胡穎，程詩明，柳新紅，徐秀榮，雷夏爍

（1. 浙江農(nóng)林大學(xué)，浙江 杭州 311300；2. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310023；3. 浙江林業(yè)技術(shù)推廣總站，浙江 杭州 310020）

藥用黃精Polygonatumspp.為百合科Liliaceae 黃精屬Polygonatum植物中用于藥用的干燥塊莖[1]。目前，世界范圍內(nèi)已有黃精屬植物40 余種，主要分布于北溫帶，我國約有31 種[2]。黃精是我國的傳統(tǒng)中藥，已有2 000多年的藥用歷史，依據(jù)《中國藥典》規(guī)定，僅有滇黃精P.kingianum、黃精P.sibiricum、多花黃精P.cyrtonema的干燥根莖可作為藥用黃精使用，并公認以多花黃精品質(zhì)最佳。多花黃精自然分布于浙江、福建等南方各省，適生于林下、灌木叢下或陰坡。藥用黃精根莖中的黃精多糖、甾體皂苷、黃酮等有效成分可降血脂血糖、增強免疫功能、抗癌、抗炎、抗病毒等藥理作用[3]。不同產(chǎn)區(qū)、不同種質(zhì)藥用黃精的塊根產(chǎn)量及其有效成分含量差異顯著，且人工栽培難度較大，因此，遺傳資源評價、品種選育和栽培技術(shù)研究是藥用黃精生產(chǎn)及應(yīng)用上亟待解決的重要課題。本文通過對藥用黃精的地域分布與種質(zhì)資源、性狀、成分及分子標(biāo)記、遺傳多樣性及繁殖栽培、田間管理等方面進行綜述，以期為藥用黃精資源開發(fā)利用、黃精的市場供需矛盾等提供參考依據(jù)。

1 遺傳資源評價和選育

1.1 資源分布

藥用黃精對生長環(huán)境要求嚴格，常生長在海拔500 ～ 3 600 m 的陰濕草坡、山坡、山溝中。對土壤要求不嚴格，在pH 值5.2 ～ 6.5 的酸性至中性土壤均可生長，其中黏壤土或沙質(zhì)壤土最適合藥用黃精的生長。對氣候尤其是寒冷氣候的適應(yīng)性較強（適宜土壤溫度為16 ～ 20 ℃），怕炎夏高溫，忌強光暴曬，忌干燥。藥用黃精在全球多分布于北溫帶地區(qū)，在我國多分布于東北、華北、華中、華東、華南北部以及西南各?。ㄊ?、區(qū)）等[4]，其中以安徽和浙江藥用黃精屬種類最多。

1.2 種質(zhì)資源鑒定評價

Cheng 等[5]從多花黃精中開發(fā)了12 個多態(tài)性微衛(wèi)星（microsatellite）分子標(biāo)記，其中有9 對引物在藥用黃精的擴增中顯示出較好的通用性。Ji 等[6]從已報道的多花黃精微衛(wèi)星引物中篩選了9 對穩(wěn)定性和多態(tài)性較好的SSR引物，在安徽地區(qū)的13 個多花黃精自然居群、2 個長梗黃精P.filipes居群和2 個玉竹P.odoratum居群中進行了擴增和群體分型，為該地區(qū)多花黃精種質(zhì)資源的培育提供了理論支持。劉躍鈞等[7]收集保存了安徽、浙江、遼寧、湖北、云南等地19 份藥用黃精種質(zhì)資源，利用SCoT 分子標(biāo)記技術(shù)進行分析，采用UPGMA 法分為兩大類和6 組，其中安徽青陽、湖北赤壁、浙江湖州、杭州等地距離遠，但是被聚為一類，表明藥用黃精的適宜栽植地區(qū)廣泛，遺傳變異較大。因此，基于SCoT 標(biāo)記的藥用黃精聚類分析沒有地理相關(guān)性。姜武等[8]收集保存了浙江、福建、江西、安徽、云南、貴州、湖南、四川、陜西、河北省等地22 個種源47 份藥用黃精種質(zhì)資源，以采集地來源分4 個居群，并利用ISSR 和SRAP 標(biāo)記分別將藥用黃精居群分為5 和3 大類群，說明藥用黃精種群間種質(zhì)資源遺傳多樣性豐富，ISSR 和SRAP 標(biāo)記可適用于藥用黃精的親緣性鑒定，且以ISSR 標(biāo)記的聚類結(jié)果更符合實際地域分布。龍炳宏等[9]對ITS、trnK-matK、rbcL、psbA-trnH 和psbK-psbI 序列進行擴增和測序，去比較5 個DNA 條形碼對藥用黃精的鑒定效率，結(jié)果顯示trnK-matK 的群體遺傳分化指數(shù)最高，從而確定了trnK-matK 最適用于藥用黃精的分子鑒定。

綜上所述，分子生物學(xué)技術(shù)在藥用黃精種質(zhì)鑒別中的應(yīng)用研究日漸趨于成熟，今后需要加強種質(zhì)資源收集，并且加快建立適合藥用黃精種質(zhì)資源鑒別且使用可行的技術(shù)，以保護藥用黃精這一類珍貴的藥用資源。

彭星星等[10]從野生多花黃精群體中選出的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗新品種‘皖黃精3 號’，該品種根狀莖肥厚、姜形、黃棕色，高抗根腐病。肖良俊等[11]在滇黃精野生資源調(diào)查中發(fā)現(xiàn)并選育了具有植株生長健壯、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、無病蟲害、抗逆性強等特性的‘林韻1 號’，該品種植株頂端作攀援狀，葉輪生，花序輪生于葉腋，花白色，圓筒狀，漿果橘色，球形，而塊莖呈淡黃色，具環(huán)節(jié)皺紋，質(zhì)堅韌，很難折斷。蔣燕鋒等[12]收集保存了浙江、湖北、安徽等地多花黃精種源17 個，篩選出多糖含量高、增產(chǎn)潛力大的優(yōu)良種源2 個，分別是浙江景寧、安徽青陽種源，其多糖含量均高于30%。章小雨[13]通過藥用黃精種質(zhì)資源評價體系和代謝組學(xué)手段對多花黃精次生代謝產(chǎn)物的差異進行研究，結(jié)果表明安徽產(chǎn)黃精的過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性較強，植株形態(tài)上江西鄱陽、銅鼓和靖安三地產(chǎn)黃精植株高大，安徽金寨黃精多糖含量最高，安徽歙縣黃精總黃酮含量最低，浙江武義黃精總黃酮含量最高。馬永強等[14]檢測了6 個產(chǎn)地不同品種藥用黃精的基本成分及功效成分，結(jié)果顯示安徽九華山的多花黃精多糖含量最高，為17.93%，陜西安康的雞頭黃精黃酮含量最高，達11.30%。從已有的研究可以看出，安徽種源黃精從品質(zhì)、藥效上都屬于較優(yōu)，但不同種源之間的優(yōu)劣比較還有待進一步的研究探討。

2 黃精繁育技術(shù)

2.1 根莖繁殖

一般3 月或晚秋前后，選擇健壯完好的2 年生藥用黃精植株根狀莖，將根莖切成數(shù)段，傷口晾干或涂抹草木灰消毒后，挖溝深10 cm 左右，按照株距15 ～ 25 cm、行距20 ～ 30 cm 種植，覆土5 ～ 9 cm，栽后5 d 左右澆水。秋末移栽的根狀莖，上凍前覆蓋秸稈、稻草或樹葉等保暖，出苗前撤掉[15]。田啟建[16]通過田間試驗、室內(nèi)鑒定，總結(jié)出種苗標(biāo)準(zhǔn)及移栽期，制定出一年生黃精無性繁殖最佳移栽時期和種苗分級標(biāo)準(zhǔn)。鄭云峰等[17]也認為根莖繁殖是藥用黃精最佳的繁殖手段。目前，安徽和浙江多采用此方法來進行種苗繁育。

2.2 種子繁殖

Liu 等[18]利用代謝組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)對多花黃精的種子萌發(fā)進行了探究，發(fā)現(xiàn)與未萌發(fā)種子相比，已萌發(fā)種子可能是通過促進類黃酮的合成、抑制木質(zhì)素的合成來影響萌發(fā)。黃精種子不易萌發(fā)，發(fā)芽率低的原因可能是種子胚乳吸水障礙以及種子有不同程度的內(nèi)源抑制物質(zhì)所導(dǎo)致的[19]。趙致等[20]總結(jié)了藥用黃精種子育苗技術(shù)規(guī)程，種子處理可以采用發(fā)酵漂洗法，保存種子可以采用冷凍沙藏與低溫沙藏。傅飛龍等[21]發(fā)現(xiàn)黃精種子25 ℃正常萌發(fā)，但由于上胚軸休眠特性，正常出苗需要一定低溫，從而打破休眠。通常第一年出苗率低，要經(jīng)歷2個冬季冬眠后，方能長出1 片真葉，從種子育苗到收獲期長達5 ～ 6 a，所以生產(chǎn)上應(yīng)用較少。

2.3 組織培養(yǎng)

藥用黃精組培繁殖是可行的。田懷等[22]以黃精無菌種子為材料，判定黃精種子萌發(fā)的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA（0.2 mg·L-1）+2,4-D（0.2 mg·L-1）+GA3（2.0 mg·L-1），愈傷組織繼代培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA（4.0 mg·L-1）+2,4-D（0.2 mg·L-1）+TDZ（0.2 mg·L-1，生根誘導(dǎo)培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基為1/2MS+TDZ（0.01 mg·L-1）+NAA（0.2 mg·L-1）。周建金等[23]以多花黃精的地下根莖誘導(dǎo)愈傷組織，通過誘導(dǎo)組織脫分化形成不定芽，實現(xiàn)了多花黃精組培繁殖，并總結(jié)出理想的增殖培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基，煉苗移栽的成活率達92%以上。楊尋[24]以多花黃精組培苗的帶芽根狀莖來誘導(dǎo)愈傷組織，判定最佳的不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為 MS+6-BA（0.5 mg·L-1）+NAA（0.2 mg·L-1），最佳的生根培養(yǎng)基為MS+NAA（0.5 mg·L-1）。上述研究說明，藥用黃精組培快繁技術(shù)已趨向成熟，規(guī)?；?、工廠化育苗已基本可以實現(xiàn)。

3 黃精仿野生栽培技術(shù)

3.1 林下栽培技術(shù)

鄭林森[25]研究發(fā)現(xiàn)多花黃精在杉木Cunninghamialanceolata林下可以正常生長發(fā)育，在600 ～ 900株·hm-2林分密度下，多花黃精根莖產(chǎn)量可達到1 600 kg·hm-2以上。攀艷榮[26]提出多花黃精生長和地下根莖活性成分含量會受到坡位、立株密度、群落結(jié)構(gòu)的影響，一般選擇1 500 ～ 2 500 株·hm-2的林分密度和下坡位進行栽培。劉躍鈞等[27]發(fā)現(xiàn)錐栗Castaneahenryi林下“套種多花黃精—整地40% ～ 60%—覆蓋物”為理想的復(fù)合經(jīng)營模式。該模式可以改善林地耕作層土壤的理化性質(zhì)，減少林地泥沙流失量，提高錐栗果和多花黃精的產(chǎn)量、品質(zhì)以及經(jīng)濟和生態(tài)效益。黃云鵬[28]等認為多花黃精比較適宜在毛竹Phyllostachysedulis林下和闊葉林下種植，可提高多花黃精根莖的多糖含量。適宜的林分類型分別為郁閉度0.4 ～ 0.6 的毛竹林或闊葉林[29]。章文前[30]提出郁閉度和坡位會影響多花黃精的株高和根莖鮮質(zhì)量等生長指標(biāo)。綜上所述并結(jié)合浙江省各地實際栽培情況來看，藥用黃精適于下坡位、郁閉度0.4 的林下進行人工栽培。因此，藥用黃精適于林下套種，不占用耕地，可促進林農(nóng)增收致富。

3.2 規(guī)范化栽培技術(shù)

3.2.1 中耕除草 藥用黃精在幼苗期因根部吸收能力弱，要及時除草，防止?fàn)I養(yǎng)被雜草吸收，影響黃精早期的生長而導(dǎo)致后期黃精生物量、藥用成分含量的減少。黃精在生育期內(nèi)一年要除草4 次，分別是4 月、6 月、9 月、11 月，要做到除早、除小、除凈，不能傷及植株根部，中耕時可適當(dāng)培土，防止后期出現(xiàn)倒伏。

3.2.2 水肥管理 苑璐[31]判定多花黃精初生和次生代謝物之間的平衡機制受到水分脅迫的影響。唐婧文等[32]通過盆栽控水試驗，判斷多花黃精光合作用及葉綠素?zé)晒鈪?shù)受到土壤水分脅迫的影響，結(jié)果顯示60% ～ 80%的土壤含水量，多花黃精可以正常生長，水淹脅迫對多花黃精有明顯傷害。羅長浩[33]研究表明施用有機肥的多花黃精總多糖和皂苷積累顯著高于施用化肥處理的。蔡瑜等[34]的研究表明，對于黃精幼苗，通過施用復(fù)合肥+菌肥或黃腐酸鉀能促進根莖生長，但重要代謝物質(zhì)（如黃酮）含量會有所下降。王占紅等[35]對楊凌地區(qū)黃精氮磷鉀優(yōu)化施肥模式進行研究，發(fā)現(xiàn)磷肥對黃精增產(chǎn)影響最大，N、P2O5、K2O 的最佳施肥配比為1∶（0.89 ～ 0.91）∶（0.50 ～ 0.68）。

3.2.3 摘花打頂 楊清平等[36]研究表明摘花和打頂措施能顯著提高1 年生多花黃精塊莖生物量、增長速率與分配比例，可以在生產(chǎn)中應(yīng)用。通常在4—6 月分批摘除盛開的花朵，除去頂芽，去除部分不超過植株高的1/3，摘花打頂需在晴天進行。同時噴施葉面肥，可促使葉面進行光合作用，便于向根系輸送營養(yǎng)，提高肥料轉(zhuǎn)換率，使根莖快速膨大，提高多花黃精的產(chǎn)量和品質(zhì)。

3.2.4 病蟲害防治 蔣燕鋒等[37]對浙江地區(qū)多花黃精主要常見病蟲害的發(fā)生及防控方法進行了總結(jié)。藥用黃精中最常見的兩種病害是根腐病和莖腐病，兩者都是由鐮孢屬Fusarium真菌引起，根部是其侵染的部位。在發(fā)病初期使用藥材腐爛凈、生根盤根壯苗劑，可采用噴霧、沖施、滴灌方法，2 ～ 3 d 噴施1 次，連續(xù)2 ～ 3 次，嚴重時采用灌根方法。常見的蟲害有蠐螬Holotrichiadiomphalia、蚜蟲Aphidoidea、紅蜘蛛Tetranychuscinnbarinus等，紅蜘蛛可在發(fā)病初期用24%聯(lián)苯肼酯（2 000 倍液）進行噴施，每隔15 d 噴施1 次，連續(xù)噴施2 ～ 3 次。

4 小結(jié)與討論

目前，對藥用黃精種質(zhì)資源遺傳多樣性的研究主要從形態(tài)學(xué)、細胞學(xué)和分子水平等方面開展，結(jié)果均顯示，黃精遺傳資源豐富，但這些研究結(jié)果之間缺乏有機的聯(lián)系。需要進一步篩選黃精中涉及主成分合成的關(guān)鍵基因，從分子水平上分析其主要成分的生物合成路徑，為黃精的分子育種、選育優(yōu)良新品種奠定理論基礎(chǔ)。此外，對黃精種質(zhì)的評價一般根據(jù)根莖產(chǎn)量和多糖的含量來確定，缺乏對其他功能性指標(biāo)成分或分子指紋等方面的準(zhǔn)確鑒定；同時也需要開展對黃精地上部分莖、花、葉、種子等器官藥理活性的研究。因此，構(gòu)建一個完善、系統(tǒng)的黃精種質(zhì)鑒定、質(zhì)量評價體系是有必要的。在繁殖栽培技術(shù)方面，目前，在黃精育苗過程中還存在種子發(fā)芽率低、繁殖周期長，根莖繁殖中品種易退化、繁殖系數(shù)低，組培繁殖要求和成本高，難以在生產(chǎn)中大規(guī)模推廣應(yīng)用等問題。在黃精栽培種植過程中還存在優(yōu)良品種匱乏、栽培管理技術(shù)不規(guī)范、林下種植管理投入成本高等問題。未來需深入探索黃精繁育技術(shù)，加快優(yōu)良黃精的繁育和推廣，因地制宜地改善區(qū)域黃精的栽培模式，以促進我國黃精產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展，也為黃精產(chǎn)品的進一步研究和推廣建立基礎(chǔ)。

綜上所述，作者認為今后應(yīng)利用黃精種群間的雜種優(yōu)勢，選出優(yōu)良的種質(zhì)資源進行雜交育種，培育出優(yōu)良的品種，運用轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因編輯等基因工程相關(guān)的技術(shù)進行品種改良，并利用組培繁殖技術(shù)對已選育出的優(yōu)良的品種進行大面積繁殖和推廣，解決市面上品種混亂的現(xiàn)象，生產(chǎn)出質(zhì)量優(yōu)良的黃精中藥材。