中草藥桔梗人工栽培研究進(jìn)展

李國清，畢研文，陳寶芳，仉 勁，韓金龍，王志芬（山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東泰安7000；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所，濟(jì)南5000）

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中草藥桔梗人工栽培研究進(jìn)展

李國清1，畢研文1，陳寶芳1，仉 勁1，韓金龍2，王志芬2
（1山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東泰安271000；2山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所，濟(jì)南250100）

對(duì)目前國內(nèi)桔梗種植中種質(zhì)資源分布、種質(zhì)資源創(chuàng)新、桔梗栽培模式和關(guān)鍵技術(shù)理論以及藥用價(jià)值等研究進(jìn)展情況進(jìn)行綜述，并對(duì)未來桔梗的市場(chǎng)需求和發(fā)展前景進(jìn)行展望。認(rèn)為隨著生活理念的變化，桔梗等藥食兼用的功能性、保健型藥用植物會(huì)成為一個(gè)新的熱點(diǎn)，市場(chǎng)需求和社會(huì)效益會(huì)凸顯，中醫(yī)藥與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的相結(jié)合將引導(dǎo)中藥材產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展方向。

桔梗；進(jìn)展；人工栽培；中草藥

0　引言

桔梗［Platycodon grandiflorus（Jacq.）A.DC.］是桔梗科多年生草本雙子葉植物，又有鈴鐺花、包袱花等別名。桔梗的種植分布在中國、朝鮮半島、日本和西伯利亞東部等區(qū)域?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》中記載桔梗性平，味苦、辛，具有化痰止咳、利咽開音、宣暢肺氣、排膿消癰等功效［1］?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)分析表明桔梗含有多種活性化學(xué)成分，主要含有桔?？傇碥眨?］。有研究表明桔梗皂甙具有減肥活性［3-4］。也有報(bào)道稱桔梗能導(dǎo)致局部組織興奮、接觸性皮炎及溶血作用，有降低血壓的作用［5］。桔梗還具有降低煙草毒性、控制人體血液酒精含量提高等作用［6］。另外桔梗還含有多糖、黃酮類化合物、氨基酸、脂肪油、脂肪酸、無機(jī)元素、維生素及揮發(fā)油等［7］，并有大量的不飽和脂肪酸，因此，桔梗具有很高的藥用和食用價(jià)值。每年大量的桔梗出口韓國、日本以及東南亞等國家和地區(qū)，這些國家的人們將桔梗加工成細(xì)條制成涼拌菜，也有的制成咸菜、罐頭等制品，是一種很受歡迎的功能性保健食品。但是，桔梗有效成分的含量除了受遺傳因等內(nèi)在的自身因素影響之外，外界影響的因素也是比較多的，比如氣候、土壤、溫度等。正如道地藥材的品質(zhì)之所以優(yōu)良，除了自身的因素之外，還受生長的地理位置、氣候因素等影響。目前，中草藥桔梗是國內(nèi)傳統(tǒng)大宗中藥材之一，近年來依托中草藥開發(fā)的產(chǎn)品越來越多，野生資源被過度的采挖，加上野生資源恢復(fù)的程度緩慢，完全依靠野生資源已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求［8］，因此，野生資源馴化開始逐漸開展，人工栽培桔梗已經(jīng)成為中藥材桔梗的主要來源。筆者綜述了國內(nèi)桔梗種植的分布、種質(zhì)資源、栽培關(guān)鍵技術(shù)以及桔梗藥用價(jià)值的研究進(jìn)展情況，希望能夠?yàn)閲鴥?nèi)桔梗在栽培方面的研究提供理論參考。

1　桔梗的分布

桔梗為多年生草本植物，在中國、朝鮮、日本、韓國、俄羅斯等地均有種植。國內(nèi)的種植面積大約6700 hm2左右，全國各省地區(qū)均有種植，其中在中國西南地區(qū)面積最大，多數(shù)生長在海拔高度低于1600 m丘陵草地以及灌木叢之中。由于桔梗在南北方皆適于種植，因此有北桔梗和南桔梗之稱。生長于東北遼寧、吉林、內(nèi)蒙以及華北地區(qū)的桔梗，稱為“北桔梗”；而生長在華東地區(qū)，比如安徽、江蘇等地的桔梗，稱為“南桔?！?。

2　桔梗種質(zhì)資源

2.1桔梗種質(zhì)資源現(xiàn)狀

目前藥用植物大部分為野生狀態(tài)，是在自然環(huán)境中形成的混雜群體。桔梗為藥食兼用的中藥材，也是如此。魏建和等［9］采用 Random Amplified Polymorphic DNA（RAPD）方法分析了不同來源的92個(gè)桔梗樣品的遺傳特性，深入了解桔梗栽培種質(zhì)與野生種質(zhì)之間的遺傳背景，結(jié)果顯示在目前栽培上桔梗種質(zhì)資源是混雜的，這為桔梗遺傳育種、種質(zhì)資源的創(chuàng)新及道地藥材研究提供依據(jù)。同樣，嚴(yán)一字等［10］也利用RAPD-PCR方法，對(duì)取自中國以及日本、韓國和朝鮮等東亞地區(qū)的24個(gè)桔梗種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳變異和遺傳關(guān)系分析，將24個(gè)種質(zhì)資源分為7類亞群，這為桔梗品種鑒定和雜交親本的選擇提供理論參考。

2.2國內(nèi)桔梗種質(zhì)資源的創(chuàng)新與應(yīng)用

嚴(yán)一字等［12］通過對(duì)長白山區(qū)野生桔梗資源調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)野生資源正面臨瀕危滅絕的威脅。野生桔梗零星分布狀態(tài)，部分野生桔梗種群已處于瀕危狀態(tài)中，桔梗野生資源保護(hù)和種群生態(tài)恢復(fù)已迫在眉睫［13］。國內(nèi)有報(bào)道的桔梗品種開花顏色分為紫色、白色、黃色、粉紅色和淺綠色5種［14-16］。東北區(qū)種植的品種多以白花為主，其植株株高較矮，但是分支較多，地下根粗大。20世紀(jì)溫學(xué)森就發(fā)現(xiàn)了桔梗的一個(gè)新的變種，即重瓣桔梗。這種變種與原種的區(qū)別在于花重瓣，花柱裂片畸形或正常。吉林、安徽以及山東等地均有從野生桔梗選育新品種的報(bào)道［16-17］，其利用純化與系統(tǒng)選擇方法育成了3個(gè)新品種，分別是安徽太和縣育出食用桔梗新品種‘太桔1號(hào)'，吉林人工馴化的野生桔梗優(yōu)良品種‘九桔蘭花'，山東省農(nóng)科院原子能所育成‘魯梗1號(hào)'［18-19］。中國藥科大學(xué)高山林等［20］通過誘導(dǎo)的方式得到桔梗四倍體株系，受大田成活率低下的難題沒有得到解決，在生產(chǎn)上沒有應(yīng)用的報(bào)道，但這為桔梗新品種培育奠定了種質(zhì)資源的基礎(chǔ)。魏建和等［2，21-22］利用雄性不育系育成桔梗新品種‘中梗1號(hào)'、‘中梗2號(hào)'和‘中梗3號(hào)'，以及選育出桔梗新品種‘中梗白花1號(hào)'和‘中梗粉花1號(hào)'。高文遠(yuǎn)等［23］從紫花桔梗中篩選出2種不同類型的桔梗品種，一種是直立型桔梗，這種桔梗植株莖直，分支較多，光合作用強(qiáng)；另一種是倒伏型桔梗，這種桔梗分枝少，容易倒伏，但其蔗糖和果糖含量較高，適合作為食品原料來加工使用。王志芬等［24］發(fā)現(xiàn)了桔梗雄性不育系，師鳳華等［25］深入探討了雄性不育雜種優(yōu)勢(shì)在桔梗育種中利用的可行性，為桔梗雜交優(yōu)勢(shì)利用提供了基礎(chǔ)。

2.3國外桔梗種質(zhì)資源的創(chuàng)新與應(yīng)用

在國外主要將桔梗作為一種觀賞植物，大量用于鮮切花。作為觀賞和切花，國外培育了10余個(gè)桔梗新品種［26-28］。韓國學(xué)者曾將花色為白色的桔梗作為一個(gè)新品種。也有學(xué)者從野生紫花桔梗后代中篩選獲得1個(gè)淡紅色桔梗品系，主要用于觀賞；2004年有學(xué)者采用系統(tǒng)選育的方法育成了1個(gè)新品種并命名為‘Jangbeak'［29］，其花為白色，皂昔量高、產(chǎn)量高，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)。目前作為切花使用的品種主要有‘Mariesii'、‘Sentimental Blue'、‘Hime Murasaki'、‘Midget White'、‘Midget Blue'、‘Hakone Blue'等。

3　桔梗栽培技術(shù)

3.1桔梗栽培研究現(xiàn)狀

目前對(duì)于桔梗的研究多數(shù)集中在有效成分析、藥理機(jī)制、臨床研究［30-33］及營養(yǎng)特性［34-35］等方面。由于桔梗越來越多的藥用價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值被發(fā)現(xiàn)，開發(fā)的產(chǎn)品越來越多，使其用量越來越多，野生資源已不能滿足市場(chǎng)的需求。很長一段時(shí)期以來，桔梗的生產(chǎn)多以粗放生產(chǎn)經(jīng)營為主，處于半野生狀態(tài)。因此，大面積栽培桔梗逐步代替野生桔梗藥材而入藥［36］。桔梗作為藥用植物，人們最關(guān)心的是桔梗的品質(zhì)、有效成分以及安全性問題。藥材的質(zhì)量和品質(zhì)除受自身的遺傳因素影響之外，栽培模式也起到了至關(guān)重要的作用。

3.2桔梗施肥技術(shù)研究

相比其他農(nóng)作物，桔梗在栽培理論方面的研究還存在很大的差距。比如桔梗人工栽培中對(duì)桔梗生長發(fā)育所需的營養(yǎng)元素以等方面的研究仍比較薄弱［37-40］。在人工栽培中對(duì)桔梗生長所需的營養(yǎng)元素沒有充分的考慮，忽視了桔梗的藥用價(jià)值，片面的追求產(chǎn)量的提高而導(dǎo)致質(zhì)量及品質(zhì)下降。多數(shù)研究充分證實(shí)桔梗對(duì)肥料的施用非常敏感，施肥技術(shù)是人工栽培桔梗非常重要的技術(shù)環(huán)節(jié)［13］。肥料的合理配施能夠有效促進(jìn)桔梗有效成分的積累，相反肥料配施的濫用會(huì)對(duì)桔梗體內(nèi)有效成分積累產(chǎn)生不利的影響，進(jìn)而影響桔梗的品質(zhì)［37］。王玲等［38］研究表明，氮肥和磷肥對(duì)一年生桔梗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響要比鉀肥的影響大，同時(shí)通過配方施肥的方法研究了桔梗根重與氮磷鉀的相互關(guān)系，指出了磷肥比鉀肥更有效地提高桔梗產(chǎn)量。而李蓮花［39］在研究一年生桔梗時(shí)指出，在6月和10月桔梗對(duì)氮磷鉀肥的需求量達(dá)到最高水平。張紅燕等［41］研究了有機(jī)肥與氮磷鉀肥配施對(duì)桔梗產(chǎn)量的影響。這些報(bào)道比較充分地研究了不同肥料種類以及肥料配施對(duì)桔梗栽培的影響［42］。但是這些研究沒有依據(jù)土壤的肥力水平對(duì)施肥量給出具體的標(biāo)準(zhǔn)，因此研究的結(jié)果難以在桔梗人工栽培中示范推廣使用［43-45］。劉占生等［46］總結(jié)了提高桔梗產(chǎn)量一個(gè)重要的因素，即“重視基肥施用、巧用追肥”，這也從側(cè)面反映了合理使用配施肥料能夠有效提高桔梗產(chǎn)量及品質(zhì)。

3.3桔梗病蟲草害研究

隨著人工栽培種植面積的擴(kuò)大，桔梗病蟲害［47］以及田間雜草時(shí)有發(fā)生［48-50］。桔梗生長中常發(fā)生的桔梗根線蟲病、桔梗紫紋羽、桔梗炭疽病的防治方法許多文獻(xiàn)均有報(bào)道［47-50］，同時(shí)，有關(guān)草害發(fā)生的現(xiàn)象也有報(bào)道［51-53］。因此，在生產(chǎn)上往往過分追求產(chǎn)量效益而不注重質(zhì)量品質(zhì)，不規(guī)范使用農(nóng)藥不僅造成環(huán)境的污染，同時(shí)難以保障桔梗的品質(zhì)。所以，在生產(chǎn)中要控制桔梗中有毒有害物質(zhì)及農(nóng)殘的含量［2，53］。目前，糧食作物、鮮食果蔬等農(nóng)副產(chǎn)品的生產(chǎn)已使用無公害和綠色食品標(biāo)準(zhǔn)，有的甚至使用有機(jī)食品標(biāo)準(zhǔn)。所以，桔梗等藥用植物的栽培也要形成綠色生產(chǎn)模式，產(chǎn)品也要求是“綠色中藥材”。無論從中醫(yī)藥還是中藥現(xiàn)代化發(fā)展來看，中藥材的無公害化生產(chǎn)都是正確的選擇。

3.4桔梗生長管理、生長年限以及采收期研究

桔梗的品質(zhì)與栽培管理、收獲等有著密切的關(guān)聯(lián)。孫麗娟等［54-55］根據(jù)魯中地區(qū)多年種植桔梗的試驗(yàn)，總結(jié)在桔梗種子處理、播種、田間管理等方面的種植技術(shù)，指出桔梗合理種植密度為定苗時(shí)株距5～6 cm，基本苗75～90萬株/hm2同時(shí)注意雨季排水。在桔?；ㄆ诜橇舴N田要把全部花蕾摘掉，可以采用人工除蕾的方式，也可采用在盛花期噴施乙烯利的方式除蕾；對(duì)二年生桔梗噴施矮壯素、多效唑、縮節(jié)胺等可使植株增粗，防止倒伏。李喜鳳等［56］通過采用RP-HPLC法分析不同季節(jié)采收桔梗的品質(zhì)分析，結(jié)果顯示秋季采收的最佳；宋?。?7］在研究桔梗生長年限和采收期與質(zhì)量的相關(guān)性時(shí)也指出，桔梗2年收獲為最佳，并且指出在9月下旬—11月上旬采收的桔梗質(zhì)量最佳。

同樣，葉勝明等［58］在研究桔梗采收期綜合評(píng)價(jià)體系時(shí)指出，1年收獲的桔梗不僅產(chǎn)量遠(yuǎn)低于2年收獲的，而且有效成分的含量比2年的要低50%。2年的與3年比較，3年的產(chǎn)量略微增加，而有效成分的含量與2年的相比也沒有明顯增加。同時(shí)也指出了桔梗的最佳采收期與栽培品種、栽培管理方法、栽培產(chǎn)地的氣候環(huán)境有密切的關(guān)聯(lián)，因此在人工栽培過程中應(yīng)綜合考慮這些因素。

4　桔梗栽培中面臨的難題及前景展望

目前在生產(chǎn)上使用的桔梗主要存在種質(zhì)資源混雜、抗病性欠佳以及生產(chǎn)的產(chǎn)品商品性低下等問題。這嚴(yán)重制約著其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。藥用植物栽培學(xué)與其他主要農(nóng)作物栽培學(xué)等學(xué)科的發(fā)展相比，依然處于落后的階段。桔梗為藥食兼用的品種，年需求量很大，預(yù)計(jì)每年的需求量在10000 t左右，中國的桔梗大量出口韓國、日本以及東南亞等國家和地區(qū)。在未來，桔梗藥食兼用的中藥材需求量會(huì)不斷增加［59-60］。因此，應(yīng)加快桔梗種質(zhì)資源的收集與創(chuàng)新，解決生產(chǎn)中種質(zhì)資源混雜的問題，同時(shí)加快栽培理論的研究，徹底改變粗放栽培問題，破解制約桔梗等中藥材發(fā)展的難題，為桔梗中藥材的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)。

近十幾年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及生物學(xué)醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展，與之相適應(yīng)的人類疾病譜、醫(yī)學(xué)模式和醫(yī)療模式也正發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。人類對(duì)健康的認(rèn)識(shí)不斷提高，對(duì)健康的追求日益增強(qiáng)，人們已經(jīng)逐漸意識(shí)到傳統(tǒng)醫(yī)藥，特別是中醫(yī)藥的保健理念、醫(yī)療實(shí)踐的有效性與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的結(jié)合將可能為人類提供醫(yī)療衛(wèi)生保健新模式；健康飲食將會(huì)成為新的消費(fèi)潮流，功能性食品（健康食品、保健食品）在世界各國會(huì)成為一個(gè)新的熱點(diǎn)。這帶動(dòng)了中藥開發(fā)應(yīng)用的范圍越來越廣泛，迅速增加的市場(chǎng)需求將為包括中醫(yī)藥等傳統(tǒng)醫(yī)藥提供巨大的市場(chǎng)發(fā)展空間。

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Research Advances in Cultivation of Medicinal Plant Platycodon grandiflorus

Li Guoqing1，Bi Yanwen1，Chen Baofang1，Zhang Jin1，Han Jinlong2，Wang Zhifen2
（1Tai'an Academy of Agricultural Sciences，Tai'an 271000，Shandong，China；
2Institute of Farm Products Processing，Shandong Academy of Agricultural Sciences，Jinan 250100，Shandong，China）

The research advances of germplasm resources distribution，germplasm resources innovation，cultivation mode，key technology of planting and medicinal value of Platycodon grandiflorus were summarized，and the future demand of Platycodon grandiflorus was estimated.The authors believed that，with the change of life style，the medicinal plants such as Platycodon grandiflorus which could be used as both food and medicine would become a new research focus.The market demand would be huge and the social benefits would be well. The cooperation of traditional Chinese medicine and modern medicinal technology could guide the industrialization development of traditional Chinese medicine.

Platycodon grandiflorus；Advances；Cultivation；Medicinal Plant

S567

A論文編號(hào)：cjas16030021

山東省農(nóng)科院院地科技合作引導(dǎo)計(jì)劃項(xiàng)目“特異桔梗種質(zhì)篩選與鑒定”（2015YDHZ3）。

李國清，男，1985年出生，山東壽光人，農(nóng)藝師，碩士，主要從事藥用植物資源開發(fā)和綜合利用。通信地址：271000山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，Tel：0538-8515961，E-mail：wfsglgq2008@163.com.。

仉勁，男，1989年出生，山東新泰人，農(nóng)藝師，博士，主要從事藥用植物資源開發(fā)和綜合利用。通信地址：271000山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，Tel：0538-8515961，E-mail：zhjin0214@163.com。

2016-03-25，

2016-04-27。