茉莉研究现状及展望.doc

茉莉研究现状及展望孟祥静 谭国华摘要： 本文综述了近十几年来茉莉的主要研究情况，系统地介绍了关于茉莉的化学成分，生物学，栽培技术，药理作用，组织培养等方面的研究现状,并提出茉莉快繁体系,育种和开发利用方面的研究设想。关键词：茉莉;研究;现状;展望茉莉花(Jasminum sambac) ，是木犀科茉莉(Jasminum sambac Aiton)属植物,常绿灌木。枝条细长，略呈藤本状，高可达1米。叶对生、光亮，叶色浓绿，卵形或椭圆形，叶脉明显。聚伞花序，顶生或腋生，有花39朵，花冠白色，极芳香，能够提取茉莉油1。花期610月，开花后通常不结实。性喜温暖湿润，在通风良好、半阴环境生长最好，通常在20左右开始萌芽，25以上孕蕾，2833左右形成花蕾，其生长适温为2235。喜阳光充足的环境，光照充足，枝干粗壮，花蕾形成多，着色好，香气浓。土壤以含有大量腐殖质的微酸性砂质壤土为最适合，畏寒、畏旱，不耐湿涝和碱土。冬季气温低于3时，枝叶易遭受冻害，如持续时间长，就会死亡2。茉莉花在我国主要分布在广西、福建、苏州，广西横县是我国茉莉花的主产地区。茉莉花因其花朵洁白馨香，且花期较长，适合盆栽观赏或作插花之用，极具观赏价值。茉莉花主要用于窨制花茶，还可以作为药用和提取香料3。茉莉花性辛热、无毒，有理气、开郁、和中、辟秽功效，主治便痢腹痛、结膜炎、疮毒等症，且具麻醉、止痛之功效4，茉莉花根有治失眠、镇痛和麻醉作用5-6。茉莉长久以来深受人们的喜爱，于07年被评定为江苏省省花。鉴于茉莉的经济价值与综合利用价值，关于茉莉的研究一直维持着发展的势头。茉莉的研究方向与现状：近年来关于茉莉的研究主要包括以下方面：1.化学成分及其相关提取工艺研究：对于茉莉的化学成分研究，主要集中在对花器官的研究上，其中包括对于花器官中化合物的分离和鉴定以及对有效活性成分的提取，例如多糖和黄酮类化合物。刘海洋，倪伟7等从药用植物茉莉花花蕾中分离到苄基-O-D-葡萄吡喃糖甙，苄基-O-D-木吡喃糖基(16)-D-葡萄吡喃糖甙等9个化合物。闰大勇等8-9采用气相色谱-质谱联用仪分析了茉莉根挥发油的化学成分，从茉莉根中提得0014% 的挥发油, 鉴定了18 种化合物,并发现所报道的18种成分均为首次从中药茉莉根中分离鉴定, 茉莉根的挥发油成分与茉莉花挥发油成分、茉莉花净油成分及茉莉花头香化学成分均不相同,同时也研究了茉莉根中脂肪酸成分，发现了9种脂肪酸成分，这为进一步研究茉莉根的化学成分提供有利的依据。黄酮类化合物泛指两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳原子相互连结而成的一系列化合物。黄酮是一种很强的抗氧剂，可有效清除体内的氧自由基，改善血液循环，降低胆固醇。因此，测定茉莉各器官中黄酮物质的含量以及提取黄酮类物质是一个具有重要价值的研究方面，张怡10在最佳茉莉花总黄酮提取工艺的基础上采用酶解技术提高了茉莉花总黄酮的提取率。黄锁义，罗建华11-12等人采用超声波乙醇浸提法从茉莉花茎，叶中提取黄酮类物质,发现样品中总黄酮纯度和产率均较高，其提取物总黄酮对羟自由基具有很好的清除作用。这对于茉莉茎叶提取黄酮的研究充分利用了茉莉的叶与茎资源，避免了对资源的浪费，并且找到了相对比较有效的提取途径，为进一步研究和开发茉莉茎叶奠定了一定的基础。2.生物学研究：总的来说，关于茉莉的生物学的研究比较零散，研究并不是很深入，而且各个方面的研究尚未发展成系统。2.1 分子遗传学方向：在植物的分子学研究中，获取高质量的DNA可以为茉莉的分子生物学研究提供可靠的基础。邱长玉13以茉莉花的嫩叶和花蕾作为实验材料,采用改良后的CTAB提取法提取DNA,经紫外分析仪和琼脂糖电泳检测所提取的DNA浓度和纯度,发现提取的DNA质量好、浓度高,且用花蕾提取的效果比嫩叶更好。邱长玉，高国庆，陈伯伦14等以茉莉花为材料,研究了PCR反应体系的主要成分及退火温度对茉莉花ISSR扩增结果的影响并发现了能得到清晰、多态性高的ISSR带谱的试验条件与处理，建立了适合茉莉花的ISSR反应体系,为进一步进行茉莉花种质鉴定,遗传多样性检测,亲缘关系分析等研究奠定了重要的技术基础。2.2 解剖学方向：赖明志15采用石蜡切片法, 较系统地观察了茉莉的花器官结构与发育. 探明在花芽分化各阶段所出现的败育和不育现象是茉莉罕见结实的早期表征，原因是花丝或者花药发育不良，或者花芽分化的前期与中期出现不利柱头受精的现象，卵器、中央细胞和反足细胞败育及卵细胞发育不良以及害虫的危害等， 绒毡层细胞和卵器异常为其先兆.郭素枝等16对相同生境栽培的单、双瓣茉莉根茎叶等器官解剖结构特征研究发现,与单瓣茉莉相比,双瓣茉莉的根、茎各薄壁组织淀粉粒积累量较多,茎次生木质部导管内无侵填体,茎皮层细胞多达24 层,气孔器较小、密度较大且位置更下陷,气孔器面积/叶表面积值较小,叶片角质层较厚且叶肉细胞较小,栅栏组织厚度/叶肉组织厚度值较大,栅栏组织细胞排列更紧密,这些特征可能是双瓣茉莉更适应低温和干旱生境的原因之一。以上形态解剖方面内容为茉莉的生理特性研究提供了重要参考依据。23 生理学方向：茉莉喜温暖湿润和阳光充足环境，不耐霜冻。低温不利于茉莉的生长发育，限制茉莉的栽培范围。茉莉的生理学研究主要集中在其抗寒性，其目的在于寻找提高茉莉抗寒性的措施，选育耐寒品种。文斌17以单、双瓣茉莉为材料,研究了冷锻炼对低温胁迫下两品种相对电导率和丙二醛(MDA)含量的影响，研究发现冷锻炼可有效缓解两茉莉品种因低温胁迫导致的相对电导率和MDA含量的下降,单瓣茉莉与双瓣茉莉的生理效应期分别为2d和4d。本研究中，未经冷锻炼的茉莉幼苗在低温胁迫期间相对电导率和MDA含量增加较快,表明膜系统受害严重，而经冷锻炼的幼苗在低温胁迫下的相对电导率和MDA含量均较对照增长缓慢,这说明冷锻炼可提高茉莉植株在低温胁迫下膜系统的稳定性,在一定程度上缓解低温胁迫带来的伤害。但冷锻炼的这种生理效应期随低温处理时间的延长而在两茉莉品种中表现不同,单瓣茉莉仅为2d,双瓣茉莉时间稍长,可达4d,这说明冷锻炼更有利于提高双瓣茉莉的耐寒性。3. 释香研究及相关生物化学研究：茉莉花主要用于窨制花茶，许多研究结果和生产实践表明,茉莉花茶香气品质主要取决于茉莉花香气，因此,弄清茉莉花香气形成机理及其影响因素,对提高茉莉花香气利用率、指导茉莉花茶生产均具有重要的意义。目前对于茉莉花香气的研究主要集中在对于香精油的制备，茉莉花香气的成分及其鉴定，茉莉花香精油的香油组分，茉莉花开放期间花香含量的变化这几个方面18。香料工业中，目前已形成较完善的茉莉香精油制备技术及分析方法，分离鉴定的组分约100多种，其中有多种成分己被人工合成并应用于工业。茉莉香气及其相关研究涉及到化学，植物解剖学和生物化学等多个方面。为探讨茉莉花香气形成、释放的机理, 张丽霞19等采用透射电子显微镜, 对不同释香阶段茉莉花瓣的细胞超微结构进行了观察，并通过所发现的茉莉花瓣细胞中存在的Gl和Gh颗粒的变化大体推测出香气形成体制。 高丽萍等20分析了茉莉花蕾发育及开放期间内源激素的变化趋势，本研究发现Z/ABA 值可能是影响其开放释香的内在关键因素。董尚胜,童启庆等21从酶学角度探讨了茉莉花重要香气成份芳樟醇的生成机理，初步判断-D-葡萄糖苷酶参与了芳樟醇的生成。酯类是茉莉花中含量最多的特征香气组分之一。酯类香气的来源可能有以下几种途径22 : (1) 氨基酸转化(2) 脂肪酸氧化(3) 单糖转化.高丽萍，夏涛23分析了茉莉花释香的这些可能途径并提出乙烯有可能成为调控茉莉花释放香气的关键因素。茉莉花是我国窨制花茶的主要香花，但目前花茶生产过程中鲜花利用率低，黄新安21研究了茉莉花香气成分及其变化规律和香气形成机理,确定了对茉莉花茶品质起主要作用的香气成分有乙酸苄酯、芳樟醇、邻氨基苯甲酸甲酯等，含量较高的这些成分的含量随花茶品质的提高而增多，同时也研究了不同的提取方法对香气提取的差异，这将对花茶的加工效率和品质的提高有理论指导作用。 4. 药用研究：茉莉花的花、叶、根均可入药。李时珍在本草纲目中记述：“花气味辛热无毒，蒸油取液，作面脂，头泽长发，润燥香肌；亦入茗汤。根气味热有毒，接骨用此，则不知痛也。”近代医学研究也证实，茉莉叶能清热解毒，消肿止痛。主治外感发热、腹胀腹泻，有镇痛功能，其药理作用具有使平滑肌收缩，降低血压，长发、润燥、生津、香肌等。根含生物碱，有镇痛、安神、麻醉之功效。茉莉油可制作眼药水，医治结膜炎28。因此，茉莉有很高的医药开发价值。有研究者针对其药学方面的作用做了相关的许多研究。黄志华25研究了茉莉根提取物抗心律失常的效果，发现茉莉根提取物对氯仿诱发的小鼠室颤有明显的预防作用，对乌头碱诱发的大鼠心律失常有明显治疗效果，而且能明显降低大鼠死亡率。茉莉根液是一种中枢神经系统抑制剂, 具有镇静催眠的作用，宁侠26发现茉莉花根提取液可抑制苯丙胺引起的运动性兴奋, 对小鼠的中枢神经系统亦有抑制作用, 并可达到催眠的功效。施淑萍27发现茉莉根水提取液能非常显著延长常压耐缺氧条件下小鼠的存活时间;能非常显著延长断头小鼠的呼吸时间,使小鼠的耗氧率有明显的下降。总体上对于茉莉花根的研究还不是很多，但以上研究表明，茉莉花根有着很大的药用开发价值。目前研究已表明,多糖可通过对补体、淋巴细胞和巨噬细胞的作用来调节免疫功能,还有抗肿瘤、抗感染、抗消化性溃疡及对物质代谢的影响等作用。因此，研究茉莉花中多糖含量对茉莉花的开发有一定指导意义。朱石金，刘迎春28-29对茉莉花多糖进行了研究并发现由茉莉花中可得到具有免疫活性的多糖。近年来把茉莉根作为中药复方中主要组成, 开发出戒毒复方制剂, 取得了良好的效果。与当归、人参、五加皮等中药合用具有戒毒作用, 脱瘾率达到70%。李红，王振学29-30研究了茉莉根醇浸膏对毒品依赖的戒断，发现茉莉根醇浸膏具有一定的镇痛作用和催眠作用, 可对抗毒品依赖者戒毒过程中出现的戒断症状。这为该药应用于临床戒毒, 控制戒断症状, 预防复吸, 提供了一定的药理学依据。5. 组织培养研究：茉莉通常采用扦插的方法进行营养繁殖,但扦插繁殖的周期长, 繁殖效率受季节影响大，利用组织培养技术,能有效提高茉莉的增殖速度。张晓军31研究了离体条件下茉莉带腋芽茎段的器官发生和植株再生技术，离体培养以MS为基本培养基,发现TDZ诱导丛生芽的效果明显好于ZT、6-BA和KT.其中以4.0mg/L TDZ和0.04mg/L NAA的组合诱导效率最高, 诱导频率达91.3%.诱导生根培养基以附加4.0mg/L IBA为最佳, 生根率达100%。研究不同种类以及不同浓度配比的细胞分裂素和生长素在诱导离体培养的茉莉腋芽发生不定芽过程中的作用效果,能为优化茉莉的再生系统以及进一步的快繁研究提供重要的科学依据。为解决茉莉长期无性繁殖导致的种性退化、抗逆性下降、花朵产量逐年下降等问题，蔡汉32 研究了茉莉离体微繁及无糖生根技术并发现茉莉腋芽萌发的适宜培养基为MS + 6-BA 2.0 mg/L +NAA 0.1 mg/L，继代增殖的适宜培养基为MS + 6-BA 1.5 mg/L +NAA 0.3 mg/L + GA3 0.5 mg/L;无糖生根的适宜培养基为1/2MS +NAA 1.2 mg/L;适宜培养条件为光强50005500 lx、CO2浓度1500 mg/L。无糖试管苗移栽后长势健壮,成活率可达95%。以上两种茉莉再生手段都是选取茉莉茎段作为外植体进行诱导的，都是选取MS培养基进行培养，个人认为，对茉莉的组织培养可以尝试利用茉莉的花瓣，子房甚至是根等部位作为外植体进行诱导。以上培养基的选取也略显单一，可以考虑尝试其它如MB，WPM等类型的培养基。另外，目前还没有通过诱导愈伤来建立茉莉再生体系的报导。途径建立茉莉的再生体系也可以为茉莉的转基因提供良好的基因转化受体。6. 栽培研究：茉莉喜湿热，喜光畏寒。光照充足时枝干健壮，叶色翠绿，花多香浓。土壤以深厚的土层和疏松、富含有机质，肥沃的砂质和半砂质的土壤为好；适宜在微酸性土壤中种植。茉莉栽培技术已经相当成熟。茉莉花一般采用扦插方式进行繁殖,但自然条件下扦插效果并不太理想，八十年代就有许多国内外学者研究过茉莉的修剪施肥及其栽培。张福平33分别用4 种植物生长调节剂处理茉莉花插枝基部3h(以清水为对照) ,研究了各处理组茉莉花插枝的成活率、生根率、平均根数等指标，发现在茉莉花插枝生根的过程中,不同植物生长调节剂对茉莉花插枝生根的影响不同,同一植物生长调节剂不同浓度对其生根也有所不同。其中,IAA 以250mg/L 效果最好,IBA 以450mg/L 效果最好,NAA 以250mg/L效果最好,6-BA 以20mg/ L 效果最好。原海燕等34研究了南京地区茉莉扦插繁殖，发现采用泥炭和珍珠岩栽培基质下茉莉插穗生根情况最好,但通过地栽进行大面积生产茉莉时可用河沙作为扦插基质,可用10mg/g NAA或200mg/g IBA处理提高生根率。 根据个人茉莉扦插经验，采用生根剂GGR也能有效促使茉莉扦插苗生根与成活，且南京地区最佳扦插期为6月下旬到8月初。7. 经济价值与综合开发利用研究：茉莉花茶是我国传统的保健饮品，茉莉花有“理气开郁、辟秽和中”的功效，并对痢疾、腹痛、结膜炎及疮毒等具有很好的消炎解毒的作用。茉莉花中所含香精油、芳樟醇脂等物质更有抑制色素形成及活化表皮细胞的妙用，用茉莉花蒸熟取汁制作肤膏，可润泽肌肤，预防冬季皮肤皱裂，美肌艳容。茉莉花香可解除陈腐之气，令人神清气爽，健身提神，是防老抗衰的佳品。黄丽35以海带为原料、以茉莉花为调味剂研制出带茉莉花香的海带汁饮料, 并着重研究了有效的海带脱腥方法,该产品风味独特, 营养丰富, 具保健功效, 饮用安全且成本低廉, 加工工艺操作方便、简单。张素华36研究了玫瑰、茉莉2种花卉格瓦斯饮料的生产工艺，由此可以寻找条件开发色香味俱全的茉莉饮料。许江德37研究发现茉莉花粉是一种新型饲料原料,它色香味俱全,对畜禽有诱食作用且它的营养成分含量齐全, 蛋白质含量高, 钙磷含量较平衡、容易被畜禽消化吸收。朱石金，李平途38研究了茉莉系列的保健食品，其中包括茉莉茶，茉莉花粥，茉莉玫瑰粥等。总的来说，关于茉莉保健品的研制开发并不是很多，茉莉的商业开发有很大潜力。8. 茉莉研究的展望：从文献资料来看，茉莉在中国的研究处于逐步上升阶段，尤其是近十几年之中对于茉莉的研究。个人认为，今后可在以下几个方面重点开展研究工作：8.1 高效快繁体系的建立 现今扦插育苗是实现茉莉快速繁殖的一个便捷方法，据个人的茉莉扦插经验，南京地区6月末-8月初份是扦插的最好时机。但是扦插育苗受季节变化影响较大，气温，湿度等因素严重影响扦插苗的成活率和生长发育状况，因此以组织培养为手段建立再生体系尤为重要。应用组织培养方法繁育植株，能按照市场需求及时调整繁殖速度，尤其对于优良单株，不育系等。高效组培快繁体系不受季节和气候限制，要求空间小，节省劳动力，茉莉的多个器官，如花，叶，果，茎均可以离体培养形成独立植株。植物的遗传工程和转基因植株的鉴定和分离也是依赖于转化细胞再生植株的能力。8.2 良种选育 茉莉主要有单瓣茉莉，双瓣茉莉和多瓣茉莉这三种，单瓣茉莉香气最浓郁，但是产量不高，不耐涝不耐寒；双瓣茉莉耐寒耐湿，香气浓烈，因此被广泛种植；多瓣茉莉产量较高，耐寒耐旱，可以将单瓣茉莉与双瓣茉莉进行杂交，有望产生抗逆性强，繁殖力高，花香质量高的后代。另外，利用组织培养的方法，通过诱导愈伤和愈伤分化建立高频再生体系，再通过物理因子如某些射线，以及化学诱变剂，如烷化剂，抗生素，碱基类似物等化学药物处理茉莉胚性愈伤，获得有益突变苗体，这种方法成功率虽然比较低，但是可以通过茉莉高频再生胚性愈伤的大批量处理来提高突变频率。8.3 茉莉的药学开发与综合利用 根据近二三十年来的文献记录，关于对茉莉的药学方面的开发还没有形成规模，茉莉兼具药用与保健的功效，茉莉花根具有镇痛，提高机体耐缺氧性能，抑制神经中枢兴奋，催眠，毒品脱瘾等功效，具有很高的药学开发潜力。因此可以加大茉莉原料制药的研究深度和广度，另外可以根据实际需要灵活开发多种制剂形式，如冲剂，片剂，喷剂，注射剂等等。另外，本人认为以茉莉为辅材料还可以开发出更多色香味俱全且老少咸宜的食品，例如茉莉花香口香糖，茉莉花香果冻类食品，甚至是开发制作茉莉花香衣物饰物及佩戴物，甚至茉莉花香日用品，都具有很高的经济价值。8.4 分子生物学研究 关于茉莉的分子生物学研究特别少，个人认为应当加强加深次方面的研究，茉莉的遗传转化体系有待加深研究，以缩短育种周期，提高育种效率。8.5 开展茉莉工厂化育苗 在江苏，由于扦插育苗期间雨水相对较少，时有干旱，加上旺盛生长杂草的干扰，导致茉莉成活率不高，成苗率低。而广西茉莉祼根苗在江苏种植成活率较低，主要是调运种植适宜时间为4月1526日，过早会受晚霜影响，过迟广西茉莉苗在苗圃新梢已长至30公分以上，不适于长途运输，为此有必要建立我省茉莉种苗繁育体系，开展茉莉工厂化育苗。可以利用LED光源开展茉莉花光生物学研究，探索茉莉生育过程的光生物效应和关键光参数，初步实现茉莉低成本工厂化育苗，初步建立真正意义上的植物工厂，并以工厂化栽培模式培育茉莉花种苗。参考文献1刘用敏小议茉莉花吐香J茶叶科学技术，1986(4)：11.2黄芳芳，徐桂花，陈全斌. 茉莉花研究文献计量分析J.大众科报，2007，（95）：138.3苏大昆，谢永红茉莉花病虫害及综合防治J今日种业，1993(2)：24.4雷发斌茉莉花的栽培与利用价值J中国土特产，2000(6)：9.5孔令举茉莉花的药用价值J吉林农业，1995(7)：25.6蒲昭和茉莉花根有麻醉作用J家庭中医药，2004(10)：42.7刘海洋,倪伟,袁敏惠,等.茉莉花的化学成分J.云南植物研究,2004,26(6): 687.8闰大勇,曹瑞敏,刘洁宇,等.中药茉莉根挥发油成分分析J.白求恩医科大学学报，2000，26（2）：121-122.9闰大勇，李静，曹瑞敏,等.中药茉莉根脂肪酸成分分析J.人参研究，1999，11（3）：38-3910张怡，茉莉花总黄酮提取工艺的优化J.福建农林大学学报,2007,36(6):643.11黄锁义，罗建华,张丽丹,等.茉莉花茎总黄酮提取及对羟自由基清除作用J.时珍国医国药，2008，19（3）：592.12罗建华,蒙春越,张丽丹,等.茉莉花叶总黄酮的超声波提取及鉴别J.时珍国医国药，2007，18（2）：319.13邱长玉，高国庆,丁锦平,等.茉莉花基因组DNA的提取J.江西农业学报，2007, 19(4):40-41.14邱长玉，高国庆，陈伯伦,等.茉莉花ISSR-PCR反应体系的建立J.北方园艺2008(2):214-21715赖明志，连长伟，杨如兴.茉莉育性的研究J.福建农业大学学报, 1996,25(4): 442-445. 16郭素枝，邓传远，张育松,等.单、双瓣茉莉营养器官解剖结构特征及其生态适应性研究J.中国生态农业学报，2004，12（3）：40-43.17文斌,蔡汉,黄法就,等.冷锻炼对低温胁迫下茉莉幼苗细胞膜稳定性的影响J.安徽农学通报,2008,14(5)35-36.18黄新安，茉莉花茶和茉莉花香气分析及其形成机理的初步研究D，200119张丽霞，施兆鹏.茉莉花香气形成的细胞学基础研究取得进展J.中国茶叶，1998（4）：2520高丽萍，夏涛，张玉琼，等.茉莉花发育及开放期间内源激素研究J.茶叶科学,2002,22 (2)156-159.21董尚胜,童启庆，渡边修冶，等.茉莉花中芳樟醇生成相关酶的精制J.浙江大学学报, 1999,25(4):421-424.22丁耐克. 食品风味化学M. 北京:中国轻工业