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海州常山研究进展与展望

2015-01-26林燕青杨秀莲

中国野生植物资源 2015年4期
关键词:海州常山研究进展

林燕青,杨秀莲

(南京林业大学 风景园林学院,江苏 南京 210037)

海州常山研究进展与展望

林燕青,杨秀莲*

(南京林业大学 风景园林学院,江苏 南京 210037)

海州常山(ClerodendrumtrichotomumThunb.)为马鞭草科(Verbenaceae)赪桐属(ClerodendrumL.)小乔木或灌木,白花、蓝果、红萼共存一树,极具观赏价值,具有较强的抗盐、抗旱、耐涝等抗逆性,枝条、树叶及茎皮均含有较高含量药用成分,集多种优良特性于一身。本文对海州常山的研究进展作了综述,并对海州常山的开发利用研究进行了展望。

海州常山;研究进展;资源培育;前景展望

海州常山(ClerodendrumtrichotomumThunb.)为马鞭草科(Verbenaceae)赪桐属(ClerodendrumL.)小乔木或灌木[1],是一个地理广布种,广泛分布于我国各省,日本、朝鲜、菲律宾也有栽培[2],常生长在山坡灌丛中。

海州常山别名臭梧桐、泡花桐(四川),八角梧桐,后庭花(江苏、福建)等,花序大,花果艳丽,白花、红萼、蓝果可共存于同一树上,3种颜色相互映衬。海州常山的花期为6~10月,果期为8~11月份[3],可达半年长的观赏期,是难得的夏季观花树种之一,观赏价值较高[4-5],可作为城市绿化美化的优良树种[2]。海州常山还具有较强的抗旱能力、耐盐碱能力,可作为盐碱地绿化、城市绿化美化及废弃地恢复植的优良物种。海州常山极具经济价值,枝叶含有杀死农作物害虫如棉蚜虫、棉蚜虫等的药用成分[6-7],可以用作生物农药。此外, 还有学者[8]报道称海州常山茎皮中含有较高含量的抗肿瘤活性成分,可达4.6%,可有效治愈肿瘤疾病。

海州常山是原产于我国的优良树种,具有抗性强、观赏性高、观赏期长、经济价值高等诸多特点,不仅是可以作为园林绿化美化的优良树种,还是矿区及废弃地修复、盐碱地如海边绿化、屋顶垂直绿化的优良树种,可作为提高景观效应与环境质量的潜力树种[9]。

由于海州常山常常生长于道路两侧、山坡、野地等地方,栽培应用的极少,前人对其研究较晚,资料也较少。本文通过总结前人研究成果,对海州常山研究进展作了综述,旨在为海州常山的进一步开发利用提供综合性的信息,为海州常山的新品种培育、市场应用、引种栽培及美化绿化深入应用等方面提供理论依据,开拓海州常山的利用领域。

1 海州常山种植资源研究进展

1.1 海州常山的种源分布

曾现艳[2]在2011年6月初步研究了州常山种质资源遗传的多样性,在山东农业大学建立了第一个海州常山种质资源圃。具体分为西北地区、东部淮河以北地区、中部山区、南部地区、西南地区、中东部地区六个区域。

试验结果表明:各个种源海州常山的形态特征及生物学特性有一定差异,如河南洛宁于3月27日最早萌芽,其余种源的海州常山基本在7~8月份始花,10~11月落花。

李忠宇[10]在2009年于凤凰山自然保护区内发现天然的海州常山群落,辽宁省仅在大连、旅顺、金州、长海、庄河及东沟县大孤山等沿海地区有野生,他认为凤凰山是海州常山天然分布的最北缘。

1.2 海州常山的遗传多样性

曾现艳[2]采用了细胞学标记、分子标记、生化标记、形态学标记4种研究方法对14个海州常山种质资源遗传多样性进行了初步研究试验。

结果发现,不同种源间的海州常山形态学特征有显著差异,均为2倍体,染色体总数为52。研究的14个种源海州常山染色体属于小染色体,平均长度为1.45 μm。试验利用AFLP技术分析了26个种源的海州常山遗传多性,通过 8对引物共扩增出1 728条条带,其中972条具有多态性,表现出了较丰富的遗传多样性,证明了海州常山具有较丰富的遗传多样性[2]。

2 海州常山的抗逆性机理研究进展

2.1 海州常山抗旱性研究进展

谢福春[11]在2009年及2012年对海州常山的抗旱性有比较系统性的研究。发现:海州常山在干旱胁迫下前11 d无明显变化,之后几天出现萎蔫,到第15天复水后也有大部分苗木死亡。对各项形态指标和生理指标进行了观测,表明海州常山具有极强的抗旱性,是一些干旱地区绿化的优良树种。

2.2 海州常山的耐盐胁迫性研究进展

谢福春等人[11]于2012年进行了土壤盐胁迫对海州常山生理生化特性(叶片相对含水量、细胞膜透性、净光合速率、蒸腾速率等)的影响的研究。

试验证明:在低、中(0.2%、0.4%)浓度盐分胁迫对海州常山的生理生化指标影响并不显著。浓度≥0.6%盐胁迫对海州常山的生理生化指标影响极显著。试验条件下短期内海州常山的耐盐性不超过6 g·kg-1[12],说明 0.6% NaCl是海州常山盐胁迫的阀值[13]。观测的各项指标表明,海州常山不仅具有较强的抗旱性,同时具有较强的耐盐性。

2.3 海州常山的水涝胁迫性研究进展

近几年来,一些学者对海州常山水涝胁迫进行了研究,其中谢福春[14-15]等人在试验中进行了比较系统的水涝胁迫研究,其试验处理有常规管理(对照)、湿害胁迫和涝害胁迫。

经过海州常山形态指标观测发现:随着湿害胁迫时间的延续,海州常山于第10天部分苗木叶片开始泛黄,之后对其没有明显的影响;涝害处理下的海州常山于第4天开始出现叶片变黄现象;基部的茎皮层处于第6天形成肥大的皮孔;第8天叶片全部萎蔫并脱落,部分苗木根部变黑色甚至腐烂,最后植株死亡。

多个试验结果表明:海州常山耐涝能力较强,可以抵抗短时间内的水涝条件。

2.4 海州常山的高温胁迫性研究进展

目前,曾德静[16]等学者对海州常山的高温胁迫进行了研究,以海州常山2年生根蘖苗为试材,设计了35、40、45 ℃ 3个温度梯度的高温胁迫,研究了海州常山叶片生理和形态指标在不同温度和时间胁迫下的变化。得出叶绿素质量分数(是筛选海州常山耐热性品种较好的指标)对胁迫温度和时间均较敏感,海州常山植株在35℃处理下可以正常生长。40 ℃处理下,部分植株于第2天叶尖开始出现枯黄现象。45℃处理下,叶片于2 d后出现焦边现象,叶片泛黄显著。叶片于第10天开始脱落枯死。

2.5 海州常山的光强胁迫性研究进展

胡凤琴等人[17]在2009年对不同光强与水分条件对海州常山幼苗形态与生长的影响进行了研究。

其试验设计了全光照、20%、50%光照三个梯度,结果表明:海州常山幼苗在一定程度上可以适应中度遮阴条件;相比中度遮荫条件,幼苗根和叶深度遮阴条件下生物量的积累较少。全光照下海州常山幼苗长势最好,且生物积累量相对较高,说明海州常山幼苗不适合种植在光线条件很弱的林下[17,20]。

3 海州常山药理研究概况

李珊[18]等于2012年对海州常山的药学研究进行了概括,赵忠祥等[19]报道海州常山具有抗细胞增殖、降血清胆固醇、抗菌及镇静等作用的有用成分[20-21]。此外,海州常山对高血压、风湿性关节炎、痔疮、皮炎颈椎病、溃疡疟疾等其他疾病也具有临床作用,各研究表明海州常山具有极高的药理研究价值。

4 海州常山植物成分研究概况

目前,对于海州常山的成分研究出了集中在其药学成分的研究外,其成分研究还用于挥发性成分和一些生物柴油成分开发利用中。

闫世才等人[21-22]在2003年用毛细管色谱法分析了海州常山叶挥发性化学成分,结果共分出70个成分,已鉴定出47个化合物,含量占精油总量的89.5%[22]。田璞玉、李昌勤[23]等人从海州常山花中共鉴定出27种化合物,占挥发油成分总峰面积的94.10%。罗艳等[24]在2007年发现海州常山种子油含量为34.1%,也被认为是具有潜力开发为生物柴油的原料之一,目前开发的较少。

郑彬等[25]在2012年进行了海州常山提取液对凤眼莲生长的抑制作用的研究,结果显示海州常山提取液会导致凤眼莲叶片干枯腐烂甚至衰亡。

5 海州常山繁育技术研究概况

海州常山的繁育技术主要是:播种繁育、扦插繁育、插根繁育、分株繁育等。目前,关于海州常山的繁育技术方面的研究比较多:其中有李应华[26]进行了海州常山嫩枝扦插育苗试验。袁淑琴,王健生[27]、包峥焱[28]、李洁茹[29]对海州常山的繁殖方法进行了研究。林夏珍[30-34]等众多学者进行了外源激素对海州常山扦插生根效应研究。

试验认为通过激素处理的插穗生根率均高于未经处理的插穗生根率,ABT及IBA处理的插穗生根率比相同浓度的IAA处理后的效果更好。当年生枝条做插穗比2年生枝条做插穗时的生根率及移栽成活率均高。当年生硬枝作为插穗时,使用400 mg/L的ABT浸泡40min,效果最佳。

6 海州常山的园林应用研究概况

海州常山是一种及多种观赏性、抗逆性及药用价值的一种珍贵树种,且还有吸尘、降噪、抗污染、吸收毒气的效能。在城市园林绿化、盐碱地及矿区绿化中具有广泛的应用价值,也是厂矿、道路绿化的优良树种。此外,海州常山还是一种优良的生态树种[35-36]。

但由于海州常山常常生长于道路两侧、山坡、野地等地方,栽培应用的极少。目前,在园林应用中海州常山还没有被大规模的栽培利用。对于其园林应用的研究也很少。

7 海州常山开发前景展望

海州常山是一种集多种优良特性的良种,但目前还没有大规模的栽培利用。本文通过总结分析,海州常山的多项研究方面,主要集中在抗性研究及其药用成分的提取利用方面。在繁育方面,还处于植物常规育种方法如播种、扦插,分株等阶段,还没有进行快繁及无性系化研究。此外,前人对海州常山的研究主要集中于形态观测,还没有深入的研究。主要有以下4点展望:

(1)海州常山优良品种的筛选。通过选育具有优良性状的海州常山树种,使用快速繁育技术进行海州常山种苗的产业化生产 ,创立海州常山种苗市场,满足市场对海州常山优良品种的需求。

(2)海州常山的快繁技术和无性系化研究。组织培养研究通过培养其芽、叶等进行试验,可保持优良品种的特性,同时也是实现其快速繁育的重要方法;水培研究,目前海州常山的生长均为土壤栽培,水培研究有利于解决土壤完全受自然条件约束,占地面积大等问题;分子标记辅助育种、辐射育种等研究,可加快海州常山的良种繁育技术及其快繁技术的研究进展;④种子休眠机制的研究,研究有效的调节种子萌芽机理及其解除方法,是植物进化的一种稳定对策,种子休眠具有重要生态学意义,可有效调节种子萌发的时空分布,有助于农业生产和植物多样性的保护;⑤花粉活力的测定与贮存研究,解决优良品种花期不遇的难题,为培育新优特产品种奠定理论基础;⑥花粉形态观察,通过观察比较不同种源的海州常山花粉形态,进行聚类分析,进一步清晰不同种源间的亲缘关系,为杂交育种及海州常山花粉库的建立提供依据;⑦海州常山柱头可受性及与杂交育种的关系研究,为海州常山新品种培育提供基础条件及理论依据;⑧叶子、茎皮的保鲜及贮藏技术研究,为更有效的利用其叶片、茎皮中的药用成分提供有效技术支撑。

(3)新型药用产品的开发。对海州常山叶片及茎皮中的降血压、治愈关节炎及肿瘤等活性成分的进一步分离和筛选,大规模开发无毒、使用安全、天然的具有保健作用的药用品,对于现代难治愈疾病有着及其重要的理论与实际作用,充分发挥其药用功能,造福于人民。

(4)海州常山林木的规模化栽培利用。如可分为药用园,主要利用其叶子及茎皮,种植药用成分含量高的海州常山植株;观赏园,种植花序大、植株优美、观赏期长的植株;造林树种则选择长势快、树干高大等特性植株;育种园,收集各地的种源,建立完善的种质资源圃,系统性研究其性状特点,选育优良性状的植株隔离培养选育等;对不同的利用价值的林木进行分类规模化管理,对其种植密度及立地条件、修枝技术、施肥技术依据其资源利用价值分别进行系统研究。

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Study Progress and Utilization Prospect ofClerodendrumtrichotomumThunb.

Lin Yanqing,Yang Xiulian

(College of Landscape Architecture, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037,China)

ClerodendrumtrichotomumThunb. is a kind of small tree or shrub which belongs toClerodendrumL. of Verbenaceae. It is a precious species which has high ornamental values and strong stress resistance to salt, drought, waterlogging .It also has many medical values. Its white flowers, blue fruit and red calyx coexist in a tree, and its branches, leaves and bark contain high medicinal ingredients. Besides, it has extensive and applied value in saline-alkali land afforestation and landscaping afforestation. This paper summarized and reviewed the literatures aboutClerodendrumtrichotomum, and looked into the future in its development and utilization of research.

Clerodendrumtrichotomum; research progress; resource cultivation; utilization perspective

2014-12-18

国家林业公益性行业科研专项(201404109);江苏高校优势学科建设工程资助项目。

林燕青(1990—),女, 硕士,从事园林植物育种及栽培应用的研究工作。E-mail: 726717454@qq.com

*通讯作者:杨秀莲(1970—),女,副教授,博士,从事园林植物栽培应用的教学和研究工作。E-mail:yangxl1339@sina.com

10.3969/j.issn.1006-9690.2015.04.011

S685.99

A

1006-9690(2015)04-0047-04

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