药用植物秦艽的研究概述
来源:农业科学研究 作者:朱 强 李小龙 郑紫燕 王 俊 任辉丽 杨丽琴 日期:2008-03-01
摘要:综述了国家重点保护药用植物秦艽的地理分布、生物学特性、化学成分、药理作用、临床应用、栽培、组织培养、资源利用等方面的研究进展,并对其以后的研究方向进行了展望,为该物种资源的进一步有效开发利用提供参考。
关键词:秦艽;研究进展;龙胆苦苷
中图分类号:Q949.776.4 文献标志码:A
秦艽(Oentiana macrophylla Pall.),龙胆科(Gentianaceae)龙胆属多年生草本植物,别名左拧、萝卜艽、秦胶、大叶龙胆、大叶秦艽、左秦艽、西秦艽,是我国重要的常用中药材之一,已被列入国家三级保护药材行列,秦艽始载于《神农本草经》,列为中品,其味苦、辛,性微寒,归胃、肝、胆经,有祛风湿、止痹痛、清湿热的功效,用于风湿痹痛,筋骨拘挛,骨蒸潮热,湿热黄疸等病症,为祛风湿、清热之首药。伴随着现代药理药性及药效学研究的不断深入,秦艽的药用价值被现代医学界所公认。目前国内外已从秦艽的根中提取了龙胆苦苷糖和挥发油等多种成分,并发现其具有抗炎、镇痛、降压、升血糖等作用。2000年版《中华人民共和国药典》收载的以秦艽入药的龙胆科植物有秦艽、麻花艽(G.stramineaMaxim.)、粗茎秦艽(G.crassicaulis Duthic)、和小秦艽(G.dahurica Fisch.)4种。由于秦艽具有很高的药用价值,近年来临床用药量的增加和多年的过渡采挖,已造成了野生秦艽资源的严重匮乏。本文主要就秦艽近年来的研究成果进行综述,以期为我国秦艽资源的保护和合理开发利用提供一些基础性理论依据,并对今后秦艽资源的后续研究与应用提供必要的参考。
1 秦艽的地理分布
秦艽属在中国植物区系上属于世界分布类型,而秦艽则主要分布于我国及内蒙古、俄罗斯的西伯利亚(模式标本产地)。秦艽在我国的分布北起大兴安岭,经内蒙古草原,沿祁连山北麓到天山一线,东界太行山脉,向南分布到云贵高原西北缘,西达青藏高原东部。药材主产于我国的新疆、青海、宁夏、陕西、河北及东北等地区,多生长于河滩、路旁、水沟边、山坡草地、草甸林下及林缘。在祁连山区,秦艽主要分布在海拔1450~3000m的亚高山和高山草甸、山地草场、山地林草场以及亚高山和高山灌丛中;在宁夏,秦艽主要分布于六盘山及其周边地区,多生长于海拔2000~2900 m的山坡草地及林缘;在甘肃省,秦艽主要分布于陇东、陇中黄土高原地带,主产于甘肃庆阳的环县、华池、正宁,平凉的庄浪、华亭,天水的北道、清水,临夏的东乡、积石山等地;在新疆地区,秦艽主要分布于和静、温泉、察布查尔、木垒、奇台、埠康等地;在陕西省,秦艽主产于陕北的富县、吴旗、志丹、麟游、靖边以及关中的陇县、太白和风县,另外在陕西省的黄龙、黄陵、洛川、宜川和甘泉等地亦有分布。秦艽生态环境适应幅度较宽,喜生长在潮湿和冷凉的气候条件下,耐寒,忍强光,怕积水,对土壤条件要求不严,但在土壤较湿润、腐殖质较高的地方生长较好。
2 秦艽的生物学特性
2.1 形态特征
秦艽是多年生草本植物,高30~60 cm,全株光滑无毛,基部被枯存的纤维状叶鞘包裹。须根多条,扭结或黏结成一个圆柱形的根。枝黄绿色,有时上部带紫红色,近圆形。莲座丛叶卵状椭圆形或狭椭圆形,长6~28 cm,宽2.5~6.0cm,叶脉5~7条;茎生叶椭圆状披针形或狭椭圆形,长4.5~15.0cm,宽1.2~3.5 cm,叶脉3~5条;花多数,无花梗,簇生枝顶呈头状或腋生作轮状;花萼筒膜质,黄绿色或有时带紫色,长7~9 mm,萼齿4~5个,个别1~3个,甚小,锥形,长0.5~1.0 mm;花冠筒部黄绿色,冠檐蓝色或蓝紫色,壶形,长1.8~2.0cm,裂片卵形或卵圆形,长3~4 mm,先端钝或钝圆,全缘,褶整齐,三角形,长1.0~1.5 mm或截形,全缘;雄蕊着生于冠筒中下部,整齐,花丝线状钻形,长5~6 mm,花药矩圆形,长2.0~2.5 mm;子房无柄,椭圆状披针形或狭椭圆形,长9~11 mm,先端渐狭,花柱线形,连柱头长1.5~2.0mm,柱头2裂,裂片矩圆形。蒴果内藏或先端外露,卵状椭圆形,长工5~17 mm;种子红褐色,有光泽,矩圆形,长1.2~1.4 mm,表面具细网纹。花果期7~10月。
2.2 繁殖和开花生物学研究
秦艽主要靠种子进行繁殖,一般从种子开花的2~3年后,植株即可开花、结果。在气候、土壤条件较好的地区,植株生长较快,从种子萌发到形成商品,一般需要3~6年。而生长在高寒地区的植株,由于受气候影响,从种子萌发到形成商品约8~10年。
秦艽花期为7~9月,李惠娟在对秦艽的开花生物学观察研究中发现:秦艽一般在早晨09:00至下午16:00大量开花,随后随光照强度减弱,花冠又渐闭合,第2天09:00光照射时又展开。光照较强的时间,开花2d后开始授粉,3~4 d后花药中花粉散净,开花完毕,花后9~11d发生双受精作用。
2.3 胚胎学研究
关于秦艽胚胎发育学方面,李惠娟研究报道,秦艽花药壁的发育属于双子叶型,为变形绒毡层;花粉母细胞减数分裂时的胞质分裂为同时型;四分孢子主要成四面体;成熟花粉粒球形,具3孔沟,多为2细胞;子房一室,中轴胎座,其上着生众多具单珠被、薄珠心的倒生胚珠;大孢子母细胞减数分裂形成线性四分体;合点端大孢子继续发育,少数为合点端第2大孢子形成功能大孢子;胚囊发育属蓼型;受精作用属于有丝分裂前配子融合类型,胚按茄型发育;胚乳核型;胚乳早期细胞壁的发生源自胚囊周缘出现的自由生长壁。
同时李惠娟亦对秦艽的胚胎发育中淀粉动态进行了详细研究,发现秦艽胚珠发育早期,任何部位均不见淀粉粒;稍后在合点处出现淀粉粒,然后从合点的珠孔端逐渐扩大分布范围;开花前珠被细胞中出现淀粉积累的2个高峰,即大孢子母细胞时期和成熟胚囊时期,大孢子母细胞时期珠被细胞中淀粉粒增长迅速,数量多,个体大,胚囊成熟时卵细胞内的次生核周围也积累许多淀粉粒;受精后,珠被及胚囊内淀粉迅速减少;胚胎发育早期的顶端细胞中尚有少数淀粉粒,初生胚乳核周围亦有一些淀粉粒,以后逐渐减少,消失;游离核开始细胞化时,核周围的细胞质中出现少量淀粉粒。
2.4 解剖学研究
在秦艽解剖学方面,王英早在1989年对秦艽根中特殊周皮组织进行了研究,发现秦艽根中特殊周皮具有以下特点:①木栓层仅有一列木栓细胞;②栓化和弱木质化的木栓细胞被没有栓化的木质化的横隔、纵隔分成若干子细胞;③木栓形成层不明显;④有外周皮和内周皮之分。1996年,李小洪对秦艽根的结构进行了研究,表明秦艽根的初生结构正常,为四原型,次生木质部早期阶段也是正常的,但在以后的次生生长过程中,由于木质部内部薄壁
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