兰属植物春兰资源保护与栽培驯化研究

春兰Cymbidium goeringii （Rchb. f.） Rchb. f.系兰科Orchidaceae兰属Cymbidium地生植物，又名兰花、草兰和朵朵香。春兰为《全国中草药汇编》收载品种，其与兰属植物建兰Cym‐bidium ensifolium （L.） Swartz、多花兰Cymbidi‐um floribundum Lindl.都作为兰草使用，四季可采，鲜用或晒干。以根或全草入药，性味辛，平[1]。具养阴润肺、化痰止咳等功效，主治神经衰弱、阴虚、肺结核咯血及韧带扭伤等症[2]。春兰在中国栽培历史悠久，其寓意丰富、花色淡雅，姿态优美，素来被誉为“空谷佳人”“国香”等，春兰名品如宋梅、集圆、方字和环球荷鼎等，具有极高的欣赏价值和文化价值。此外，因其花香气清烈、醇正，民间常采集花朵用来熏茶、入菜等。春兰等兰科植物具有十分独特的生态学特性，对生境条件要求极高而又十分脆弱，一旦生境环境遭到破坏，其消退演替十分迅速。同时，野生资源持续遭受人为采挖和非法交易，资源破坏较为严重，某些地区分布的野生居群、珍贵的变异类型面临灭绝风险，使得种群数量大受影响。传统依靠分株繁殖存在繁殖系数低和周期长的问题，利用生物组培技术进行快速繁育，可解决当前兰花繁殖效率等问题。目前，对春兰资源种类与保护现状、适生栽培和驯化繁育方面的研究进展尚未见报道。鉴于此，笔者查阅相关春兰的文献并进行归纳总结，为后续深层次研究和繁育创新提供理论参考。

1资源种类与保护

《中国植物志》[3]记载春兰C. goeringii（Rchb. f.） Rchb. f.的变种包括春剑C. goeringii var. longibracteatum （Y. S. Wu et S. C. Chen） Y. S. Wu et S. C. Chen、线叶春兰C. goeringii var. serratum （Schltr.） Y. S. Wu et S. C. Chen和菅草兰C. goeringii var. tortisepalum （Fukuyama） Y.S. Wu et S.C.Chen。春兰多生于多石山坡、林缘及林中透光处，海拔300～2 200 m[3]。中国数字植物图像库（https：//www.cvh.ac.cn/）收载中国境内的春兰标本共348份，在中国多地皆有分布。其野生资源曾面临滥采乱挖的境况，如20世纪80年代末～90年代初，浙江、云南、四川等多地大量低价收购野生春兰，由于交通闭塞、信息不畅，农民们很少意识到春兰价值，兰花价格较低，导致大量兰花资源往外运送，使得春兰野生资源种群数量受到威胁。目前，已列入《世界自然保护联盟红色名录》（IUCN）中，保护级别为易危（VU）。2021年9月7日，国家林业和草原局、农业农村部正式发布新版《国家重点保护野生植物名录》，春兰列为二级重点保护野生植物，受到法律保护。

2适生栽培研究

春兰喜温暖湿润的气候环境，在空气湿度达70%～90%环境生长良好。15～25℃为其适宜温度，温度过高不利于开花，冬季最适宜温度为3～8℃，短期内可忍耐0℃左右低温[4]。喜阴，其荫蔽度要求70%～80%[4]。春兰根系是典型的肉质根，贮水能力强，耐干旱能力强，栽培基质过湿易烂根。其适宜的基质组合为木炭：树皮（1：1）、仙土：泥炭（1：1）、泥炭：有机肥：腐殖土（1：1：1）、塘基兰石：仙土：树皮（1：1：1）[5]。土层深厚、腐殖质丰富、疏松透水、保水性良好的微酸性土壤适宜其生长[6-7]。春兰蒴果生长120～180 d时种子最容易萌发，蒴果生长时间越延长种子萌发越困难。菌根真菌对春兰种子萌发与幼苗生长分化具有明显的促进作用。不同地理分布的野生春兰菌根优势种群均存在共性和差异性，可知菌根真菌与春兰植物之间具有专属性，且受不同地域生境的影响，具有多样性[8]。春兰不利用昆虫传粉，如花粉，花蜜等，也没有模仿某些开花植物的形态特征，可能是通过较强的香味来吸引昆虫授粉。野生春兰较常见于疏松、有机质含量丰富的土壤，春夏遮荫良好而冬季透光的环境。其常生于落叶与常绿混交林下，伴生群落一般在每年11～12月呈现出绿黄搭配的群落色彩，呈现黄色者通常为壳斗科落叶树，多数为白栎和板栗，绿色者多数样地为马尾松[9]。其种群密度主要与群落中壳斗科植物落叶树密度成正比，而与群落中灌木层和草本层盖度成反比[10]。

3驯化栽培研究

3.1快速繁育研究

春兰种子细小、无胚乳，自然萌发率很低，除了与胚不完全发育有关，还与种皮较致密不透或种皮中含有某些抑制物有关。目前，主要以分株方式繁殖，繁殖速度慢且效率低，难以满足产业化发展需要。春兰幼苗期长，从种子萌发、出苗到开花通常需要4～5年。组织培养技术可以克服传统分株繁殖兰花的弊端，可获得优良品种和去病毒植株，加快兰属植物快速繁殖。根状茎增殖、丛生芽分化、生根及壮苗等过程均关系到兰花能否成功繁育。常用的外植体有种胚、茎尖、嫩芽、侧芽、花序和类原球茎等。马辉等[11]杂交种组培小苗的根诱导试验中，当活性炭浓度为1 g/L、NAA浓度为0.5 mg/L时，组培苗平均新根数和平均新根长数最大。春兰培养基中生长调节剂BA/IBA比值对春兰根状茎的分化具有较大影响，两者比值愈大，愈利于分化；NAA/BA比值对接种芽生根具有较大作用，两者比值愈大，愈利于生根[12]。龙蔷宇等[13]研究发现适合其根状茎增殖的培养基为MS+NAA2.0 mg/L+6-BA 1.0mg/L+椰汁100 mL/ L+sug20 mg/L+琼脂4g/L；适合其根状茎增殖分化的培养基为：MS+NAA 0.5 mg/L+6-BA 1.0mg/L+椰汁100 mL/L+sug20 mg/L+琼脂4 g/L或1/2MS+NAA 0.5 mg/L+6-BA 0.5mg/ L+椰汁100 mL/L+sug20 mg/L+琼脂4 g/L，叶芽在1/2MS+NAA 2.0 mg/L+6-BA1.0 mg/L中生根效果最好。与自然生长的春兰一样，组织培养的春兰时会受各种环境因素的影响，如pH、温度和湿度等。所用的培养基呈弱酸性，pH值在5.0～6.0，不同种类之间有所差异，原球茎增殖较为适宜的pH值为5.6[11]。最适培养湿度一般在70%～80%。培养温度25±3℃为好，温度过高容易生产杂菌，阻碍培养物生长。

3.2花期调控研究

除了利用组培技术快速培育新品种、加快种质创新外，很多学者还开展春兰试管开花诱导试验研究，以春兰杂交F1根状茎和试管苗为材料，通过组织培养和激素测定，开展其再生体系、试管开花及内源激素各因素间的相关性研究，研究结果可以缩短其生长周期，摆脱季节与生长周期对春兰杂交后代开花的限制。春兰ב寒香梅杂交种诱导开花，在培养基添加0.2 mg/L TDZ和2 mg/L 6-BA的花芽诱导率最高；无机盐浓度3P/3K和3P/5K的培养基花芽诱导率较高；花芽诱导最佳培养基为MS（3P，3K）+TDZ 0.2 mg/L+椰汁100 mL/L+琼脂4 g/L+蔗糖20 g/L，花芽诱导率可达34%左右[14]。影响春兰诱导花芽的主要因素为光质，其次为光强和光周期[15]。生理生化指标检测显示，可溶性蛋白、可溶性总糖含量及SOD活性与花芽诱导率呈正相关；稳定的内源激素IAA和ABA含量对花芽诱导有一定的积极作用，含量过高对花芽诱导有抑制作用[14]。

4存在问题及发展展望

春兰兼具观赏价值、药用价值、文化价值和科研价值，但对其化学成分、药理活性研究较少，后期应加强相关研究。在物种资源保护研究方面，所有野生兰科植物均在《濒危野生动植物种国际贸易公约》（CITES）的保护之列。现有千余种兰花位于国家级自然保护区内。其具体保护措施需要根据不同地区的文化渗透、不同生境的合理模仿开展，如继续摸清兰科资源家底和分布情况并持续更新、大力开展科普宣教工作、加强人工育种和人工栽培等。新型保护方法包括恢复友好型栽培模式（restoration-friendly cultivation model）、保护引入（conserva‐tion introduction）等[16]。随着春兰市场需求逐年递增，野生资源产藏量越来越少，且质量不稳定，无法满足市场需求，人工栽培将成为未来发展的必然趋势，对其栽培繁殖的关键技术进行研究势在必行。现有的组培技术已经可以培育出形态正常的春兰幼苗，但存在生根能力较弱、生长中较难自主获取充足的养分、培育开花及继代繁殖较为困难的问题。试管诱导开花等快速繁殖技术可以缩短其生长周期，摆脱季节与生长周期对春兰杂交后代开花的限制。当前，兰花产业发展的首要任务就是积极开展野生资源收集、引种驯化工作，研究与应用兰科植物人工栽培技术，建立春兰繁育基地，选择市场前景好且具有长期发展潜力的品种进行选育，特别是选择经济价值高的珍稀种类进行人工栽培技术研究，使其适应人工栽培环境，同时完善科学合理的观赏价值评价体系，筛选出高观赏价值的品种，以满足市场对春兰的需求，缓解对野生资源的压力。另外，不同地区如黔产野生春兰由于其自然杂交和生境的差异，有自然变异的类型，其形态和花的色泽多有变化[17]，开展其花色形成机制、花色形成的关键途经、转录组学及代谢通路研究等对指导遗传改良、加快优良种质资源创新有重要意义。在资源开发利用方面，可以通过民族植物学手段研究民间药用、食用春兰植物的习惯、文化、历史等，并以其为线索，通过植物化学等方法分析药用和食用资源，开展营养成分、药理作用或保健养生等方面的研究，进一步明确其药食价值，对开发利用现代药食新品种和维系春兰这一珍稀类群的可持续利用有着重要意义。

参考文献

[1]全国中草药汇编（卷二）（第三版）[M].北京：人民卫生出版社，2014：391-393.

[2]任宏宽，林鸿淼.兰花根外敷治疗韧带扭伤308例[J].新中医，1975（3）：49.

[3]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京：科学出版社，1993.

[4]蹇小勇，梁小明.春兰栽培存在的主要问题及养护管理技术[J].农业科技与信息，2019（21）：49-51.

[5]刘祥.杂交春兰无菌繁殖技术研究[D].福建农林大学，2014.

[6]吕萍，陈跃，王筠竹，等.春兰规范栽培技术简介[J].南方农业，2020，14（4）：36-41.

[7]蹇小勇，梁小明.春兰北方栽培技术[J].农业科技与信息，2018（22）：26-27，30.

[8]许璐，刘蕾.不同地理分布的春兰菌根真菌多样性分析[J].南方农机，2020，51（22）：70-71.

[9]罗涛.重庆地区野生春兰（Cymbidium goeringii）的种群分布、群落特征及形态结构分化研究[D].西南大学，2007.

[10]罗涛，何平.重庆地区野生春兰伴生群落数量分类与排序[J].西南大学学报（自然科学版），2012，34（12）：72-80.

[11]马辉，张甜，梁丽君，等.春兰杂交种子无菌萌发及植株再生培养技术[J].江苏农业科学，2017，45（21）：49-52.

[12]牛田，张林，王厚新，等.春兰‘金荷鼎ב赤蕙杂交根状茎芽分化及生根的研究[J].中国农学通报，2014，30（13）：252-255.

[13]龙蔷宇，曾艳华，卜朝阳.不同培养基对杂交国兰根状茎分化的影响[J].南方园艺，2021，32（2）：15-19.

[14]曾艳华，龙蔷宇，何荆洲，等.春兰ב寒香梅试管开花诱导及其生理基础[J].亚热带植物科学，2021，50（4）：245-250.

[15]凌晓祺.国兰花期调控与组培快繁技术优化的研究[D].浙江大学，2016.

[16]张晴，王翰臣，程卓，等.中国野生兰科植物资源与保护利用现状[J].中国生物工程杂志，2022，42（11）：59-72.

[17]陈谦海.贵州植物志[M].贵州：贵州科技出版社，2004：454-455.

基金项目：贵州省科技厅支撑计划（黔科合支撑[2022]一般107）；贵州省中央引导地方科技发展基金项目（黔科中引地[2022]4016号）

【贵州中医药大学/贵州省中药民族药材种质资源保存及评价工程研究中心饶爱，王悦云（通讯作者），丁宁，吴东波，周永鑫】