●任 杰 陳冠銘 李宏楊 李可貴 陳梅烹 劉揚
(三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院 海南 三亞 572000)
在我國約有74 種2 變種石斛屬植物,多分布于廣西、貴州、云南等地區(qū)[1]。兜唇石斛[Dendrobium aphyllum(Roxb.) C.E.C.Fisch]屬蘭科石斛屬(DendrobiumSw.)附生植物,是藥用范圍較廣的名貴中藥。兜唇石斛多生長在溫暖、潮濕的深山老林中,野生的兜唇石斛多生長在疏松且較厚的樹皮或樹干上以及石縫當(dāng)中,其對土壤肥力要求不甚嚴(yán)格。在全年降雨量不低于1 000mm、空氣濕度在80%以上、1 月份最低氣溫不低于8℃的亞熱帶氣候環(huán)境中廣泛分布且生長較好。目前在中國、印度、尼泊爾、不丹、錫金、緬甸、老撾、越南和馬來西亞等地均有自然分布和人工栽培[2]。兜唇石斛在我國云南、貴州和廣西等地海拔800m左右的山林中大量分布,而在云南分布甚廣,當(dāng)?shù)氐氖N售產(chǎn)量位居全國第一[3-4]。
《中華本草》(傣藥卷)中記載,兜唇石斛的藥用部分是新鮮或干燥的莖,具有治療咳嗽、咽喉痛、口干舌燥和燒傷燙傷等功效[3]。國內(nèi)外對兜唇石斛的研究多聚焦在生長特性、化學(xué)成分等方面,至于藥理和臨床應(yīng)用上的研究報道相對較少。兜唇石斛的花姿優(yōu)雅,花色鮮艷,氣味芳香,具有極高的觀賞價值,因此也可作盆栽、切花,被譽為“四大觀賞洋花”之一。
目前隨著兜唇石斛的開發(fā),大量野生資源被破壞,為了有效保護(hù)其野生資源,保證未來可持續(xù)利用,人工育苗及栽培問題亟待解決。據(jù)報道,在云南德宏等地區(qū)開始推廣人工栽培兜唇石斛[4],具有繁殖快、產(chǎn)量高、易操作以及較高的藥用價值等優(yōu)勢,極具市場發(fā)展前景。
兜唇石斛是草本植物,主要附生在高大的樹干或巖石上,根系均為氣生根,肉質(zhì),白色或淡黃色,被絨毛;莖下垂,肉質(zhì),細(xì)圓柱形。全株不分枝且具有多節(jié),節(jié)間均長2~4cm;葉片披針形或卵狀披針形,二列互生于整個莖上,葉片呈綠色紙質(zhì)且無蠟,先端漸尖不對稱,全緣葉,平坦無扭曲,基部具紙質(zhì)葉鞘,鞘口呈杯狀張開,葉鞘具有脈紋[3]。
1.2.1花兜唇石斛為總狀花序,常從一年生以上的老莖上發(fā)出,每一束花序抽花1~3 朵,幾乎無花序軸;花序柄基部具有數(shù)枚呈膜質(zhì)且具3mm左右的葉柄鞘;淺白色的花苞片呈膜質(zhì)卵形,苞片尖端較為尖銳;花梗和子房呈現(xiàn)暗褐帶綠色;萼片與花瓣同為白色,且?guī)в行┰S較淡的紫紅色;其次,具有5 條脈的中萼片呈近披針形,頂部較尖,側(cè)萼片與中萼片相似但基部歪斜;長約5mm的萼囊呈狹圓錐形,末端鈍圓[3]。同樣具有5 條脈并且全緣的花瓣呈橢圓形,但先端較鈍;邊緣帶有不整齊的細(xì)齒且兩面密布短柔毛,基部兩側(cè)具紫紅色條紋的唇瓣,呈寬倒卵形或近似圓形,兩側(cè)向上圍抱蕊柱而形成喇叭狀;蕊柱前面兩側(cè)帶有紅色條紋,整體呈白色;藥帽近圓錐狀白色,頂端有一點凹缺,前端邊緣凹缺交寬,密布細(xì)乳突狀毛[3]。
1.2.2果實蒴果倒狹卵形,長約4cm,粗1.2cm,具長1~1.5cm的柄[3]。
由于目前對兜唇石斛的植物胚學(xué)研究較少,因此有科研工作者針對兜唇石斛的萌發(fā)機理進(jìn)行了深層次的電鏡觀察與胚的形態(tài)研究,從種子的吸漲萌發(fā)到原球體的形成,從胚學(xué)層面探討其生長發(fā)育過程,為兜唇石斛非共生萌發(fā)機制及應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)[5]。
石斛種子在自然環(huán)境下繁殖需要真菌的參與,也就是共生萌發(fā)原理,即蘭科種子在野外條件下必須與特定的一些真菌共生才能萌發(fā),因此,根菌共生關(guān)系在蘭科植物的生長史中起到了非常重要的作用[6-8]。兜唇石斛屬于蘭科石斛屬,而蘭科的仿野生栽培便需要特定的真菌參與,促進(jìn)蘭科種子的良好發(fā)育。字肖萌等[9]從不同真菌對石斛的共生萌發(fā)效應(yīng)入手進(jìn)行對比分析,總結(jié)出最為合適的菌種和適宜的培養(yǎng)條件,證明了吳慧鳳[10]關(guān)于真菌對于石斛種子的萌發(fā)有極為顯著促進(jìn)作用的結(jié)論,說明真菌的參與對石斛幼苗回歸自然環(huán)境進(jìn)行栽培的重要性[11],為今后兜唇石斛的仿野生栽培提供了研究基礎(chǔ)。
兜唇石斛扦插繁殖成活率高,能夠很快恢復(fù)長勢,采種量大且后代遺傳性狀穩(wěn)定。
在鄭志新[12]的研究報道中,選擇長勢一致的兜唇石斛老條,在扦插前,剪切成5~8cm、帶2~3 個芽節(jié)的插穗,用不同種類和濃度的激素對其下端和節(jié)間處進(jìn)行試驗處理,進(jìn)行3 次重復(fù),再扦插在不同的基質(zhì)中進(jìn)行對比觀察試驗。結(jié)果分析,以苔蘚+珍珠巖+碎磚粒(2:1:1)作為基質(zhì),使用ABT1 號生根粉200 倍液處理為最優(yōu)的扦插方案。
李桂琳等[13]也對兜唇石斛的扦插進(jìn)行了研究,通過不同季節(jié)時間段和不同的取材進(jìn)行扦插,統(tǒng)計成苗率的數(shù)值變化,分析得出了2 月份扦插的插穗整體生長最好,抽芽率達(dá)到了42%,插穗不僅生長健壯還較為整齊,出圃時間也較為集中;用基部1~6節(jié)莖節(jié)作為插穗最好,不需要做任何處理就可以獲得優(yōu)質(zhì)扦插苗,扦插成本也較低;而插條選擇1~2 年生的莖節(jié)最好,成苗率較高。
因此,在適宜的季節(jié)選擇合適的兜唇石斛插穗并使用適量的激素進(jìn)行處理,能夠促使其快速生根,提高成活率,獲得優(yōu)質(zhì)的扦插苗。
植物組織快繁技術(shù)是現(xiàn)代發(fā)展成熟的一種繁殖方式,具有繁殖速度快、繁殖系數(shù)大、繁殖后代整齊一致、能保持原有品種的優(yōu)良性狀等優(yōu)點。兜唇石斛具有一定的觀賞價值,因此,國內(nèi)有學(xué)者進(jìn)行了兜唇石斛組織培養(yǎng)的研究。
杜剛等[14]的研究結(jié)果表明,以兜唇石斛成熟蒴果為外植體能夠誘導(dǎo)成苗,通過不同培養(yǎng)基、激素等多種因素對外植體的影響,確定了兜唇石斛種苗萌發(fā)、生根的最適培養(yǎng)基。鄧林霞等[15-16]則在組培過程中對兜唇石斛進(jìn)行了耐鹽性的研究,確定了在耐鹽培養(yǎng)時脯氨酸含量最高的培養(yǎng)基。
人們在種植兜唇石斛的過程中,模仿其生長習(xí)性,主要采用大棚設(shè)施栽培的傳統(tǒng)方式,使兜唇石斛盡量保持野外生長性狀[17]。國內(nèi)目前在云南德宏、龍陵人工種植較為成功,浙江溫州地區(qū)栽培尚有不足[18]。另外,根據(jù)石斛仿野生栽培的經(jīng)驗,給兜唇石斛仿野生栽培提供借鑒。
大棚設(shè)施的栽培關(guān)鍵在于大棚的建設(shè),輔以標(biāo)準(zhǔn)的種植管理,對兜唇石斛進(jìn)行栽培繁育。拉網(wǎng)搭棚,建設(shè)合適的遮陽條件、搭建適宜高度的苗床以及對基質(zhì)進(jìn)行處理,做好定植前的準(zhǔn)備工作。在云南德宏,兜唇石斛已經(jīng)大規(guī)模種植,在大棚內(nèi),多采用竹片、木片搭成簡易苗床,直接將其種植在竹片上[4,19-20]。
可以采用槽式方法進(jìn)行定植,3~5 月為最佳定植期。將兜唇石斛定植在槽式盆內(nèi),用碎樹皮壓住根莖部即可,使肉質(zhì)根大部分裸露在空氣中,吸收空氣中的水分及固定氮,以利于其根系的生長。定植后,不同時期施加不同元素的肥料,采用少量多次輔以水肥的方式施入[19-20]。
目前國內(nèi)兜唇石斛大棚設(shè)施栽培繁殖發(fā)展較好的為云南省,其他地區(qū)多少還受到環(huán)境以及氣候的影響,兜唇石斛生長狀況不良[18]。
由于石斛的市場需求加大,過度挖采以及生態(tài)環(huán)境的人為破壞,導(dǎo)致野生的石斛資源處于瀕臨滅絕的狀態(tài),因此開展石斛的仿野生栽培,有利于保護(hù)其種質(zhì)資源以及生態(tài)的平衡。
石斛的仿野生栽培主要有槽式栽培和活樹附生栽培兩種方式,栽培效果均較好。在仿野生栽培時,應(yīng)該根據(jù)栽培目的選擇合適的栽培方式,以促進(jìn)石斛有效成分的積累。另外,選擇合適的附生樹種也十分關(guān)鍵,常選擇樹體高大、樹皮較厚、具有縱裂的樹種進(jìn)行活樹附生栽培[12]。
以浙江千島湖的生態(tài)開發(fā)林下種植為例[21],其充分利用了千島湖區(qū)優(yōu)質(zhì)的生態(tài)環(huán)境和豐富的動植物資源進(jìn)行鐵皮石斛活樹附生原生態(tài)栽培。選擇林齡適中、無病蟲害、清除了枯枝、病枝后的杉木林作為石斛附生載體;選擇健壯無病蟲害的2 年生鐵皮石斛幼苗,經(jīng)過一段時間的煉苗后,用稻草繩將鐵皮石斛苗的根莖部綁在杉木樹干上;同時安裝噴淋滴灌系統(tǒng)提供必要的水分,在生長期間防止病蟲害的發(fā)生。袁穎丹等[22]在多種樹干上進(jìn)行石斛仿生態(tài)的研究中表明,樟樹、楓香、杉木和馬尾松這4 種樹可作為鐵皮石斛的附生樹種,而生長狀況最好的是杉木和楓香。
至于兜唇石斛的仿野生栽培,目前尚未有直接的研究,可以參考鄭志新[12]的研究分析,在李佳林[20]的栽培技術(shù)中也有提到使用杉木作為苗床進(jìn)行栽培。兜唇石斛同屬石斛屬植物,在仿野生栽培上與其他石斛具有一些相似性,可以進(jìn)行借鑒學(xué)習(xí),以開展進(jìn)一步的繁育研究。
兜唇石斛在栽培管理中,常有病蟲害的發(fā)生。在防治病蟲害時,應(yīng)遵循以預(yù)防為主、治療為輔、綜合防治的原則,避免藥劑的不良使用對兜唇石斛生長造成不良影響,從而影響其品質(zhì)。在吳麗霞[23]的報道中提到較為常見的病蟲害以及防治手段,如黑腐病、葉斑病、炭疽病等常見病害;蝸牛、蛞蝓、蚜蟲以及蝶蛾類等常見蟲害。具體防治方法如下:
4.1.1黑腐病在發(fā)現(xiàn)有該病害發(fā)生時,需及時去除染病葉片,然后用75%的百菌清600 倍液進(jìn)行噴施防治,噴施間隔不能少于5d,并且需要連續(xù)噴施2~3 次。
4.1.2葉斑病葉斑病可以使用多菌靈1 000 倍液噴施防治,也可以用甲基托布津800~1 000 倍液進(jìn)行葉面噴霧防治,每次噴施需要間隔1 周,并且需連續(xù)噴施2~3 次,效果較好。
4.1.3炭疽病炭疽病可用多菌靈800 倍液噴施防治,也可以使用甲基托布津1 000 倍液進(jìn)行噴灑防治,防止進(jìn)一步感染。
蝸牛、蛞蝓可以在種植區(qū)內(nèi)通過雨后撒施生石灰形成隔離帶進(jìn)行防治;蚜蟲、斜紋夜蛾可用敵百蟲和高效氯氰菊酯等交替噴霧防治。
石斛作為傳統(tǒng)藥用植物,其藥用范圍較廣,具有養(yǎng)陰益胃、生津止渴、清熱等多種功效,且具有免疫調(diào)節(jié)、擴張血管、抗腫瘤和抗氧化等臨床醫(yī)療功效[24]。因此,有學(xué)者對石斛的化學(xué)成分進(jìn)行了分析鑒定,分離出多種石斛生物堿以及菲類、倍半萜、芴酮類和聯(lián)芐類[25]。而石斛種類繁多,不同種類的石斛所具備的化學(xué)成分及其醫(yī)療保健功效各不相同。對兜唇石斛進(jìn)行化學(xué)成分的分析,為將來進(jìn)一步的研究與開發(fā)利用提供了一定的參考依據(jù)。
都壽臻[24]對兜唇石斛全植株通過波譜分析的方式進(jìn)行了化學(xué)成分的分離鑒定,共分離鑒定了24種化合物,并一一進(jìn)行了分析確認(rèn)。邵莉、張朝鳳等[26]同樣也對兜唇石斛進(jìn)行了化學(xué)成分的分析,分離鑒定了8 種化學(xué)成分,分別為黃酮類3 種、酚類1 種、木脂素類1 種以及阿洛醇、蔗糖和icariside D2。對兜唇石斛的化學(xué)成分分析為今后的產(chǎn)品開發(fā)運用提供了依據(jù)。
5.1.1 兜唇石斛酚類成分分析邵莉、張朝鳳等[26-27]對兜唇石斛采用硅膠、凝膠及反相柱色譜和重結(jié)晶等技術(shù)進(jìn)行分離純化,并對酚類化學(xué)成分進(jìn)行研究,根據(jù)理化性質(zhì)和波譜數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,最終經(jīng)過分離鑒定得到了11 種芳香族類成分,經(jīng)過進(jìn)一步的分析,發(fā)現(xiàn)其中9 種為芪類化合物,2 種為苯乙烷類衍生物。
近兩年,楊丹等[28]采用硅膠、凝膠、MCI、中壓制備色譜(MPLC)和高效液相半制備色譜(semi-HPLC)等方法對兜唇石斛莖段進(jìn)行分離純化,從兜唇石斛90%的乙醇提取物中分離得到10 種化合物,通過理化性質(zhì)、核磁共振譜及質(zhì)譜等方法進(jìn)行鑒定,進(jìn)一步分析得出有8 種化合物首次從該屬植物中分離得到。
5.1.2兜唇石斛多糖含量分析一個人的身體健康離不開強大的免疫力,而石斛多糖恰好具有提高人體免疫力的作用,為人體的健康提供保障。石斛多糖也具有一定的抗氧化、消炎、抗腫瘤等作用[29-32],一些國外科研工作者對此進(jìn)行了研究報道[33-34];國內(nèi)學(xué)者李滿飛等[35]測定了20 多種石斛30 多份不同樣品的多糖含量,發(fā)現(xiàn)多糖含量的多少對石斛的生理活性強弱有一定的影響。這些研究多針對鐵皮石斛、霍山石斛和金釵石斛等較為名貴的石斛品種進(jìn)行,而對兜唇石斛的多糖研究卻較少。趙永靈等[2]對兜唇石斛的多糖結(jié)構(gòu)和活性進(jìn)行了研究鑒定,為兜唇石斛的藥效學(xué)提供了一定的科研依據(jù)。經(jīng)過分離純化得到3 種潔白的粉狀精多糖,分別為AP-1,AP-2,AP-3;通過最終分析其碳鏈分子構(gòu)架鑒定得出,多糖AP為(1→4)連接的含O-乙?;倪拎偷闹辨淒-甘露葡萄聚糖。
王琴等[36]以兜唇石斛多糖(DAP)為研究對象,通過分析兜唇石斛多糖(DAP)在小腸中的轉(zhuǎn)運情況和小腸對其的吸收特征進(jìn)行了分析研究,為進(jìn)一步研究兜唇石斛多糖在腸道中的運轉(zhuǎn)機制提供了一定的科研依據(jù)。趙俊凌等[37]通過對4 個石斛品種的多糖含量進(jìn)行了研究對比分析,經(jīng)檢測,兜唇石斛多糖含量位列首位,占47.72%。由此可見,兜唇石斛的多糖研究應(yīng)用有較好的前景。
5.2.1免疫作用趙永靈[2]對兜唇石斛進(jìn)行了多糖的鑒定與藥效分析,通過對實驗小鼠進(jìn)行腹腔注射25mL/kg的兜唇石斛活性多糖,連續(xù)觀察5d小鼠的生長狀況,統(tǒng)計分析其相關(guān)的免疫指標(biāo),如脾重、胸腺重、抗體細(xì)胞、T細(xì)胞增殖和B細(xì)胞增殖,結(jié)果表明:小鼠的免疫器官明顯有所增重,所產(chǎn)生的各抗體細(xì)胞也明顯增多,因此,證明了兜唇石斛的多糖具有一定的免疫作用。
5.2.2抗癌作用李成等[38]對兜唇石斛進(jìn)行了化學(xué)成分的分析,其中聯(lián)芐類物質(zhì),化合物4,4′-二羥基-3,3′,5-二甲氧基聯(lián)芐是主要成分,其具有抗癌活性,其他多種藥用石斛中也含有這些化學(xué)成分,如金釵石斛、鐵皮石斛及流蘇石斛等,因此,兜唇石斛也具有一定的抗癌功效。
5.2.3其他作用兜唇石斛的化學(xué)成分類型與其他文獻(xiàn)報道中所記載的石斛品種的化學(xué)成分大致相似,含有相似的菲類、聯(lián)芐類、黃酮類等酚類成分以及多糖成分[27,38]。因此,其他石斛品種所具有的藥效價值,兜唇石斛也都具備,如抗氧化、消炎、抗疲勞等藥理功效。目前,對兜唇石斛的藥理研究較少,臨床應(yīng)用更是空白,因此,其藥理價值還需要進(jìn)一步的開發(fā)與利用。
兜唇石斛是“楓斗類石斛”的重要成員之一,中國及許多亞洲國家一直將兜唇石斛的莖作為名貴楓斗的原料[37]。兜唇石斛適應(yīng)性較強,耐熱性強,產(chǎn)量高,抗病蟲能力強,既具有較高的藥用價值,又具觀賞價值,人工種植可以獲得較高的經(jīng)濟效益。在國內(nèi),兜唇石斛的栽培繁殖技術(shù)在云南德宏地區(qū)發(fā)展較為成熟,其他地區(qū)鮮有報道,而兜唇石斛的仿野生栽培并未有直接的研究報道;目前對于石斛的藥理臨床研究也大多集中在較為名貴的品種,國內(nèi)也只有少數(shù)學(xué)者單一對兜唇石斛所含化學(xué)成分以及多糖的含量進(jìn)行分析,并進(jìn)行專一的研究報道。其本身特有的黃酮類、酚類、芪類以及多種衍生類化合物,在藥理和臨床應(yīng)用中的研究則較為稀少。
因此,兜唇石斛的栽培繁殖和藥理作用還有待進(jìn)一步研究。