湖北省胡枝子屬植物資源調(diào)查與開發(fā)利用

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(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所 湖北省動物胚胎工程及分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 武漢 430209；2.信陽農(nóng)林學(xué)院園藝學(xué)院， 河南 信陽 464000)

胡枝子屬(LespedezaMich.)是豆科蝶形花亞科中一個較大的屬，由法國學(xué)者A.Michaux于1803年建立[1]。現(xiàn)在所指通常包括大胡枝子組(Sect.MacrolespedezaMaxim.)和胡枝子組(Sect.Lespedeza.)兩大類[2]，全世界有60余種，主要分布在亞洲、大洋洲、歐洲和北美洲的濕潤和半濕潤地區(qū)。據(jù)《中國植物志》記載，我國胡枝子屬植物26種，2變種[3]，主要集中分布在東北、黃河流域和安徽、浙江、湖北等省區(qū)以及臺灣山地的林緣、林跡地，生長土壤從微堿到微酸性。該屬植物具有耐貧瘠、耐干旱、耐熱、抗寒和耐重金屬等特點(diǎn)，既是優(yōu)等木本飼料和重要的藥用植物，又是水土保持、環(huán)境修復(fù)的主要物種，有著廣泛的用途。簽于此，筆者借助“草種質(zhì)資源收集保護(hù)”項(xiàng)目平臺，通過野外調(diào)查和文獻(xiàn)資料查閱，初步得出湖北省有胡枝子屬植物資源11種[4-5]，并對其種類、分布及利用價值進(jìn)行綜述，以使其在草牧業(yè)發(fā)展和生態(tài)修復(fù)等方面發(fā)揮更大作用。

1 湖北省胡枝子屬植物資源種類和分布

湖北省境內(nèi)胡枝子屬植物資源豐富，約占全國總種數(shù)的39.3%。無閉鎖花的大胡枝子組包括美麗胡枝子(L.formosa(Vog.) Koehne)、綠葉胡枝子(L.buergeriMiq.)、大葉胡枝子(L.davidiiFranch.)和胡枝子(L.bicolorTurcz.)；有閉鎖花的胡枝子組包括山豆花(L.tomentosa(Thunb.)Sieb)、細(xì)梗胡枝子(L.virgata(Thunb.)DC.)、多花胡枝子(L.floribundaBunge.)、鐵馬鞭(L.pilosaThunb.)Sieb.et Zuec.)、達(dá)烏里胡枝子(L.davurica(Laxm.).Schindl.)、截葉胡枝子(L.cuneata(Dum.Cour.))和中華胡枝子(L.chinensisG.Don)。

1) 美麗胡枝子，灌木，高1～2 m。分布于鶴峰、利川、五峰、巴東、神農(nóng)架、竹溪、宜昌等地，常見于海拔2 800 m以下的山坡、路旁、林緣灌叢和草叢中。葉量大，枝嫩，葉片柔軟，鮮嫩時山羊、綿羊、牛均喜食。粗蛋白含量高，富含氨基酸，可作為優(yōu)良灌木飼草進(jìn)行栽培馴化，還可作為水土保持、觀賞和蜜源植物。

2) 綠葉胡枝子，灌木，高達(dá)3 m。常見神農(nóng)架、房縣、丹江口等地，生長在海拔600～1 000 m的山坡草地，羊和牛喜食嫩莖葉，籽實(shí)可做精飼料，屬中等飼用植物。

3) 大葉胡枝子，灌木，高1～3 m。鶴峰、興山、崇陽、武漢、羅田等地有分布，生長于海拔850 m以下的山坡灌叢中，牛和羊喜食嫩莖葉，屬中等飼用植物。

4) 胡枝子，又名二色胡枝子，灌木，高0.5～3 m。分布于麻城、宜昌、興山、竹溪、恩施、黃岡等地，多生長在海拔400～2 000 m的山坡。營養(yǎng)豐富，粗蛋白質(zhì)含量在13.4%～17.0%之間，鈣、磷和氨基酸含量豐富，家畜喜食，是優(yōu)良的飼用和水土保持植物。

5) 山豆花，多年生灌木，株高1～2 m。分布咸豐、巴東、秭歸、武漢(江夏)、羅田等地，一般生長在海拔1 000 m以下的山坡灌叢或草叢。分枝期枝條細(xì)軟，牛、羊喜采食，優(yōu)等飼草，也可作為山區(qū)綠化植物。

6) 細(xì)梗胡枝子，小灌木，高1 m。在來鳳、巴東、秭歸、興山、鐘祥、武漢、羅田分布，主要生長在海拔1 300 m以下的山坡草叢中。

7) 多花胡枝子，小灌木，高0.6～1 m。分布于宜都、興山、秭歸、建始、巴東、麻城等地，生長在海拔1 300 m以下的石質(zhì)山坡，是良好的蜜源植物。

8) 鐵馬鞭，半灌木，高0.6～0.8 m。在來鳳、鶴峰、巴東、黃梅和羅田有分布，生長在海拔200～700 m處。

9) 達(dá)烏里胡枝子，也叫興安胡枝子，直立灌木，高1 m。在來鳳、咸豐、鶴峰、巴東、五峰和黃梅分布，生長在海拔350～600 m的林下草叢中。

10) 截葉胡枝子，直立小灌木，株高0.3～1 m，分枝多，可達(dá)100個。常見湖北的來鳳至丹江口、孝感、崇陽、武漢(江夏、黃陂)、羅田、麻城、竹溪等地，一般分布于海拔1 600 m以下山坡草地或溝石邊上。因植物體內(nèi)含有一定量的單寧，家畜開始不習(xí)慣采食，一經(jīng)習(xí)慣即喜食，營養(yǎng)價值高。

11) 中華胡枝子，小灌木，高1 m，湖北武漢(江夏)、神農(nóng)架有分布，常生長在海拔2 500 m以下的山坡疏林和林緣草叢中，家畜采食嫩莖葉，屬中等飼用植物。

2 胡枝子屬植物資源的開發(fā)利用

2.1 飼用價值

早在《救荒本草》中就有對胡枝子屬飼用價值的記載，“采葉炸熟，換水浸去苦味，凈油鹽調(diào)食”，指的就是鐵掃帚的葉可食用[6]。徐方搟編著的《綠肥作物》中也詳細(xì)描述了胡枝子“生草能先為性畜飼料”，并對其營養(yǎng)成分做了分析[7]。在湖北，分布的11種胡枝子屬植物均具有飼用價值[8]。其中胡枝子枝葉繁茂，適口性好，二年生植株苗期氨基酸含量達(dá)1.06%，開花期0.83%，比紫花苜蓿還高；有機(jī)物質(zhì)消化率略低于苜蓿，但高于別的灌木類[9]。達(dá)烏里胡枝子在黃土高原是灌叢類草地的建群種或優(yōu)勢種，鮮嫩莖葉是草食動物的優(yōu)質(zhì)青飼料，可放牧也可制作干草，且動物采食后不會引起鼓脹病，現(xiàn)蕾期粗蛋白最高達(dá)13.56%，結(jié)實(shí)期降至9.66%[10]。但在湖北地區(qū)該種植株生長矮小，葉小且量少，在野外飼用植物豐富的條件下，被家畜采食機(jī)會相對較少，其飼用價值不如在北方顯著。多花胡枝子和山豆花在湖北分布較多，均為優(yōu)等飼草，前者枝條柔軟，開花期粗蛋白含量12.0%左右，有機(jī)質(zhì)消化率為57.14%[8]，羊最喜食，對育肥家畜有較顯著的增重效果，但開花之后適口性和消化率逐漸降低。山豆花葉片大，適口性好，氨基酸含量豐富，對反芻動物干物質(zhì)中消化能為10.68 MJ/kg，代謝能8.41 MJ/kg，凈能5.81 MJ/kg，消化率52.2%[11]。

美麗胡枝子、截葉胡枝子和細(xì)梗胡枝子均為良等飼草，其中美麗胡枝子葉大且量豐富，經(jīng)測定，營養(yǎng)期粗蛋白含量14.0%、粗脂肪1.84%、粗纖維27.2%、粗灰分5.13%、鈣0.84%、磷0.31%。適口性良好，羊、牛喜食。目前，本單位已開展了該種的新品種選育工作，新品系“松柏”美麗胡枝子順利進(jìn)入國家草品種區(qū)域試驗(yàn)。截葉胡枝子作為一種優(yōu)質(zhì)飼草，1896年美國從中國引進(jìn)試種，到20世紀(jì)40年代，已在東南部廣泛種植，70年代末面積達(dá)幾百萬公頃，成為該區(qū)域主要豆科牧草之一[12]。在湖北，截葉胡枝子生態(tài)區(qū)域較其它種要廣，無論是在鄂東還是鄂西，丘陵還是山地，均可看見該種的分布。在播種當(dāng)年，其生長速度相對較慢，分枝數(shù)僅10個左右，但到第2年，分枝數(shù)急劇增長，平均590個，有的植株甚至高達(dá)1 000個以上，單株干重112.0～390.0 g。綠葉胡枝子、中華胡枝子、大葉胡枝子和鐵馬鞭均為中等飼草，在當(dāng)?shù)丶倚箴B(yǎng)殖中有一定程度的利用。

2.2 藥用價值

在民間，胡枝子屬植物作為草藥被人們所認(rèn)知，具有清熱解毒、潤肺止咳、利水消腫、活血止疼的功效，可以治療感冒發(fā)燒、肺熱咳嗽、跌打損傷、風(fēng)濕痹痛、淋癥、遺尿及蛇傷等，其顯著的藥用價值引起了國內(nèi)外專家的注意。生物堿是從胡枝子屬植物中分離得到的最早一類化學(xué)成分，但到目前僅鑒定了2個生物堿類化合物，一個是Goto等[13]從多花胡枝子中分離的尼葛林， 一個是Mornimoto等[14]分離的lespedamine。類黃酮是另一個受人們關(guān)注的化合物，其結(jié)構(gòu)類型眾多，已從胡枝子屬植物內(nèi)分離鑒定的有黃酮、異黃酮、黃酮醇、雙氫黃酮、雙氫異黃酮、查爾酮和花青素等81個[15]。陳艷等[16]以細(xì)梗胡枝子為對象，首次從該種中分離得到4個黃酮類化合物和3個酚酸類化合物；申文吉等[17]從大葉胡枝子莖皮中分離出1個新的二氫黃酮；陳乃冬等[18]從春花胡枝子葉中提取到含黃酮28.7%的粗黃酮。吳新洪等研究發(fā)現(xiàn)，尖葉胡枝子的黃酮類物質(zhì)包括葒草素、異葒草素、異牡荊苷、牡荊苷以及首次分離到的3-O-D葡萄糖苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷、6-xylopyr-anosylluteolin和異楊梅樹皮苷[19]。王松軍研究發(fā)現(xiàn)，胡枝子分枝期類黃酮含量遠(yuǎn)大于其他生育期，葉中的類黃酮含量遠(yuǎn)大于莖[20]。除此之外，萜類、有機(jī)酸類、甾醇類及二苯乙烯類等化學(xué)成分從胡枝子屬植物中相繼被分離鑒定[21]。

胡枝子屬含有種類豐富的化學(xué)物質(zhì)，蘊(yùn)藏著重要的藥理活性。黃酮類的異葒草素有顯著的保肝作用[22]；牡荊苷在60 mol/L具有抗甲狀腺和致甲狀腺腫的作用[23]；總黃酮提取物對致炎劑等引起的炎癥具有對抗作用[24]。而從大葉胡枝子中提取的鞣質(zhì)有顯著的抗早孕功效[25]，從截葉胡枝子根部的乙醇提取物對各種有孕動物和經(jīng)己烯雌酚敏化的離體子宮有選擇性興奮作用[26]。除此之前，這些化合物中的一些還有抑制腫瘤Walker 256、減緩眼鏡蛇中毒癥狀等作用[27]。分布在湖北的11種胡枝子屬資源也均有藥用價值，其具體作用見表1。

表1 湖北省胡枝子屬植物的藥物作用

種名藥用部位功 能 主 治美麗胡枝子莖葉、花和根除濕消腫、涼血解毒。主治濕熱瘡疹、蛇咬傷、跌打損傷等。綠葉胡枝子地上部分清熱解表、化痰利濕、活血止痛,治黃疸、子宮出血、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、毒蛇咬傷等。大葉胡枝子葉和根宣開毛竅、通經(jīng)活絡(luò)。主治麻疹不透、頭暈眼花、汗不出、手臂酸麻等。胡枝子枝葉、根、花清熱潤肺,利尿通淋,祛風(fēng)除濕,活血止痛,治肺熱咳嗽、便血。山豆花根滋補(bǔ),主治虛勞虛腫。細(xì)梗胡枝子全草治小兒疳積、痢疾、咳嗽、肝炎、腎炎、水腫、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、刀傷出血等。多花胡枝子地上部分消積散瘀,主治小兒疳積。鐵馬鞭全草清熱解散、活血止痛。主治乳癰、黃疸型肝炎、筋骨痛等。達(dá)烏里胡枝子葉解表散寒,主治感冒發(fā)燒、咳嗽。截葉鐵掃帚全株清熱解毒、利濕消積。主治小兒疳積、消化不良、胃腸炎、痢疾、小兒口腔炎等。中華胡枝子全草及根清熱止痢、祛風(fēng)、截瘧。主治急性細(xì)菌性痢疾、關(guān)節(jié)痛、瘧疾等。

2.3 生態(tài)價值

胡枝子屬多數(shù)植物具有耐貧瘠、耐干旱、耐熱和較強(qiáng)的抗病蟲性等優(yōu)點(diǎn)，是許多貧瘠山地、丘陵地區(qū)荒山荒坡破碎生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的先鋒植物[28-29]。研究發(fā)現(xiàn)，種植胡枝子的防沖埂比未種植的裸露地埂徑流量減少38.4%，土壤沖刷量減少51.6%；繁茂的枝葉使其在種植第3年覆蓋度達(dá)60%，冠叢承雨率11%～25%，可有效防止雨滴直接打擊地表[30]。林地套種胡枝子，徑流系數(shù)比純林減少12.1%，泥沙徑流量幾乎為零[31]。在高速公路邊坡防護(hù)中，以美麗胡枝子為生態(tài)恢復(fù)樹種，種植當(dāng)年主根可達(dá)80～100 cm，第2年大量側(cè)根和須根形成，龐大的根系對水土保持有著積極的作用[32]。在鐵礦水土流失區(qū)，美麗胡枝子成活率高達(dá)90%，生長速度快，第2年平均覆蓋率80%以上，與草帶配置可使土壤侵蝕減少68.7%，是礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的優(yōu)良樹種[33]。

2.4 其它用途

胡枝子屬為落葉植物，每年冬季葉片全部返還土壤，腐爛后不僅可以增加土壤肥力，還可以促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。研究發(fā)現(xiàn)，四年生的胡枝子每年落葉1 400～1 500 kg/hm2，0～30 cm的土層中有機(jī)質(zhì)含量凈增0.013%，比紫穗槐地下生物量高4倍多，比裸地增加75%～138%[34]。另外，胡枝子與其他植物結(jié)合具有較好的相互促進(jìn)作用，在混合林中，不但使土壤有機(jī)質(zhì)增加75%～138%，速效氮增加35%～171%，還協(xié)同固氮作用明顯促進(jìn)馬尾松的生長[31]。Rothwell在研究中發(fā)現(xiàn)，截葉胡枝子的根系對有害微生物侵蝕土壤礦物質(zhì)還有抑制作用[35]。除此之外，胡枝子屬植物花多、花期長，既是優(yōu)良的蜜源植物[36]，又是園林綠化觀賞植被。另外，還可作為菇木樹種[37]、薪炭林[38]、編織建材原料[39]，有些種的種子更是營養(yǎng)豐富的食用油資源[40]。

3 展 望

胡枝子屬資源作為我國的鄉(xiāng)土物種，在國內(nèi)分布廣泛，適應(yīng)能力強(qiáng)，有著可挖掘的資源潛在優(yōu)勢。目前，關(guān)于該屬的研究主要集中在胡枝子和達(dá)烏里胡枝子2個種上，對其它種關(guān)注相對甚少。在開發(fā)利用方面，國外于20世紀(jì)50年代就開始對胡枝子屬植物進(jìn)行雜交育種，自1978年不斷有新品種問世，先后培育出“Ambro”、“Appalow”、“Amquail”、“AU Donnelly”、“Au Lotan”、“Serala”、“Serala76”、“Interstate”和“Interstate 76”等多個品種[41-44]。相比而言，我國胡枝子屬育種工作發(fā)展緩慢，自1987年至今僅審定登記品種6個，且多為野生栽培馴化種，育種技術(shù)以傳統(tǒng)的系統(tǒng)選育為主。隨著科技的發(fā)展，生物技術(shù)已成為現(xiàn)代育種工作不可忽視的一項(xiàng)重要技術(shù)，同工酶、分子標(biāo)記等技術(shù)也逐漸引入胡枝子屬植物的遺傳研究中。李昌林等通過對二色胡枝子“延邊”和“赤城”進(jìn)行超氧化歧化酶和過氧化物酶同工酶分析，初步確定2個品種僅屬不同的生態(tài)型[45]。張吉宇采用RAPD技術(shù)對胡枝子屬6個種14個野生居群進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在親緣關(guān)系方面，達(dá)烏里胡枝子與山豆花較近，而多花胡枝子、長葉鐵掃帚、二色胡枝子和細(xì)梗胡枝子之間相對較近[46]。雖然近年來國內(nèi)個別研究單位加強(qiáng)了對胡枝子屬資源的研究，但整體而言，分子技術(shù)在胡枝子屬植物中的應(yīng)用還處于摸索階段，且存在基礎(chǔ)理論研究單位和新品種選育單位不同現(xiàn)象。

作為優(yōu)良灌木飼草和生態(tài)草，胡枝子屬資源的創(chuàng)新相對比較容易，為進(jìn)一步加快其開發(fā)利用，加強(qiáng)資源收集與評價是關(guān)鍵，只有掌握了大量育種材料，才能充分挖掘優(yōu)良基因，從而更好的服務(wù)育種工作。另外，在采取常規(guī)育種的同時，還要深入到細(xì)胞和基因水平，把生物技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)緊密結(jié)合起來，縮短育種周期，提高育種效率，實(shí)現(xiàn)物種遺傳改良的跨越式發(fā)展。為此，我們要積極借鑒國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，立足湖北省境內(nèi)鄉(xiāng)土資源，對其開展更深層次的研究，以期為湖北省的草牧業(yè)發(fā)展提供更大效益、發(fā)揮更大作用。