10年攻關，實現(xiàn)規(guī)?；敝常—毸馓m是啥，可以吃嗎？

10年攻關，這種國家二級保護植物終于實現(xiàn)規(guī)模化繁殖

近日，中國科學院昆明植物研究所的張石寶研究團隊經過10余年不懈努力，通過遠緣雜交培育出17個獨蒜蘭新品種，終于攻克了獨蒜蘭的種子萌發(fā)、花期調控、栽培技術等一系列技術難題，建立了藥用獨蒜蘭的生產栽培技術體系，與企業(yè)合作建立了800畝獨蒜蘭種植基地，實現(xiàn)了獨蒜蘭的規(guī)模化繁殖和栽培。

2021年，國家重點保護野生植物名錄頒布，獨蒜蘭全屬（所有種）均被列為國家二級保護植物。按照世界自然保護聯(lián)盟物種紅色名錄標準，獨蒜蘭屬植物的所有種類均處于受威脅狀態(tài)，其中白花獨蒜蘭、藏南獨蒜蘭、艷花獨蒜蘭和冠狀獨蒜蘭4種達到了極危水平?？茖W保護、合理利用獨蒜蘭，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

Part.1

獨蒜蘭的成長史

獨蒜蘭屬（Pleione D. Don）為蘭科附生、兼性附生或地生小草本植物（圖1）。該屬全世界有20余個原生種和數(shù)個天然雜交種，主要分布于中國南部、鄰近的喜馬拉雅地區(qū)和中南半島北部。

圖1 獨蒜蘭屬植物的原生境

我國西南的橫斷山地區(qū)是獨蒜蘭屬植物的多樣化中心。其中，云南省是獨蒜蘭屬植物分布最為集中的地區(qū)，有近20個原生種和天然雜交種。該屬植物花形優(yōu)美、花色艷麗，是世界著名的觀賞蘭花。

獨蒜蘭屬植物具有冬季休眠落葉習性。春天，成年植株從假鱗莖基部抽生花芽并開花，未成年的小假鱗莖只長葉不開花，每個假鱗莖上長1 - 2片葉。

在生長季節(jié)，老假鱗莖側面的芽逐漸膨大形成新假鱗莖，而老假鱗莖則逐漸干癟萎縮。到生長季結束，老假鱗莖完全枯萎，形成一個新的假鱗莖休眠過冬（圖2），因此獨蒜蘭主要是通過逃避策略來適應水分脅迫。

圖2 艷花獨蒜蘭的生活史

研究團隊認識了獨蒜蘭對光照的需求和假鱗莖生物量隨生育期的變化規(guī)律，它可將根部吸收的氮儲存于假鱗莖內，供新生器官的形成和生長使用。

通過同位素標記實驗證實，新生葉片是假鱗莖儲存氮和外源施加氮的最大氮庫，而果實發(fā)育所需氮元素主要依賴于假鱗莖儲存氮而不是外源施加的氮。

獨蒜蘭屬植物的菌根真菌主要為雞油菌目（膠膜菌科、角擔菌科、蠟殼菌目和Sebacinaceae）真菌，其中Serendipitaceae可促進獨蒜蘭種子萌發(fā)并成功分化出幼苗。同域分布的獨蒜蘭屬種類的共生真菌會有不同，同一種類不同生境（樹附生和石附生）個體的共生真菌也有一定差異。

在獨蒜蘭的生活史中，根的生長早期就可觀察到菌根真菌的定殖，菌根真菌群落組成和核心種類在根的伸長過程中保持恒定，直到根系衰老死亡。

Part.2

聽獨蒜蘭這名字，是可以吃嗎？

其實，獨蒜蘭的假鱗莖在亞洲多個國家都被作為傳統(tǒng)藥物使用。

我國研究團隊在建立了獨蒜蘭屬16個種的HPLC指紋圖譜、進行了該屬藥用種質資源的篩查并通過與《中國藥典》收錄種對比后，發(fā)現(xiàn)屬內多個物種都具備替代藥典種類的潛力。

圖3 獨蒜蘭屬的主要代表種類（示花朵和藥用部位假鱗莖）

在我國，獨蒜蘭（P. bulbocodioides）和云南獨蒜蘭（P. yunnanensis）被《中國藥典》收錄作為中藥“山慈菇”的基源植物，其假鱗莖習稱“冰球子”，具有清熱解毒、化痰散結等作用。

同時，通過研究藥用假鱗莖生物量和主要藥用成分（dactylorhin A、militarine、batatasin III）的累積規(guī)律及其環(huán)境的關系，發(fā)現(xiàn)藥用獨蒜蘭產量（假鱗莖生物量）和品質（有效成分含量）的形成與光照、水分等環(huán)境因子的關系密切。

30~65%全光照、水分充足或輕度干旱脅迫有利于藥用栽培過程中有效成分的積累，對該屬植物環(huán)境適應性的認識為生產栽培獨蒜蘭技術的制定奠定了基礎。

由此看來，獨蒜蘭真的可以吃，而且它還有超高的藥用價值呢！

Part.3

空谷幽蘭也擋不住被薅的太狠

獨蒜蘭屬植物具有重要的觀賞和藥用價值，但對生境的要求苛刻，由于人工種植技術缺乏，藥用需求長期依賴于野生資源，導致野生資源逐步枯竭，藥用假鱗莖價格逐年飆升。

目前，該屬所有野生種類都已列入《瀕危野生動植物種國際貿易公約》（CITES）附錄II以及2021年頒布的《國家重點保護野生植物名錄》。

研究團隊根據世界主要標本館的館藏標本量統(tǒng)計和151個居群的野外實地調查，按照世界自然保護聯(lián)盟物種紅色名錄(IUCN RedList)標準，對26種獨蒜蘭屬植物的瀕危狀況進行了綜合評估，發(fā)現(xiàn)所有種類都為受威脅狀態(tài)，其中白花獨蒜蘭（P. albiflora）、藏南獨蒜蘭（P. arunachalensis）、艷花獨蒜蘭（P. aurita）和冠狀獨蒜蘭（P. coronaria）4種達到了極危（CR）水平。

所以，獨蒜蘭可不能隨便拔來吃，你拔的不僅只是一朵蘭花，還是國家重點保護野生植物呀！

要知道為了保護和合理利用獨蒜蘭種質資源，我國的科學家們進行了長達十年的探索。

近十年來，中國科學院昆明植物研究所張石寶研究團隊對獨蒜蘭屬植物的應用基礎和產業(yè)化關鍵技術開展了系統(tǒng)研究，收集保存了全屬90%以上的物種，通過遠緣雜交培育出17個獨蒜蘭新品種（圖4），此外獨蒜蘭屬植物的自然花期為春季或秋季，研究團隊還培育出了冬季開花的品種。

圖4 研究團隊培育的部分獨蒜蘭新品種

2018年首次在英國皇家園藝學會（RHS）進行獨蒜蘭新品種登錄，被《The Orchid Review》譽為“來自獨蒜蘭故鄉(xiāng)的第一份新品種登錄”，昆明植物所成為國內第一家登記獨蒜蘭品種的機構。

Part.4

培育獨蒜蘭，科學家們可幫了大忙

獨蒜蘭屬植物種子細如粉塵，胚發(fā)育不完全，缺少為種子萌發(fā)提供營養(yǎng)的胚乳，在自然條件下萌發(fā)率極低。

研究團隊為了解決這一問題開展了獨蒜蘭的人工繁殖技術研究，突破了種子的無菌萌發(fā)技術，實現(xiàn)規(guī)模化的種苗繁殖，并探索了獨蒜蘭的種子共生萌發(fā)和無性克隆技術，已經取得基本成功。

建立了藥用獨蒜蘭的生產栽培技術體系后，研究團隊與昭通蕓生農業(yè)科技開發(fā)有限公司等企業(yè)合作，開展了技術成果的示范推廣，建立800畝的獨蒜蘭種植基地。

此次合作實現(xiàn)了獨蒜蘭的規(guī)?；敝澈驮耘?，減少了中藥材產業(yè)對野生資源的過度依賴，促進了珍稀野生植物資源保護利用、中藥材產業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施。

圖5 獨蒜蘭的人工繁育和規(guī)?；N植

蘭花美麗，生于幽谷，雖然它與世無爭，但我們卻不能讓這份美麗就此消失，如果你有機會看見這些珍稀品種，請記得一定要聯(lián)系專業(yè)人士將它們好好保護起來喲～

出品：中國科普博覽

作者：中科院昆明植物研究所

文章僅代表作者觀點，不代表中國科普博覽立場