木芙蓉研究進展

孫藝銘，石小慶，劉曉莉，權(quán)秋梅*

(1.西華師范大學生命科學學院，四川南充 637002; 2.成都市植物園，四川成都 610083)

0 引言

大多數(shù)木槿屬植物的花有一個顯著的顏色圖案，花瓣的內(nèi)部基部形成一個深色心形，花具有明顯的顏色變化，其中作為中國特有種的木芙蓉(Hibiscusmutabilis)尤為典型.木芙蓉是一種木本，灌木或小喬木，高2～5 m，其花或白或粉或紅，皎若芙蓉出水，艷似菡萏展瓣，故有“芙蓉花”之稱，又因其生于陸地，為木本植物，故又名“木芙蓉”.

此外木芙蓉還具有很深文學意蘊，歷來為人們所喜愛，各朝各代都有贊頌?zāi)拒饺氐膬?yōu)美詩篇[1].同時木芙蓉也是一種常用的中藥，主要有效成分為黃酮，其花、葉和根均可入藥.《本草圖經(jīng)》和《本草綱目》明確記載, 木芙蓉花葉“味辛平, 無毒”, 主要有效成分是具有涼血、解毒、消腫、止痛等功效[2].2014年被國外記載在《Edible Medicinal and Nonmedicinal Plants》書中，在2015年作為新增藥材被收錄2015 版《中國藥典》中[3].

目前對木芙蓉的藥理學研究進展綜述較多，本文對木芙蓉的文化內(nèi)涵、繁殖與品種選育、植物化學和園林園藝等其他方面研究進行綜述，旨在為今后開展深入研究和實踐應(yīng)用提供依據(jù).

1 文化內(nèi)涵

“芙蓉”，“芙”字音同“?！焙汀案弧?，寓意“福氣、幸?！焙汀案毁F、富?！?，“蓉”字音同“榮”和“容”，寓意“榮譽、榮耀、榮華”和“包容、寬容”，其與人們對于美好事物的追求一致，又因木芙蓉花姿優(yōu)美，拒霜而開，歷來受到文人墨客的青睞，留下了許多詩詞歌賦及畫作.木芙蓉在文學作品中最早以神話傳說或歷史故事的形式出現(xiàn)，至文學鼎盛的唐代，以木芙蓉為歌頌對象的詩詞開始涌現(xiàn).關(guān)于木芙蓉的詩詞中，既有贊美木芙蓉優(yōu)美花姿的，如王安石《木芙蓉》“正似美人初醉著，強抬青鏡欲妝慵”，白居易的“晚函秋霧誰相似，如玉佳人帶酒容”；宋祁的“向晚誰爭艶，酡顏淺作紅”等.木芙蓉畫作里較為顯眼的有宋徽宗的《芙蓉錦雞圖》、宋代李迪的《紅白芙蓉圖》，其完美詮釋了作者獨特的藝術(shù)天賦和精湛的繪畫技巧，其中《紅白芙蓉圖》被認為是南宋院體花鳥畫的最高水平之作[4].與木芙蓉有著解不開歷史淵源的兩個地方，一個是湖南，一個是成都.湖南湘江一帶種植木芙蓉較多，唐代詩人譚用之寫道：秋風萬里芙蓉國，因此，湖南省便有“芙蓉國”之稱，后有毛主席《七律·答友人》里的“芙蓉國里盡朝暉”[5].對于成都來說，木芙蓉不只是一朵花那么簡單.不僅有戰(zhàn)國時神龜巧畫“芙蓉圖案”，還有五代十國孟昶為“花蕊夫人”在城墻上遍種木芙蓉花，成都因此而得名為“蓉城”的歷史故事.也正因為如此，1983年5月26日，成都市第九屆人大常委會第八次會議通過了命名芙蓉花為成都市市花的決定，并確定每年農(nóng)歷九月九日(重陽節(jié))為市樹市花日.從1985年起成都市幾乎每年都舉辦芙蓉市花展(節(jié))[6].

2 繁殖與品種選育及其應(yīng)用

2.1 繁殖

木芙蓉原產(chǎn)中國，在東南亞被廣泛種植.木芙蓉在我國有近三千年的栽培歷史，因此繁殖培育對其開發(fā)利用具有重要的意義.木芙蓉繁殖培育方法主要為：扦插、分株、壓條和播種，但以扦插為主[7].扦插季節(jié)一般在春季2～3月份，扦插長度為10～15 cm的一、二年生健壯枝條作插穗[8].李劍等[9]研究表明木芙蓉扦插繁殖的最佳組合是：采用半木質(zhì)化枝條作插穗，經(jīng)1 000 mg/kg濃度 IBA 處理，在山砂基質(zhì)上扦插.往基質(zhì)中補充低濃度的N營養(yǎng)液和適當?shù)腜、K、Ca可促進生根[10].分株一般在2～3月份，先把叢生母株的枝條保留10～20 cm長短截，然后將根系挖出來，視根系的大小劈開分成3～5叢，再涂3～4 g/L高錳酸鉀溶液處理，稍晾干后栽植，栽植成活后當年秋季即可開花.壓條于木芙蓉的生長期進行，選擇一年生健壯枝條或當年生已木質(zhì)化的嫩枝，壓彎埋入地里或盆土中，1個月后生根，即可與母株分離栽植.播種繁殖可于秋后收取充分成熟的木芙蓉種子，春季用適當?shù)纳匙幽Σ?、丙酮浸種可促進萌發(fā)[11-17].一年陳種子在發(fā)芽率上明顯高于新種子，種皮障礙是木芙蓉種子萌發(fā)的主要限制因素之一[11].此外在夏季嫁接木芙蓉花成活率高，剪砧宜在嫁接后10 d左右進行[10].

2.2 品種培育及分類系統(tǒng)建立

在木芙蓉品種培育方面，由成都市植物園進行雜交選育優(yōu)良新品種有較多相關(guān)報道[16-17].Kuwada開展了木芙蓉與芙蓉葵相關(guān)雜交工作，將木芙蓉與芙蓉葵雜交后代用秋水仙素處理后，篩選出新品種‘Momiji-Fuyo’[13-14].

目前國內(nèi)外對木芙蓉進行系統(tǒng)分類的研究還未見詳細的報道，木槿屬其他種植物已有相關(guān)研究，肖芬應(yīng)用形態(tài)分類、數(shù)量分類、孢粉學分析以及ISSR分子標記技術(shù)對收集27個木槿品種進行了分類研究[18]；李玉萍等通過花色、瓣型、花徑、葉色、葉片鋸齒及小枝顏色等形態(tài)參數(shù)對朱槿不同品種進行了分類研究[19].木芙蓉方面，僅有張璐等采用掃描電鏡觀察了19個木芙蓉品種的花粉顯微結(jié)構(gòu)[20]，為木芙蓉品種間親緣關(guān)系研究和品種分類提供了孢粉學依據(jù).

2.3 推廣應(yīng)用

從宋代趙抃《成都古今集記》中的“五代時，孟蜀后主成都城上遍種芙蓉，每至秋，四十里如錦繡，高下相照”，到宋王安石的《木芙蓉》“水邊無數(shù)木芙蓉，露染胭脂色未濃”，再到《長物志》中的“芙蓉宜植池岸，臨水為佳”等，都可見木芙蓉作為深秋時節(jié)絕佳的觀花植物很早就被應(yīng)用于園林綠化中了.隨著木芙蓉的發(fā)展，對其具體研究和開發(fā)利用也不斷加深[21].

唐玉貴等[22]研究表明從成都市植物園引種的10個木芙蓉品種可作為南寧的綠化觀賞樹種種植.對8個木芙蓉品種進行引種耐低溫梯度實驗表明，從成都市植物園引進的牡丹紅、大紅和杭州牡丹粉抗寒性較強，可以在濟南安全越冬.張凡等從12個木芙蓉品種抗寒試驗中選出了‘牡丹紅’‘牡丹粉’‘大紅’‘百日華彩’‘醉芙蓉’適合濟南地區(qū)栽植針對木芙蓉的修剪可分為生長期修剪和花期后修剪，對象包括叢植木芙蓉、小喬木型木芙蓉及盆栽木芙蓉[23-24].對木芙蓉矮化研究表明：施用植物生長抑制劑多效唑和人工控制(如人工修剪)木芙蓉的生長，可促使木芙蓉矮化[15].楊苑釗等[17]對木芙蓉6個品種進行了花期觀察，結(jié)果表明木芙蓉除單瓣紅外，其余的5個早花品種均有2次開花現(xiàn)象，其中持續(xù)開花時間最長的為‘百日華彩’，盛花期花量最多的品種為‘錦繡紫’.

木芙蓉各具姿態(tài)，不僅外形姣好，且對空氣具有較強的凈化能力.木芙蓉不僅能吸收粉塵凈化空氣，而且能夠隔離噪聲，防治聲音污染[25-27].其根系對鉛離子有較強的富集能力，可作為修復(fù)輕度、中度鉛污染的樹種之一[28].木芙蓉在園林應(yīng)用中可與水體、建筑、山石及其他園林植物相結(jié)合造景[29].此外還有很多關(guān)于木芙蓉文化特質(zhì)與園林應(yīng)用等的相關(guān)研究[30-33].

3 植化化學研究

木芙蓉是一種傳統(tǒng)中藥，其花、葉和根可入藥，其化學成分主要包括有黃酮、有機酸、揮發(fā)性成分、豆甾、蒽醌、香豆素、三萜、蘆丁、木脂素和無機元素等，其中黃酮為主要的化學成分，以花、葉提取最多[34-37].其中以總黃酮含量和葉片產(chǎn)量來考慮，8月份可以作為木芙蓉葉片最佳采收期[36].

木芙蓉因為花瓣中化學成分的變化而具有明顯的花色變化，是最為壯觀的，早晨開花時為白色，中午為粉色，晚上為紅色[38].開花上午剛剛開放時花瓣中不存在黃酮醇苷和花青素，但中午和晚上發(fā)現(xiàn)花瓣中具有3,5-二葡萄糖苷和3-蕓香苷-5-葡萄糖苷，花青素在晚上的總含量是中午的3倍，但黃酮醇含量中午和晚上與早上的花相同，因此認為花青素是獨立合成的[38-39].早上白花和晚上紅花中的主要色素取決于槲皮素3-皂甙和花青素3-桑椹苷[40].相關(guān)研究表明，花的顏色由白色變?yōu)榧t色是由于花青素-3-琥珀糖苷的積累所致.在色素積累的初期和快速階段，完整花瓣的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性迅速增加到初始水平的7倍，然后隨著花的衰老而降低.在離體花瓣中發(fā)現(xiàn)PAL抑制劑(L-α-氨基氧基-β-苯丙酸)抑制色素的形成，除花青素3-木糖基葡萄糖苷和花青素3-葡萄糖苷外，木芙蓉紅色的花還含有槲皮素3-桑椹苷、異槲皮素、金絲桃苷、愈創(chuàng)木苷和山奈酚苷[41].

除此之外木芙蓉樹枝粉(HM)在使用La和Fe改性后成為吸附畜牧廢水中的磷潛在材料[42]，木芙蓉纖維的吸濕性能較強[43].

4 其他方面

(1)木芙蓉的病蟲害研究表明：木芙蓉偶有蟲害，高發(fā)于高溫季節(jié)，干旱不通風會加劇蟲害，因此及時噴灑藥物防治的同時，還應(yīng)進行適當灌溉、修剪.木芙蓉常發(fā)生的蟲害有蚜蟲、紅蜘蛛、盾蚧等，其中蚜蟲可用樂果或氧化樂果；紅蜘蛛可用三氯殺螨砜；盾蚧可用敵敵畏乳油[43]，除此之外病菌感染也需小心[44].

(2)木芙蓉的生理研究：木芙蓉對酸雨具有較強的耐受性，適應(yīng)PH值2.0～3.0[45]；當土壤含鹽量超過6 g/kg后木芙蓉光合作用受到嚴重抑制[46].對木芙蓉花色研究分析得出，木芙蓉花的變色可能是由于花瓣中的原花青素轉(zhuǎn)化為花色素引起的，且這種呈色不具光依賴性[47].

(3)木芙蓉食用方面：木芙蓉花富含人體所需的氨基酸、還原糖、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)及微量元素等營養(yǎng)成分，加之色澤美、味道鮮、口感好，因此，以木芙蓉花為原料制成的各種美味佳肴受到廣大食客的青睞.潘勝利報道了芙蓉花粥、雪霞羹、秋江芙蓉、芙蓉花卷、芙蓉花雞卷等木芙蓉相關(guān)佳肴[48].

5 研究展望

截止2020年12月，國內(nèi)外總共才收集到約243篇研究文獻(以篇名關(guān)鍵詞為木芙蓉的收集文獻)，總的說來目前對木芙蓉的研究主要集中在植物化學和藥理方面(130篇)，今后還需要進一步研究以下幾個方面：(1)利用芙蓉深厚的文化背景，進行芙蓉相關(guān)衍生產(chǎn)品開發(fā)，深化芙蓉文化內(nèi)涵，擴大芙蓉影響力，打造芙蓉旅游文化產(chǎn)業(yè).(2)木芙蓉品種培育及分類系統(tǒng)建立.盡管目前已有芙蓉品種培育相關(guān)的報道，但遠遠不能滿足園林應(yīng)用需求.今后在木芙蓉品種培育方面，可以利用傳統(tǒng)育種和現(xiàn)代育種相結(jié)合的方式，培育出園林觀賞性更高、適應(yīng)性更強、更豐富多彩的木芙蓉新優(yōu)品種，比如矮化品種，大花品種等.(3)木芙蓉分子領(lǐng)域研究.木芙蓉不同品種植株中存在花色(白、粉、紅)、單/重瓣、花期、葉型等方面顯著差異；但沒有系統(tǒng)的分類體系，這對木芙蓉優(yōu)良品種的選育、品種資源保護以及新品種的認證和推廣都極為不利.亟需通過形態(tài)分類及分子分類手段相結(jié)合的方式建立木芙蓉的分類系統(tǒng).