白刺屬植物資源及其利用

春　亮，那日蘇，趙山志，郝義征，胡志敏，馬彥輝

(1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特010010；2. 中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，甘肅 蘭州732750)

?

白刺屬植物資源及其利用

春亮1，那日蘇1，趙山志1，郝義征2，胡志敏2，馬彥輝2

(1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特010010；2. 中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，甘肅 蘭州732750)

摘要對(duì)白刺屬植物的資源狀況進(jìn)行了概括，對(duì)其研究和開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并提出進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)的建議。

關(guān)鍵詞白刺；植物資源；利用

白刺屬植物 (NitrariaL.)在植物分類(lèi)上屬于蒺藜科(Zygophyllceae)，但也存在分類(lèi)學(xué)爭(zhēng)論[1-3]，認(rèn)為可單獨(dú)成科，一些中國(guó)學(xué)者也從孢粉形態(tài)[4]、胚胎學(xué)[5]等角度，支持這種觀點(diǎn)。白刺屬植物一般被認(rèn)為是起源于古地中海地區(qū)，是第三紀(jì)孑遺植物，隨地質(zhì)變化和海水逐漸干涸，其種質(zhì)資源開(kāi)始向東遷移。白刺屬的分類(lèi)系統(tǒng)確立，是從里海沿岸的鹽生白刺(N. schoberiL.)的發(fā)現(xiàn)開(kāi)始的[2]。本屬特征為落葉灌木，高0.5～2m，枝條常具刺；單葉互生，肉質(zhì)，條形、倒卵形，全緣或頂端具淺齒狀裂；托葉細(xì)小。聚傘花序，小花白色或帶黃色；具5枚萼片；果為單種子的漿果狀核果。

白刺是旱生或超旱生植物，對(duì)生境的適應(yīng)性強(qiáng)，使其成為荒漠區(qū)、風(fēng)沙地區(qū)優(yōu)勢(shì)植物，可以防風(fēng)固沙，對(duì)維護(hù)荒漠生態(tài)穩(wěn)定有重要的作用。同時(shí)，白刺屬植物的果實(shí)、葉片可用作飼料，還含有次生代謝物質(zhì)，具有藥用價(jià)值。因此，自發(fā)現(xiàn)以來(lái)，對(duì)白刺的系統(tǒng)研究和利用一直受到人們的重視。

1白刺屬植物種類(lèi)及分類(lèi)

大部分文獻(xiàn)的表述中，本屬植物有12種(表1)[2，6]，在亞洲、歐洲、非洲和澳洲都有分布，其生境多為鹽堿化、干旱的荒漠、湖盆沙地、坡地、低地等。也有文獻(xiàn)報(bào)道為11種[7]和13種[8]。潘曉云等認(rèn)為由北川政夫于1979年發(fā)表的N. sinensisKitag.為新種。郭普等[9]雖然不認(rèn)為白刺屬植物為13種，但是也把N. sinensisKitag.單列為新種。但這個(gè)并未成為共識(shí)，在《中國(guó)植物志》中與西伯利亞白刺列為同一個(gè)植物種[7]。不過(guò)，以上這些也說(shuō)明了白刺屬植物在分類(lèi)系統(tǒng)特征上存在很大的變異性。

學(xué)者也對(duì)白刺屬各植物種的分類(lèi)系統(tǒng)該如何劃分進(jìn)行研究。潘曉玲等[2]根據(jù)果皮發(fā)育演化過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)，將白刺屬分為3個(gè)組，即蜂窩狀組(sect. RetusaePan)、泡果狀組(sect. Sphaerocarpa)和硬殼狀組(sect. Nitraria)。它們分布包括了凹葉白刺(N. retusaAcschers.)、三齒白刺(N. tridentateChev.)、塞內(nèi)加爾白刺(N. senegalensisLam.)、比拉底白刺(N. billardieriD.C.)、帕米爾白刺(N. pamiricaVas.)，球果白刺(N. sphaerocarpamaxim.)，以及鹽生白刺(N. schoberiL.)、里海白刺、小果白刺(N. sibiricaPall.)、唐古特白刺(N. tangutorumBobr.)、大白刺(N. roborowskiiKom.)、毛瓣白刺(N. praevisaBobr.)。另有學(xué)者根據(jù)白刺屬植物染色體數(shù)目將白刺屬分為二倍體組和四倍體組，包括唐古特白刺、毛瓣白刺和比拉底白刺等中國(guó)和澳洲分布的植物種都出現(xiàn)了4倍體，反應(yīng)出白刺屬內(nèi)種間進(jìn)化的多倍化特征[8]。

表1　白刺種類(lèi)及其發(fā)現(xiàn)歷史

2中國(guó)的白刺資源

中國(guó)是白刺屬植物的主要分布區(qū)，特別是西部、北部的荒漠、沙地、鹽堿地和戈壁等，為白刺屬植物提供了天然的生境，也使白刺屬植物成為中國(guó)西北部的重要植物資源。目前，中國(guó)境內(nèi)已確定的白刺屬植物有7種(表2)，包括一個(gè)歐亞共有種——鹽生白刺。白刺主要分布于新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、寧夏、陜西、青海和西藏地區(qū)；東北部沿海也有分布，但較少。因?yàn)閷. sinensisKitag.單列，所以也有中國(guó)境內(nèi)存在8種白刺的報(bào)道[8-9]。唐古特白刺和毛瓣白刺為中國(guó)特有種。唐古特白刺在中國(guó)的西藏及北部、西北部各省區(qū)都有分布，常作為中國(guó)白刺研究和利用的選擇植物。

表2　中國(guó)境內(nèi)白刺及其生境

內(nèi)蒙古、新疆、甘肅是白刺屬植物存在較多的地區(qū)，都有5種以上分布。在新疆，有大白刺、唐古特白刺、球果白刺、帕米爾白刺、西伯利亞白刺等，在新疆塔里木盆地周緣和準(zhǔn)格爾盆地均有分布[6]。在甘肅，有5種白刺，分別是大白刺、唐古特白刺、球果白刺、毛瓣白刺、西伯利亞白刺[9]，分布于河西地區(qū)和景泰、丁西等縣。在內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)分布種數(shù)和種類(lèi)與甘肅情況一樣。但是《內(nèi)蒙古植物志》第2版中未收錄毛瓣白刺，而其在內(nèi)蒙古阿拉善盟南部也有出現(xiàn)。除西伯利亞白刺在從呼倫貝爾到阿拉善均有分布外，其他植物種主要分布與內(nèi)蒙古西部的荒漠草原和荒漠區(qū)[10]。在生境嚴(yán)酷的環(huán)境中，球果白刺是強(qiáng)旱生植物，是內(nèi)蒙古阿拉善的沙礫質(zhì)至礫質(zhì)戈壁上最主要的建群種之一，西伯利亞白刺則在鹽生荒漠占優(yōu)勢(shì)，而其他種則更多在潛水沙地建群，屬潛水旱生植物。

3白刺資源的開(kāi)發(fā)利用及展望

白刺屬植物大多分布于干旱半干旱區(qū)，是耐旱、耐鹽灌木。因?yàn)榘状滔采?、積沙，沙埋后可以生不定根，繼續(xù)滋生繁衍，在風(fēng)沙區(qū)形成不同大小的白刺沙堆，對(duì)防風(fēng)、擋沙、固定流沙等能產(chǎn)生巨大效益。據(jù)報(bào)道，高2m、冠幅11.3m×10.3m的白刺沙包，可積沙2 231.3m3[9]，可見(jiàn)行使的生態(tài)保護(hù)功能巨大。

在民間，對(duì)白刺的利用由來(lái)已久。白刺屬植物耐干旱、抗風(fēng)沙，是優(yōu)良的固沙植物，也是干旱、半干旱區(qū)的飼料來(lái)源。如西伯利亞白刺、唐古特白刺的果實(shí)、嫩枝條可作為羊、駱駝的低等飼料，粗蛋白占干物質(zhì)的15%以上，在飼料缺乏時(shí)，營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)給作用明顯[11]。白刺也是傳統(tǒng)上的民族植物藥來(lái)源，炮制中藥可健脾胃、滋補(bǔ)強(qiáng)壯，調(diào)經(jīng)活血，主治身體虛弱、氣血兩虧、脾胃不和、消化不良、月經(jīng)不調(diào)、腰腿疼痛等。制成蒙藥可健脾胃、助消化、安神解表、下乳，主治脾胃虛弱、消化不良、神經(jīng)衰弱、感冒等。不僅如此，另一種藥材——鎖陽(yáng)也寄生于白刺上，所以延伸了白刺的在醫(yī)藥方面的功能。白刺還可以作為日常食物來(lái)源，如大白刺、唐古特白刺、西伯利亞白刺等均已被蒙古族利用，果實(shí)可以直接食用，也可以加入米面中食用，還可以釀酒[12]。而且對(duì)這些植物的利用也有民族特色，比如在內(nèi)蒙古白刺可入蒙藥，而在新疆西伯利亞白刺和唐古特白刺是維吾爾和哈薩克族的傳統(tǒng)醫(yī)藥，在當(dāng)?shù)氐亩螋斕孛晒抛逯欣脛t很少[13-14]。白刺也為荒漠區(qū)定居的漢民提供了重要能源，如甘肅地區(qū)人們常割取“刺柴”，用作燃料，還可以用作打壩修渠材料，以及農(nóng)田有機(jī)肥料[9]。

隨著現(xiàn)代化的進(jìn)程，對(duì)白刺屬植物資源的利用，也在加深。白刺干果肉中含有近15種氨基酸，而谷氨酸、酪氨酸、精氨酸、脯氨酸等比沙棘的果肉高[9]，這無(wú)疑是工業(yè)化飲品開(kāi)發(fā)的重要資源。青海省2009年便開(kāi)始了白刺資源的高值化利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)，已經(jīng)有野生白刺果飲料、果醬等上市。中科院西北高原研究所也開(kāi)發(fā)了相關(guān)飲品。白刺屬植物的醫(yī)藥價(jià)值有其深厚的物質(zhì)基礎(chǔ)?，F(xiàn)在通過(guò)前期的研究，已經(jīng)獲知白刺果實(shí)中含有白刺堿(Sibirine)及消旋體鴨嘴花酮堿等哌啶類(lèi)生物堿，還含有多種黃酮[15]。而近期有研究者得出，唐古特白刺枝葉中含有12種黃酮成分，包括3種槲皮素衍生物，2種山奈素衍生物，7種異鼠李素衍生物[16]。這些研究將會(huì)使對(duì)白刺植物的藥用開(kāi)發(fā)，更細(xì)致，更深入，更有針對(duì)性。

白刺屬植物在植物特征上變異比較大，種內(nèi)遺傳資源十分豐富，相應(yīng)的也表現(xiàn)出不同株系的果產(chǎn)量及色、味等都有差異。人們已經(jīng)重視白刺的種質(zhì)資源的保護(hù)和研究，例如進(jìn)行優(yōu)質(zhì)種系的選育研究，包括對(duì)唐古特白刺果實(shí)形狀的遺傳及其優(yōu)良親本的選擇[17]，不同種源白刺在抗旱、固沙能力方面的優(yōu)選[18]，還有白刺培育及造林技術(shù)的研究等。另有研究者進(jìn)行了白刺DNA提取研究[19]，并進(jìn)行分子水平上的遺傳研究[20]，為白刺屬植物的系統(tǒng)學(xué)分類(lèi)提供更為有利和可靠的依據(jù)。

中國(guó)是白刺資源非常豐富的國(guó)家，而目前白刺開(kāi)發(fā)利用還處在初始階段，僅限于部分地區(qū)和植物種。但由于處于干旱半干旱地區(qū)，自然條件嚴(yán)酷，生態(tài)脆弱，當(dāng)?shù)氐拈_(kāi)荒、過(guò)牧、過(guò)樵等對(duì)白刺自然資源造成了嚴(yán)重的破壞；東北及渤海附近的白刺，因?yàn)槌鞘薪ㄔO(shè)的擴(kuò)大而萎縮，甚至消失。同時(shí)，對(duì)白刺的資源總量還沒(méi)有準(zhǔn)確的、權(quán)威的數(shù)據(jù)。所以，在以后的開(kāi)發(fā)中，必須保護(hù)和利用兼顧，并在遺傳多樣性研究、種質(zhì)資源庫(kù)構(gòu)建、良種引進(jìn)和選育、植物抗性機(jī)理及基因研究等方面加大投入，以利于保護(hù)和高效的利用白刺資源。

參考文獻(xiàn)：

[1]HUTCHINSONJ.TheGeneraofFloweringplants[M].London:CrownAgentsforOverseaGovernmentsandAdministrationsLtd, 1968.

[2]潘曉玲，沈觀冕，陳鵬．白刺屬植物的分類(lèi)學(xué)及系統(tǒng)學(xué)研究[J]．云南植物研究，1999，21(3)：287-295.

[3]DAHLGERNR.Arevisedsystemofclassificationoftheangiosperms[J].BotanicalJournaloftheLinneanSociety, 1980, 80(2): 91-124.

[4]席以珍，孫孟蓉．蒺藜科植物花粉形態(tài)及其外壁超微結(jié)構(gòu)[J]．植物研究，1989，(4)：75-86.

[5]李師翁，屠驪珠．白刺屬的胚胎學(xué)特征及其系統(tǒng)學(xué)意義[J]．植物研究，1994，(3)：255-262.

[6]張玲，邱愛(ài)軍，楊趙平，等．新疆天山以南白刺屬植物的分布調(diào)查[J]．塔里木大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，23(2)：32-36.

[7]中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員會(huì)．中國(guó)植物志: 第43卷第1分冊(cè)[M]．北京：科學(xué)出版社，1998.

[8]潘曉云，魏小平，尉秋實(shí)，等．多倍化——白刺屬的系統(tǒng)分類(lèi)、進(jìn)化特征及應(yīng)用前景[J]．植物學(xué)通報(bào)，2003，20(5)：632-638.

[9]郭普．白刺資源開(kāi)發(fā)前景的探討[J]．水土保持學(xué)報(bào)，1987，11(68)：2-6 .

[10]內(nèi)蒙古植物志編輯委員會(huì)．內(nèi)蒙古植物志: 第3卷[M]．2版. 呼和浩特：內(nèi)蒙古人民出版社，1989.

[11]陳山．中國(guó)草地飼用植物資源[M]．沈陽(yáng)：遼寧民族出版社，1994.

[12]滿(mǎn)良，張新時(shí)，哈斯巴根，等．鄂爾多斯高原蒙古族食用野生植物傳統(tǒng)知識(shí)的研究[J]．云南植物研究，2007，29(5)：575-585.

[13]李芳群，劉金榮，王魯石．維藥白刺總生物堿的含量測(cè)定[J]．上海中醫(yī)藥雜志，2007，41(6)：76-78.

[14]巴音達(dá)拉，嘎日桑敖力布，哈斯巴根．新疆厄魯特蒙古族藥用民族植物學(xué)的研究[J]．中國(guó)民族民間醫(yī)藥，2010，3：1-4.

[15]朱亞民．內(nèi)蒙古植物藥志：2卷[M]．呼和浩特：內(nèi)蒙古民族出版社，1989.

[16]高喆，王佳，特布沁，等．唐古特白刺葉和莖黃酮含量分析[J]．中國(guó)草地學(xué)報(bào)，2014，36(3)：116-121.

[17]高志海，崔建國(guó)，王理德．白刺不同果實(shí)性狀的遺傳力估計(jì)及優(yōu)良親本選擇[J]．中國(guó)沙漠，1999，19(1)：82-85.

[18]劉生龍，高志海，崔建國(guó)，等．唐古特白刺種源試驗(yàn)[J]．西北植物學(xué)報(bào)，1997，17(6)：115-118.

[19]張勇，李鳴，楊同文，等．荒漠植物白刺總DNA提取及鑒定[J]．中國(guó)沙漠，2006，26(3)：489-492.

[20]宛濤，蔡萍，伊衛(wèi)東，等．內(nèi)蒙古白刺屬植物遺傳多樣性的RAPD分析[J]．干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2007，25(1)：225-229.

TheResourcesandApplicationsofNitrariaL.

ChunLiang1,Narsu1,ZhaoShanzhi1,HaoYizheng2,HuZhimin2,MaYanhui2

(1.InstituteofGrasslandResearch,CAAS,Huhhot010010,China;2.JiuquanSatelliteLaunchCenter,Lanzhou732750,China)

AbstractAreviewoftheresourcesandtheirapplicationsofNitrariaweremade,andtheperspectiveoffurtherresearchandapplicationswassuggested.

KeywordsNitraria;resources;application

收稿日期：2015-10-21

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2014MS0347)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41271322)。

作者簡(jiǎn)介：春亮( 1972—)，男，蒙古族，博士，主要從事植物營(yíng)養(yǎng)、退化草地恢復(fù)等研究。E-mail:chunliang@caas.cn

中圖分類(lèi)號(hào)：Q949.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-9690(2016)03-0058-03