1.概述:白头翁Pulsatilla chinensis (Bunge) Regel.,属于毛茛科,多年生草本植物。又名羊胡子花(陕西)、老冠花、将军草、大碗花(江苏)、老公花、老姑子花(山东)、毛姑朵花(东北)等。叶4-5;叶片宽卵形,长4.5-14厘米,宽8.5-16厘米,下面有柔毛,3全裂,中央裂片通常具柄,3深裂,侧生裂片较小,不等3裂;叶柄长5-7厘米,密生长柔毛。花葶1-2,高15-35厘米;总苞的管长3-10毫米,裂片条形;花梗长2.5-5.5厘米;萼片6,排成2轮,蓝紫色,狭卵形,长2.8-4.4厘米,背面有绵毛;无花瓣;雄蕊多数;心皮多数。聚合果直径9-12厘米;瘦果长3.5-4毫米,宿存花柱羽毛状,长3.5-6.5厘米。 分布在四川、湖北、陕西、安徽、江苏、华北和东北;朝鲜,苏联远东地区也有。生于平原或山坡草地。
1.功能主治:白头翁为毛茛科植物白头翁的干燥根,作为中药始载于《神农本草经》。其性寒,味苦,具有清热解毒、凉血止痢、燥湿杀虫的功效。临床上主要用于治疗细菌性痢疾、阿米巴痢疾、妇科阴道炎、湿热泻痢,温疟寒热、腹痛、下痢脓血等症。现代研究认为白头翁除了具有抗菌和抗病原虫作用外,还具有抗癌、杀精、治疗内毒素血症等作用。
2.研究状况:近年来国内外对白头翁的化学成分和药理作用进行了较为系统的研究且成果显著,而在生物技术方面目前仅在植物种子萌发特性和繁殖方面有研究报道。
2.1白头翁种子发芽特性研究 在白头翁种子形态与千粒重、对种子的不同处理、种子寿命对发芽率影响几方面进行了研究。实验中证
明影响种子萌发的因素有3种:一是发芽条件,如温度、水分等;二是贮藏,贮藏条件及时间影响种子劣变程度;三是白头翁种子自身存在胚休眠现象。赤霉素是种子萌发必需的发芽促进物。应用赤霉素浸种增加种子内赤霉素含量,可提早调节促进剂和抑制剂的比例平衡。赤霉素可提高种子中淀粉酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、磷酸酯酶等的活性,从而促进种子后熟,解除种子的休眠,强化萌发[2]。发现不同浓度的GA3均能提高种子的发芽率,使白头翁种子提早发芽,集中萌发。
2.2白头翁组织培养繁殖(以朝鲜白头翁的叶片、叶柄和花梗为材料) 2.2.1不定芽的诱导[1](初代培养):将灭菌的花梗、叶柄切成长约
0.5 cm,叶片切成约0.5 cm × 0.5 cm 的小块,分别接种到不定芽诱导培养基上。诱导培养基为:MS(Murashige & Skoog,1962)培养基分别添加不同浓度的玉米素(zeatin)、激动素(kinetin)和6-BA,其浓度处理分别为(0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0)mg · L-1,3%糖,0.8%琼脂,pH 5.8。每处理的IAA 浓度均为0.05 mg · L-1。叶片、叶柄和花梗用解剖刀片匀割划2 ~ 3 刀(不切断叶片),分别接种于上述的诱导培养基,于(25 ± 1)℃、光培养16 h · d-1,光照强度4 000 lx 下培养。每处理接种10 ~ 15 个外植体,定期观察,6 周后统计结果。不定芽再生率(%)=(再生不定芽外植体数/接种外植体数)× 100。试验重复3 次。
2.2.2不定芽的增殖[1](继代培养或增值培养):将不定芽均切成小
块儿接入增殖培养基。增殖培养基(1)MS +(0、0.2、0.5、1.0、
1.5)mg · L-1zeatin + 0.05 mg · L-1 IAA,(2)MS +(0、0.2、0.5、1.0、1.5)mg · L-1 6-BA + 0.05 mg · L-1 IAA。每个处理10 株苗,6 周后统计结果。增殖系数 = 诱导产生芽的总数/接种外植体的总数。试验重复3 次。
2.2.3生根培养 ①将新诱导的不定芽直接转入到生根培养基;②将
在增殖培养基中长至3 cm 以上的白头翁小植株转入到生根诱导培养基。生根培养基为MS 和1/2 MS +(0、0.2、0.4、0.8、1.5、3.0)mg · L-1 NAA。每瓶接种8 ~ 10 个,重复3 次,6 周后统计结果。生根率(%)= 生根株数/接种株数 × 100。 2.3白头翁种子繁殖 为了扩大白头翁植物资源,在第1 年种子成熟后进行采集,第2 年2 月底用种子繁殖,室温大约在20~ 22 ℃,浸种48 h 后播种到1∶ 1的沙土中,覆土约1 cm,浇足水,大约18 ~ 22 d 子叶出土; 到5 月份以后有生殖叶时进行大田移栽,株距10 cm,适当施农家肥; 当年秋季多数基生叶成莲座状,越冬枯萎; 第2 年4 月底5 月初萌芽开花,第3 年便可收获,这种繁殖优点在于速度
2.4白头翁分根繁殖(以采自滁州凤阳县九华山的白头翁植株为例) 2.4.1 白头翁根茎分段繁殖的试验:将新采集的野生白头翁全草挑选出根茎上端粗约1. 5~2. 0cm ,长约9cm ,共150 棵,于根茎部摘去叶片。取100棵,按约3cm 长切割,每棵分为上、中、下3 段。另50 棵纵切为2 片,使成为100 个实验材料。共分为4 组:根茎横切上段组、中段组、下段组和纵切组。于新深翻耙平的宽约1m 的畦,按每行10 棵,每组10 行埋入土中,土壤为黄褐土。遮阳、保湿。
2.4.2 白头翁根茎上段不同土壤、水分的繁殖试验:取花盆Φ25cm、高20cm ,27 只。取白头翁根茎上段2cm ,共270 段。土壤分为粘土组、沙土组、沙/ 粘土组;每种土壤含水量分为高、中、低3 个梯度。测粘土、沙土、沙/ 粘土不同土壤的田间持水量,计算并配制粘土、沙土、沙/ 粘土3 种不同土壤田间持水量的100 %、80 %、60 %3 个梯度,每组3 个重复。
2.4.3 不同处理分根繁殖的试验:取花盆Φ25cm、高20cm ,9 只。取白头翁根茎上段2cm ,共90 段。土壤均为沙/ 粘土,含水量均为18 %。采用3 种不同的处理:多菌灵组、生根粉组、空白组,每组3 个重复。多菌灵组:取50 %多菌灵可湿性粉剂5g ,配制成1000ml溶液,将预处理的白头翁根茎放入浸10min ,取出随机栽入相应的花盆中。生根粉组:取生根粉5g ,配制成1000ml溶液,将预处理的白头翁根茎放入浸30s ,取出随机栽入相应的花盆中。每日保持水量。
3.存在问题 白头翁主要依靠种子繁殖,但种子成熟后,若不及时播种,很快就会丧失活力。而目前,白头翁仍处于野生状态,人工播种栽培量极少,而且移栽困难,成活率较低;此外,白头翁不仅具有药理作用和观赏价值,而且可用于制造生物农药和除草剂,国内外市场需求量大。利益驱使人们盲目挖掘,乱挖乱采,以及生存环境的破坏、盲目开发、开山凿石,导致白头翁资源日渐稀少,濒临灭绝,遗传资源面临枯竭,已开始影响到中医临床用药及制药企业的生产。组织培养与分根繁殖技术暂且可缓解这一状况,但前者分化率低、生根差,目前尚未建立较完善的组培快速繁殖和大规模人工栽培及其现代化生
产体系。
4.前景与展望 白头翁具有非常好的应用前景,但白头翁来源较多,各地入药药材不同,品种较混乱,其疗效也有较大差异,给白头翁的用药规范带来一定的困难。因此选择优良品种进行药材的规范化生产与使用是解决问题的关键。目前对化学成分和其生物活性有一定的研究。但是相互联系较少,应进一步研究白头翁的活性成分、各活性成分间的相互关系、结构特点、作用方式及机制,并从中寻找它的规律性,为新药的研制开发提供科学依据,充分拓展白头翁的应用范围。 白头翁在生物技术方面研究相对较少,目前仅有关于几种繁殖方面的研究和介绍。目前我国在药用植物生物技术主要围绕以下几方面进行研究:体外植株培养和试管繁殖、液体培养和大规模生产、毛状根培养和增殖技术、基因工程研究、育种和栽培研究等。 白头翁在未来的发展中需多在以上这些方面进行探讨和延伸,使它的药理作用在临床上得到更好的应用,为人类医药的发展和完善做出跟多的贡献
[1]廉玉姬,赵小梅,林光哲.朝鲜白头翁的组织培养与快繁技术[J]. 园艺学报2010,37(3):491–498
[2]章晓波,倪安丽,张文明等,药用植物种子休眠的研究进展[J]. 中草药, 1997, 28 (6) : 376~378.
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