金线莲人工栽培技术研究进展

1、金线莲人工栽培技术研究进展王建明 福建农林大学 福州 350002摘要：近年来，国内不少科研机构对金线莲开展人工栽培研究，并在组培快繁种苗、栽培等方面取得一定的成果。本文通过对相关资料进行总结分析，探讨目前金线莲人工栽培生产技术上存在的主要问题及解决途径，为后续研究奠定基础。关键词：金线莲；组织培养；人工栽培技术金线莲是我国传统的珍贵药材，民间治疗范围广泛，尤其盛行于闽台地区。据福建药物志1记载，其性平、甘，以全草入药，具有清热解毒、祛风利湿、固肾、平肝、降血压等功效。主治肾炎、肺炎、糖尿病、风湿病、小儿惊风、毒蛇咬伤等疾病。近年来，金线莲在治疗糖尿病、肿瘤等疑难病症已日益引起重视。除药用外，

2、金线莲叶型优美，是观赏价值极高的室内观叶珍品。金线莲在台湾省备受青睐，民间称之为“药之王”，主治高血压、糖尿病、肺炎、急慢性肝炎、肾炎等症，其需求量也日益增大。野生金线莲生态分布特殊，一般分布在海拔600-1500m的阔叶林荫下，其对生境条件要求苛刻，分布范围窄，主要生长在深山密林下或溪涧旁潮湿的草丛中或竹林下，呈稀疏零星分布。其自然生长缓慢，加上山间许多鸟兽及蛇类动物喜食，野生资源非常稀少，价格日趋昂贵。为了满足市场需求及保护野生资源，人们开始了对其进行人工驯化栽培的研究，主要是通过组培快繁技术繁育种苗，进行人工种植。李鸣等（1995）研究表明组织培养、人工栽培与野生金线莲药理作用基本相近2

3、。目前在组培育苗和栽培上已经取得了一定的成果，但由于各研究单位的研究有侧重性和局限性，研究方法存在较大差异，结果不尽相同，在规模化生产的应用上有待进一步试验研究。本文通过对前人的研究成果进行总结分析，探讨目前金线莲生产技术上存在的主要问题及解决途径，为后续研究奠定基础。1 金线莲的生物学特性1.1 金线莲的植物学分类与分布金线莲学名花叶开唇兰A.roxburghii，兰科开唇兰属，多年生草本陆生兰。开唇兰属植物种类超过35种，分布于亚洲热带、亚热地区，目前在我国已发现的开唇兰属植物有8种3,4，主要分布在西南、东南各省，其中花叶开唇兰分布最为广泛。花叶开唇兰主要分布于亚洲的中国、日本、斯里兰卡

4、、印度和尼泊尔等国，在我国闽台两省是主要分布区域。台湾省民间作为药用植物的金线莲还包括台湾金线莲A.formosanus（花为乳黄色、唇瓣中段有鱼刺形的裂丝）和高雄金线莲A.koshunensis （花为乳白色，无鱼刺状的裂丝，唇瓣两侧各具三角形附属物）5,6。台湾金线莲和高雄金线莲又合称台湾金线莲，也称台湾金线兰。台湾金线莲A.formosanus分布范围窄，仅台湾、琉球有生长，分布在高海拔山区润湿地7。台湾金线莲与花叶开唇兰的主要区别点为叶脉的颜色不同8，台湾金线莲的叶脉主要为银白色，而后者的叶脉主要为金黄色或红色。郑纯等(1996)通过文献考证认为花叶开唇兰A.roxburghii为民间

5、使用的地道品种8。在我国大陆以花叶花唇兰作为“金线莲”的原植物已为绝大多数学者所认同910。1.2 金线莲的植物特性野生金线莲一般株高8-20cm；根状茎匍匐伸长，茎节明显；节上长根，根上有根毛；叶2-6枚，互生，叶片卵形，先端急尖或短尖，基部圆，叶上表面黑紫色，有细鳞片状突起，下表面暗红色，叶柄基部呈鞘状，幼叶叶脉金黄色，老叶叶脉橙色；花为完全花，总状花序具1-6朵疏散的花，花序轴长8-13cm，被柔毛；花苞淡紫色，外面被短柔毛；中萼片卵形，向内凹陷，长6mm，侧萼片长圆状椭圆形；花瓣近镰刀形，唇瓣2裂，裂片较窄，呈舌状条形，长6mm，具爪，每侧有6条流苏，基部具距，距长6-7mm，指向唇瓣

6、，胼胝体生于距的中部。花期9-10月，花白色(图1)。果为蒴果，具三棱或六棱，果期10-11月。染色体2N=20。据实地调查，花叶开唇兰的营养体在不同的生态环境下，甚至同一生态环境下差异较大，如叶脉，可观察到叶片上金黄网脉或网脉不明显甚至无法看到，民间俗称“金线莲公”（叶面上网脉不明显甚至无法看到）、“金线莲母”（叶面上金黄网脉明显），这两种形态的植株常常是生长在同一环境下以伴生形式存在。有人曾把“金线莲公”（又称银线莲）命名为绒叶斑叶兰，也有学者认为该植物为一个新种11。许文江等 (2000)通过对花叶开唇兰及民间俗称的“金线莲公”进行解剖、组织显微及理化分析实验比较证实，“金线莲公”即为花

7、叶开唇兰12，并被广泛的接受8。花叶开唇兰又因产地和形态上差异，常分为两种：广西金线莲和福建金线莲。广西金线莲主要分布于西南各省，福建金线莲主要分布在东南省区。民间一般认为福建金线莲的药用价值高于广西金线莲。2 金线莲的人工栽培技术金线莲的生产包括组培苗的生产和植株设施栽培。组培苗繁殖技术在国内研究机构和研究人员不断努力下，技术上已有较大收获。而目前在植株设施栽培的研究则相对较少。2.1 组培育苗技术金线莲种子育苗自然发芽率不到千分之一，分根法或直接扦插方法繁殖则需要时间长，且繁殖倍率低13。因此，利用组织培养与快繁技术，开展大规模工厂化育苗的系统研究，提高诱导成苗率和繁殖速度，降低苗的生产成

8、本，为生产提供大量价廉质高的种苗是金线莲实现人工栽培的基础工作，也是许多科研机构的主要研究方向之一，目前已获得较为丰富的研究成果。2.1.1基本培养基 诸多学者对金线莲的组织培养进行研究认为，MS及B5较适宜作金线莲组培的基本培养基14,15。由于MS的元素种类较多，较能满足材料生长的营养要求，因而被广泛采用的13,14,15,16,17。金线莲适宜在偏酸环境中生长，一般认为其适宜生长的pH值为5.4-5.8为最佳16,17。2.1.2 光温条件 光照和温度是影响组培苗生长的重要因素。在芽诱导前期适当降低光照度（500-600Lx）有利于芽的分化；采用1200Lx光照度，可取得良好的增殖率；光

9、照量显著影响植株生长期叶片生长，适当强度的光照（2000-3000Lx）有利于金线莲组培苗生长 18,19。初级培养和壮苗促根阶段的温度可以比丛生苗诱导阶段稍低；较适合金线莲生长的温度为20-25，30抑制金线莲生长18,19。2.1.3 芽的分化与培养第1代无菌试管苗的培育是组织培养的关键。国内各研究机构主要是以采集野生苗或人工栽培苗的茎段为外植体进行培养，而台湾省的栽培者和育苗单位通常以采集野生的成熟种子繁育实生苗，建立苗源库，自行留种而维持母瓶，并努力于从深山里采集野生金线莲持续自行留种6。 外植体的选择与处理外植体采集季节对成活率的影响 据报道日平均气温较低的月份采种有利

10、于成活率的提高20。范子南等(1997)试验表明，5月是外植体采集的最佳时间，而9月份金线莲处于现蕾开花期，体内贮存养份较少，因而存活率较低16。外植体采集部位的影响 以侧芽或休眠芽为快繁的外植体，生长的丛芽数量较以顶芽为外植体的多，繁殖倍数大21，而取顶芽较侧芽容易启动，但侧芽以丛生芽生长为主，顶芽则以伸长生长为主14。据报导，在BA浓度相同的条件下，植株下部比上部产生丛芽与原球茎的比率高出许多，这是因为：上部的顶芽具有顶端优势，不易产生丛生现象；顶芽与培养基没有直接接触，细胞分裂素对植株的诱导作用减弱，而侧芽没有自身因素的制约，而且与培养基直接接触，激素对其产生的诱导性强22。外植体的消毒

11、处理 培养基组成对初级培养成活率影响不大，外植体死亡率高，萌发率低，是由于金线莲肉质脆弱，抗消毒能力差20。消毒不当会影响组织培养存活率。各研究者提供了各自不同的消毒方法，效果也不尽相同16,19,21。 芽的分化与生长 芽的分化有侧芽萌生和原球茎发生两种方式。原球茎方式，繁殖倍数大，发生的芽数多，但细小，且形成的芽对外界气温适应能力差20,22。因此，多数研究者采用前一种方法13,14,16,19,20。2.1.4 丛芽培养要促进金线莲无根苗尽快生长，必须移入适宜的培养基中。金线莲组培苗生产中，丛芽培养每20d左右续代一次，可获得较高的增殖率17。对丛芽培养的主要影响因素有以下

12、几方面：（1）植物激素的影响 BA和KT、ZT对继代培养中的金线莲芽诱导增殖和生长过程皆有良好的影响；BA对芽分化的起主导的促进作用，其适宜浓度为4.0 mg.L-1；而KT对芽诱导增殖和生长影响更为显著13,14,15,16,17。IBA对芽的分化具有促进作用，但浓度过高时表现出抑制作用，其最佳浓度为0.5 mg.L-116。GA3对丛生芽生成和伸长有较好的效果，其较适宜浓度为0.3 mg.L-113,14。蔗糖浓度和细胞分裂素是影响繁殖系数的主要因素15。在金线莲芽体营养器官分化期间适当降低增殖培养基中的激素浓度，就可使丛芽的芽数减少而芽径明显增大18,23。这是由于培养基中营养有限，芽数

13、和芽径大小呈反相关关系。不同研究者使用的激素组合与浓度配比不尽相同，可能与各自研究的侧重点及培养环境条件有关。（2）植物添加剂的作用培养基中添加绿宝对丛芽的芽数影响显著，其最佳浓度为2.0mg.L-114。培养基中附加适量的麦芽糖能促进丛芽的生长，当其浓度为300mg.L-1时作用效果最佳21。培养基中添加20%香蕉提取物，能促使无根苗生长24。培养基中添加0.3%活性碳对芽体产生数量有抑制作用，但对芽的生长有促进作用13。2.1.5 组培苗根的诱导（1）植物激素对生根诱导的影响NAA对诱导花叶开唇兰组培苗生根有极显著的作用，是影响生根的关键因子，培养基中低浓度的NAA和IBA有利于苗的生根和

14、培养壮苗，易于移栽14,22。（2）添加活性碳对生根诱导的影响活性碳的影响表现在两个方面：一是创造适宜生根的环境，促进根的生长；二是吸附部分营养物质和激素，对根和芽的生长起抑制作用。多数研究者认为，适量添加活性碳有利于组培苗根的诱导和生长，其浓度为3%-5%13,16,18,24,25,26。活性碳的加入使培养基变黑，造成与土壤相似的黑暗环境而有利于长根；而根的良好生长，促进了营养成分吸收，有利于叶片生长。部分研究者认为活性碳也会吸附一部分营养元素和生长素而影响小苗的生长，添加活性炭既降低了生根率也降低发根数和生根长度，仅对株高有促进作用13,22。在生产实践中，应探讨适宜的活性碳浓度，使之既

15、有利于发根，又不抑制小苗的生长。（3）其他因素对生根诱导的影响ABT生根粉的作用 ABT1、2、3号生根粉，对生根诱导都有明显的促进作用，以20 0ppm浓度浸泡处理30min效果较佳27。NAA的影响 培养基中加入NAA生根效果较好，其浓度以0.4-0.5mg.L-1为宜14,25,26。一些研究者认为降低大量元素的浓度，采用1/2MS或1/10MS为基本培养基有利于组培苗根的诱导14,25。用蛭石取代培养基中的琼脂，也有利于金线莲无根试管苗的发根进程，表现在发根速度快，发根率高，可缩短繁殖周期，同时也降低了生产成本16,17。何云芳等(1999)试验表明，培养体放置方法以立于培养基表面为好

16、，说明金线莲生根需要较多的氧气14。（4）组培苗瓶外生根技术金线莲在试管内按常规方法诱导生根缓慢，培养周期长，一般需60天才能形成比较完整的根系。何云芳等(1998)采用试管外扦插的方法，获得良好的效果，比瓶内生根缩短时间1个月左右28。该方法具有多方面的优势，有可能应用于大规模商业化种苗的生产。金线莲的组培育苗技术日臻完善，但仍有许多地方需要改进，例如加快瓶苗生长速度，缩短瓶苗生长期，提高瓶苗的生长整齐度，降低生产成本，提高瓶苗质量等方面。2.2 组培苗栽培技术人工栽培金线莲主要是采用大棚设施栽培29，也有选用野生金线莲丛生的地方或与之类似的野生环境进行半野生式栽培12,17。在台湾省，目前

17、常用的设施主要有遮荫网和风扇控设备，而设备较完善的栽培场则利用水墙与风扇，进行降温；也有的企业采用水帘设施，其生产成本较高6。金线莲生长缓慢，耐阴，适于密植。多数研究者认为种植密度为200-300株.m-2较为适宜。2.2.1 组培苗移栽在金线莲的生产中，移栽是关键环节，没有高的移栽成活率，生产就难以继续。在要求常年生产或在特定季节供苗的情况下，必须具有一年四季都有高成活率的移栽技术。提高移栽成活率主要有以下途径和措施：培育高质量的组培苗高质量的瓶苗是移栽成活的关键基础，健壮的瓶苗移栽成活率高27。苗的高度与移栽成活率呈正相关，苗的高度低于3cm者，移栽成活率均很低，苗高3cm以上者，其移栽成

18、活率则随着苗高的增长而增加16。组培苗移栽成活率的高低与组培苗生根培养时间相关，生根时间愈长，则移栽成活率高，生根时间以45d为宜17。适宜的炼苗方法移栽前可先让瓶苗在保持瓶内湿度条件下适应外界的温度与光照，然后将封口解松，使瓶内空气与外界流动，再解除封口，使瓶苗适应外界环境。炼苗时间持续7-15天，有助于组培苗适应外界环境17；松口炼苗比封口练苗效果好28。移苗前消毒处理移苗前要洗净附着的固体培养基，并用多菌灵400倍液进行消毒处理5min，可预防杂菌的感染30。适宜的移栽环境 移栽成活率与光照关系密切，光强度应控制在3000Lx以下，pH值以5.4-5.6为宜，同时注意通气和保持湿度，创造

19、适宜的条件以提高移栽成活率16,17。2.2.2 栽培环境对金线莲生长的影响 选择适宜环境 金线莲对其生境要求苛刻，由于目前栽培金线莲主要在各种自然环境的设施中进行，根据野生金线莲的适生环境，应选择野生金线莲生长密集的地方或海拔400m以上的阔叶林或针阔混交林带溪沟边阴凉处较为理想12。移栽环境与立地条件的好坏关系到瓶苗的生长速度，在林荫下栽植比农田遮荫栽培效果更佳17。温度及栽培季节 气温是影响金线莲栽培的重要因素，目前对于适宜温度范围仍存在争议。多数研究者认为最佳温度为20-25，低于10或高于30均影响其生长17。也有的研究者认为，适宜温度范围为20-306。对于金线莲人工种植，克服夏季

20、高温是栽培成败的关键。降温措施主要包括以下几点：选择高海拔山区为栽培场所12；选择林木茂盛的树荫下潮湿地栽培17；采用遮阳和水墙设施降温6；喷雾降温同时加湿6；采用水帘设施和空调6，该设施成本过高，生产上难以采用。冬季气温低于5时，金线莲停止生长，可采用薄膜覆盖等措施保温，促进生长。生产者可通过合理安排生产季节，避开夏季高温。平地种植宜安排在秋季秋高气爽季节开始，此时气候最为适合，因此种下后成活率高，而在夏季到来前，为避免高温造成损失，宜及时采收6。光照 金线莲喜弱光，忌阳光直射，其光饱和点为5000Lux，光补偿点为400Lux4。人工栽培时注意通风透光，采用遮光网遮光，透光度以30%为宜6

21、。水分 野生金线莲分布表明，水湿条件是金线莲赖以生存不可缺少的条件之一。金线莲长期生长在荫蔽多湿的阔叶林带，而且由于根系不发达，多数根系生长在土表上，不可能从壤中获得太多的水分，从土壤水分与空气相对湿度比较来看，空气相对湿度显得更为重要。野外实地测地，土壤含水量在25%-40%，空气相对湿度以85%-92%较为适宜4。金线莲生育期间对水分要求较高，既需要充足水分，又怕过于潮湿，土壤水分和大气相对湿度适宜，金线莲生长健壮、病害轻，水分过多或过少，生长不正常，易发生病害4。土壤 金线莲对土层的土壤性状要求较高，有机质含量高、疏松、通气、透水，含水量25%-40%，中性或微酸性（pH4.5-6.5）

22、的森林腐殖土或经风化的黄壤土较为适宜281。也有的研究者采用菜园土为基质成活率较好23。许多实验室采用苔藓、珍珠岩或蛭石进行无土栽培，获得较好的效果，其中以苔藓作为基质最为理想，移栽后小苗表现为叶面积大，叶色浓绿，植株粗壮28。郑维鹏（1995）报导，采用不同的基质移栽组培苗与病虫害发生轻重有关，基质疏松，透气性好，则组培苗生长健壮，病害发生少；反之，基质含水量高，易发生病害，生长缓慢15。2.2.3 田间管理田间管理的好坏，关系到金线莲的成活率和生长及产量。田间管理应着重做好：松土除草；合理施肥；适时浇水，提高土壤、空气湿度；搭盖遮阴棚，调节透光度29。2.2.4 病虫害的防治病害的防治 金

23、线莲的抗病力弱，气候条件和营养条件以及栽培技术的改变均可导致某些病害的发生。炎热的夏季易发生茎枯病，春末、夏初易发生立枯病、猝倒病等6,27。金线莲的茎腐病较为普遍，须定期用普力克、百菌清等药剂防治28。据报导，轮换喷施硫酸链霉素、甲基托布津、多菌灵、新植霉素、代森锰锌等，对金线莲多种病害有较好的防治效果，其中新植霉素和代森锰锌防治效果最佳，且具有安全性和促生作用31。虫害的防治 金线莲栽培中常见的虫害主要有蜗牛、蛞蝓、红蜘蛛、螨类等6,28，应注意防治。还有一些鸟类和兽类喜食，因此应采用铁丝网等进行隔离栽培。金线莲的栽培技术对于一般栽培者仍是极大的挑战。例如生长缓慢、病虫害多、存活率低等，这

24、些问题造成了在栽培过程不易成功。3 存在问题与前景展望3.1金线莲人工种植存在的问题1、生产成本高 （1）首先育苗周期长，一般需要5个月以上才能生长出根系发育完好的组培苗，使组培苗的生产成本高居不下；（2）移栽成活率仍较低，也是使成本增加的一个因素；（3）金线莲生长对生境要求苛刻，也使得生产投入较大。2、生长缓慢、产量低 金线莲无论在野生环境还是人工栽培，其生长速度都很缓慢，表现在瓶苗生长缓慢，导致组培苗生产周期长；组培苗移栽后缓苗期长；进入生长季节后生长缓慢，其速度不及瓶苗期生长速度的二分之一；遭遇不良环境，如夏季高温、冬季低温季节就停止生长。据资料分析，金线莲组培苗栽培过程中，生长量少，增

25、殖不显著。每m2产量约为0.4kg4，而相对投入成本高，以目前国内市场行情来看，人工栽培金线莲难以获得较高的经济收益。3、栽培方式亟待改进 目前的人工栽培金线莲，一般采用半野生栽培方式，在与其野生环境相似的树阴或采用人工遮荫的农田，将组培苗或野生苗直接种植于土壤中，管理方式落后，而较少采用先进现代农业技术。4、缺乏相关产品研究开发，市场容量小 尽管金线莲在民间被称为“药王”、“神草”，并广泛应用于治疗多种疾病，但目前主要还是利用其鲜草或干制品，缺乏对其相关产品市场的开发。市场容量小，据报道，其主要市场台湾省每年市场需求量仅为1000kg左右6,15，若大面积投入生产，势必因供求关系失衡而造成价

26、格大幅下跌，给生产者造成更大损失。3.2 展望笔者认为金线莲人工栽培且要获得较高的经济效益和社会效益的途径，除了相关产品的开发、扩大市场容量外，首先是育苗及栽培技术改进，降低生产成本，提高产量。其生产技术应考虑以下几点：（1）降低成本 在育苗环节，改进技术，主要通过改进培养基配方和培养条件，加速组培苗生长，缩短育苗周期。简化生产工艺，比如改进组培苗瓶外生根技术，缩短组培苗的瓶内培养时间，降低生产成本。（2）改进栽培技术 可通过选育抗逆性较强的株系，提高栽培成活率和延长生长季节；创造适宜生长环境；研究适宜施肥技术，结合水分管理，促进其快速生长。采用无土栽培技术，可借鉴气生兰的商业化栽培方法，结合

27、金线莲的生长特性改进生产措施，探索适宜金线莲企业化生产的栽培方法，以代替目前的土壤半野生栽培方式。参考文献：1福建中医药研究所编.福建药物志(第二册).福州:福建科技出版社.1982,215.2李鸣,邹丹.三种不同来源的金线莲的药理研究.海峡药学.1995,7(4):12-14.3候宽昭.中国种子植物科属词典(修订版).北京:科技出版社,1982,12.4 陈裕,林坤瑞,管其宽,等.金线莲生物学特性及生境特点的研究.亚热带植物通讯.1994,23(1):18-24. 5陈泽宇.珍稀草药金线莲.中国野生植物资源.1992,000(002):23-24.6陈加忠.金线莲农业的传奇.http:/bs

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