红芽大戟的保育研究△

刘寒，缪剑华，李林轩，全昌乾，郭晓云，韦坤华

广西壮族自治区药用植物园 广西药用资源保护与遗传改良重点实验室/广西壮族自治区中药资源智慧创制工程研究中心，广西 南宁 530023

药用植物保育学是一门以保护生物学为基础，研究药用植物物种保存和环境胁迫条件下药效物质变化的机制，探索生物多样性保护与药效形成的原理和方法，制定保育策略，实现资源可持续利用的学科[1]。据统计，中国每年的中药材消费量超过40 万t，其中大部分源于野生资源[2]，这导致当前中药材产业发展受到2 个因素制约，一是由于过度开发中药材野生资源至逐渐枯竭造成的可持续发展问题[3]；二是为解决中药材供不应求开展的大规模不规范种植造成的中药质量下降问题。中药材质量评价包括活性化合物、协同成分、无效成分、有毒成分、农药残留、灰分和含水量等指标的测定。这些指标受种质资源、掺假、生态环境、耕种方式、收获时间、炮制加工方法、储存条件和其他诸多因素影响，导致中药材质量难以把控[4]。本文针对红芽大戟野生资源稀缺的现状，针对以上2 个方面制定红芽大戟保育策略方针。

红芽大戟Knoxia corymbosaWilld.为茜草科红芽大戟属多年生直立草本植物[5]，药用部位为地下块根，是我国一级保护野生中药材，全国封禁产区[6]。红芽大戟始载于宋代《小儿药证直诀》，主治胸腹积水、痰饮喘满、水肿腹胀、二便不利、痈肿疮毒等，具有泻水、解毒、散结、抗菌的功效[7]。现代药理学研究发现，其对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌有较强的抑制作用[8‑9]。红芽大戟主要分布于印度、中南半岛各国、马来半岛各国和澳大利亚，我国主产区位于台湾、广东、香港、海南、广西等地的低海拔旷野草丛中[10‑11]。自然状态下，红芽大戟种子胚发育不完全、萌发率极低，野生状态自我更新困难；此外，滥采乱挖致其种群濒危。因此，了解红芽大戟资源现状、掌握其生长发育规律并加强保育研究，对促进其产业可持续发展有着重要作用。

1 资源现状

由于连年采挖和大片荒坡被开垦，红芽大戟野生生境遭到严重破坏[11]。其在自然界中主要繁殖方式为种子繁殖，由于种胚大多发育不良导致其繁殖困难，自然散落的种子发芽率不到1%，常规方法贮藏1 年以上的种子将丧失活力。红芽大戟由20 世纪60—70 年代年产量3.5 万kg 下降至年产量不足5000 kg。近年来，其主产区广西、广东的野生资源枯竭，市场价格持续走高[12]。红芽大戟相关研究仍处于初级阶段。虽然，我国20 世纪80 年代后期已初步开展其人工栽培研究，但因种苗等问题未取得突破性进展，其资源濒危问题依旧严重。

2 迁地保育

2.1 引种驯化

红芽大戟在我国垂直分布的上限随分布区由东往西逐渐升高。作为喜光植物，其适宜在低荫蔽度下生长，但最适荫蔽度又随水分供应情况和光照条件而改变。红芽大戟为中生植物，忌积水、不耐旱，故在雨季要注意排水、在旱季要注意灌溉，其生长高峰期与年降雨量高峰期正好吻合；生长地土壤主要是由花岗岩发育的酸性砖红壤和红壤[13]。分布区气候特点为干湿季明显，全年日照时数为1700～2000 h，无霜期250 d 以上，年平均气温＞14 ℃，最冷月平均气温＞7.5 ℃，多年极端最低温平均值＞-5 ℃，降雨量1200～2000 mm，年平均相对湿度77%～83%；分布区的主要地带性植被类型为热带、亚热带常绿阔叶林，部分地区演变为草坡[14]。

红芽大戟花排成顶生密集的半球形聚伞花序，花小，长4～5 mm，直径约2 mm，紫红色、淡紫色到白色；花冠管状漏斗形，顶端4 裂，雄蕊4 枚，与花冠裂片互生，生于花冠管中部，雌蕊的柱头2裂，子房下位，2 室，每室1 胚珠；果实小，为蒴果，萼片宿存，成熟时易裂成两半，各含1 粒种子，种子具胚乳[5]。

红芽大戟于3 月中下旬播种，4 月上中旬出苗。休眠块根一般在3月中下旬至4月初萌芽出土。5—7月为植株生长期，其中6月生长较为迅速，1年生植株花期为7—9 月，果期8—10 月，2 年生及以上植株花期5—8 月，果期7—9 月。地上植株10—11 月枯萎，根部进入休眠状态。整个生长期为8～9 个月[14]。傅兵等[15]发现，不同的经纬度、土壤、坡度、坡向和海拔高度等都会影响红芽大戟的物候期。

2.2 种苗繁育

红芽大戟主要有3 种繁育方式，分别为种子繁殖、营养繁殖和组培繁殖。

2.2.1 种子繁殖 红芽大戟的种子细小，长约1.67 mm，直径约0.87 mm，千粒质量约0.43 g[16]。汤丽云等[8]发现，红芽大戟存在花柱异长状况，长花柱型花较短花柱型花结实率和出苗率更高，繁殖优势更强；以外源赤霉素（GA3）浸种可促进种子胚发育完全；以0.002 5% GA3浸种处理长花柱型花结的种子、0.005% GA3处理短花柱型花结的种子，可将红芽大戟种子萌发率分别提升70.2%和64.1%。

2.2.2 营养繁殖 陈芳清等[16]曾利用其根茎进行繁殖，虽然获得成功，但由于根茎的分蘖能力很低，根的长度小，致使繁殖成功率和药材收获率均较低[17]。汤丽云等[18]在营养繁殖研究过程中，每年在6 月初至中旬剪枝1 次，1 周后位于土中或土上原植株基部的节可萌发出腋芽，进而形成分枝继续长出叶子；7月中旬可以再剪枝1次；另外，据观察，如果注意水分供给，红芽大戟在秋季可由地下贮藏根重新萌出新苗，至9 月中旬可以剪枝扦插，因此扦插繁殖可以比种子繁殖速度提高4～5 倍。有研究显示，在春季分根繁殖中，每块贮藏根均可以长成1个植株，因此经过分根后，繁殖速度比种子繁殖速度提高了2～3 倍[14]。研究显示，扦插繁殖中使用吲哚丁酸处理的最适质量分数为0.002 5%，最适处理时间为0.5 h。使用吲哚丁酸处理插枝比吲哚乙酸处理生根效果更好；茎上部作材料比中段茎的生根效果更好；贮藏根分根繁殖中使用吲哚丁酸处理的最适质量分数为0.005%，最适处理时间为0.5 h，经适当浓度、适当时间的吲哚丁酸处理，扦插繁殖是加快红芽大戟药材生产的可行途径[12]。

2.2.3 组培繁殖 陈芳清等[19]发现，在茎、叶、芽3 种外植体中，芽的出愈率最高，愈伤组织褐化率低，生长最好，且易被诱导出不定芽，是较理想的快速繁殖材料；而茎和叶的愈伤组织褐化率高，难以诱导出不定芽；较适宜的诱导愈伤组织的激素组合是2.0 mg·L-1的6‑苄氨基腺嘌呤（6‑BA）和0.4 mg·L-1的萘乙酸（NAA），诱导不定芽的适宜激素组合为5.0 mg·L-16‑BA+0.05 mg·L-1的NAA，根的诱导则在1/2 MS+0.2 mg·L-1NAA+1.5%蔗糖+0.8%琼脂培养基上进行[16]。在丛生芽快繁培养基正交优化实验中发现，MS+1.5 mg·L-16‑BA+0.2 mg·L-1吲哚乙酸+0.2 mg·L-1NAA+0.3 g·L-1活性炭适宜促进丛生芽继代增殖；1/2 MS+0.75 mg·L-1吲哚丁酸+0.2 mg·L-1多效唑（PP333）适于诱导生根获得再生植株；培育的生根苗移栽于泥炭‑珍珠岩（1∶1）的混合基质上成活率可高达92%。

2.3 种质资源保存

红芽大戟老熟种子发芽率达40%以上，种子干燥贮藏1～6 月对其发芽率和出苗率影响不大，贮藏1年以后有所降低。采用常规方法贮藏1年以上的种子基本丧失生命力[16]。

3 回归保育

3.1 回归保育的适宜区域

适合红芽大戟回归引种区域为热带、亚热带的常绿阔叶林，还应满足远离城市、公路，人迹罕至，生长环境不易被破坏；区域内有或曾有野生红芽大戟分布，生态环境与红芽大戟的适生环境相似；生态环境良好，附近没有污染源；植被覆盖良好，以适合红芽大戟生长的森林类型为佳，物种较完善，具有一定数量的红芽大戟伴生植物等条件。

3.2 回归保育实践

3.2.1 选地与整地 红芽大戟为喜光植物，适宜于低荫蔽度下生长；忌积水又不耐旱，适宜方便排灌水的保育基地；土壤尽量为酸性的红壤和砖红砂质壤，有机质较高，干湿分明，尽量模拟其在自然条件下的生长环境，合理及时补充磷钾肥。

3.2.2 种子育苗 于9—10 月收取成熟饱满的种子阴干，贮藏至翌年春季播种，播时先用45 ℃温水浸种5～6 h，捞出晾干水分后，均匀撒播，覆土0.2～0.3 cm，盖草，浇水保湿，约20 d 发芽出土，此时揭去盖草。播种量为5 g·m-2。

3.2.3 扦插育苗 以露出土面具5～6对叶以上健壮的未开花植株作材料，每2～3节剪成1段，作为扦插材料。初夏及秋季均可进行。扦插适宜温度为20～25 ℃，用吲哚丁酸、吲哚乙酸处理后埋入砂盆或砂壤盆中，入土1～2节，每片叶剪去1/3，荫蔽度30%，每天洒水1次。扦插后第52天从土中取出移栽[20]。

3.2.4 组培育苗 选20～30 cm 的健壮株苗，取茎尖部位作为外植体带回实验室进行处理。外植体的消毒：将外植体置于不同烧杯中，流水冲洗4 min，茎尖切成3～4 cm 小段，放入玻璃瓶中，在超净工作台上，把预处理好的外植体分别放入带盖容器当中，先用次氯酸钠溶液浸泡消毒3～4 min，用蒸馏水洗3～4 次，倒入质量分数为0.12%的升汞溶液浸泡3～4 min，浸泡后用蒸馏水洗4～5 次，最后将外植体取出放置于无菌滤纸上，吸干水分，放入接种碟中待用。外植体的接种：切去外植体两端及周围褪色坏死的组织，切成约2～3 cm 的小段或1.0 cm×1.0 cm 的小块，按其生长极性插入诱导分化培养基中[12]。生根培养：接种的外植体，置于光照培养室中，光照强度2000～2200 lx，光照时间12 h·d-1，培养温度25～28 ℃，培养6 d后将获得的无菌外植体进行芽诱导培养，无菌外植体接种于诱导分化培养基中，当外植体诱导出新芽长至2～3 cm 时，去掉底部的愈伤组织接种于继代增殖培养基中进行增殖培养。几次增殖培养后，选取健壮的继代苗切成单节接种于生根培养基中进行生根培养，生根率可达70%[21‑22]。

3.2.5 人工管理 当种子播种后小苗高约6 cm，块根繁殖后种后苗高10～12 cm 时，选阴天起苗，以8 cm×14 cm 的行株距开行定植，浇足定根水。在苗期必须注意浇水，以保证成活，遇干旱天气要及时灌溉或浇水，15 d左右进行1次苗期除草。

追肥培土：苗高15 cm 时施第1 次肥，以后每隔40 d 施1 次，整个生长期共施3～4 次，肥料用腐熟农家肥30 t·hm-2或用腐熟花生麸或桐麸稀水肥22.5 t·hm-2。结合施肥适当培土，以防植株倒伏。冬季植株枯萎后将地上枯株剪除，清理田园，用火烧土培土[15]。

病虫防治：主要病害有根腐病，此病致使植株根部逐渐腐烂，地上部分变黄枯死，可用0.5%石灰水灌根防治。害虫有黏虫，主要危害嫩叶嫩茎，可用40%乐果1000倍液喷杀[21]。

3.2.6 冬季管理 砂藏越冬比露地越冬更有利于红芽大戟度过冬季的休眠期，可以降低腐烂率，其中以根茎砂藏越冬后的红芽大戟生长最好，这可能与愈伤组织的诱导形成有关[23]。

4 结语

药用植物保育学通过野外普查发现新的药用植物资源，利用这些资源培育新的药用植物，以药用植物中的化学成分开发新药品（保健品或其他生活用品），使药用植物资源利用具有实际意义，可对野生药用植物进行驯化、繁殖、种植与加工，生产出大量可利用的药材，满足人类的需要。人工生产的银杏[24]、白及[25‑26]已能满足临床的需求，不再受制于野生资源产量，保障了野生资源的自然更新。人类对野生药用植物的引种栽培，客观上扩大了物种的生存空间，传播了药用植物的遗传基因，扩大了药用植物的种群规模[27]。因此，对野生药用植物的合理开发利用是野生药用植物保育的目标。建立野生药用植物繁殖、种植、加工技术体系，实现药材的合理利用，有利于保护野生药用植物资源。此外，在药用植物保育过程中，监测野生药用植物资源信息与市场信息、分析药材市场未来发展趋势、根据药材具体需求制订合理规划是防止药材过剩或无药可用的根本途径[28]。