目前桔梗生產(chǎn)及研究需要關(guān)注的幾個(gè)關(guān)鍵性問題

寧書菊林文津韓 娜魏道智

（1福建農(nóng)林大學(xué)作物科學(xué)學(xué)院，福州350002；2福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福州350002）

目前桔梗生產(chǎn)及研究需要關(guān)注的幾個(gè)關(guān)鍵性問題

寧書菊1林文津2韓 娜2魏道智2

（1福建農(nóng)林大學(xué)作物科學(xué)學(xué)院，福州350002；2福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福州350002）

桔梗是藥食兩用的大宗藥材之一，近年來作為藥材、食材生產(chǎn)及研究發(fā)展很快，但仍有一些有待進(jìn)一步研究、解決的問題，在綜合近年來多方面研究的基礎(chǔ)上，提出了在資源研究及品質(zhì)評(píng)價(jià)、生殖生物學(xué)及種子質(zhì)量、藥效學(xué)擴(kuò)展及有效成分組、化學(xué)成分與次生代謝、有效成分測(cè)定取材和藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)規(guī)模控制及連作障礙6個(gè)方面存在問題，以期作為進(jìn)一步促進(jìn)桔梗生產(chǎn)及深入研究的參考。

桔梗；生產(chǎn)；研究；關(guān)鍵性問題

桔梗[Platycodon grandif l orum（Jacq.）A.DC.]為桔梗科桔梗屬多年生草本植物，藥用部位為主根。桔梗味苦、辛，性平，入肺經(jīng)。歷代本草載有宣肺、利咽、祛痰、排膿的功效。桔梗屬藥食同源藥用植物，也是新資源食品，花色多樣、艷麗，花期長而極具觀賞性，是一種多功效植物，倍受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，在資源學(xué)、種子生物學(xué)、規(guī)范化栽培、采收加工、化學(xué)成分、藥理作用、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方面都做了大量研究，取得了許多新的進(jìn)展，在不斷進(jìn)步的同時(shí)，仍有很多新的問題值得進(jìn)一步的深入研究。

1 加強(qiáng)桔梗資源及資源品質(zhì)評(píng)價(jià)研究

《中國植物志》記載桔?？浦参锇?0～70個(gè)屬，大約2000種，廣布于全球。中國有16屬約170種，桔梗歸桔梗亞科的桔梗單種屬，產(chǎn)地從朝鮮、日本、俄羅斯的遠(yuǎn)東和東西伯利亞地區(qū)南部至我國東北、華北、華東、華中各省以及廣東、廣西（北部）、貴州、云南東南部、四川、陜西，分布之廣、適應(yīng)性之強(qiáng)是藥用植物中較少的種類。桔梗生于海拔2000m以下的陽處草叢、灌叢中，少生于林下，生態(tài)類型和生態(tài)環(huán)境的差異，成就了生態(tài)類型的多樣性，豐富的野生桔梗資源是資源研究和優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源選育的寶庫，加強(qiáng)桔梗資源的調(diào)查和種質(zhì)資源庫建設(shè)是桔梗資源學(xué)研究的第一要?jiǎng)?wù)，正確、有效的資源品質(zhì)評(píng)價(jià)是保護(hù)桔梗資源和獲取可持續(xù)性發(fā)展的保障，目前已經(jīng)看到不少關(guān)于桔梗主產(chǎn)區(qū)資源研究的報(bào)道[1-3]，較多的是對(duì)地方品種栽培種質(zhì)資源的遺傳多樣性分析和農(nóng)藝性狀的聚類分析[4-7]，對(duì)于野生資源關(guān)注度還不夠，真正運(yùn)用資源品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)本土資源現(xiàn)狀和發(fā)展做出有效評(píng)價(jià)的還不多見。

2 深化桔梗授粉生物學(xué)、種子發(fā)育、生活力研究和種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)問題

自然結(jié)實(shí)率、種子活力和種子質(zhì)量問題，一直是影響桔梗生產(chǎn)的一個(gè)重要問題。

桔梗屬于常異花授粉植物，因?yàn)榛ㄋ幊墒焐⒊龌ǚ蹠r(shí)間與柱頭開裂、外翻、露出授粉面的時(shí)間不一致，雄雌異熟[8-10]，其自花授粉結(jié)實(shí)率比較低為1%～4.8%[9]，主要依靠異花授粉，研究表明雖然柱頭接受花粉能力較強(qiáng)，桔?；ò觐伾r艷，花香、花蜜均可對(duì)昆蟲構(gòu)成一種吸引力，但自然結(jié)實(shí)率仍為12%[9]，這可能與同期同步發(fā)育的異花花粉的生活力也同期下降[8-10]、自花花粉萌發(fā)能力和柱頭接受時(shí)間長短、花粉密度以及受精過程環(huán)境溫、濕度有密切關(guān)系，積極開展桔梗生殖生物學(xué)，授粉、傳粉生物學(xué)、方式及人工授粉技術(shù)的研究，可有助于提高桔梗的結(jié)實(shí)率和種質(zhì)資源質(zhì)量。

桔梗種子不僅結(jié)實(shí)率低，成熟后的種子壽命短，生活力低，常溫貯藏12個(gè)月的種子發(fā)芽率將會(huì)降至10%，甚至更低[11]，直接影響栽培生產(chǎn)。桔梗種子的千粒重為0.84～1.4g[11]，與一般的雜草種子相比，千粒重中等，空癟率也高，但每個(gè)蒴果的種子量大，桔梗種子是以量取勝，還是種子在發(fā)育過程中的發(fā)育程度不足，需要進(jìn)一步試驗(yàn)回答。種子的壽命短，生活力衰減很快，有試驗(yàn)證明水分和溫度是影響桔梗種子生活力的主要因素，超干和低溫會(huì)延長種子壽命和阻止生活力衰退[12]，但是除了這些因素外，種子自身生活力衰退的內(nèi)因，如種子自身營養(yǎng)、高呼吸速率、保護(hù)酶活力、保護(hù)物質(zhì)量的衰減速率等，也值得研究和關(guān)注。

種子是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，種子質(zhì)量優(yōu)劣不僅影響作物的產(chǎn)量，而且影響作物的品質(zhì)，農(nóng)作物種子不但有法律，而且有國家強(qiáng)制性種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，藥用植物種子同樣適用《種子法》，但桔梗種子還沒有一個(gè)明確的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[12]，一些學(xué)者已經(jīng)提出相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，明確了凈度、千粒重、發(fā)芽率、水分等作為質(zhì)量指標(biāo)[13-14]，但還是應(yīng)該參考農(nóng)作物的國家強(qiáng)制性種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，把種子純度納入標(biāo)準(zhǔn)，因純度是指品種典型一致的程度，是品種優(yōu)良特性的保證。

3 桔梗的藥效學(xué)擴(kuò)展和有效成分問題

桔梗皂苷種類很多，僅其根中就含有近40種皂苷類成分，由桔梗酸衍生出來的皂苷，除了桔梗皂苷 D外，還有皂苷A、B、C、E、F等，僅D就有D、D2、D3三種，2015版 《藥典》 規(guī)定桔梗藥材以桔梗皂苷 D（C57H92O28）為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，桔梗的主要藥理作用也是以桔梗皂苷 D的作用為代表，已經(jīng)報(bào)道的桔梗皂苷主要有祛痰、鎮(zhèn)咳、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、解熱、抗炎、抗?jié)儭⒈８?、降脂、抗肥胖、擴(kuò)血管、降血壓、增強(qiáng)免疫、溶血等多種藥理作用，也有報(bào)道桔梗皂苷 D在動(dòng)物體內(nèi)的絕對(duì)生物利用度很低，為0.079%～0.49%[15-16]，盡管在桔梗皂苷中皂苷 D含量較高，諸多的皂苷藥理是否等同于皂苷 D作用呢？能否按照桔梗酸（platycodic acid）類、桔梗二酸（platcogenic acid）類和遠(yuǎn)志酸（polygalacic acid）類衍生物成分分組，分類實(shí)施藥效學(xué)試驗(yàn)，對(duì)于桔梗藥效學(xué)擴(kuò)展和進(jìn)一步明確、細(xì)化真實(shí)藥效學(xué)成分會(huì)有很大幫助。

4 桔?；瘜W(xué)成分的次生代謝問題

在栽培生產(chǎn)上，已經(jīng)看到很多運(yùn)用施肥組合影響桔?？傇碥占霸碥誅含量影響的報(bào)道，氮、磷、鉀對(duì)于桔?？傇碥蘸坑绊懖煌琜17-18]，因?yàn)樗鼈兎謩e作用在不同的代謝方向和節(jié)點(diǎn)上，籠統(tǒng)的說影響了植物體內(nèi)的碳氮代謝和平衡，促進(jìn)了物質(zhì)運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化，還不能有效解析這些元素的作用機(jī)制問題，至于桔梗體內(nèi)這些皂苷成分的分子代謝途徑和調(diào)控還未見更多的研究報(bào)道，關(guān)注桔梗的次生代謝，對(duì)于提高桔梗品質(zhì)有重要意義，是一個(gè)未來應(yīng)該重視和深入研究的領(lǐng)域。

5 桔梗有效成分測(cè)定取材和藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)問題

桔梗對(duì)氣候的適應(yīng)性很廣，既耐高溫，亦較耐寒冷，但不耐嚴(yán)寒、酷暑，喜光、喜溫和濕潤的氣候，因而廣布于我國各地，因產(chǎn)地不同桔梗藥材便有南北桔梗之分，北桔梗主要產(chǎn)于河北、遼寧、吉林、江蘇、山東、內(nèi)蒙古、黑龍江等華北、東北一帶；安徽、江蘇、浙江等長江以南地區(qū)桔梗則稱之為南桔梗。北方地區(qū)由于氣溫低，生長期短，與南桔梗相比植株相對(duì)較矮，根系較粗，分枝多，商品品相不高，雖然東北、華北產(chǎn)量大，但華東產(chǎn)品質(zhì)量較好，一些研究結(jié)果顯示，不同產(chǎn)地藥材的總皂苷和皂苷D均有較高含量的記錄，這和南北桔梗藥材質(zhì)量趨勢(shì)并不一致，造成此現(xiàn)象的可能性原因，一是不同作者的測(cè)定取材部位可能不同，據(jù)報(bào)道桔梗根不同部位的總皂苷含量具有較大差異[19]；二是不同作者供試材料的生長年限和采收季節(jié)差異，當(dāng)然在2015版《藥典》也沒有明確規(guī)定具體的藥材年限，是否規(guī)定桔梗試材為不去皮的具有一定生長年限主根的混合取樣作為一個(gè)測(cè)定、研判藥材質(zhì)量的取材標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化較重要。

另外同一桔梗藥材的總皂苷含量與皂苷D間未見相關(guān)關(guān)系[20]，因此作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)兩者在同一藥材或不同藥材不一致的時(shí)候，就給藥材質(zhì)量的判定帶來困難，這在澤瀉、太子參等藥材都出現(xiàn)過，明確和擴(kuò)大藥材藥效質(zhì)量指標(biāo)組分，將會(huì)克服單一組分或少數(shù)組分帶來的偏差。

桔梗是一種多年生的根類藥材，現(xiàn)有報(bào)道藥材質(zhì)量以2年生質(zhì)量最好[21-22]，超過2年總皂苷含量反而會(huì)降低[20]，所以很多試驗(yàn)均以2年生為限，也有報(bào)道桔梗藥材需2年以上，才能夠達(dá)到或接近野生桔梗皂苷水平[22]。實(shí)際生產(chǎn)中因價(jià)格波動(dòng)或氣候原因，存留在大田中3年或3年以上的桔梗產(chǎn)量和總皂苷含量并沒有降低，甚至高于2年桔梗，除非是連作障礙嚴(yán)重地塊，有關(guān)多年生桔梗藥材發(fā)育規(guī)律的研究年限，可能要多延長幾年才較為貼合實(shí)際。

6 桔梗生產(chǎn)規(guī)模的調(diào)控和連作障礙問題

全國桔梗生產(chǎn)主要集中在以博山、沂源為中心的山東主產(chǎn)區(qū)，以太和為中心的安徽主產(chǎn)區(qū)，以赤峰為中心的內(nèi)蒙古主產(chǎn)區(qū)，以吉林、遼寧為主的東北老產(chǎn)區(qū)，江蘇、浙江、河南、河北、陜西、山西、福建、貴州等新的次產(chǎn)區(qū)，有資料統(tǒng)計(jì)全國的干品年需求在6000t左右，正常出口折合干品在200～300t，如果按照國、內(nèi)外需求6300t，2年生每667m2產(chǎn)量200kg，國內(nèi)需產(chǎn)區(qū)面積約31500畝左右，據(jù) “中國地理標(biāo)志產(chǎn)品服務(wù)中心”網(wǎng)站采訪公布2014年安徽李興鎮(zhèn)公開面積4萬畝，加周圍輻射，太和縣面積共有10萬畝，如果信息準(zhǔn)確，按照山東淄博5000畝，赤峰市5000畝規(guī)模，僅主產(chǎn)區(qū)面積規(guī)模和產(chǎn)量已經(jīng)遠(yuǎn)超過國外市場(chǎng)需求，因此次產(chǎn)區(qū)和新區(qū)的生產(chǎn)擴(kuò)展更應(yīng)謹(jǐn)慎，控制發(fā)展規(guī)模。加快桔梗應(yīng)用產(chǎn)品的研究和開發(fā)，也是擴(kuò)大市場(chǎng)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要舉措。

雖然桔梗藥材和種子價(jià)格波動(dòng)受市場(chǎng)調(diào)節(jié)，政府和行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)該在市場(chǎng)預(yù)測(cè)和行業(yè)信息化服務(wù)等方面發(fā)揮作用，多給藥農(nóng)一些有益指導(dǎo)，以減少市場(chǎng)的大起大落對(duì)藥農(nóng)的影響和對(duì)桔梗產(chǎn)業(yè)的沖擊，更有利于桔梗產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

連作障礙是根莖類藥材生產(chǎn)的常見問題，也是多年生藥材的生產(chǎn)瓶頸，連作障礙已經(jīng)嚴(yán)重影響到桔梗、三七、黃連、人參、太子參等藥材生產(chǎn)，桔梗的一些老產(chǎn)區(qū)、高產(chǎn)區(qū)，連作障礙生產(chǎn)問題突出，消減障礙、輪作換地及開辟新地給藥材生產(chǎn)增加了一定成本。

有關(guān)連作障礙的成因有土壤營養(yǎng)失衡說、自毒說、土壤微生物群落失衡說、化感物質(zhì)說等等。自毒作用應(yīng)該是連作障礙的重要成因之一，但是在自然界中這些根莖類藥材卻可以健康的生長多年，說明在有限生物量的情況下，植物能夠自理，在連續(xù)性高產(chǎn)條件下，不管是障礙生長的物質(zhì)累積，還是存續(xù)環(huán)境的惡化，都突破了其自身凈化和忍受的能力，因而妨礙生長。改土施肥，增施益生菌，噴撒殺菌劑具有一定的緩解作用，水旱輪作、輪作倒茬還是目前消減連作障礙比較有效的耕作措施。連作障礙成因和機(jī)制問題值得進(jìn)一步深入研究，從源頭上捋順關(guān)系，順藤摸瓜有可能解開這個(gè)困擾多年的死結(jié)。

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2017-05-23）

福建省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（2014J01272）

魏道智