藥用植物巴西吐根的引種繁殖及栽培初探

嚴(yán)珍 岳建軍 馬小軍 何金榮 張麗霞 楊春勇

摘 要：? 吐根作為治療痢疾的特效藥而著名，主要具有祛痰、催吐和抗阿米巴痢疾的作用。我國(guó)目前對(duì)吐根藥材的需求全部依賴于進(jìn)口，國(guó)內(nèi)未有大規(guī)模種植，為此，該文對(duì)原產(chǎn)巴西的吐根進(jìn)行了引種繁殖及栽培研究。結(jié)果表明：（1）云南省西雙版納傣族自治州景洪市的氣候條件能滿足吐根的正常生長(zhǎng)發(fā)育的需求，可作為吐根的引種地。（2）吐根的分根和莖下段可用于扦插繁殖，其發(fā)根率和存活率分別100.0%和100.0%、68.0%和75.0%，前者優(yōu)于后者。（3）用20 mg·L-1的IAA或IBA浸泡1 h，吐根莖下段的扦插成活率為90.0%或88.0%，均顯著高于對(duì)照，可用于提高吐根莖下段的扦插成活率。（4）采用分根繁殖的吐根植株在植株生長(zhǎng)和藥材外觀性狀較好，單株總根體積較高，吐根一年生植株平均株高為10.66 cm，兩年生平均株高為16.54 cm，一年生植株根總體積為2.71 mL，兩年生根總體積為3.54 mL。（5）吐根栽培基質(zhì)可用腐殖土∶椰糠體積比為4∶1。（6）在吐根的年周期生長(zhǎng)中，地徑1—3月和9—11月增長(zhǎng)明顯，株高7—11月增長(zhǎng)明顯，葉片長(zhǎng)和寬3—9月增長(zhǎng)明顯，根據(jù)這些特點(diǎn)，可科學(xué)制定相應(yīng)的水肥管理措施。該研究結(jié)果可為吐根的引種繁殖和栽培提供一定的科學(xué)參考。

關(guān)鍵詞： 吐根， 引種， 繁殖， 栽培， 年生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

中圖分類號(hào)：? Q945.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? A

文章編號(hào)：? 1000-3142（2021）11-1889-08

Introduction， propagation and cultivation technique of medicinal plant Cephaelis ipecacuanha

YAN Zhen1， YUE Jianjun2， MA Xiaojun1，3*， HE Jinrong4， ZHANG Lixia1， YANG Chunyong1

（ 1. Institute of Medicinal Plant Development Yunnan Branch， Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College， Key Laboratory of Dai and Southern Medicine of Xishuangbanna Dai Autonomous Prefecture， Jinghong 666100， Yunnan， China; 2. School of Traditional Dai-Thai Medicine， West Yunnan University of Applied Sciences， Jinghong 666100， Yunnan， China; 3. Institute of Medicinal Plant Development， Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College， Beijing 100193， China; 4. Ningbo PFAFFia Food Co.， Ltd.， Ningbo 315000， Zhejiang， China ）

Abstract：? Cephaelis ipecacuanha has a wide reputation as a specific medicine for amebic. The roots of C. ipecacuanha are the sources for an expectorant， emetic and amoebacide. At present， this plant has not been grown on a large scale in China， and its demand mainly depends on imports. To solve the problem， the introduction， propagation and cultivation technique of C. ipecacuanha were studied. The results were as follows： （1） Jinghong City， Yunnan Province， China could be used as an introductory place， and its climatic indexes could meet the needs of this plant normal growth and development. （2） C. ipecacuanha was propagated by root or bottom stem cutting， and rooting and survival rates of Brazilian ipecac by the former （100.0% and 100.0%） were better than that of the latter （68.0% and 75.0%）. （3） The bottom stem cutting treated with IAA or IBA （20 mg·L-1+1 h） could be used to improve cutting survival rate of Brazilian ipecac， and survival rate of the treated group had significantly better values （90.0% or 88.0%） than that of control group. （4） C. ipecacuanha propagated by root cutting had good growth， appearance and total root volume. Plant height of one-year-old and two-year-old root cuttings were 10.66 and 16.54 cm， respectively. The corresponding total root volume were 2.71 and 3.54 mL， respectively. （5） The forest humic soil∶coconut chaff=4∶1 （Volume rate） was used as culture substrates of C. ipecacuanha. （6）During the annual growth trend of the above-ground of C. ipecacuanha， the ground diameter obviously increased from January to March and? from September to November， the plant height obviously increased from July to November and the leaf length and leaf width obviously increased from March to September. According to these features， the corresponding cultivation techniques of soil water and nitrogen fertilizer can be? managed scientifically. The results of this study can provide a certain scientific reference for the introduction， propagation and cultivation of C. ipecacuanha.

Key words： Cephaelis ipecacuanha， introduction， propagation， cultivation， annual growth trend

吐根為茜草科植物Cephaelis ipecacuanha或C. acuminata的干燥根，原產(chǎn)于巴西，1648年被從巴西引入歐洲，作為治療阿米巴痢疾的特效藥而著名，是世界天然藥物市場(chǎng)上重要和知名的草藥之一。吐根具有祛痰和催吐等作用（Smith & Smith，1961;Jha et al.，1988），在巴西國(guó)家藥典、美國(guó)藥典、日本藥方局和歐洲藥典等均有收錄（李慶華，1957;SJP， 2006;USPC， 2009;EPC， 2010）。吐根的主要活性成分為生物堿類，如吐根酚堿和吐根堿（Jha S & Jha TB， 1989;Yoshimatsu & Shimomura， 1991;孫磊等，2012;王超等，2013），可能對(duì)新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）和嚴(yán)重急性呼吸綜合征（SARS）等由病毒引起的咳嗽和痰多癥狀有改善，具有臨床應(yīng)用的潛在價(jià)值。目前，國(guó)外已在吐根的種苗組培快繁（Ideda et al.， 1988;Jha et al.， 1988;Teshima et al.， 1988;Jha S & Jha TB， 1989;Rout et al.， 2000）、栽培技術(shù)（German， 1991; Rodriguez & Blanco， 2016）、生長(zhǎng)調(diào)控（Yoshimatsu & Shimomura， 1991;Isogai et al.， 2008）、種質(zhì)資源保護(hù)（Chaudhuri & Jha， 2008;De Oliveira et al.， 2010）、生殖發(fā)育（Souza et al.， 2003， 2006）和根活性成分分離（Itoh et al.， 1991）等方面進(jìn)行了一些研究，以促進(jìn)吐根的栽培應(yīng)用。如對(duì)吐根組織培養(yǎng)技術(shù)已有較多探索，Jha S & Jha TB（1989）報(bào)道了利用吐根的芽尖和節(jié)點(diǎn)等外植體進(jìn)行組培，Yoshimatsu & Shimomura（1991）以及Yamuna et al.（1993）研究發(fā)現(xiàn)可以用吐根節(jié)間段進(jìn)行組培，而Yoshimatsu & Shimomura（1994）介紹了用吐根根部切段進(jìn)行組培的方法，然而，這些研究獲得的組培苗均未完成田間階段的系統(tǒng)試驗(yàn)。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)制藥企業(yè)對(duì)吐根藥材的需求全部依賴進(jìn)口，因此對(duì)吐根進(jìn)行引種繁殖及栽培研究十分必要。吐根曾被成功引種到緬甸、馬來(lái)西亞、印度、尼泊爾等亞洲國(guó)家（李慶華，1957;Jha S & Jha TB， 1989;馬小軍，1992）。我國(guó)雖然也有引種吐根的相關(guān)記載（馬小軍，1989），但與栽培技術(shù)相關(guān)的栽培基質(zhì)、生長(zhǎng)特性和繁殖方式等方面缺乏詳細(xì)的數(shù)據(jù)參考。因此，本文對(duì)原產(chǎn)巴西的吐根開(kāi)展與之相關(guān)的引種繁殖及栽培研究，旨在為其在國(guó)內(nèi)推廣種植提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

吐根的引種種源來(lái)自巴西馬托格羅索州（Mato Grosso），經(jīng)中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所馬小軍研究員鑒定為吐根（Cephaelis ipecacuanha）。2016年12月從巴西引進(jìn)后種植于中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所云南分所苗圃。在每年的最低溫度月份（西雙版納12月到翌年2月），吐根置于使用塑料薄膜覆蓋的大棚中，保持晚上覆蓋白天打開(kāi)，大棚有專人進(jìn)行日常栽培管理。

1.2 方法

1.2.1 吐根扦插繁殖研究

1.2.1.1 不同扦插部位對(duì)吐根存活率的影響 選取長(zhǎng)勢(shì)一致的植株，分別以分根（根長(zhǎng)9.0～12.0 cm，根粗5.00～7.00 mm）、莖下段[莖長(zhǎng)（7.5±1.1）cm，莖粗（2.59±0.15）mm]、莖上段[莖長(zhǎng)（6.6±0.7）cm，莖粗（2.06±0.62）mm]和葉[葉長(zhǎng)（12.3±0.2）cm，葉寬（7.2±0.2）cm]為扦插材料，種植容器為控根器（底盤直徑為60 cm，高為30 cm），培養(yǎng)基質(zhì)使用腐殖土∶椰糠體積比為4∶1，控根器內(nèi)栽培基質(zhì)填裝厚度為20 cm，每處理組種植15株，每控根器種植1株，保持一致的水肥管理?xiàng)l件，2個(gè)月后觀察發(fā)根情況，統(tǒng)計(jì)發(fā)根率，生長(zhǎng)后期統(tǒng)計(jì)各處理的成活率。

1.2.1.2 不同生根劑處理對(duì)扦插的影響 選取長(zhǎng)勢(shì)一致的植株，將植株莖用枝剪剪成上下段，取莖長(zhǎng)≥5.8 cm、莖粗≥2.41 mm莖下段用于扦插。扦插前分別用IAA（吲哚乙酸）20 mg·L-1、IBA（吲哚丁酸）20 mg·L-1和清水（對(duì)照）浸泡1 h，每種處理種植15株，培養(yǎng)基質(zhì)使用腐殖土∶椰糠體積比為4∶1，保持一致的水肥管理?xiàng)l件，2個(gè)月后觀察發(fā)根情況，統(tǒng)計(jì)發(fā)根率，生長(zhǎng)后期統(tǒng)計(jì)各處理的成活率。

1.2.2 吐根分根繁殖研究 選擇健壯、直徑3.00～4.00 mm、長(zhǎng)5.0～7.0 cm的一年生根條，作分根繁殖的種，栽種于控根器內(nèi)。培養(yǎng)基質(zhì)使用腐殖土∶椰糠體積比為4∶1，保持水肥等管理?xiàng)l件一致。每隔一年測(cè)量1次株高、根長(zhǎng)、根粗和根條數(shù)等生長(zhǎng)指標(biāo)，共測(cè)量20株，分別計(jì)算分根一年生和分根兩年生的根體積和總根體積。其中，根體積=3.14 ×（根粗/2）2×根長(zhǎng)，總根體積為單株根體積之和。

1.2.3 吐根栽培研究

1.2.3.1不同栽培基質(zhì)對(duì)吐根根生長(zhǎng)的影響 選取生長(zhǎng)較一致的吐根幼苗，采用不同的基質(zhì)進(jìn)行種植，試驗(yàn)分別設(shè)置基質(zhì)A（腐殖土∶椰糠體積比為4∶1）和基質(zhì)B（沙土）共2個(gè)處理，每個(gè)處理15株，保持一致的水肥等管理?xiàng)l件。每個(gè)控根器種植1株。一年后使用直尺測(cè)量根長(zhǎng)及使用游標(biāo)卡尺測(cè)量根粗（最大直徑）生長(zhǎng)指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)根數(shù)和總根體積。

1.2.3.2 吐根地上部分年生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)定 選取長(zhǎng)勢(shì)一致的吐根幼苗于塑料薄膜覆蓋的大棚中進(jìn)行培育管理。每隔2個(gè)月測(cè)量植株的地徑、株高、葉片長(zhǎng)和葉片寬等指標(biāo)，共測(cè)量20株。栽植時(shí)每控根器種植1株，培養(yǎng)基質(zhì)使用腐殖土∶椰糠體積比為4∶1，水肥等管理?xiàng)l件一致。從2017年1月開(kāi)始，連續(xù)觀察兩年。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用 Excel 2003和SAS 9.1軟件進(jìn)行分析，差異顯著性分析采用Duncan’s新復(fù)極差法（Duncan’s multiple range test， DMRT），2種栽培基質(zhì)對(duì)吐根根生長(zhǎng)的影響采用t-Test檢驗(yàn)法。

2 結(jié)果與分析

2.1 吐根扦插繁殖研究

2.1.1不同扦插部位對(duì)吐根存活率的影響 由表1可知，使用分根為扦插材料，發(fā)根率和存活率均達(dá)100.0%;使用莖下段為扦插材料，發(fā)根率和存活率分別為68.0%和75.0%;使用莖上段及葉片，發(fā)根率和存活率均為0。因此，可利用吐根的分根和莖下段進(jìn)行扦插繁殖，且分根繁殖顯著優(yōu)于莖下段。

2.1.2不同生根劑處理對(duì)扦插的影響 圖1表明，利用IAA和IBA浸泡處理后，莖下段的扦插發(fā)根率和成活率均顯著高于對(duì)照組。其中，IAA 20 mg·L-1浸泡1 h，成活率為90.0%;IBA 20 mg·L-1浸泡1 h，成活率為88.0%。統(tǒng)計(jì)分析顯示，兩者差異不顯著，說(shuō)明IAA和IBA的扦插效果相當(dāng)，均可以用于吐根莖下段的扦插繁殖。

2.2 吐根分根繁殖研究

對(duì)引種于云南西雙版納傣族自治州的吐根植株，連續(xù)兩年測(cè)量其莖和根的生長(zhǎng)指標(biāo)，結(jié)果如表2所示，吐根一年生植株平均株高為10.66 cm，兩年生平均株高為16.54 cm，呈持續(xù)生長(zhǎng)狀態(tài)。根在外觀上總體呈柱狀、有分叉、表面有極細(xì)的縱皺和一些橢圓形癱痕，一年生植株根長(zhǎng)平均為11.00 cm，根粗平均為5.32 mm，總根體積為2.71 mL;兩年生有分叉根長(zhǎng)平均為14.44 cm，根粗平均為9.92 mm，總根體積為3.54 mL。根呈灰色、灰棕色或紅棕色，呈紅棕色者往往具有橫向環(huán)繞的脊，脊寬為0.5～1.0 mm，長(zhǎng)約為根周長(zhǎng)的一半，每厘米根有1～6條脊，有時(shí)可見(jiàn)以不規(guī)則間隙分布的環(huán)。可見(jiàn)，目前采用分根的吐根在植株和藥材外觀性狀較好，單株總根體積較高，可作為云南地區(qū)比較適合推廣的栽培方式。

2.3 吐根栽培研究

2.3.1不同栽培基質(zhì)對(duì)吐根根生長(zhǎng)的影響 由圖2可知，基質(zhì)A（腐殖土∶椰糠體積比為4∶1）和基質(zhì)B（沙土）對(duì)根數(shù)的影響差異不顯著，但基質(zhì)A的根體積顯著大于基質(zhì)B，可見(jiàn)，基質(zhì)A更利于吐根根生長(zhǎng)。

2.3.2 吐根地上部分年生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)定 引種于云南西雙版納傣族自治州的吐根地上部分年生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)觀測(cè)結(jié)果如圖3所示，吐根苗的地徑和株高隨著年時(shí)間進(jìn)程而不斷增大，其中，地徑1—3月份和9—11月份增長(zhǎng)明顯;株高隨著年時(shí)間進(jìn)程持續(xù)增加，在7—11月增長(zhǎng)明顯;葉片長(zhǎng)和寬在3—9月份增長(zhǎng)明顯，9月份之后基本停止生長(zhǎng)。這些生長(zhǎng)特點(diǎn)與西雙版納旱季和雨季分明的氣候條件密切相關(guān)，因此可根據(jù)這些特點(diǎn)制定出科學(xué)的吐根水肥管理措施。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明，云南省西雙版納傣族自治州景洪市的氣候條件能滿足吐根的正常生長(zhǎng)發(fā)育需求，可作為吐根的引種地。吐根的分根和莖下段可用于扦插繁殖，可使用20 mg·L-1的IAA或IBA浸泡1 h的方法提高吐根莖下段的扦插成活率。采用分根繁殖的吐根植株在植株生長(zhǎng)和藥材外觀性狀較好，單株總根體積較高，吐根一年生植株平均株高為10.66 cm，兩年生平均株高為16.54 cm，一年生植株根總體積為2.71 mL，兩年生根總體積為3.54 mL。吐根栽培基質(zhì)可選用腐殖土∶椰糠體積比為4∶1，在吐根的年周期生長(zhǎng)中，地徑在1—3月和9—11月增長(zhǎng)明顯，株高在7—11月增長(zhǎng)明顯，葉片長(zhǎng)和寬在3—9月增長(zhǎng)明顯，根據(jù)這些特點(diǎn)，可科學(xué)制定相應(yīng)的水肥管理措施。目前，吐根已經(jīng)在云南省西雙版納傣族自治州繁殖成功，將為吐根在國(guó)內(nèi)栽培種植提供技術(shù)保障，以后可通過(guò)吐根規(guī)模化栽培，逐步滿足國(guó)內(nèi)藥企的需求，對(duì)推動(dòng)吐根相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈有序發(fā)展具有重要意義。

吐根依據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)資料，在我國(guó)目前未有人研究及栽培成功，國(guó)內(nèi)吐根藥材全部依賴于進(jìn)口，雖然已有亞洲國(guó)家如印度、尼泊爾、緬甸、馬來(lái)西亞等進(jìn)行引種種植（李慶華，1957;Jha S & Jha TB， 1989;馬小軍，1992），但我們是從原產(chǎn)地巴西首次引種到中國(guó)國(guó)內(nèi)并成功種植。結(jié)合原引種地巴西的溫度、降雨量等主要?dú)夂驐l件以及西雙版納傣族自治州引種吐根的栽培經(jīng)驗(yàn)，在我國(guó)南部部分省份以及印度北部、尼泊爾南部等地區(qū)種植吐根具有巨大發(fā)展?jié)摿Γ瑢⑵鋽U(kuò)大種植在北緯23°以南亦可行?？蔀榻窈笤谥袊?guó)云南省南部地區(qū)如西雙版納傣族自治州、紅河州、普洱市，廣東省雷州半島、 海南省的中南部地區(qū)如五指山市、 三亞市， 越南和老撾等的熱帶雨林區(qū)域進(jìn)行規(guī)模化栽培奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

種子繁殖、扦插繁殖和組織培養(yǎng)是植物重要的繁殖方法。本課題組研究發(fā)現(xiàn)吐根可以通過(guò)分根和莖下段進(jìn)行扦插繁殖，雖然扦插繁殖獲得成功，但繁殖系數(shù)低于種子繁殖和組織培養(yǎng);而使用吐根種子繁殖的方式，播種后每周觀察一次，未見(jiàn)種子發(fā)芽。Mitra & Chakraborty（1949）在印度加爾各答也報(bào)道了這種現(xiàn)象，吐根種子是否屬于頑拗型種子？吐根種子是否存在形態(tài)后熟或生理后熟？還需進(jìn)一步研究。

采用組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行吐根繁殖是研究的重要方面，國(guó)外已有一些有益的探索并取得了初步成功，如Chaudhuri & Jha（2008）使用Kn（2 mg·L-1）、BAP（2 mg·L-1）、2iP（2～3 mg·L-1）、NAA（0.2 mg·L-1）和腺嘌呤（40～100 mg·L-1）作為添加劑的MS培養(yǎng)基用于誘導(dǎo)節(jié)點(diǎn)分生組織的新芽繁殖和節(jié)間段的芽生長(zhǎng)，獲得組培成功，并且在田間條件下各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均良好，其中有25%的植物能夠在一年內(nèi)開(kāi)花。此外，組培獲得的吐根形態(tài)學(xué)特征穩(wěn)定，且具有穩(wěn)定的染色體數(shù)目（2n = 22）（Chaudhuri & Jha， 2008）。

在吐根栽培中發(fā)現(xiàn)，吐根病蟲害發(fā)生較普遍，尤其是西雙版納州的雨季月份的高溫高濕環(huán)境利于病害流行，如病毒病以及真菌類的炭疽病。害蟲主要有同翅目的粉蚧以及蝸牛等有害動(dòng)物。German et al.（1991）也報(bào)道了吐根病害如葉斑?。∕ycena citricolor ）、莖枯?。⊿clerotium rolfsii）和枯萎病（Fusarium sp.）的危害。因此，一方面需要做好吐根病蟲害的預(yù)防工作，如采取清除落葉等病殘?bào)w、苗床消毒、使用漚熟的有機(jī)肥和合理的植物間距等措施。另一方面，還需對(duì)吐根病蟲害生物學(xué)生態(tài)學(xué)及綠色防控技術(shù)開(kāi)展研究。此外，建議吐根田間種植行距20～30 cm、株距10～15 cm較為合適，因?yàn)楹侠淼姆N植密度可減少病蟲害發(fā)生。Rodriguez & Blanco（2016）研究發(fā)現(xiàn)，吐根種植密度為行距20.0 cm、株距7.5 cm時(shí)可減少真菌病害發(fā)生，有效降低病害造成的損失。

吐根的生長(zhǎng)發(fā)育與西雙版納州旱季和雨季分明的氣候條件密切相關(guān)。結(jié)果表明，其在云南9月份生長(zhǎng)最好。11月份開(kāi)始，葉片會(huì)出現(xiàn)變褐現(xiàn)象，11月底葉片變褐明顯，同時(shí)有落葉現(xiàn)象。本研究發(fā)現(xiàn)，吐根葉片變褐并非病原菌導(dǎo)致。通過(guò)使用遮陽(yáng)網(wǎng)和加強(qiáng)水管理有了較為明顯的改善，說(shuō)明吐根對(duì)遮陰度及濕度有一定需求，最佳遮陰度和濕度有待進(jìn)一步探索。

吐根在云南9月份生長(zhǎng)最好。而吐根曾被成功引種到印度加爾各答，在8月生長(zhǎng)最佳（Mitra & Chakraborty，1949），物候期與本文有一定差異，原因可能是不同氣候環(huán)境導(dǎo)致。在印度8月份降雨量為391.15 mm，平均溫度為26.39 ℃，而云南西雙版納8月份正值雨季，雨量充沛，氣候差異明顯。西雙版納傣族自治州冬季月份的最低平均溫度為17.2 ℃，不能充分滿足吐根的生長(zhǎng)需求，我們?cè)囼?yàn)中將部分種苗放在溫室種植，提高溫度到28～32 ℃，并保持一定的晝夜溫差，發(fā)現(xiàn)明顯地促進(jìn)了吐根的生長(zhǎng)。因此，規(guī)?；N植時(shí)，在冬季建議采用保護(hù)地種植模式。觀察還發(fā)現(xiàn)，吐根在云南3月份地徑、葉片長(zhǎng)和寬增長(zhǎng)明顯，在加強(qiáng)水管理的條件下，旱季月份的短期低溫條件較利于吐根生長(zhǎng)。

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（責(zé)任編輯 李 莉）