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1杜仲的繁殖與保護(hù)

1.1無性繁殖和其他所有栽培林木一樣,良種選育是杜仲資源開發(fā)中極其重要的基礎(chǔ)性工作，但杜仲樹體高大,生長(zhǎng)周期長(zhǎng),生長(zhǎng)環(huán)境較難控制,采用常規(guī)方法進(jìn)行育種很難實(shí)施。趙樹泉通過實(shí)踐研究提出了插根育苗、樹蔸育苗、休眠枝扦插育苗等無性繁殖的方法[4]。馬小峰等通過對(duì)不同生長(zhǎng)素種類、不同濃度二因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，得出杜仲扦插育苗以ABT1號(hào)生根粉，濃度為1.0mg/L，采穗母樹為1年，扦插時(shí)間以6月中旬為最好[5]。孟憲民等也提出利用杜仲的萌枝力極強(qiáng)這一特性進(jìn)行無性繁殖，以獲得新的植株。其方法為在冬季結(jié)合施肥，松動(dòng)根際周圍的土壤，損傷其部分側(cè)根，促使其產(chǎn)生根蘗條，第2年將萌蘗產(chǎn)生的小苗移走定植。也可將老齡杜仲伐后，加強(qiáng)水肥管理，促使其萌生蘗條，在蘗條基部進(jìn)行刻傷并培土，待第2年蘗條產(chǎn)生新根后分離定植[2]。

1.2組織培養(yǎng)研究杜仲繁殖主要采用播種育苗方法，但其是雌雄異株，定植10年以上才能開花結(jié)果，種子結(jié)實(shí)有限，靠種子繁殖難以滿足發(fā)展需要。據(jù)報(bào)道，采用組培的方法繁殖杜仲,生產(chǎn)周期短,繁殖系數(shù)高,成本低,經(jīng)濟(jì)效益高。另外，組培快速繁殖可以保證種苗形狀一致,克服種子繁殖苗木觀賞形狀不一致的缺點(diǎn),提高苗木的商品規(guī)格,有利于進(jìn)行工廠化生產(chǎn)。李俊紅等通過實(shí)驗(yàn)得出,杜仲組織培養(yǎng)的不同培養(yǎng)階段優(yōu)化的最適培養(yǎng)基分別為:誘導(dǎo)愈傷組織的最適培養(yǎng)基為MS+1.5mg/LNAA+2.0mg/LBA,誘導(dǎo)率為95%;愈傷組織繼代增殖最適培養(yǎng)基為MS+1.0mg/LNAA+2.0mg/LBA,成活率為98.5%;不定芽分化的最適培養(yǎng)基為MS+0.5mg/LNAA+2.0mg/LBA,分化率為40%;最適生根培養(yǎng)基為1/2MS+1.5mg/LIBA,生根率為92.5%[6]。

1.3杜仲內(nèi)生真菌的研究近年來隨著人們對(duì)內(nèi)生真菌研究的深入，發(fā)現(xiàn)通過人工發(fā)酵方法生產(chǎn)與其宿主植物相同的特有藥用活性成分是可能的。謝輝等[7]從杜仲的葉片中分離出的內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物具有抗氧化活性作用。王梅霞等[8]從采自江蘇和陜西的杜仲組織中共分離獲得254株內(nèi)生真菌，根據(jù)形態(tài)學(xué)特征鑒定分屬于9個(gè)屬。研究結(jié)果表明從不同地點(diǎn)杜仲組織中以及從杜仲不同部位組織中分離獲得的內(nèi)生真菌的類群與分布存在明顯差異。沈書慶等[9]由杜仲植株的根、莖、葉分離到內(nèi)生真菌，分別對(duì)各菌株進(jìn)行液體培養(yǎng)，篩選出能產(chǎn)生與杜仲藥材相同或相似黃酮類化合物的內(nèi)生真菌。蘇印泉等[10]以金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌為測(cè)試菌種對(duì)杜仲根、莖、葉中分離出的20株內(nèi)生真菌及其次生代謝物進(jìn)行抗菌活性篩選，結(jié)果表明：有15個(gè)菌株至少對(duì)1種實(shí)驗(yàn)細(xì)菌具有抑菌活性，19株的代謝產(chǎn)物至少對(duì)1種實(shí)驗(yàn)細(xì)菌具有抑菌活性，其中有3株內(nèi)生真菌及其次生代謝產(chǎn)物對(duì)測(cè)試病原細(xì)菌均有較強(qiáng)抑制作用。李愛華等[11]從樹齡達(dá)7年以上杜仲皮中分離得到122株內(nèi)生菌,其中真菌75株，細(xì)菌47株，經(jīng)搖瓶培養(yǎng)后分析各菌株產(chǎn)松脂醇二葡萄糖苷(PDG)的能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有8株菌能產(chǎn)生PDG，最高產(chǎn)量可達(dá)13.387mg/L。因此，探索通過內(nèi)生真菌產(chǎn)生與宿主植物相同成分的這一途徑，將對(duì)杜仲的保護(hù)提供新的思路。

1.4遺傳多樣性研究杜仲作為古老的稀有物種和重要經(jīng)濟(jì)植物，需要得到很好的保護(hù)。保護(hù)一個(gè)物種不僅要保存一定的個(gè)體數(shù)量,更重要的是要有目的的盡可能多地保存其種內(nèi)的遺傳多樣性。王璦琦等采用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)DNA(RAPD)方法對(duì)杜仲的16個(gè)群體、260個(gè)個(gè)體進(jìn)行遺傳多樣性分析，結(jié)果顯示用10個(gè)隨機(jī)引物共擴(kuò)增出110條清晰條帶,其中多態(tài)性條帶為106條，總的多態(tài)位點(diǎn)百分率為96.36，平均多態(tài)位點(diǎn)百分率為38.92。Nei’s基因多樣性指數(shù)H=0.2461，Shannon’s多態(tài)性信息指數(shù)I=0.3868?；蚍只禂?shù)Gst=0.4244。杜仲種內(nèi)具有豐富的遺傳多樣性,而不同群體內(nèi)部的遺傳多樣性低。因此，針對(duì)杜仲群體間遺傳分化大，群體內(nèi)遺傳多樣性普遍較低的特點(diǎn)，保護(hù)其遺傳多樣性需要盡可能多地保護(hù)更多的種群。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原生母樹的調(diào)查與保護(hù)工作，包括對(duì)散生于農(nóng)家庭院周圍的半野生資源的保護(hù)。針對(duì)杜仲種內(nèi)豐富的形態(tài)和遺傳變異，需繼續(xù)開展形態(tài)變異與遺傳變異的研究，為進(jìn)一步選育杜仲優(yōu)良品種提供遺傳基礎(chǔ)[12]。

2杜仲的生物學(xué)特征

2.1形態(tài)特征杜仲為落葉喬木，高達(dá)20m。小枝光滑，黃褐色或較淡，具片狀髓。皮、枝及葉均含膠質(zhì)，折斷后均具有白絲。單葉互生;橢圓形或卵形，長(zhǎng)6～18cm，寬3～7.5cm，葉的先端漸尖，基部廣楔形，邊緣有鋸齒。幼葉上表面被柔毛較疏，下表面毛較密;老葉上表面光滑，下表面葉脈處疏被毛，葉柄長(zhǎng)1～2cm?；▎涡?，雌雄異株，同葉或先葉開放，生于一年生枝基部苞片的腋內(nèi)，有花柄，無花被。雄花有雄蕊6～10枚;雌花有一裸露而延長(zhǎng)的子房，子房1室，頂端有2叉狀花柱。翅果卵狀長(zhǎng)橢圓形而扁，先端下凹，內(nèi)有種子1粒?；ㄆ?～5月,果期9月[2]。

2.2核型研究張延?xùn)|等以萌發(fā)種子的根尖為材料，對(duì)蘭州地區(qū)引種的杜仲進(jìn)行了體細(xì)胞染色體核型分析。結(jié)果顯示：杜仲染色體較小，數(shù)目均為34條。杜仲體細(xì)胞染色體核型有2類，第1類為2n=34=20m(2SAT)+10sm+4st，第2類為2n=34=20m(2SAT)+12sm+2st。在2類核型中均見到了隨體染色體，隨體均位于中部著絲點(diǎn)染色體的短臂上。2類核型中最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值小于2，臂比值大于2：1的染色體的比例在1%～50%之間，按照Stebbin的核型分類標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)屬2A核型[3]。

3杜仲的化學(xué)成分

杜仲的化學(xué)成分非常豐富,各國(guó)學(xué)者都做了大量的提取、分離、純化和鑒定工作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)杜仲的葉、皮中含有類似的化學(xué)成分，主要有木脂素類(lignans)、環(huán)烯醚萜類(iridoides)、有機(jī)酸(organicacid)、萜類(iridoids)、多糖類(polysaccharide)、氨基酸(aminoacid)和杜仲膠(guttapercha)等有機(jī)化合物[13]，還有一些無機(jī)元素。

3.1木脂素類關(guān)于木脂素類化合物的研究報(bào)道較多[14]。已從杜仲中分離出27種該類化合物，包括雙環(huán)氧木脂素類(bisepoxylignans)、松脂酚類(pinoresinols)、丁香樹脂醇類(syringaresinols)、橄欖樹脂類(olivils)、松柏醇類(coniferylalcohols)等[15]。

3.2環(huán)稀醚萜類已從杜仲的皮和葉中分離出多種環(huán)稀醚萜類化合物，包括杜仲醇(eucommiol)、杜仲醇苷(eucommioside)、脫氧杜仲醇(deoxyeucommiol)、京尼平苷(geniposide)、京尼平苷酸(geniposidicacid)、桃葉珊瑚苷(aucubin)、哈帕苷乙酸酯(harpagideacetare)、筋骨草苷(ajugoside)、雷撲妥苷(repotoside)、杜仲苷(eucommioside)、車葉草酸(asperulosidicacid)、車葉草苷(asperuloside)、地芰普內(nèi)酯(loliolide)等[16]。

3.3糖和杜仲膠及其他成分杜仲膠在果實(shí)中含量最高。杜仲膠具有良好的絕緣性、抗酸堿性、熱塑性和形狀記憶等特點(diǎn)，因而受到大家普遍重視[17]。杜仲多糖是近年來發(fā)現(xiàn)的又一類活性成分。Gonda等[18]從杜仲皮中分離出酸性聚糖杜仲糖A(EucommanA)，Tomoda等[19]分離出了杜仲糖B(EucommanB)。另外杜仲還含有Co、Ni、Zn、Mn、Cu等微量元素[20]和豐富的VitE和β-胡蘿卜素，以及少量的VitB1、VitB2等，還含有揮發(fā)油成分。

4藥理作用

4.1杜仲的藥理作用對(duì)于杜仲在降壓，降血糖，調(diào)節(jié)血脂,增強(qiáng)免疫力,抗癌、抑癌，抑制膽固醇上升,抗突變,抗補(bǔ)體活性,抗氧化等方面的藥理作用已有很多報(bào)道，筆者在此只對(duì)其最新的一些研究概述如下。

4.1.1促進(jìn)骨骼的新陳代謝有研究報(bào)道,老年人黃骨髓的增多提示黃骨髓可能繼發(fā)于成骨細(xì)胞減少,成骨細(xì)胞減少可能是老年人骨質(zhì)疏松的主要原因。肖靜等通過提取杜仲皮中總黃酮,以25、50、100μg/ml濃度分別加入新生Wistar大鼠顱骨分離培養(yǎng)的成骨細(xì)胞中，用MTT(3-[4，5-二甲基噻唑-2]2，5-二苯基四氮唑溴鹽)法評(píng)價(jià)對(duì)成骨細(xì)胞增殖的影響。結(jié)果：50、100μg/ml杜仲總黃酮?jiǎng)┝拷M的A570吸光值明顯增高,與對(duì)照組比較差異有顯著性(P<0.05)，從而證明杜仲總黃酮能直接促進(jìn)體外成骨細(xì)胞的增殖[21]。關(guān)于杜仲總黃酮促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖的機(jī)制,僅見杜鵬等[22]的報(bào)道。他們通過應(yīng)用淫羊藿總黃酮、杜仲總黃酮對(duì)維甲酸誘導(dǎo)的小鼠骨質(zhì)疏松模型的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)淫羊藿總黃酮、杜仲總黃酮能對(duì)抗維甲酸誘導(dǎo)的小鼠骨質(zhì)疏松癥，可提高成骨細(xì)胞活性。但杜仲總黃酮直接促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖機(jī)制，目前了解甚少，有待進(jìn)一步研究。

4.1.2抗疲勞和愈傷作用疲勞是涉及許多生理生化因素的綜合性生理過程，是人體腦力或體力活動(dòng)到一定階段時(shí)必然出現(xiàn)的一種正常的生理現(xiàn)象。趙暉等[23]通過對(duì)杜仲的藥理研究發(fā)現(xiàn)其具有抗疲勞和愈傷的作用。金曉玲等[24]實(shí)驗(yàn)將小鼠按體重隨機(jī)分為對(duì)照組和低、中、高劑量組。低、中、高三個(gè)劑量組分別灌胃，給予130、260、520mg/kg的杜仲雄花茶提取液進(jìn)行30天實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組給蒸餾水。測(cè)定小鼠游泳時(shí)間及血乳酸、尿素氮、肝糖原等指標(biāo)，結(jié)果顯示杜仲雄花茶提取物能延長(zhǎng)小鼠的游泳時(shí)間，降低了運(yùn)動(dòng)后血清BUN(BloodUreaNitrogen)濃度，提高肝糖原的儲(chǔ)備量，增強(qiáng)清除乳酸能力,得出杜仲雄花茶具有顯著的抗疲勞作用的結(jié)論。

4.1.3抑菌作用季志平等[25]對(duì)杜仲葉70%(體積分?jǐn)?shù))乙醇提取物及其分級(jí)組分進(jìn)行了抑菌試驗(yàn)。結(jié)果顯示，杜仲葉提取物在抑菌活性方面具有一定的熱穩(wěn)定性，抑菌率隨時(shí)間而逐漸增加，16h之后基本保持不變。劉世會(huì)等[26]用紙片瓊脂擴(kuò)散法,研究了杜仲抗真菌肽EAFP3(Eucommiaantifungalpeptide3)對(duì)黃曲霉(Aspergillusflavus)的抗真菌活性。研究結(jié)果表明,EAFP3對(duì)黃曲霉有明顯抑制作用,最小抑菌濃度為125μg/ml。

4.1.4對(duì)艾滋病的治療多種臨床報(bào)道中藥具有抗病毒活性，呂琳等[27]通過初篩發(fā)現(xiàn)杜仲抗HIVgp41(HIVenvelopeproteingp41,HIV包膜蛋白質(zhì)gp41)的活性較為理想，因而將杜仲水提取液分別用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取，萃取物干燥稱量后制備成濃度為1mg/ml的樣品液，用夾心免疫酶聯(lián)法檢測(cè)杜仲及其萃取物對(duì)HIVgp41六股螺旋束結(jié)構(gòu)的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)杜仲提取物可抑制HIVgp41六股螺旋束的形成，從而起到抗HIV的作用,其活性部位主要在乙酸乙酯萃取物里,活性物質(zhì)是能被乙醇沉淀的大分子物質(zhì)。

4.2杜仲的營(yíng)養(yǎng)保健功能關(guān)于杜仲的營(yíng)養(yǎng)保健功能，李時(shí)珍早就提出“久服,輕身耐老”[28]。在近代,對(duì)于杜仲的營(yíng)養(yǎng)保健功能許多國(guó)家都有廣泛共識(shí),尤其是日本,他們已經(jīng)將杜仲作為一種特定的保健食品,每年帶來幾百億日元收入。據(jù)日本大學(xué)藥學(xué)系高橋周七教授的研究表明，杜仲可以提高機(jī)體膠原蛋白的新陳代謝，小鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，服用杜仲粉的小鼠血清膠原蛋白含量增加1.6倍，作為膠原蛋白指標(biāo)之一的羥脯氨酸也多出1.3倍。因此杜仲具有減肥和美容的作用[29]。

杜仲的藥效已被臨床證明并得以廣泛運(yùn)用,但其藥材資源匱乏卻是制約杜仲開發(fā)利用的最大障礙，目前通過人工栽培雖然取得了一定進(jìn)展，但仍不能滿足市場(chǎng)需求。近年來有關(guān)杜仲的研究多側(cè)重于化學(xué)成分及臨床應(yīng)用等方面,而有關(guān)杜仲的生理生態(tài)研究、次生代謝產(chǎn)物積累機(jī)制等方面的研究尚不完善。因此，隨著對(duì)杜仲藥用價(jià)值研究的逐步深入及市場(chǎng)對(duì)杜仲資源需求量的持續(xù)增加,今后對(duì)野生杜仲資源的保護(hù)、杜仲的人工栽培和規(guī)范化種植等方面都會(huì)更加重視，與此同時(shí),有關(guān)杜仲的生理生態(tài)研究、次生代謝產(chǎn)物積累機(jī)制等方面的研究也將會(huì)陸續(xù)展開。

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【摘要】綜述了國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)藥用植物杜仲的生物學(xué)特性、藥理作用、栽培、組織培養(yǎng)、活性成分等方面的研究概況,并對(duì)其以后的研究方向進(jìn)行了展望,旨在為該物種資源的進(jìn)一步有效開發(fā)利用提供參考。

【關(guān)鍵詞】杜仲;生物學(xué)特征;化學(xué)成分;藥理作用