科技日报记者 赵汉斌
独蒜兰属是兰科植物，其花形雅致，花色艳丽，是世界著名的观赏兰花。同时，其假鳞茎在亚洲多个国家是不可多得的传统药物。
记者从中国科学院昆明植物研究所获悉，近十年来，该所长期从事兰科植物生理生态学研究的张石宝研究团队，持续对独蒜兰属植物的应用基础和产业化关键技术开展了系统研究，收集保存了全属90%以上的物种，并培育出17个新品种。
同时，在云南省昭通市建立800亩独蒜兰种植基地，实现了独蒜兰的规模化繁殖和栽培，减少了中药材产业对野生资源的过度依赖，促进了珍稀野生植物资源保护利用、中药材产业发展和乡村振兴战略的实施。
独蒜兰属的主要代表种类
十年磨砺，关键技术研究有突破
在全球，独蒜兰属有20余个原生种和数个天然杂交种，我国西南的横断山地区是独蒜兰属植物的多样化中心。
云南是独蒜兰属植物分布最为集中的地区，有近20个原生种和天然杂交种。在我国，独蒜兰和云南独蒜兰被《中国药典》收录作为中药“山慈姑”的基源植物，其假鳞茎习称“冰球子”，具有清热解毒、化痰散结等作用，其药用价值近年来受到广泛关注。
“独蒜兰属植物具有重要的观赏和药用价值，但对生境的要求苛刻，人工种植技术缺乏，药用需求长期依赖于野生资源，导致野生资源逐步枯竭，药用假鳞茎价格逐年飙升。”昆明植物研究所研究员张石宝介绍。
张伟博士等人培育的独蒜兰新品种“海燕”“虹”
目前，该属所有野生种类都已列入濒危野生动植物种国际贸易公约附录II以及2021年颁布的《国家重点保护野生植物名录》。研究团队按照世界自然保护联盟物种红色名录标准，对26种独蒜兰属植物的濒危状况进行了综合评估，发现所有种类都为受威胁状态，其中白花独蒜兰、藏南独蒜兰、艳花独蒜兰和冠状独蒜兰4种达到了“极危”水平。
因受大量人为采挖和人工种植非常困难因素影响，野生资源已逐步枯竭，冰球子供需矛盾非常突出，价格畸高。“保护和合理利用独蒜兰种质资源已迫在眉睫”。 张石宝说。
近十年来，张石宝团队对独蒜兰属植物的应用基础和产业化关键技术开展了系统研究。“通过远缘杂交，我们培育出17个独蒜兰新品种。独蒜兰属植物的自然花期在春季或秋季，我们还培育出了冬季开花的品种。”昆明植物研究所张伟博士说。
2018年，张伟等人培育的“海燕”“虹”两个独蒜兰新品种，在世界兰花新品种登录的权威机构英国皇家园艺协会成功登录。国际著名期刊《兰花评论》称这是“来自独蒜兰故乡的第一份新品种登录”。
研究团队培育的部分独蒜兰新品种
摸透“脾气”，实现独蒜兰规模化示范推广
独蒜兰属植物具有冬季休眠落叶习性。春天，成年植株从假鳞茎基部抽生花芽并开花，未成年的小假鳞茎只长叶不开花，每个假鳞茎上长1 - 2片叶。
“在生长季节，老假鳞茎侧面的芽逐渐膨大形成新假鳞茎，而老假鳞茎逐渐干瘪萎缩。到生长季结束，老假鳞茎完全枯萎，形成一个新的假鳞茎休眠过冬，因此独蒜兰主要是通过逃避策略来适应干旱胁迫。”张伟说。
研究团队认识了独蒜兰对光照的需求和假鳞茎生物量随生育期的变化规律，它可将根部吸收的氮储存于假鳞茎内，供新生器官的形成和生长使用。通过同位素标记实验证实，新生叶片是假鳞茎储存氮和外源施加氮的最大氮库，而果实发育所需氮元素主要依赖于假鳞茎储存氮而不是外源施加的氮。独蒜兰属植物的菌根真菌主要为鸡油菌目和蜡壳菌目，其中有的还可促进独蒜兰种子萌发并成功分化出幼苗。
独蒜兰的人工繁育和规模化种植
通过与《中国药典》收录种对比，他们还发现独蒜兰属多个物种都具备替代药典种类的潜力。经研究药用假鳞茎生物量和主要药用成分的累积规律及其环境的关系，认为药用独蒜兰产量和品质的形成，与光照、水分等环境因子的关系密切，30%至65%全光照、水分充足或轻度干旱胁迫，有利于药用栽培过程中有效成分的积累。“长期的数据积累，为人们认识独蒜兰环境适应性，以及制定生产栽培技术奠定了基础。”张伟说。
独蒜兰属植物种子细如粉尘，胚发育不完全，缺少为种子萌发提供营养的胚乳，在自然条件下萌发率极低。研究团队开展了独蒜兰的人工繁殖技术研究，突破了种子的无菌萌发技术，实现规模化的种苗繁殖，并探索了独蒜兰的种子共生萌发和无性克隆技术，已经取得基本成功。
建立起药用独蒜兰的生产栽培技术体系后，研究团队与昭通芸生农业科技开发有限公司等企业合作，开展了技术成果的示范推广，建立800亩的独蒜兰种植基地，实现了独蒜兰的规模化繁殖和栽培。
“技术的成熟，种植基地的建立，减少了野生资源的过度采挖，这对保护、利用珍稀野生植物资源保护，以及发展中药材产业，服务乡村振兴都具有现实意义。”张石宝说。
（图片由昆明植物研究所提供）
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