鳶尾屬植物在我國的研究進(jìn)展

向 騫 段芳瑤 鄒裕文 張宏志

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，湖南 長沙 410128）

1 鳶尾屬植物資源概況

鳶尾屬植物在我國分布范圍廣，資源豐富，且備受國內(nèi)專家學(xué)者重視。全球有10 個(gè)鳶尾分布中心，其中3 個(gè)分別位于我國的西南、西北及東北地區(qū)。我國約產(chǎn)鳶尾屬植物64 個(gè)種、8 個(gè)變種、1 個(gè)亞種及6 個(gè)變型［1］，約占全球鳶尾屬物種的1/5。雖然我國鳶尾屬植物種類繁多，但隨著時(shí)代發(fā)展，多地生態(tài)環(huán)境遭到破壞，一些種類如大連南關(guān)嶺的矮鳶尾、江蘇太湖邊的宜興溪蓀及鎮(zhèn)江的華夏鳶尾等瀕臨滅絕。針對(duì)此現(xiàn)象，我國建立了植物園與種質(zhì)資源圃，用來保護(hù)鳶尾屬種質(zhì)資源［2］。

2 鳶尾屬植物的化學(xué)成分研究

我國對(duì)鳶尾屬植物的化學(xué)成分研究起步較晚，為更科學(xué)合理地利用其資源，國內(nèi)學(xué)者對(duì)德國鳶尾根莖的化學(xué)成分進(jìn)行分離純化，運(yùn)用波譜分析法及理化性質(zhì)對(duì)分離得到的21個(gè)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。其中，11個(gè)化合物首次在德國鳶尾屬中分離得到，主要化學(xué)成分有商陸素、染料木素、irilin D等；2個(gè)化合物首次從鳶尾屬中分離得到，分別為紫檀素（muningin）及某類三甲氧基異黃酮；3個(gè)化合物首次從鳶尾科中分離得到［3］。我國學(xué)者為了研究華夏鳶尾中的乙酸乙酯成分，采用硅膠、ODS和凝膠等多種柱層析方法，分離得到2個(gè)化合物，經(jīng)過質(zhì)譜、核磁共振及文獻(xiàn)查閱對(duì)比，鑒定化合物分別為22，23-epoxyiridal（I）和β-谷甾醇（II），其中化合物I首次從華夏鳶尾中分離得到［4］。

3 鳶尾屬植物的藥理活性研究

3.1 抗腫瘤活性

相關(guān)研究表明，鳶尾屬植物中含有染料木素和鳶尾苷元，其中鳶尾苷元具有細(xì)胞毒素，能抑制細(xì)胞分裂，在一定程度上能抑制胃腺癌細(xì)胞和白血病細(xì)胞增殖，可將其應(yīng)用于腫瘤化療中。

3.2 抗癌活性

研究表明，密蘇里鳶尾根中的單環(huán)鳶尾醛、五環(huán)三萜、苯醌類化合物可作用于白血病細(xì)胞，其中苯醌類化合物對(duì)口腔表皮癌細(xì)胞具有細(xì)胞毒活性；大苞鳶尾種子中的苯醌類化合物可作用于前列腺癌細(xì)胞；德國鳶尾根狀莖的脂溶性成分能限制宮頸癌細(xì)胞的擴(kuò)散［5］。

3.3 抗菌殺菌作用

鳶尾屬植物的自然陳化鳶尾根莖內(nèi)含有一種揮發(fā)油，對(duì)某些致病菌有抑制作用，是一種潛在的抗菌藥物，可作為抗菌藥物的開發(fā)來源。鳶尾屬植物所含有的鳶尾苷元對(duì)發(fā)癬菌屬的皮膚癬菌有較好的抑制作用。

3.4 抗瘧疾活性

從德國鳶尾中分離得到的鳶尾醛類化合物（21-desoxy-iridalgermanal）可作用于紅細(xì)胞，參與細(xì)胞膜的建構(gòu)，發(fā)揮與膽固醇相似的作用，減少被感染細(xì)胞與正常細(xì)胞細(xì)胞膜之間的流動(dòng)性和通透性，具有顯著的抗瘧疾作用。

3.5 選擇性調(diào)節(jié)雌激素受體作用

鳶尾屬植物體內(nèi)所含有的鳶尾苷元能抑制黃體激素的分泌，從而防止女性絕經(jīng)后出現(xiàn)潮紅現(xiàn)象。同時(shí)，鳶尾苷元還能預(yù)防女性絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松，且因其對(duì)女性乳腺和子宮均無副作用，可將其作為選擇性雌激素調(diào)節(jié)劑［6］。

4 鳶尾屬植物的園林應(yīng)用及其生態(tài)價(jià)值

4.1 鳶尾屬植物的園林應(yīng)用

①專類園、巖石園。鳶尾屬植物種類豐富，可將其運(yùn)用于專類園或巖石園中。大多數(shù)鳶尾屬植物的花期在4—5 月，前后相差近45 d，利用不同的花期，可在專類園中營造獨(dú)特的春景、夏景。鳶尾屬植物身姿飄逸，其花顏色各異，結(jié)合跌水、石階，配合高山植物，可構(gòu)成別致的巖石園景觀。②花壇、花境。宿根花卉，一年種植、多年開花，可用于園路及花壇邊緣的裝飾，既能使游覽者常年欣賞富有生機(jī)的景色，又能降低綠化成本，豐富地被種類。鳶尾屬植物的花冠龐大，可作公路邊優(yōu)美的林帶及河道邊綿延的護(hù)坡。③水面綠化。鳶尾屬植物由于生態(tài)習(xí)性不同，對(duì)土壤及水分的需求不同，有的喜濕、有的耐燥。因此，可將其運(yùn)用在水生植物園，或作為水生植物景觀［7］。

4.2 鳶尾屬植物的生態(tài)價(jià)值

鳶尾屬植物不僅具有良好的景觀價(jià)值，也具有極高的生態(tài)價(jià)值。其發(fā)達(dá)的根系、蔥翠的葉片，可防風(fēng)固坡、防止水土流失。鳶尾屬植物某些種類獨(dú)特的生態(tài)習(xí)性，能減少污水中雜質(zhì)，凈化水體，提高水質(zhì)，美化水邊環(huán)境，此外，某些種類對(duì)生長環(huán)境的需求，維持了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與統(tǒng)一。例如，馬藺，耐堿耐旱，能在鹽堿地生長繁育，可改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境；蝴蝶花，耐陰喜濕，能生長在其他生物不能生長的陰暗之地，既豐富了群落物種多樣性，也維持了群落系統(tǒng)的穩(wěn)定［8］。

5 鳶尾屬植物的其他研究

5.1 系統(tǒng)發(fā)生學(xué)研究

有關(guān)學(xué)者對(duì)產(chǎn)自我國的部分鳶尾屬物種的葉綠體DNA的matK 及rbcL 基因序列進(jìn)行了擴(kuò)增，對(duì)其系統(tǒng)發(fā)生樹以及物種樹進(jìn)行了構(gòu)建和分析，發(fā)現(xiàn)長白鳶尾（Iris mandshurica）與粗根鳶尾（Iris tigridia）在系統(tǒng)發(fā)生樹中的位置處于須毛狀附屬物亞屬中，不應(yīng)將他們劃分到不同亞屬；鳶尾屬物種的核苷酸在物種演變中的突變，大多數(shù)是中性的或近中性的；鳶尾屬物種的分歧時(shí)間為47.159 7 百萬年前（Mya），大約為4 700 萬年前；將部分鳶尾屬物種的rbcL 和matK 基因片段序列串聯(lián)，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹，能更清晰地確定各物種的系統(tǒng)位置，且擁有極高的支持率［9］。

5.2 育種研究

我國對(duì)鳶尾屬植物的育種研究較歐洲國家晚，直至20 世紀(jì)90 年代，劉青林等人研究了鳶尾花的體細(xì)胞無性系受離體培養(yǎng)影響的變異規(guī)律，標(biāo)志著我國開始對(duì)鳶尾屬植物進(jìn)行育種研究［10］。之后，周永紅等人從細(xì)胞學(xué)領(lǐng)域?qū)Ρ庵窕ê秃m的花粉減數(shù)分裂進(jìn)行研究［11］，柯立明等人對(duì)鳶尾進(jìn)行了系統(tǒng)的種間雜交試驗(yàn)，推動(dòng)了我國鳶尾育種工作的開展［12］。目前，我國鳶尾屬植物的育種工作主要集中在無髯鳶尾與德國鳶尾兩類，育種技術(shù)有常規(guī)雜交育種、輻射育種、分子技術(shù)運(yùn)用、后代優(yōu)株選育花色、抗性研究及雜交后代胚培養(yǎng)研究［13］。

5.3 香料研究

據(jù)相關(guān)研究表明，自然界中新鮮的鳶尾屬植物并無鳶尾酮，但含有其前體物質(zhì)鳶尾醛類（iridals）。取富含鳶尾醛類（iridals）的根，在常溫下陳化兩三年，可緩慢合成鳶尾酮。鳶尾酮能產(chǎn)生獨(dú)特的紫羅蘭一般的芳香，多將其運(yùn)用于香料中，用來制作香水、香皂、化妝品等。鳶尾酮還具有定香力，將鳶尾浸膏運(yùn)用于煙卷中，作煙草添加劑，可改進(jìn)煙草風(fēng)味，提高煙草品質(zhì)［14］。

6 結(jié)論

我國鳶尾屬植物資源豐富，所含化學(xué)成分眾多，如異黃酮類化合物、三萜類化合物、苯醌類化合物等，且具有極高的藥用價(jià)值，可抗腫瘤、抗癌、抗瘧疾等。鳶尾屬植物花色繁多，適應(yīng)性強(qiáng)，易栽培，生態(tài)價(jià)值極高，可廣泛運(yùn)用于園林景觀。鳶尾屬植物開發(fā)潛力大，我國應(yīng)加強(qiáng)其育種研究，更多地運(yùn)用轉(zhuǎn)基因、原生質(zhì)體融合、體細(xì)胞雜交等先進(jìn)技術(shù)，培育出更加優(yōu)良的新品種。