箭根薯的保育研究进展△

刘寒，李林轩，2，范沾涛，梁莹，2，韦范，2，胡营，2，韦坤华，2，*

1.广西药用植物园 广西药用资源保护与遗传改良重点实验室，广西 南宁 530023；

2.广西药用植物园 广西壮族自治区中药资源智慧创制工程研究中心，广西 南宁 530023；

3.中国药科大学 江苏省中药评价与转化重点实验室，江苏 南京 211198

箭根薯Tacca chantrieriAndre又名蒟蒻薯、大叶屈头鸡、老虎须、老虎汤、老虎花、山大黄[1]，为蒟蒻薯科蒟蒻薯属植物的干燥块状根茎[2]。箭根薯下垂紫黑色小苞片宛若虎须，整个花序状似虎面，故又名“老虎须”[2-3]；其根茎可清热解毒、消炎止痛，临床常用于治疗肝炎、高血压、胃痛、烧烫伤和刀伤等[3-4]。由于市场需求较大，导致其野生资源过度开采，蕴藏量断崖式下跌；箭根薯的种子在自然条件中的萌发率较低，难以分株繁殖，所以种苗数量限制了栽培规模[3]。目前，箭根薯的相关研究较少，导致其产业发展受限。为了促进其产业发展同时为了更好地保护利用箭根薯，急需深化开展箭根薯的相关研究，了解箭根薯资源现状、掌握箭根薯生长发育规律、推动箭根薯的迁地保育和回归保育，从而实现箭根薯资源的可持续利用。

1 资源现状

箭根薯分布于我国热带至中亚热带南缘广东、广西、云南和西藏的墨脱等地，在南亚、东南亚的印度、越南、泰国等地也有分布[5]。目前，箭根薯生境受到人为破坏，其自身因素（如种子萌发条件严苛，对光照、水分和热量要求较多，果实极易被鼠蚁等动物啃食）也严重制约种群自然更新。此外，因其综合价值较高导致人们无节制利用资源。箭根薯已被国家认定为三级保护植物，列入渐危品种[1,6]。

2 迁地保育

2.1 引种驯化

高福洪等[7]通过低温对老虎须的伤害试验研究，发现箭根薯在-1 ℃的环境中会被冻死，在18 ℃的环境中，虽然箭根薯出现受害现象，但并没有死亡，只有部分叶片受损，但后期生长过程中有一定几率恢复。因此，在引种驯化时应注意低温保护，避免植株冻伤。1960—1969 年西双版纳植物园首次对箭根薯进行了引种和驯化栽培和保存[6]。有学者对采自我国西南、华南部分地区和泰国清迈的多个箭根薯居群进行简单重复序列间扩增相关研究，发现其主要传媒模式为自花授粉（因其居群间高水平的遗传分化和居群内较低的遗传多样性特点），箭根薯在生殖繁殖过程中可以自主授粉，无需借助动物传粉[6-8]。箭根薯遗传变异主要存在于居群之间，推断产生原因为其自交繁殖方式，因此对其进行保育时应引种多个居群[6,9-10]。箭根薯驯化需根据箭根薯生物学特点及适宜生境来营造驯化条件，调查箭根薯资源分布区，分析其适宜分布区的气象因子，获得适宜生长环境、气候及区域等因素，再根据其生物学特点，从而营造出箭根薯驯化的适宜生境[11]。

2.2 种苗繁育

箭根薯的繁育方式通常有3 种，分别为组织培养繁殖、种子繁殖和分株繁殖[11-12]。

2.2.1组织培养繁殖 组织培养技术指通过植物离体的组织器官培养得到组培苗，组培苗经过适当的炼苗过程后，可以移栽至野外进行繁育。组织培养技术已经成为珍稀濒危药用植物保育的一种有效途径。箭根薯的叶片、茎尖、种子、花器官等外植体均可作为组织培养的起始材料。

研究人员以箭根薯野生种为材料，采用不同激素组合对不同部位起始材料（根茎、叶片、叶柄）进行诱导，结果显示，叶片和叶柄均能诱导出愈伤组织，叶柄效果最好；筛选出了愈伤组织诱导、不定芽诱导分化、生根诱导的最佳培养基的配比，其中诱导率、分化率和生根率分别为100%、90%和100%[6,12-13]。调整接种密度可以使愈伤组织的芽分化率提高到66.67%；适宜的萘乙酸（NAA）浓度可将叶片愈伤组织诱导根分化率提高至66.67%，接种密度为3 块/瓶时，叶片愈伤组织诱导芽分化率为88%；1/2MS+0.50 mg·L-1NAA 培养基可使分化芽的生根率达到100%，其中箭根薯的根分化数为5.73 条/株[6,14]。白艳荣等[15]发现，2%次氯酸钠2 mL 和0.1%氯化汞8 mL 组成的消毒液对箭根薯种子消毒灭菌效果最好；温度条件的改变对其种子萌发率无显著影响，基质中草炭和珍珠岩配比为1∶1 时移植炼苗较好。花作为种子植物的有性繁殖器官，也可以用来作为植物组织培养的材料，进行植物繁殖。

2.2.2种子繁殖 箭根薯种子种皮致密，结构紧密，透水和透气性较差，播种时将箭根薯种子均匀撒播于育苗基质上即可[6]。研究人员发现，箭根薯种子萌发具有需光性；萌发温度为25～30 ℃伴随周期性光照时种子发芽率较高；土壤含水量60%～70%最佳；种子在-18～4 ℃下贮藏半年，其发芽率较新鲜种子无显著差异，贮藏半年以上，其发芽率下降明显[16-20]。用水浸泡可软化种皮加上适宜的处理时间对箭根薯种子萌发有显著影响，其种子具轻度休眠习性，休眠时间约为1年[13]。在对箭根薯种子研究中发现，种子采集地和采收时间对箭根薯种子发芽率影响显著，采自西双版纳热带植物园阴生植物区的箭根薯种子发芽率为12%，采于思茅的种子发芽率高达90%以上[6,16]，故使用种子进行繁殖时，需考虑温度、光照、水分、种源及采集时间等因素对种子发芽率的影响。

2.2.3分株繁殖 分株繁殖过程中，需要保证箭根薯水分充足，但冬季应减少浇水。但这一繁殖方式的繁殖系数低，难以满足箭根薯大量繁殖的需要。

2.3 种质资源保存

箭根薯的种质资源保存方式包括：活体植株保存、种子保存及离体保存。其种子适宜保存在干燥低温环境下[6,17]；其组培苗宜存放在15 ℃下，需要半年继代1 次，延长继代的时间间隔的方法主要有加入生长抑制剂和降低保存温度[18]。

3 回归保育

当前珍稀濒危药用植物主要有就地保护、近地保护、迁地保护和植物回归的保护策略，对于箭根薯的回归保育，需要综合考虑箭根薯的生物学特性、生长环境特征及回归野外后的管理和监控等因素，从而制定适宜的回归保育方案[11,19-21]。

3.1 回归保育的类型

药用植物回归包含增强回归、回归引种、异地回归、重建回归[11,19-21]。目前，箭根薯主要分布于广东、广西、云南等地，生于水边或雨林阴湿处[22]。其野生资源越来越少，为扩大箭根薯的分布区域、增加箭根薯自然驯化的地理分布多样性，可以从重建回归、异地回归和回归引种这3 种保育类型着手。考虑到箭根薯资源现状及保育回归的资本投入，对于主要历史分布区的箭根薯种质资源只需要限制滥采乱挖现象，保证现有资源正常更新和繁殖即可，至于增强回归则意义不是很大[11,21-22]。

3.2 回归保育的适宜区域

综合考虑物种回归地各因素对物种的影响。物种回归地应能基本满足回归物种生存所必要的各项基本条件，包括气候、土壤、生态学、生物学等各方面因素；同时要排除导致回归物种致濒的主要因素或使其主要致濒因素可控，只有满足这些条件，才可进行物种回归。根据箭根薯生长习性可以选择广东、广西及云南等地的热带雨林、山谷阴湿处等地作为箭根薯的回归保育区域。但为了后期便于管理和监控，确保箭根薯回归保育能够顺利进行，最好选择自然保护区、森林公园及国有林场等区域作为箭根薯回归保育的地点[21,23]。

3.3 回归保育实践

3.3.1育苗 因回归引种用到的种苗数量大，箭根薯适宜通过种子繁殖或组织培养的方式繁殖种苗。

3.3.2种植 箭根薯幼苗长出4～5 片叶后进行移栽，种植时间不被季节限制。但其根系需要较为透气的土壤环境，所以可在土中混入加腐质土、甘蔗渣和有机肥等以增加透气性、改良土壤营养状况，种植前要施足底肥，垄墒种植，种植后提供足够的水[6,13,24]。

3.3.3后期管理 移栽15 d后可施肥。因为4—11月均为其花果期，所以在花果期开始至4 月份施有机肥，以后每月分别交错施加尿素水肥和复合肥水肥至9 月，次月松土并施加施有机肥。若冬季缺水干燥应保持基质湿润；若出现螺蛳和蜗牛啃食植株，需适量使用虫剂防治，在冬节易感褐斑病，此时可用农用杀菌[6,13,24]。

4 展望

目前，由于生态环境的破坏及人们对药用植物的滥采乱挖，药用植物资源遭到严重破坏，药用植物的生存和开发受到极大威胁。药用植物保育学以保护生物学为基础，研究药用植物物种丧失和药效变化的机制，探索生物多样性保护与药效形成的原理和方法，制定保育策略，实现资源可持续利用的一门新兴学科[11,21,23-27]。开展珍稀濒危药用植物的保育研究，需要综合分析其社会、经济、生态等问题，构建药用植物的保护回归与自然生态、人类社会的关联性，以通过保育措施得到良好的社会、生态和经济效益[20-21,26-29]。本文在箭根薯药材资源研究现状的基础上，结合其生长特性、繁育特性、原生境特点及濒危因素进而制定了箭根薯回归保育的方法，旨在为箭根薯制定生态种植和回归保育实践策略，并为其他珍稀濒危药用植物保育研究及实践提供理论依据。在对药用植物进行保护与开发的实践中，需将迁地保育与回归保育等方法整合起来，充分利用生物技术、生态技术、工程技术集成，为珍稀濒危药用植物筑起一道安全的保护屏障，从而使珍稀濒危药用植物资源得到有效保护与开发，更好地推动中医药行业的健康发展[29]。