APP下载

鸢尾属植物在我国的研究进展

2020-12-15段芳瑶邹裕文张宏志

乡村科技 2020年36期
关键词:鸢尾化合物物种

向 骞 段芳瑶 邹裕文 张宏志

(湖南农业大学风景园林与艺术设计学院,湖南 长沙 410128)

1 鸢尾属植物资源概况

鸢尾属植物在我国分布范围广,资源丰富,且备受国内专家学者重视。全球有10 个鸢尾分布中心,其中3 个分别位于我国的西南、西北及东北地区。我国约产鸢尾属植物64 个种、8 个变种、1 个亚种及6 个变型[1],约占全球鸢尾属物种的1/5。虽然我国鸢尾属植物种类繁多,但随着时代发展,多地生态环境遭到破坏,一些种类如大连南关岭的矮鸢尾、江苏太湖边的宜兴溪荪及镇江的华夏鸢尾等濒临灭绝。针对此现象,我国建立了植物园与种质资源圃,用来保护鸢尾属种质资源[2]。

2 鸢尾属植物的化学成分研究

我国对鸢尾属植物的化学成分研究起步较晚,为更科学合理地利用其资源,国内学者对德国鸢尾根茎的化学成分进行分离纯化,运用波谱分析法及理化性质对分离得到的21个化合物进行结构鉴定。其中,11个化合物首次在德国鸢尾属中分离得到,主要化学成分有商陆素、染料木素、irilin D等;2个化合物首次从鸢尾属中分离得到,分别为紫檀素(muningin)及某类三甲氧基异黄酮;3个化合物首次从鸢尾科中分离得到[3]。我国学者为了研究华夏鸢尾中的乙酸乙酯成分,采用硅胶、ODS和凝胶等多种柱层析方法,分离得到2个化合物,经过质谱、核磁共振及文献查阅对比,鉴定化合物分别为22,23-epoxyiridal(I)和β-谷甾醇(II),其中化合物I首次从华夏鸢尾中分离得到[4]。

3 鸢尾属植物的药理活性研究

3.1 抗肿瘤活性

相关研究表明,鸢尾属植物中含有染料木素和鸢尾苷元,其中鸢尾苷元具有细胞毒素,能抑制细胞分裂,在一定程度上能抑制胃腺癌细胞和白血病细胞增殖,可将其应用于肿瘤化疗中。

3.2 抗癌活性

研究表明,密苏里鸢尾根中的单环鸢尾醛、五环三萜、苯醌类化合物可作用于白血病细胞,其中苯醌类化合物对口腔表皮癌细胞具有细胞毒活性;大苞鸢尾种子中的苯醌类化合物可作用于前列腺癌细胞;德国鸢尾根状茎的脂溶性成分能限制宫颈癌细胞的扩散[5]。

3.3 抗菌杀菌作用

鸢尾属植物的自然陈化鸢尾根茎内含有一种挥发油,对某些致病菌有抑制作用,是一种潜在的抗菌药物,可作为抗菌药物的开发来源。鸢尾属植物所含有的鸢尾苷元对发癣菌属的皮肤癣菌有较好的抑制作用。

3.4 抗疟疾活性

从德国鸢尾中分离得到的鸢尾醛类化合物(21-desoxy-iridalgermanal)可作用于红细胞,参与细胞膜的建构,发挥与胆固醇相似的作用,减少被感染细胞与正常细胞细胞膜之间的流动性和通透性,具有显著的抗疟疾作用。

3.5 选择性调节雌激素受体作用

鸢尾属植物体内所含有的鸢尾苷元能抑制黄体激素的分泌,从而防止女性绝经后出现潮红现象。同时,鸢尾苷元还能预防女性绝经后骨质疏松,且因其对女性乳腺和子宫均无副作用,可将其作为选择性雌激素调节剂[6]。

4 鸢尾属植物的园林应用及其生态价值

4.1 鸢尾属植物的园林应用

①专类园、岩石园。鸢尾属植物种类丰富,可将其运用于专类园或岩石园中。大多数鸢尾属植物的花期在4—5 月,前后相差近45 d,利用不同的花期,可在专类园中营造独特的春景、夏景。鸢尾属植物身姿飘逸,其花颜色各异,结合跌水、石阶,配合高山植物,可构成别致的岩石园景观。②花坛、花境。宿根花卉,一年种植、多年开花,可用于园路及花坛边缘的装饰,既能使游览者常年欣赏富有生机的景色,又能降低绿化成本,丰富地被种类。鸢尾属植物的花冠庞大,可作公路边优美的林带及河道边绵延的护坡。③水面绿化。鸢尾属植物由于生态习性不同,对土壤及水分的需求不同,有的喜湿、有的耐燥。因此,可将其运用在水生植物园,或作为水生植物景观[7]。

4.2 鸢尾属植物的生态价值

鸢尾属植物不仅具有良好的景观价值,也具有极高的生态价值。其发达的根系、葱翠的叶片,可防风固坡、防止水土流失。鸢尾属植物某些种类独特的生态习性,能减少污水中杂质,净化水体,提高水质,美化水边环境,此外,某些种类对生长环境的需求,维持了生态系统的稳定与统一。例如,马蔺,耐碱耐旱,能在盐碱地生长繁育,可改善当地生态环境;蝴蝶花,耐阴喜湿,能生长在其他生物不能生长的阴暗之地,既丰富了群落物种多样性,也维持了群落系统的稳定[8]。

5 鸢尾属植物的其他研究

5.1 系统发生学研究

有关学者对产自我国的部分鸢尾属物种的叶绿体DNA的matK 及rbcL 基因序列进行了扩增,对其系统发生树以及物种树进行了构建和分析,发现长白鸢尾(Iris mandshurica)与粗根鸢尾(Iris tigridia)在系统发生树中的位置处于须毛状附属物亚属中,不应将他们划分到不同亚属;鸢尾属物种的核苷酸在物种演变中的突变,大多数是中性的或近中性的;鸢尾属物种的分歧时间为47.159 7 百万年前(Mya),大约为4 700 万年前;将部分鸢尾属物种的rbcL 和matK 基因片段序列串联,构建系统发生树,能更清晰地确定各物种的系统位置,且拥有极高的支持率[9]。

5.2 育种研究

我国对鸢尾属植物的育种研究较欧洲国家晚,直至20 世纪90 年代,刘青林等人研究了鸢尾花的体细胞无性系受离体培养影响的变异规律,标志着我国开始对鸢尾属植物进行育种研究[10]。之后,周永红等人从细胞学领域对扁竹花和蝴蝶兰的花粉减数分裂进行研究[11],柯立明等人对鸢尾进行了系统的种间杂交试验,推动了我国鸢尾育种工作的开展[12]。目前,我国鸢尾属植物的育种工作主要集中在无髯鸢尾与德国鸢尾两类,育种技术有常规杂交育种、辐射育种、分子技术运用、后代优株选育花色、抗性研究及杂交后代胚培养研究[13]。

5.3 香料研究

据相关研究表明,自然界中新鲜的鸢尾属植物并无鸢尾酮,但含有其前体物质鸢尾醛类(iridals)。取富含鸢尾醛类(iridals)的根,在常温下陈化两三年,可缓慢合成鸢尾酮。鸢尾酮能产生独特的紫罗兰一般的芳香,多将其运用于香料中,用来制作香水、香皂、化妆品等。鸢尾酮还具有定香力,将鸢尾浸膏运用于烟卷中,作烟草添加剂,可改进烟草风味,提高烟草品质[14]。

6 结论

我国鸢尾属植物资源丰富,所含化学成分众多,如异黄酮类化合物、三萜类化合物、苯醌类化合物等,且具有极高的药用价值,可抗肿瘤、抗癌、抗疟疾等。鸢尾属植物花色繁多,适应性强,易栽培,生态价值极高,可广泛运用于园林景观。鸢尾属植物开发潜力大,我国应加强其育种研究,更多地运用转基因、原生质体融合、体细胞杂交等先进技术,培育出更加优良的新品种。

猜你喜欢

鸢尾化合物物种
鸢尾素(Irisin):运动诱导骨骼肌自噬的新靶点
20种鸢尾属植物种子休眠与萌发响应机制研究
鸢尾,只绽放一天的彩虹女神
鸢尾
回首2018,这些新物种值得关注
电咖再造新物种
例析高考中的铁及其化合物
例谈氯及其化合物的学习与考查
钒及其化合物在高考中的考查
金属元素及其化合物