鈴蘭生物技術(shù)與開發(fā)利用研究綜述

李東林　崔亮亮

摘要：鈴蘭（Convallaria keiskei Miq.）是百合科鈴蘭屬多年生宿根植物。本文綜述鈴蘭的植物學(xué)、品種及資源分布、生物技術(shù)、繁殖栽培和開發(fā)利用等方面的研究進展，并對存在問題及前景進行展望，旨在為鈴蘭的深入研究和合理開發(fā)利用提供參考。

關(guān)鍵詞：鈴蘭；生物技術(shù)；開發(fā)利用

中圖分類號：Q-3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-4437（2013）03-0027-04

鈴蘭（Convallaria keiskei Miq.）隸屬百合科鈴蘭屬多年生宿根草本植物，該屬僅鈴蘭1種植物，又名君影草、香水花、鈴鐺花、山谷百合。喜陰涼環(huán)境，是值得開發(fā)的育種、藥用與觀賞植物。長期以來，當同族的其它花卉風(fēng)靡全國的時候，鈴蘭植物在我國沒有得到很好開發(fā)利用。為對鈴蘭珍貴花卉得以深入認知并開發(fā)利用，本文對鈴蘭的植物學(xué)、資源分布、生物技術(shù)、栽培繁殖及開發(fā)利用等國內(nèi)外研究情況進行全面概述，并對存在問題及前景進行展望，旨在為鈴蘭的深入研究和合理開發(fā)利用提供參考。

1.鈴蘭植物學(xué)與生態(tài)學(xué)研究

1.1植物學(xué)特征

鈴蘭植物高10～20cm，根狀莖細長，須根系白色、束狀，根莖先端具有橢圓形的頂芽。葉片橢圓形或橢圓披針形，通常2枚（少數(shù)3枚），長7-20cm，寬3-8cm，頂端急尖，基部獲窄而呈楔形，外被數(shù)枚膜質(zhì)鱗片包圍，葉柄長2-20cm，呈鞘狀抱莖?；ㄝ阌筛槌?，花莖10-20cm，總狀花序下垂，偏向一側(cè)，花數(shù)6～10朵，白色鐘狀，有芳香味，形狀似鈴，故名鈴蘭。漿果成熟時紅色，球形，內(nèi)育種子4-6枚?；ㄆ?-6月，果期7-9月。

1.2生態(tài)學(xué)習(xí)性

鈴蘭喜陰涼、濕潤的環(huán)境，在排水良好、肥沃而富含腐殖質(zhì)的弱酸性（pH5～7）土壤質(zhì)地生長良好，瘠薄地長勢較差。鈴蘭耐寒，忌炎熱，夏季高溫時，葉片枯黃進入體眠。根狀莖露地越冬，春季萌發(fā)。生長在陽坡地帶的鈴蘭要比陰坡地的早開花7-10天。海拔高度對鈴蘭的生長和分布影響不明顯，在海拔330m和1490m都有成片分布。

2.品種及資源分布

鈴蘭植物主要分布于北溫帶地區(qū)，全世界該屬植物有2種，一種分布于歐洲大部分地區(qū)，稱歐鈴蘭（Convallarla majalis L.）；另一種分布于中國、日本、朝鮮等地，稱鈴蘭（ConvaUaria keiskei Mig.）。孫啟時利用植物顯微鏡鑒別和薄層層析方法對我國產(chǎn)鈴蘭與歐洲產(chǎn)鈴蘭進行了比較研究，指出兩種鈴蘭有明顯的區(qū)別，可劃分為不同種。

我國鈴蘭分布較廣，主產(chǎn)于東北、華北、西北、華東、華中地區(qū)。從鈴蘭的現(xiàn)有資源來看，東北地區(qū)分布數(shù)量較大，僅大、小興安嶺總蘊藏量就達21萬t左右，吉林通化地區(qū)每年僅鮮花產(chǎn)量達1400t左右。鈴蘭資源貯備豐富，具有美好的開發(fā)前景和利用價值。

國外鈴蘭變種有：大花鈴蘭（var.fortunei Bailey），花和葉均大；粉紅鈴蘭（yar roseaHort），花被上有粉紅色條紋；重瓣鈴蘭（var.prolificans Wittm），花重瓣；花葉鈴蘭（var.variegata Hort），葉片上有黃色條紋；白邊鈴蘭（var.albim a rginata）；白紋鈴蘭（var.albitriata）。主要應(yīng)用于庭院栽植，地被、盆栽及切花等。

3.分子生物學(xué)技術(shù)

3.1組織培養(yǎng)技術(shù)

隨著鈴蘭的開發(fā)利用，野生資源貯量漸趨減少，而鈴蘭自然繁殖較慢，利用組織培養(yǎng)快速繁殖則可充分發(fā)揮鈴蘭的經(jīng)濟效益和社會效益。Sumita和Sumitra Sen曾報道用鈴蘭無菌發(fā)芽的組織作為外植體進行培養(yǎng)。但是鈴蘭種子在自然情況下，當年秋播要經(jīng)長時間低溫時期才能發(fā)芽出苗。

有關(guān)鈴蘭的組織培養(yǎng)研究，國內(nèi)研究報道較少。有試驗以鈴蘭越冬芽的幼葉基部和幼嫩花梗為外植體進行培養(yǎng)，在MS培養(yǎng)基條件下，附加2，4-D 2.0mg/L和ZT0.2mg/L，可誘導(dǎo)幼葉基部產(chǎn)生愈傷組織，附加ZT2.0 mg/L和NAA0.2mg/L時，可使轉(zhuǎn)接的愈傷組織分化出芽，附加2.4-D 1.0mg/L和KT0.2mg/L，可誘導(dǎo)花梗產(chǎn)生愈傷組織，附加6-BA2.0mg/L和KT0.5mg/L，可使轉(zhuǎn)接的愈傷組織分化出芽。

鈴蘭組織培養(yǎng)可選擇嫩葉、根莖等作為外植體，要從生長調(diào)節(jié)劑用量、培養(yǎng)時間、生長程度三方面考慮。帶芽的根莖最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基：MS+BA0.2 mg/L+NAA（IBA）0.1mg/L；最佳增殖培養(yǎng)基：MS+BA0，2mg/L+NAA（IBA）0.1mg/L；最佳生根培養(yǎng)基為1/2MS+IBA0，1 mg/L。

3.2細胞學(xué)研究

3.2.1胚胎學(xué)研究 以常規(guī)石蠟切片程序制片研究鈴蘭大小孢子的發(fā)生、雌雄配子體的發(fā)育。結(jié)果表明，鈴蘭花藥4室，藥壁發(fā)育為單子葉型。胞質(zhì)分裂為連續(xù)型，2細胞型花粉，子房3室，中軸胎座，胚珠倒生，雙珠被，厚珠心。鈴蘭為珠孔受精，早期的胚胎發(fā)育類似于石竹型，這在百合科其它植物中的胚發(fā)育方式中均有過報道。核型胚乳，合點端具巨形胚乳核。有關(guān)該種的胚胎學(xué)研究也有其它報道。

3.2.2花粉形態(tài)與葉表皮特征研究馬黎明等對鈴蘭族（廣義）作了花粉（17種）掃描電鏡觀察和葉表皮（12種）的光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡觀察。在狹義鈴蘭族的4個屬，花粉全為遠極單槽，舟狀。外壁為致密的細穿孔紋飾，穿孔的大小不規(guī)則。葉上表皮細胞較規(guī)則，氣孔少。葉下表皮細胞極不規(guī)則，氣孔器為無規(guī)則型，共用副衛(wèi)細胞的現(xiàn)象普遍。葉表面掃描結(jié)果表明，氣孔稍凹陷或與表皮細胞在同一平面，氣孔空隙明顯具一層蠟質(zhì)。葉片上表面角質(zhì)層為細鱗片狀。

3.2.3染色體核型分析 植物染色體的數(shù)目、形態(tài)等是最穩(wěn)定的細胞學(xué)特征之一，植物不同種間染色體的核型、數(shù)目、類型、體積等差別較大，是判斷該種系統(tǒng)演化位置以及種問親緣關(guān)系的重要依據(jù)。采用Levan，Kuo等染色體核型分析方法，對鈴蘭體細胞染色體計數(shù)，并對其核型進行分析，結(jié)果表明：鈴蘭的染色體較大，沒有B染色體，中部著絲點染色體較多，核型為“3B”型，是較不對稱的，屬于進化的核型類型。

3.3提取工藝技術(shù)

目前，提取鈴蘭香料的技術(shù)逐漸成熟。以石油醚為溶劑，通過溶劑萃取法，可使鈴蘭浸膏的提取率達到0.4-0.6%，制備鈴蘭精油是在浸膏基礎(chǔ)上進行，鈴蘭精油提取率已達0.35～0.45%，提取率已達鮮花芳香油含量的90%以上。

有研究采用正交試驗法提取鈴蘭中總黃酮工藝?？疾煲掖己俊⑻崛r間、提取次數(shù)以及料液比等5個因素對鈴蘭總黃酮含量的影響，確立了鈴蘭總黃酮最佳提取條件為：70%的乙醇，提取時間為0.5h，提取次數(shù)為3次，料液比為1：15。

鈴蘭醛又名百合醛，化學(xué)名稱為a-甲基-對-叔丁基苯丙醛。有研究者提出了香料鈴蘭醛的合成方法和適合工業(yè)化合成路線。當前工業(yè)化生產(chǎn)鈴蘭醛主要采用取代苯甲醛同丙醛縮合法、芳烴同取代丙烯醛反應(yīng)法和對-叔丁基苯丙酮法。但各合成方法都存在缺點，適合工業(yè)化生產(chǎn)的合成工藝及路線有待深入研究。

4.園藝學(xué)研究

4.1引種馴化

楊義波曾進行長白山地區(qū)鈴蘭引種試驗，對鈴蘭進行了成活率觀測和生態(tài)適應(yīng)性評價。試驗引種過程中鈴蘭生長狀況評價包括葉色、花色、生長勢、病蟲害情況，試驗結(jié)果顯示，鈴蘭及其它28種野生宿根花卉引種試驗中，引種生態(tài)適應(yīng)性表現(xiàn)良好，平均成活率為80%以上，生長發(fā)育良好，具有很好的應(yīng)用價值。特別在適當遮陰條件下作自然式栽植，或與低矮的灌木協(xié)調(diào)栽植效果更好。

4.2繁殖栽培技術(shù)

4.2.1繁殖方法 鈴蘭主要用分割根狀莖繁殖。分株在春、秋季進行，將帶芽根狀莖切段，每段至少保留1個芽，分段的根莖切口用草木灰或硫磺涂抹以防腐爛，精心養(yǎng)護即成活。亦可將根基部生出的萌蘗割下來進行分栽，秋季分割根狀莖不影響第2年開花，春季分割根狀莖則當年不開花，母株每3-4年分株1次。鈴蘭用種子繁殖出苗率低。秋季從紅熟的漿果中洗出種子，直接播種在苗床或花盆中，次年春天即可發(fā)芽。但幼苗生長緩慢，需3-4年才能開花，一般不用播種法繁殖。

4.2.2栽培技術(shù) 鈴蘭可以露地栽培，也可用于盆栽和促成栽培。鈴蘭栽植要求土壤肥沃、疏松、保肥、保水即可。土壤腐殖質(zhì)豐富為最好，干旱和瘠薄的土壤不宜栽培。栽培時深耕20-30cm，并施入充分腐熟的有機肥。春季或秋季將帶芽苞的根狀莖，分成若干小段作種芽，按行株距20em×7cm左右，深5～7cm，將根橫放在苗床中。幼苗出土后加強田間管理，根據(jù)長勢酌情追肥，促其分株增殖。開花前要保證足夠的散射光，同時追施腐熟有機肥，促進開花。花莖抽出后停止施肥?；菸畷r再追肥1～2次，使根莖生長旺盛，進入休眠前追肥1次。生長季節(jié)始終保持土壤濕潤，并及時中耕除草。高溫時期葉片變黃進入休眠，應(yīng)控制水分以防根莖腐爛。低溫季節(jié)要澆足防寒水，并加以防寒保護措施。

5.開發(fā)利用價值

5.1觀賞價值

鈴蘭花形優(yōu)美，漿果成熟時圓潤紅亮，葉片挺實而柔滑，是較好的觀花、觀葉、賞果植物?？蓱?yīng)用于林下及林緣、室內(nèi)盆栽或庭院自然式栽植，能產(chǎn)生揮發(fā)性香氣物質(zhì)。亦可摘葉插瓶或制作花籃、花束用。用鈴蘭點綴草坪、布置花境，格調(diào)格外鮮明，園林氣氛更加濃都。瑞典和芬蘭的國花均為鈴蘭。

5.2香料價值

鈴蘭花含揮發(fā)油及苯甲酸等芳香化合物，可制高級香水，為名貴的香料植物。于5-6月花剛開放時采收，鮮用或低溫烘干，經(jīng)過浸提濃縮，溶解過濾得到凈油。凈油用途很廣，是各種食品及日用化學(xué)用品的一種高級香料，在國際上被列為上等名貴香料。

5.3藥用價值

鈴蘭全草可入藥，性溫味甘苦，莖葉中含鈴蘭毒甙，有強心利尿功能，目前國外已研制出鈴蘭毒甙速效強心劑，價格昂貴。同時鈴蘭葉及花中還含有多種黃酮類物質(zhì)，對冠心病等疾病有療效，特別是強心效果明顯，但用時遵醫(yī)囑，勿過量。鈴蘭作藥用時，可在夏秋季采挖曬干備用。

6.展望

國內(nèi)外研究者對鈴蘭進行一系列相關(guān)研究，但長期以來，鈴蘭植物的系統(tǒng)深入研究和應(yīng)用，尤其是品種選育、繁殖體系、現(xiàn)代生物技術(shù)和大規(guī)模開發(fā)利用研究并未取得顯著進展，對鈴蘭的重要觀賞、藥用價值及標準化栽培技術(shù)研究也是今后的研究重點之一。隨著鈴蘭資源的日趨減少，有必要加強鈴蘭相關(guān)研究工作，提高鈴蘭植物資源的合理開發(fā)和高效利用。