书中，在2015年作为新增药材被收录2015 版《中国药典》中[3].

目前对木芙蓉的药理学研究进展综述较多，本文对木芙蓉的文化内涵、繁殖与品种选育、植物化学和园林园艺等其他方面研究进行综述，旨在为今后开展深入研究和实践应用提供依据.

1 文化内涵

“芙蓉”，“芙”字音同“福”和“富”，寓意“福气、幸福”和“富贵、富裕”，“蓉”字音同“荣”和“容”，寓意“荣誉、荣耀、荣华”和“包容、宽容”，其与人们对于美好事物的追求一致，又因木芙蓉花姿优美，拒霜而开，历来受到文人墨客的青睐，留下了许多诗词歌赋及画作.木芙蓉在文学作品中最早以神话传说或历史故事的形式出现，至文学鼎盛的唐代，以木芙蓉为歌颂对象的诗词开始涌现.关于木芙蓉的诗词中，既有赞美木芙蓉优美花姿的，如王安石《木芙蓉》“正似美人初醉著，强抬青镜欲妆慵”，白居易的“晚函秋雾谁相似，如玉佳人带酒容”；宋祁的“向晚谁争艶，酡颜浅作红”等.木芙蓉画作里较为显眼的有宋徽宗的《芙蓉锦鸡图》、宋代李迪的《红白芙蓉图》，其完美诠释了作者独特的艺术天赋和精湛的绘画技巧，其中《红白芙蓉图》被认为是南宋院体花鸟画的最高水平之作[4].与木芙蓉有着解不开历史渊源的两个地方，一个是湖南，一个是成都.湖南湘江一带种植木芙蓉较多，唐代诗人谭用之写道：秋风万里芙蓉国，因此，湖南省便有“芙蓉国”之称，后有毛主席《七律·答友人》里的“芙蓉国里尽朝晖”[5].对于成都来说，木芙蓉不只是一朵花那么简单.不仅有战国时神龟巧画“芙蓉图案”，还有五代十国孟昶为“花蕊夫人”在城墙上遍种木芙蓉花，成都因此而得名为“蓉城”的历史故事.也正因为如此，1983年5月26日，成都市第九届人大常委会第八次会议通过了命名芙蓉花为成都市市花的决定，并确定每年农历九月九日(重阳节)为市树市花日.从1985年起成都市几乎每年都举办芙蓉市花展(节)[6].

2 繁殖与品种选育及其应用

2.1 繁殖

木芙蓉原产中国，在东南亚被广泛种植.木芙蓉在我国有近三千年的栽培历史，因此繁殖培育对其开发利用具有重要的意义.木芙蓉繁殖培育方法主要为：扦插、分株、压条和播种，但以扦插为主[7].扦插季节一般在春季2～3月份，扦插长度为10～15 cm的一、二年生健壮枝条作插穗[8].李剑等[9]研究表明木芙蓉扦插繁殖的最佳组合是：采用半木质化枝条作插穗，经1 000 mg/kg浓度 IBA 处理，在山砂基质上扦插.往基质中补充低浓度的N营养液和适当的P、K、Ca可促进生根[10].分株一般在2～3月份，先把丛生母株的枝条保留10～20 cm长短截，然后将根系挖出来，视根系的大小劈开分成3～5丛，再涂3～4 g/L高锰酸钾溶液处理，稍晾干后栽植，栽植成活后当年秋季即可开花.压条于木芙蓉的生长期进行，选择一年生健壮枝条或当年生已木质化的嫩枝，压弯埋入地里或盆土中，1个月后生根，即可与母株分离栽植.播种繁殖可于秋后收取充分成熟的木芙蓉种子，春季用适当的沙子摩擦、丙酮浸种可促进萌发[11-17].一年陈种子在发芽率上明显高于新种子，种皮障碍是木芙蓉种子萌发的主要限制因素之一[11].此外在夏季嫁接木芙蓉花成活率高，剪砧宜在嫁接后10 d左右进行[10].

2.2 品种培育及分类系统建立

在木芙蓉品种培育方面，由成都市植物园进行杂交选育优良新品种有较多相关报道[16-17].Kuwada开展了木芙蓉与芙蓉葵相关杂交工作，将木芙蓉与芙蓉葵杂交后代用秋水仙素处理后，筛选出新品种‘Momiji-Fuyo’[13-14].

目前国内外对木芙蓉进行系统分类的研究还未见详细的报道，木槿属其他种植物已有相关研究，肖芬应用形态分类、数量分类、孢粉学分析以及ISSR分子标记技术对收集27个木槿品种进行了分类研究[18]；李玉萍等通过花色、瓣型、花径、叶色、叶片锯齿及小枝颜色等形态参数对朱槿不同品种进行了分类研究[19].木芙蓉方面，仅有张璐等采用扫描电镜观察了19个木芙蓉品种的花粉显微结构[20]，为木芙蓉品种间亲缘关系研究和品种分类提供了孢粉学依据.

2.3 推广应用

从宋代赵抃《成都古今集记》中的“五代时，孟蜀后主成都城上遍种芙蓉，每至秋，四十里如锦绣，高下相照”，到宋王安石的《木芙蓉》“水边无数木芙蓉，露染胭脂色未浓”，再到《长物志》中的“芙蓉宜植池岸，临水为佳”等，都可见木芙蓉作为深秋时节绝佳的观花植物很早就被应用于园林绿化中了.随着木芙蓉的发展，对其具体研究和开发利用也不断加深[21].

唐玉贵等[22]研究表明从成都市植物园引种的10个木芙蓉品种可作为南宁的绿化观赏树种种植.对8个木芙蓉品种进行引种耐低温梯度实验表明，从成都市植物园引进的牡丹红、大红和杭州牡丹粉抗寒性较强，可以在济南安全越冬.张凡等从12个木芙蓉品种抗寒试验中选出了‘牡丹红’‘牡丹粉’‘大红’‘百日华彩’‘醉芙蓉’适合济南地区栽植针对木芙蓉的修剪可分为生长期修剪和花期后修剪，对象包括丛植木芙蓉、小乔木型木芙蓉及盆栽木芙蓉[23-24].对木芙蓉矮化研究表明：施用植物生长抑制剂多效唑和人工控制(如人工修剪)木芙蓉的生长，可促使木芙蓉矮化[15].杨苑钊等[17]对木芙蓉6个品种进行了花期观察，结果表明木芙蓉除单瓣红外，其余的5个早花品种均有2次开花现象，其中持续开花时间最长的为‘百日华彩’，盛花期花量最多的品种为‘锦绣紫’.

木芙蓉各具姿态，不仅外形姣好，且对空气具有较强的净化能力.木芙蓉不仅能吸收粉尘净化空气，而且能够隔离噪声，防治声音污染[25-27].其根系对铅离子有较强的富集能力，可作为修复轻度、中度铅污染的树种之一[28].木芙蓉在园林应用中可与水体、建筑、山石及其他园林植物相结合造景[29].此外还有很多关于木芙蓉文化特质与园林应用等的相关研究[30-33].

3 植化化学研究

木芙蓉是一种传统中药，其花、叶和根可入药，其化学成分主要包括有黄酮、有机酸、挥发性成分、豆甾、蒽醌、香豆素、三萜、芦丁、木脂素和无机元素等，其中黄酮为主要的化学成分，以花、叶提取最多[34-37].其中以总黄酮含量和叶片产量来考虑，8月份可以作为木芙蓉叶片最佳采收期[36].

木芙蓉因为花瓣中化学成分的变化而具有明显的花色变化，是最为壮观的，早晨开花时为白色，中午为粉色，晚上为红色[38].开花上午刚刚开放时花瓣中不存在黄酮醇苷和花青素，但中午和晚上发现花瓣中具有3,5-二葡萄糖苷和3-芸香苷-5-葡萄糖苷，花青素在晚上的总含量是中午的3倍，但黄酮醇含量中午和晚上与早上的花相同，因此认为花青素是独立合成的[38-39].早上白花和晚上红花中的主要色素取决于槲皮素3-皂甙和花青素3-桑椹苷[40].相关研究表明，花的颜色由白色变为红色是由于花青素-3-琥珀糖苷的积累所致.在色素积累的初期和快速阶段，完整花瓣的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性迅速增加到初始水平的7倍，然后随着花的衰老而降低.在离体花瓣中发现PAL抑制剂(L-α-氨基氧基-β-苯丙酸)抑制色素的形成，除花青素3-木糖基葡萄糖苷和花青素3-葡萄糖苷外，木芙蓉红色的花还含有槲皮素3-桑椹苷、异槲皮素、金丝桃苷、愈创木苷和山奈酚苷[41].

除此之外木芙蓉树枝粉(HM)在使用La和Fe改性后成为吸附畜牧废水中的磷潜在材料[42]，木芙蓉纤维的吸湿性能较强[43].

4 其他方面

(1)木芙蓉的病虫害研究表明：木芙蓉偶有虫害，高发于高温季节，干旱不通风会加剧虫害，因此及时喷洒药物防治的同时，还应进行适当灌溉、修剪.木芙蓉常发生的虫害有蚜虫、红蜘蛛、盾蚧等，其中蚜虫可用乐果或氧化乐果；红蜘蛛可用三氯杀螨砜；盾蚧可用敌敌畏乳油[43]，除此之外病菌感染也需小心[44].

(2)木芙蓉的生理研究：木芙蓉对酸雨具有较强的耐受性，适应PH值2.0～3.0[45]；当土壤含盐量超过6 g/kg后木芙蓉光合作用受到严重抑制[46].对木芙蓉花色研究分析得出，木芙蓉花的变色可能是由于花瓣中的原花青素转化为花色素引起的，且这种呈色不具光依赖性[47].

(3)木芙蓉食用方面：木芙蓉花富含人体所需的氨基酸、还原糖、蛋白质、矿物质及微量元素等营养成分，加之色泽美、味道鲜、口感好，因此，以木芙蓉花为原料制成的各种美味佳肴受到广大食客的青睐.潘胜利报道了芙蓉花粥、雪霞羹、秋江芙蓉、芙蓉花卷、芙蓉花鸡卷等木芙蓉相关佳肴[48].

5 研究展望

截止2020年12月，国内外总共才收集到约243篇研究文献(以篇名关键词为木芙蓉的收集文献)，总的说来目前对木芙蓉的研究主要集中在植物化学和药理方面(130篇)，今后还需要进一步研究以下几个方面：(1)利用芙蓉深厚的文化背景，进行芙蓉相关衍生产品开发，深化芙蓉文化内涵，扩大芙蓉影响力，打造芙蓉旅游文化产业.(2)木芙蓉品种培育及分类系统建立.尽管目前已有芙蓉品种培育相关的报道，但远远不能满足园林应用需求.今后在木芙蓉品种培育方面，可以利用传统育种和现代育种相结合的方式，培育出园林观赏性更高、适应性更强、更丰富多彩的木芙蓉新优品种，比如矮化品种，大花品种等.(3)木芙蓉分子领域研究.木芙蓉不同品种植株中存在花色(白、粉、红)、单/重瓣、花期、叶型等方面显著差异；但没有系统的分类体系，这对木芙蓉优良品种的选育、品种资源保护以及新品种的认证和推广都极为不利.亟需通过形态分类及分子分类手段相结合的方式建立木芙蓉的分类系统.