第一節(jié) 黃姜的簡介
黃姜,學(xué)名盾葉薯蕷 (Dioscorea Zingiberensis C.H.Wright)又名,火頭根。中國是盾葉薯蕷的原產(chǎn)地,兩千多年前的《山海經(jīng)》中就有“景山、北望少澤,其草多薯蕷” 的記載。盾葉薯蕷是薯蕷科薯蕷屬(Dioscrea.L)多年生草本植物,是世界上薯蕷皂苷元含量最高的種。我國黃姜的栽培、繁殖及發(fā)展現(xiàn)狀的(可行性
研究
)。
第二節(jié) 黃姜的資源概況及生長環(huán)境
一、資源概況
盾葉薯蕷是被子植物門,單子葉植物綱,薯蕷科薯蕷屬(Dioscrea.L)草質(zhì)纏繞性藤本植物。世界上薯蕷科共有10屬650種,薯蕷屬種類最為豐富,約600種,廣布于熱帶地區(qū),亦有少數(shù)種類分布于亞熱帶和溫帶地區(qū)。其中含有薯蕷皂苷元的植物有136種,含量在1%以上的有41種中國有薯蕷屬一屬80余種,其中富含薯蕷皂苷元的有17種,例如:盾葉薯蕷﹑穿龍薯蕷﹑黃山藥﹑粉背薯蕷﹑叉蕊薯蕷及細(xì)柄薯蕷等,其中含量在1%以上的有12種。
二、生長環(huán)境
在不同的氣候、海拔及地形條件下,盾葉薯蕷分布差異明顯。一般低山河谷具有顯著的冬暖特點(diǎn),是其主要分布地帶;而在 l500m 以上的寒冷高山則很少有分布。朱延鈞等將盾葉薯蕷的垂直分布區(qū)分為 3 個(gè)段 研究 ,發(fā)現(xiàn)在海拔450m 以上區(qū)域薯蕷皂苷元含量最高。李朝陽等 研究 認(rèn)為,盾葉薯蕷皂苷元含量與居群環(huán)境條件存在一定的相關(guān)性,其中最主要的可能是海拔高度,且位于 500~700m 海拔范圍居群的皂苷元含量相對較高,而高于或低于該海拔范圍的居群皂苷元含量都不高。與徐成基 分析 的結(jié)果——皂苷元含量高的樣品都在海拔 400~700m 之間基本相同。
盾葉薯蕷對土壤要求不嚴(yán),在各種類型土壤中均能生長,但主要生長在山地棕壤和山地黃壤等腐殖質(zhì)深厚的土壤中。盾葉薯蕷喜溫暖環(huán)境,不耐嚴(yán)寒。最適宜生長氣溫為20℃~25℃。水分狀況對盾葉薯蕷的分布和生長發(fā)育有重要影響,其分布區(qū)全年降水量在750~l500mm之間,在濕潤土壤環(huán)境中生長旺盛,分布較多,盾葉薯蕷皂素合成與積累的最適宜水分條件為年降水量800~900mm,以850mm為最佳。盾葉薯蕷為喜光植物,主要分布在光照充足的向陽坡面,而在陰坡或光照條件差的地方,分布較少。要求年日照時(shí)數(shù)為1750~2000 h。
由于盾葉薯蕷分布范圍較廣,不同地區(qū)、居群的植株形態(tài)性狀發(fā)生了變異,植物體內(nèi)的皂素含量亦隨環(huán)境條件的變化而高低各異。生態(tài)環(huán)境對盾葉薯蕷種內(nèi)基因型變異影響較大,且在形態(tài)性狀與活性成分積累等方面影響顯著。因此,為了提高盾葉薯蕷開發(fā)效益,需進(jìn)一步 研究 生態(tài)環(huán)境對皂素形成影響的機(jī)理。
第三節(jié) 黃姜的栽培技術(shù)及繁殖
一、栽培技術(shù)
1.整地施足基肥黃姜根系不發(fā)達(dá),在土壤中分布淺,吸水吸肥能力較差,既不耐早又不耐澇,因而姜田應(yīng)選擇土壤深厚,有機(jī)質(zhì)豐富,保水保肥,能灌能排的微酸性土為佳。耙細(xì)整平,施足基肥。
2.培育姜種壯芽 在播種前要曬姜困姜,經(jīng)曬困后的姜種放入用磚和木板隨便圍起來的池中,底部鋪上一層草,把姜種放入,上面蓋上蔗子或者舊的毯子,并噴施新高脂膜,這樣可促使種姜幼芽快速萌發(fā),出苗快而整齊。
3.規(guī)范化管理 黃姜為淺根性作物,因此不宜深中耕,以免傷根。黃姜在幼苗期,因雨水多、雜草繁茂,要適時(shí)進(jìn)行淺中耕除草,防止傷根傷苗,保持土壤疏松透氣。在是黃姜生長發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期,噴施藥材根大靈,使葉面光合作用產(chǎn)物(營養(yǎng))向根系輸送,提高營養(yǎng)轉(zhuǎn)換率和松土能力,使根莖快速膨大,藥用含量大大提高。
4.病蟲害防治 黃姜病蟲害可使植株衰弱、抗病能力差、病毒易侵染,要根據(jù)植保措施噴灑藥劑滅蟲,并同時(shí)加施新高脂膜增強(qiáng)藥效;在秋末冬初做好越冬抗寒準(zhǔn)備,為來年豐產(chǎn)增收奠定基礎(chǔ)。
二、繁殖
1.盾葉薯蕷采用種子繁殖和根莖繁殖,即有性繁殖和無性繁殖。黃春洪等通過對盾葉薯蕷主要居群種質(zhì) 分析 的 研究 發(fā)現(xiàn),在評價(jià)一份種質(zhì)是否適合用作栽培種時(shí),薯蕷皂苷元含量高低不應(yīng)該作為首要指標(biāo),種質(zhì)的含量是否能夠穩(wěn)定遺傳才是最重要的指標(biāo)。種子繁殖以5~7月份播種最佳,成長期較長,4年后才能供工業(yè)用,種子繁殖可選育有效成分含量高、產(chǎn)量高、抗性強(qiáng)的優(yōu)良單株留種,以提高盾葉薯蕷質(zhì)量。根莖繁殖,秋栽最佳,選擇生活力強(qiáng),無病蟲害的根莖為種根莖,生長2~3年收獲,操作簡單,植株生暢快,成苗率高。
2.組織培養(yǎng)技術(shù)是進(jìn)行種苗生產(chǎn)、品種培育的有效途徑,也是工業(yè)化皂苷生產(chǎn)的有效途徑;薯蕷皂苷主要分布于根狀莖中,根狀莖主要由周皮、基本組織和散生在基本組織中的維管束三部分組成,周皮細(xì)胞的分裂和體積增大使根狀莖迅速生長,薯蕷皂苷主要分布于基本組織薄壁細(xì)胞中,利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖薯蕷植物,既可保存種質(zhì)資源,又能快速繁殖優(yōu)良品種,不但可解決種源問題,而且能有效防止種質(zhì)退化。中國從20世紀(jì)70年代中期開始利用組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行盾葉薯蕷的快速繁殖和品種改良。四川生物 研究 所一室體細(xì)胞 研究 組對盾葉薯蕷不同部位的愈傷組織誘導(dǎo)頻率進(jìn)行了 研究 ,結(jié)果表明,若以幼莖、幼葉為材料,其誘導(dǎo)頻率一般都比較高,分別為57.97﹪、83.14﹪;以塊(根)莖為材料則誘導(dǎo)頻率較低,只有1.78﹪。徐向麗對薯蕷屬植物組織培養(yǎng) 研究 進(jìn)行總結(jié)認(rèn)為,能否誘導(dǎo)出愈傷組織與培養(yǎng)基的選擇和激素配比密切相關(guān),常用的培養(yǎng)基是MS或改良MS、Nitsch、B、White等培養(yǎng)基;另外,pH值、溫度、光照等因素也影響愈傷組織的形成。
3.近年來,在利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)天然產(chǎn)物領(lǐng)域的
研究
十分活躍,并越來越受到人們關(guān)注。通過改變培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件,選擇高產(chǎn)細(xì)胞株,添加前體以及調(diào)節(jié)合成途徑等方法,極大地提高了植物細(xì)胞培養(yǎng)中次生代謝物的含量。中國已開展了選用盾葉薯蕷高皂素含量植株,進(jìn)行細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)方面的
研究
。任建偉等采用盾葉薯蕷脫分化愈傷組織進(jìn)行固體培養(yǎng)和細(xì)胞懸浮培養(yǎng)
研究
,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)在 7~21d 之間細(xì)胞的生物量增長最快,培養(yǎng)物中物質(zhì)累積也最快,其皂素含量隨細(xì)胞的增長而增高,但達(dá)峰時(shí)間遲于細(xì)胞生長達(dá)峰時(shí)間,在30~35d 細(xì)胞皂素含量及每升培養(yǎng)基可得皂素含量均較高,即有用物產(chǎn)量與細(xì)胞生長的關(guān)系屬延遲型;并選擇出了適宜的愈傷組織生長和皂素生產(chǎn)培養(yǎng)基。另外他們還進(jìn)行了細(xì)胞固定化培養(yǎng)
研究
,結(jié)果表明,游離的盾葉薯蕷細(xì)胞不分泌皂素到培養(yǎng)液中;而經(jīng)固定化培養(yǎng)較長時(shí)間后,有分泌但不能持續(xù)。用海藻酸鈉固定盾葉薯蕷細(xì)胞,方法簡便,形成的膠珠均勻,穩(wěn)定時(shí)間長,也可多次重復(fù)使用。
第四節(jié) 黃姜的現(xiàn)狀
其塊莖有較高的藥用和化工價(jià)值,經(jīng)過加工可提煉皂素、雙稀等醫(yī)藥、化工用品,是激素類藥物必不可少的成份,被喻為“激素之母”,并廣泛應(yīng)用于化妝、保健、避孕鎮(zhèn)痛、麻醉等類藥物,是一種市場需求較為穩(wěn)定的藥材。而中國生產(chǎn)的皂素又占全世界的50%。近二十年來,隨著人口計(jì)劃生育政策的推廣和激素類藥物的廣泛使用,國際、國內(nèi)市場對黃姜素(皂素)需求與日俱增,黃姜收購價(jià)格一路攀升,皂素價(jià)格也一漲再漲。而且皂素生產(chǎn)企業(yè)大多因原材料匱乏而開工不足。
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