周 歡，韋如萍，李吉躍，蘇 艷，胡德活，鄭會全*

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院廣東省森林培育與保護(hù)利用重點實驗室，廣東 廣州 510520）

樂昌含笑（Michelia chapensisDandy），又稱景烈白蘭，木蘭科含笑屬高大喬木，是我國亞熱帶地區(qū)常綠闊葉林重要建群種之一，自然分布于我國廣東、廣西、江西、湖南、貴州等省份，越南部分地區(qū)也有少量分布，但主要分布區(qū)集中在我國南嶺地區(qū)海拔300～1 500 m的山林中，現(xiàn)廣東始興、湖南醴陵、貴州黎平等地仍存在樂昌含笑小片野生群落，因人為砍伐、繁殖困難等原因，其它地區(qū)大部分呈散生，少集群生長［1-5］。樂昌含笑樹體高大，干形通直，樹姿優(yōu)美，花香馥郁，觀賞價值高，是南方多個省區(qū)的優(yōu)良園林綠化樹種，也是重要的速生用材樹種。同時，作為珍貴的芳香樹種，樂昌含笑富含倍半萜類化合物，其具有抑菌、抗氧化、抗癌等藥理作用，在制藥、香料、化妝品等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，樂昌含笑已作為木本花卉、行道樹、商品林樹種及康養(yǎng)樹種在黃河以南地區(qū)大量推廣使用［6-12］。本文對近30年來有關(guān)樂昌含笑種質(zhì)資源、選育、繁育、栽培、木材利用、化學(xué)成分及藥理作用等方面的研究進(jìn)展做以總結(jié)，以期為樂昌含笑的培育與應(yīng)用提供參考。

1 樂昌含笑種質(zhì)資源保存概況

樂昌含笑最早發(fā)現(xiàn)于廣東省韶關(guān)市樂昌縣兩江鎮(zhèn)，是為數(shù)不多冠以地方名稱的木蘭科植物。由于其賴以生存的環(huán)境逐漸遭到破壞，野外資源被過度開發(fā)，目前樂昌含笑天然林面積已急速下降，呈片狀離散分布［2］。二十一世紀(jì)以來，湖南醴陵、廣東始興、貴州黎平、西藏墨脫和香港等地陸續(xù)被報道發(fā)現(xiàn)有樂昌含笑小片野生群落，這些小群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，樂昌含笑在其中屬于頂級建群種，具有較高的遺傳多樣性，部分仍能自然更新［13-16］。為保存其優(yōu)良基因，廣東省林業(yè)科學(xué)研究院聯(lián)合多個研究機(jī)構(gòu)、地方林場，廣泛收集廣東、廣西、湖南、江西等地的樂昌含笑種質(zhì)資源，于2006年建成樂昌含笑基因收集庫［17］。中國林業(yè)科學(xué)研究院、江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院、福建省泉州市園林管理局等單位從湖南資興、醴陵、江西宜豐引進(jìn)樂昌含笑，在浙江、江西、福建、海南等地開展引種栽植試驗，已取得較好成效［18-27］。2020年，國家發(fā)改委批復(fù)了廣東省國家林木種質(zhì)資源庫建設(shè)項目，啟動了樂昌含笑國家種質(zhì)資源庫建設(shè)工作，以期收集保存最為全面的樂昌含笑種質(zhì)資源（種源、家系、無性系、品種等）。因生態(tài)環(huán)境和自然群落逐步退化，我國樂昌含笑種質(zhì)資源瀕臨滅絕，圍繞保護(hù)樂昌含笑種質(zhì)資源這個目標(biāo)，國家和地方已聯(lián)合開展種源、家系、優(yōu)樹等多品類新優(yōu)資源收集工作，積極推進(jìn)樂昌含笑種質(zhì)資源庫營建進(jìn)程，并輔以就地保護(hù)、近地保護(hù)、遷地保護(hù)等手段，旨在為樂昌含笑種質(zhì)資源保護(hù)提供一定保障。

2 樂昌含笑選育進(jìn)展

2.1 樂昌含笑優(yōu)良種源和家系選育

胡德活等［28］以14個樂昌含笑種源為試材，采用基因分組法（Francis-Kannenberg）對2年生苗生長性狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)湖南資興黃草和廣東仁化長江種源早期表現(xiàn)較好，遺傳力均高于0.7。王潤輝等［29］同樣采用Francis-Kannenberg模型分析法從6～7年生多點種源試驗林中選出6個適于廣東省造林綠化的優(yōu)良材料，估算材積增益可達(dá)11.95%～41.03%，基于主效可加互作可乘（Additive main effects and multiplicative interaction，AMMI）模型和基因型主效應(yīng)及基因型與環(huán)境互作（Genotype main effect plus genotype-environment interaction，GGE）模型，王潤輝等［30］對其中九曲水、曲江、八一林場三個地點的樂昌含笑種源林進(jìn)行分析，篩選出4個產(chǎn)量高且更穩(wěn)定的種源。邵文豪等［31］在浙江開展異地引種試驗，其認(rèn)為樂昌含笑性狀在種源間存在明顯差異，樂昌、新寧、宜豐、醴陵、上猶、邵武等種源早期在浙江具有較高的適應(yīng)性和生長潛力?；诙嗟攸c多年度測定結(jié)果，廣東省林木品種審定委員會審定通過了兩個樂昌含笑品種，其均具有生長快、遺傳穩(wěn)定性好、材積增益高、干形通直、樹冠濃密等特征，6～10年生平均材積增益可達(dá)到53.37%與52.03%。廣東省林業(yè)科學(xué)研究院以速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)樂昌含笑良種選育為目標(biāo)，開展了家系試驗、優(yōu)樹與無性系選擇等研究工作，成功篩選出NM3、LJ4、LL15等12個優(yōu)良家系［32-34］。當(dāng)前，樂昌含笑主要以生長和適應(yīng)性為目標(biāo)展開選育工作，為提高其選育價值，下一步可采用多層次、多途徑、多目標(biāo)綜合選育策略，以用材型、碳匯型、園林綠化型、特種用途型（如精油型）等為選育目標(biāo)，篩選綜合性狀優(yōu)異的樂昌含笑新種質(zhì)以推進(jìn)無性系選育研究，充分利用性狀遺傳加性效應(yīng)，獲得遺傳特性更為穩(wěn)定的品種。

2.2 樂昌含笑雜交育種

在雜交育種方面，中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所以樂昌含笑為母本，紫花含笑為父本，先后從其雜交后代中，選育出‘夢緣’、‘夢紫’和‘夢星’三個新品種。其中，‘夢緣’的特點是花基底淡黃，花被片中上部邊緣具紫紅色暈染；而‘夢紫’花基底乳白色，花被片呈淡紫紅色；‘夢星’綻開的花內(nèi)緣則表現(xiàn)出紫紅色，外緣稍淺。這些品種樹形通直，花色各異，耐高溫，喜溫暖濕潤氣候，適應(yīng)性廣，具有較高觀賞價值［35-37］。目前，樂昌含笑主要圍繞觀賞性這一目標(biāo)開展雜交育種工作，已選育出少量花色新品種。我國共擁有32種含笑屬植物，包括白蘭、黃蘭、深山含笑等珍貴樹種，未來應(yīng)開展更多屬間雜交育種工作，擴(kuò)大樂昌含笑新優(yōu)種質(zhì)類型，以滿足市場對樂昌含笑品種多樣性的需求。

2.3 樂昌含笑分子育種

近30年來，生物學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，林木育種技術(shù)不斷推陳出新，從形態(tài)多樣性、細(xì)胞多樣性水平逐漸深入到分子多樣性水平，為樂昌含笑分類鑒定、選擇育種及新品種的培育提供了新的思路和方法。Wang等［38］首次從細(xì)胞水平對中國科學(xué)院武漢植物園樂昌含笑的染色體數(shù)目和核型進(jìn)行報道，發(fā)現(xiàn)其核型公式為2n=38=28m+6sm+4st，核型屬于Stebbins理論中的2B型，這對樂昌含笑的進(jìn)化分析、含笑屬植物分類具有重要意義。邱英雄等［39］用簡單重復(fù)序列間擴(kuò)增技術(shù)（Inter-simple sequence repeat，ISSR）從6個樂昌含笑變型中擴(kuò)增出134個條帶，表明樂昌含笑具有高水平的遺傳變異。基于隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)DNA（Random amplified polymorphic DNA，RAPD）方法，滕花景等［40］證明江西官山和湖南醴陵的樂昌含笑群體遺傳多樣性指數(shù)高于廣西三江、湖南宜章、湖南雙牌和湖南資興的群體遺傳多樣性指數(shù)。姜景民等［41］的研究佐證了滕花景的結(jié)論，同時發(fā)現(xiàn)，與其它植物相比，樂昌含笑具有較高的遺傳多樣性，并且群體內(nèi)的遺傳變異大于群體間的遺傳變異。Sima等［42］從分子水平切入，利用Illumina HiSeq測序技術(shù)確定了樂昌含笑的第一個完整葉綠體基因組（cpDNA）序列，為樂昌含笑遺傳變異研究提供了重要的分子數(shù)據(jù)信息。然而，關(guān)于樂昌含笑基因組信息的研究尚未見報道，且缺乏重要性狀的遺傳信息，這都阻礙了樂昌含笑的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用，因此有必要結(jié)合高通量測序技術(shù)、分子標(biāo)記輔助育種、遺傳連鎖圖譜、全基因組關(guān)聯(lián)分析等技術(shù)，篩選并挖掘特異基因與特異位點，以期從分子水平上對樂昌含笑遺傳多樣性和親緣關(guān)系的研究提供科學(xué)依據(jù)，并推動分子育種研究在樂昌含笑種質(zhì)資源保護(hù)上的應(yīng)用進(jìn)程，為樂昌含笑種質(zhì)創(chuàng)新與品種選育提供分子水平理論依據(jù)。

3 樂昌含笑種苗繁育

3.1 有性繁育

我國樂昌含笑人工栽培工作始于20世紀(jì)80年代末，主要以有性繁育為主，播種育苗是最為常用的方式。21世紀(jì)以后，通過樂昌含笑種源家系試驗林的成功營建，國家林業(yè)局發(fā)布并實施了《樂昌含笑栽培技術(shù)規(guī)程》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)［43］，對采種、播種育苗、大田培育、容器育苗、病蟲害防治、出圃等技術(shù)流程給出了具體規(guī)定，廣東、成都、貴州也相繼頒布并實施了相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)［44-46］。在生產(chǎn)上，樂昌含笑的種子主要來源于母樹林和優(yōu)良單株，為提高種子產(chǎn)量和品質(zhì)，應(yīng)積極推動樂昌含笑無性系種子園、種質(zhì)資源庫的營建工作。此外，樂昌含笑是蟲媒花，未來可嘗試引進(jìn)本地昆蟲輔助樂昌含笑的授粉工作，以期提高種子的產(chǎn)量和品質(zhì)。

3.2 無性繁育

目前，樂昌含笑的無性繁育通常采用扦插、嫁接、組培育苗等方式。扦插一般在春秋季進(jìn)行。為延長一年中適宜樂昌含笑扦插的時間段，優(yōu)化樂昌含笑扦插技術(shù)，張海燕等［47］的專利技術(shù)可以使樂昌含笑扦插生根率和移栽成活率提高到85%和92%。樂昌含笑的嫁接，通常采用單芽切接法進(jìn)行，砧木一般選擇玉蘭。因木蘭科含笑屬植物之間有較大的嫁接親和力，紫玉蘭和山玉蘭也可作為樂昌含笑的砧木［48-49］。為提高擴(kuò)繁效率，滕花景［40］開展了樂昌含笑組培技術(shù)研究，初步構(gòu)建了樂昌含笑的組培體系。當(dāng)前，無性繁育技術(shù)多用于保存樂昌含笑新優(yōu)種質(zhì)資源，克服因有性繁育不能維持親本優(yōu)良性狀的缺陷。為切實保護(hù)并充分利用樂昌含笑種質(zhì)資源，還需要對其組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行更深入的研究。

4 樂昌含笑栽培技術(shù)研究

樂昌含笑可用于營建紙漿材或膠合板材等速生工業(yè)用材林，也可作為優(yōu)良鄉(xiāng)土闊葉樹種和木本花卉樹種應(yīng)用于林業(yè)生態(tài)建設(shè)中。成熟的栽培技術(shù)對于樂昌含笑的高效利用至關(guān)重要。長期以來，林業(yè)工作者在樂昌含笑栽培方面開展了大量的研究工作，早在1997年已有研究證明，樂昌含笑與杉木（Cunninghamia lanceolata）是適宜的混交模式［50］。楊小忠等［51］對福建省邵武市8年生樂昌含笑人工林開展調(diào)查，發(fā)現(xiàn)樂昌含笑-杉木1：1混交林中樂昌含笑和杉木生長量大于各自純林。歐陽錦彰等［52］的研究則表明，樂昌含笑-禿杉（Taiwania flousiana）1：1混交模式優(yōu)于樂昌含笑-禿杉1：3，混交林中生長量同樣均高于各自純林。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《樂昌含笑栽培技術(shù)規(guī)程》［43］中，提出樂昌含笑宜與木荷（Schima superba）、黎蒴栲（Castanopsis fissa）、杉木等混交造林，也可營造純林。成都與貴州分別發(fā)布并實施了1項關(guān)于樂山含笑培養(yǎng)技術(shù)的地方標(biāo)準(zhǔn)［44-45］，為樂昌含笑的標(biāo)準(zhǔn)化栽植提供了技術(shù)參考。當(dāng)前，在雙碳背景下，林業(yè)生態(tài)價值凸顯，森林質(zhì)量與碳匯能力備受關(guān)注，亟需加強(qiáng)樂昌含笑純林與混交林的栽培和多目標(biāo)經(jīng)營技術(shù)研究，以期實現(xiàn)樂昌含笑優(yōu)質(zhì)林、大徑材及其混交林的高效培育，提升林木質(zhì)量和固碳能力。

5 樂昌含笑木材性能和利用

樂昌含笑樹體高大，干形通直，是南方地區(qū)優(yōu)良的速生用材樹種。掌握木材的材性特征對樂昌含笑木材加工和利用具有重要意義，劉元等［53］最早以湖南通道的樂昌含笑木材為試材，對其構(gòu)造和物理力學(xué)性質(zhì)展開研究，發(fā)現(xiàn)樂昌含笑木材基本密度為0.366 g/cm3，干縮系數(shù)為0.2，最大吸水率為163.3%，且具有易干燥、不翹曲、不彎裂等特征，材性類似于楊樹，適宜制造紙漿材和膠合板材。來端等［54］對福建省邵武市10年生樂昌含笑人工林和天然林木材的物理性質(zhì)作了報道，結(jié)果顯示，樂昌含笑天然林木材基本密度可達(dá)0.420 g/cm3，干縮系數(shù)為0.300；人工林木材基本密度則為0.382 g/cm3，干縮系數(shù)僅0.297，即樂昌含笑天然林木材尺寸穩(wěn)定性優(yōu)于人工林木材，綜合考慮，樂昌含笑天然林木材具有輕質(zhì)、易加工、變形小等優(yōu)點，是制造家具及室內(nèi)裝飾用材的優(yōu)良速生樹種。來端等［55］以相同的試材展開研究，發(fā)現(xiàn)10年生樂昌含笑天然林木材的木纖維長寬比為56.4，高于同齡樂昌含笑人工林的木材，即樂昌含笑天然林木材木產(chǎn)品強(qiáng)度優(yōu)于人工林木材。以上研究均表明，樂昌含笑木材具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，在木材工業(yè)方面具有較廣闊的應(yīng)用前景。但目前國內(nèi)關(guān)于樂昌含笑木材的研究相對較少，而樂昌含笑木材材性在種間、種內(nèi)存在較大差異，上述研究尚不能為樂昌含笑木材的利用提供足夠理論支撐。鑒于此，仍需對樂昌含笑木材的解剖結(jié)構(gòu)、化學(xué)、物理、力學(xué)等材性特征進(jìn)行系統(tǒng)研究，為樂昌含笑的進(jìn)一步加工利用提供科學(xué)依據(jù)。

6 化學(xué)成分與藥理作用

6.1 化學(xué)成分

樂昌含笑化學(xué)成分較復(fù)雜，包括萜烯、醇、酯、糖、有機(jī)酸、脂肪酸等多種有機(jī)化合物。鐘瑞敏等［56］最早通過氣-質(zhì)聯(lián)用法對樂昌含笑葉化學(xué)成分開展研究，發(fā)現(xiàn)樂昌含笑葉揮發(fā)油以倍半萜類為主體成分，且與純質(zhì)譜相比，氣-質(zhì)聯(lián)用法極大地提高了樂昌含笑組分鑒定的準(zhǔn)確性。樊亞蘇等［57］以4年生樂昌含笑葉為試材，采用有機(jī)溶劑提取法-氣-質(zhì)聯(lián)用法對其提取物進(jìn)行全面鑒定，發(fā)現(xiàn)提取物中包括42種化合物，其主要成分是萜類化合物（19.772%）和芳香族化合物（11.057%）?；诔R界二氧化碳萃取法-氣-質(zhì)聯(lián)用法，邱金芬等［58-59］從樂昌含笑葉揮發(fā)油中共分析出16個萜烯類含氧衍生物，9個萜類成分，3個酯類化合物、1個醇類成分。劉群等［60］采用水蒸氣蒸餾法-氣-質(zhì)聯(lián)用法對樂昌含笑葉精油進(jìn)行提取、分析，發(fā)現(xiàn)其精油得率可達(dá)1.56%，在鑒定出的23種物質(zhì)中，十四氫化芘含量最高，達(dá)總量18.891%，其余含量高于1%的化合物共17個。劉艷清等［61］采用超聲波輔助法提取樂昌含笑葉精油，精油得率最高可達(dá)2.48%，通過氣-質(zhì)聯(lián)用法分析發(fā)現(xiàn)萜類化合物占比最高，其中大根香葉烯A（10.53%）、（E，E）-金合歡醇（7.53%）、β-丁香烯（6.44%）的總占比超過20%。孫延軍等［62］通過固相微萃取-氣-質(zhì)聯(lián)用法從樂昌含笑葉中分離得到多種天然產(chǎn)物，包括β-石竹烯（16.51%），莪術(shù)烯（9.89%），β-欖香烯（6.95%）等28種化學(xué)成分。劉世彪等［63］采用超聲波輔助法-氣-質(zhì)聯(lián)用法分析樂昌含笑種子油的含量與組成，發(fā)現(xiàn)提取率可達(dá)29.34%，棕櫚酸、亞油酸、油酸和硬脂酸為全部成分，其中亞油酸的總占比達(dá)64.53%。綜上所述，樂昌含笑揮發(fā)油包含大根香葉烯A、β-石竹烯、莪術(shù)烯等多種藥用成分，可作為藥用資源推廣應(yīng)用。然而，其各成分間的相關(guān)關(guān)系、適合加工生產(chǎn)的化學(xué)成分種類及花香產(chǎn)生季節(jié)規(guī)律仍未見報道，因此還需要進(jìn)一步的研究。

6.2 藥理作用

6.2.1 抑菌

樂昌含笑不僅是優(yōu)良的造林和園林綠化樹種，也是視覺型、嗅覺型、醫(yī)療型康養(yǎng)樹種。大量文獻(xiàn)報道，樂昌含笑對金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌等細(xì)菌具有較好的抑菌作用［64-67］。李曉儲等［66］研究表明，“樂昌含笑+雜闊群落”對空氣中的細(xì)菌具有較好的抑菌效果，并且在5～6月抑菌率出現(xiàn)峰值。孫雨珂等［67］以樂昌含笑葉干粉為試材，對其抑菌能力進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)其對空氣中微生物的48h平均抑菌率可達(dá)91.8%，顯著高于香樟（Cinnamomum camphora）、廣玉蘭（Magnolia grandiflora）、山茶（Camellia japonica）等樹種。蔣華偉等［68］的研究也表明，與杜英（Elaeocarpus decipiens）、狗牙根（Cynodon dactylon）、香樟及桂花（Osmanthus fragrans）4個植物群落相比，“樂昌含笑+銀杏林群落”對真菌和細(xì)菌的抑菌效應(yīng)最好，這為樂昌含笑在森林康養(yǎng)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要依據(jù)。

6.2.2 抗氧化

樂昌含笑提取物具有顯著的抗氧化能力。樊亞蘇等［57］對樂昌含笑的乙醇提取物的抗氧化能力進(jìn)行測定、分析，發(fā)現(xiàn)其對大豆油、葵花籽油和豬油均有顯著的抗氧化作用。邱金芬等［58-59］發(fā)現(xiàn)，樂昌含笑揮發(fā)油對玉米油和花生油也具有抗氧化作用，且其抗氧化能力強(qiáng)于植酸（Phytic acid）、沒食子酸丙酯（Proply gallate）和抗壞血酸（Vitamin C）等多種常用抗氧化劑，為樂昌含笑在天然抗氧化劑上的開發(fā)應(yīng)用提供了重要參考。

6.2.3 抗腫瘤

樂昌含笑葉揮發(fā)油具有較高的抗腫瘤活性。劉群等［60］對樂昌含笑葉揮發(fā)油的抗腫瘤活性作了報道，結(jié)果顯示，樂昌含笑葉揮發(fā)油對NCI-H460肺癌細(xì)胞有較好的抑制效果，當(dāng)揮發(fā)油濃度為100μg/mL時，對肺癌細(xì)胞的抑制率可達(dá)到91.95%±3.35%。目前，有關(guān)樂昌含笑具有抗腫瘤活性的報道有限，今后仍需加大這方面的研究。

7 展望

樂昌含笑作為我國特色鄉(xiāng)土闊葉樹種，在用材、園林綠化、觀賞等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，但現(xiàn)階段我們對樂昌含笑的研究及開發(fā)利用尚不夠深入。為切實保護(hù)并充分利用樂昌含笑這一珍貴樹種，未來可從以下幾個方面進(jìn)行深入研究：（1）加大對樂昌含笑現(xiàn)有資源尤其是野生資源的保護(hù)，通過開展樂昌含笑種質(zhì)資源全面普查、系統(tǒng)調(diào)查和全方位收集等工作，輔以就地保護(hù)、近地保護(hù)、遷地保護(hù)等手段，確保樂昌含笑種質(zhì)資源應(yīng)保盡保；（2）充分挖掘利用樂昌含笑優(yōu)異種質(zhì)，選育出具有重要應(yīng)用價值的新、特、優(yōu)系列品系，包括用材型、碳匯型、園林綠化型、特種用途型（如康養(yǎng)型）優(yōu)良新品系，充分滿足市場所需；（3）深入開展樂昌含笑繁殖生物學(xué)研究，完善樂昌含笑種子園營建及其豐產(chǎn)培育技術(shù)體系，優(yōu)化無性繁殖技術(shù)，為樂昌含笑在基因工程、品種改良及林木種苗生產(chǎn)等領(lǐng)域的發(fā)展提供大批優(yōu)良的材料；（4）進(jìn)一步開展樂昌含笑多目標(biāo)栽培與經(jīng)營技術(shù)研究，提高樂昌含笑林木質(zhì)量與碳匯潛力，推動樂昌含笑的進(jìn)一步推廣應(yīng)用；（5）系統(tǒng)開展樂昌含笑不同種源、不同品系木材材性研究，以期基本掌握樂昌含笑木材材性特征，從而為樂昌含笑木產(chǎn)品的開發(fā)利用提供理論指導(dǎo)；（6）深入開展樂昌含笑藥用成分季節(jié)積累規(guī)律和誘導(dǎo)因子研究，并加大樂昌含笑精油及單體化合物藥理作用的研究，為康養(yǎng)型樂昌含笑的選育與精油產(chǎn)品開發(fā)利用提供依據(jù)。