野生植物資源羅布麻的研究進(jìn)展

孫 凱，朱濤濤，余永廷，毛虎龍，陳 權(quán)，朱愛(ài)國(guó)

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410205）

野生植物資源羅布麻的研究進(jìn)展

孫 凱，朱濤濤，余永廷，毛虎龍，陳 權(quán)，朱愛(ài)國(guó)

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410205）

羅布麻（Apocynum venetum L.）是我國(guó)寶貴的野生植物資源，具有極佳的生態(tài)、醫(yī)藥、紡織等功能。從羅布麻的生物學(xué)特征、主要化學(xué)成分、抗鹽堿機(jī)制、馴化與栽培、開發(fā)和應(yīng)用等方面進(jìn)行了綜述，并提出優(yōu)質(zhì)羅布麻資源的選育與栽培，羅布麻化學(xué)成分的鑒定和活性測(cè)試，以及抗逆機(jī)理的深入挖掘等方面將成為今后研究工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

化學(xué)成分；抗逆；鹽堿化；人工栽培；綜述

羅布麻（Apocynum venetum L.）是我國(guó)的寶貴野生植物資源，屬于夾竹桃科（Apocynaceae），為多年生宿根植物。羅布麻零散分布在北緯36°～55°、氣候干燥、鹽堿度高的沙土地域。我國(guó)是羅布麻分布面積最大的國(guó)家之一，主要分布在新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古等省區(qū)[1]。羅布麻有3大功能：一是生態(tài)功能，羅布麻具有較強(qiáng)的耐鹽、耐旱、耐高溫、耐寒、耐凍、耐風(fēng)沙性，可以改良土壤、調(diào)節(jié)氣候、保持水土、防風(fēng)固沙，并且花期長(zhǎng)，是很好的蜜源植物；二是醫(yī)藥功能，全草入藥，有平心悸、止眩暈、消喘止咳、強(qiáng)心利尿的功能；三是紡織功能，其纖維產(chǎn)品品質(zhì)極佳，被譽(yù)為“野生纖維之王”。

1 羅布麻的生物學(xué)特征

1.1 形態(tài)學(xué)特征

嚴(yán)酷的自然條件使羅布麻具有獨(dú)特的形態(tài)特征。根：主根粗壯，暗褐色，可橫向生長(zhǎng)形成側(cè)根，利于吸收水分和無(wú)機(jī)鹽；其水平根和垂直根可生出不定芽，不定芽具有繁殖功能。莖：直立，紫紅色或淡紅色，多分枝，有節(jié)。葉：對(duì)生，批針形或橢圓形，長(zhǎng)1.5～4.0 cm，寬0.5～1.5 cm，邊緣有細(xì)鋸齒，葉內(nèi)含有大量乳白色的粘液?；ǎ夯ㄝ噻娦危?片萼片，被短毛；花冠鐘形，粉紅色或紫紅色，長(zhǎng)5～8 cm，上部5裂，花冠中含副花冠及花盤。果實(shí)：葖果雙生，長(zhǎng)角狀，成熟時(shí)為黃褐色。種子：黃褐色，頂端具白色細(xì)毛，能隨風(fēng)傳播[2]，千粒重為0.4～0.8 g[3]。

1.2 解剖組織特征

羅布麻的根系木質(zhì)部發(fā)達(dá)，導(dǎo)管口徑大，具有很厚的栓質(zhì)化表層，能穿透強(qiáng)鹽的表層土壤[4]。其韌皮部為雙韌維管束，輸導(dǎo)能力強(qiáng)，纖維細(xì)胞數(shù)量多、直徑大、壁厚腔小、木質(zhì)化程度高，并且有乳汁管呈環(huán)狀分布其中[5]。為適應(yīng)極端氣候，羅布麻葉片中柵欄組織相當(dāng)發(fā)達(dá)，葉表皮具有角質(zhì)層，可減少水分蒸發(fā)[6]。

2 羅布麻的主要化學(xué)成分

羅布麻纖維的主要成分為纖維素（62%～72%），半纖維素（8%～10%），木質(zhì)素（3.6%～4.5%），果膠（19%～20%）。可見(jiàn)，纖維素是羅布麻纖維的重要組成部分，雖然果膠含量較高，但可以通過(guò)改進(jìn)脫膠工藝進(jìn)行處理，不影響其紡織功能[7]。

羅布麻的化學(xué)成分豐富，主要含有黃酮類、醇類、甾體類、酚類、烷類等（表1）。不同的部位所含化合物略有不同，其根含有用于治療心臟病的強(qiáng)心甙。此外，羅布麻還含有少量的鞣質(zhì)、酸類、糖類和氨基酸類等。從羅布麻水浸膏中測(cè)得含有鈣、鎂、鉀、 鈉、磷、鐵、鋁、鋅、鍶、錳、鋇、銅、鋰、鈦、硼、鉛、鉬、鎳、鈷、鎵、鈹、鎘、 鉻、釩、砷25種化學(xué)元素[8]。莊魯江等[9]研究表明，羅布麻總黃酮對(duì)局灶性腦缺血再灌注模型大鼠具有顯著的保護(hù)作用。李明華[10]對(duì)羅布麻原麻乙醇提取物乙酸乙酯部位和正丁醇部位進(jìn)行了分離，鑒定了11種化合物，包括3,3',4',5,7-五羥基黃酮（槲皮素）、3,4',5,7-四羥基黃酮（山奈酚）、棚皮素-3β-D葡萄糖（異槲皮素）、3',4',5,7-四羥基黃酮（木犀草素）和槲皮素-3β-D吡喃半乳糖苷（金絲桃苷）、7-羥基-6-甲氧基香豆素、β-谷甾醇、豆甾醇、3,4-二羥基苯甲酸甲酯、3,5-二羥基苯甲醛和3,4-二羥基苯甲酸。進(jìn)一步研究表明，羅布麻原麻揮發(fā)油對(duì)金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、表皮葡萄球菌（Staphyloccus epidermidis）和大腸桿菌（Escherichia coli）均具有較強(qiáng)的抑菌活性[11]。因此，羅布麻紡織品還具有抑菌保健的功能[12]。

表1 羅布麻的主要化學(xué)成分

3 羅布麻的耐鹽堿機(jī)制

土壤鹽堿化是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的世界性問(wèn)題。鹽分是影響植物生長(zhǎng)和產(chǎn)量的重要環(huán)境因子，鹽脅迫會(huì)降低植物水勢(shì)，導(dǎo)致細(xì)胞離子失衡，產(chǎn)生毒害，并最終導(dǎo)致植物死亡[21]。羅布麻是一種鹽生植物，抗鹽堿能力極強(qiáng)[22]。寧建鳳等[23]研究表明，羅布麻通過(guò)積累無(wú)機(jī)離子、合成有機(jī)溶質(zhì)以及維持較高的K+、Ca2+選擇性吸收和運(yùn)輸?shù)确绞絹?lái)適應(yīng)高濃度的鹽脅迫。低濃度的鹽溶液促進(jìn)羅布麻種子萌發(fā)，而高濃度的鹽溶液則抑制羅布麻種子萌發(fā)[24]。隨著鹽脅迫濃度的加大，羅布麻體內(nèi)超氧化物歧化酶和丙二醛含量呈先升高后降低的趨勢(shì)[25-26]。在鹽脅迫下，羅布麻的生物量降低，低濃度鹽促進(jìn)根系有機(jī)物積累，高濃度鹽則使有機(jī)物向地上部積累；低濃度的不同鹽分脅迫下羅布麻葉片的葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量均高于對(duì)照，高濃度的處理則反之；不同鹽分、時(shí)間、濃度的處理差異極顯著[27]。Liu等[28]對(duì)羅布麻DEAD-box解旋酶基因的表達(dá)特征進(jìn)行了分析，并對(duì)含有該基因的棉花新品系魯613轉(zhuǎn)化株系進(jìn)行了耐鹽性鑒定，結(jié)果表明，該基因是鹽誘導(dǎo)的特異表達(dá)基因，轉(zhuǎn)基因植株耐鹽性顯著提高，并能穩(wěn)定遺傳。

4 羅布麻的馴化與栽培

由于野外條件的不確定性，加上我國(guó)羅布麻主要分布在戈壁荒漠地區(qū)，規(guī)?；斯しN植成為羅布麻開發(fā)利用的重要前提。目前，羅布麻已在新疆阿勒泰市成功進(jìn)行規(guī)?；N植。當(dāng)?shù)毓庹粘渥?，晝夜溫差大，年平均氣溫?.8 ℃，年日照時(shí)數(shù)為2 998.5 h，年降水量為150～400 mm，年蒸發(fā)量為1 682.6 mm，年平均相對(duì)濕度為60%，“光、熱、水”等基本氣候條件適合羅布麻生長(zhǎng)。如果選擇在海拔2 000 m以下、年均溫度在1.3～12 ℃之間、年降水在25 mm以上、年均日照在2 000 h以上的淺山臺(tái)地和平原地帶進(jìn)行種植，必須科學(xué)掌握各生長(zhǎng)期內(nèi)的溫度、濕度、光照等要素值，使其逐步適應(yīng)引種地的氣候變化，達(dá)到馴化栽培的目的[29]。近年來(lái)，人們對(duì)羅布麻的有性和無(wú)性繁殖方法進(jìn)行了大量研究，開發(fā)了育苗移栽、根莖扦插和分株繁殖等技術(shù)[30-33]。

羅布麻人工栽培時(shí)容易感染由羅布麻殼針孢（Septoria apocyni）引起的斑枯病。高鵬等[34]的研究表明，隨著羅布麻斑枯病嚴(yán)重度增加，葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率呈顯著指數(shù)下降趨勢(shì)，胞間CO2濃度呈上升趨勢(shì)，嚴(yán)重影響植株的生長(zhǎng)發(fā)育。有研究表明，環(huán)境濕度是羅布麻感染病害的主要影響因素之一，不同生態(tài)地理區(qū)域的羅布麻種質(zhì)資源抗病能力差異較大[35]。因此，即使在同一地區(qū)栽培羅布麻也需要篩選優(yōu)良的抗病品種。

5 羅布麻的開發(fā)和應(yīng)用

羅布麻是紡織、藥用、保健、生態(tài)價(jià)值集于一體的優(yōu)良經(jīng)濟(jì)植物。對(duì)羅布麻針織物進(jìn)行性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)伸性能突出，織物硬挺性強(qiáng)，吸濕透氣性好，具有良好的抗菌功效，特別適宜加工夏季服裝[36-37]?，F(xiàn)已開發(fā)出羅布麻睡衣、毛巾、內(nèi)衣、枕套等紡織產(chǎn)品。

羅布麻的根、莖、葉、花全草入藥，是降血壓、降血脂和改善睡眠的首選天然藥物之一[38]。據(jù)《本草綱目》記載，羅布麻有平心悸，止眩暈，消咳止咳，強(qiáng)心利尿的功效?！傲_布麻片”“羅布麻膠囊”等藥物是老百姓治療高血壓的常備良藥[39]。羅布麻茶是別樣茶的一種，歷史悠久，最早記載于明代《救荒本草》中，迄今仍在民間廣泛飲用?，F(xiàn)代研究初步表明，羅布麻茶具有調(diào)節(jié)血壓、降血脂降血糖、保護(hù)肝臟、抗氧化抗抑郁、鎮(zhèn)靜等功效，并且安全無(wú)毒，適合飲用[40]。

同時(shí)，種植羅布麻還能改良土壤，調(diào)節(jié)氣候，保持水土，防風(fēng)固沙[41]。研究表明，種植羅布麻后，地表風(fēng)速平均可降低40 %以上，對(duì)地表防護(hù)效果較好，且能在水資源極度缺乏的條件下取得較好的生態(tài)防護(hù)效應(yīng)[42]。

6 總結(jié)與展望

綜上所述，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)羅布麻資源的保護(hù)利用和研究開發(fā)，防止羅布麻資源的快速退化[43-44]；利用羅布麻資源時(shí)，應(yīng)注重選育植株高、纖維長(zhǎng)、分枝多、產(chǎn)量高、抗逆性強(qiáng)的優(yōu)良品種，發(fā)展人工速生豐產(chǎn)栽培；同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)羅布麻的育種研究，培育新品種，促進(jìn)鹽堿地區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善。

然而，羅布麻的研究開發(fā)仍然任重道遠(yuǎn)，未來(lái)可以從以下幾個(gè)方面重點(diǎn)突破。首先，廣泛地系統(tǒng)地對(duì)羅布麻的化學(xué)成分進(jìn)行分離鑒定，結(jié)合化合物構(gòu)效關(guān)系，有目標(biāo)地進(jìn)行生物活性測(cè)試，開發(fā)新藥物，運(yùn)用創(chuàng)新思維挖掘傳統(tǒng)醫(yī)藥寶藏。其次，應(yīng)加強(qiáng)羅布麻抗逆機(jī)理的研究。充分挖掘羅布麻分子生物學(xué)信息，明確與逆境脅迫相關(guān)的基因功能，抓住其抗性本質(zhì)，為羅布麻更好地服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第三，改良羅布麻紡織技術(shù)，改進(jìn)紡織工藝，逐步在收獲、脫膠、紡紗等工藝流程上實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和簡(jiǎn)便化。

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（責(zé)任編輯：成 平）

Research Progress of Wild Plant Resources Apocynum venetum L. (Luobuma)

SUN Kai，ZHU Tao-tao，YU Yong-ting，Mao Hu-long，CHEN Quan，ZHU Ai-guo
（Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agriculture Science, Changsha 410205, PRC）

Apocynum venetum L. (Apocynaceae family), known as precious wild plant resources in China, has excellent ecological, medical and textile functions. In this review, we summarized the biological features, the main chemical components, the resistance mechanism for salinization, the acclimation and cultivation, the development and utilization of Apocynum venetum. Breeding and cultivation of high-quality resources, identifcation of chemical components and test of their biological activities, mechanism of stress resistance will be hot topics in this feld.

chemical component; stress resistance; salinization; artifcial cultivation; review

book=115,ebook=123

S563.7

A

1006-060X（2016）12-0115-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.012.034

2016-09-01

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-19-S11）

孫 凱（1988-），男，湖南寧鄉(xiāng)縣人，研究實(shí)習(xí)員，主要從事麻類作物栽培與遺傳育種研究

朱愛(ài)國(guó)