
虾脊兰属隶属于兰科,为多年生草本植物。因其植株高大,花色艳丽,观赏价值高而备受关注,同时具有重要的药用价值和科研价值。
本研究综述了虾脊兰属植物的种质资源调查、遗传多样性、化学成分与药用价值、生态环境与保护、组培快繁及引种驯化等方面的研究进展,分析探讨了虾脊兰属植物在开发利用和保护中存在的问题,以期为相关研究提供参考和依据。
虾脊兰属隶属于兰科,为多年生草本植物,因其植株高大,花色艳丽,并有部分种带有怡人的清香,被誉为“花中西施”。
全属约有150种,中国约有49种5变种,主要分布在西南和长江以南的湿润性亚热带常绿阔叶林、热带森林中。
此外,虾脊兰属植物还具有很重要的药用价值和科研价值,日益受到人们的关注。但是由于其生存环境日益恶化,加之人类的过度采挖,导致虾脊兰属植物资源受到严重破坏,濒临灭绝。

目前对虾脊兰属植物的研究主要集中在物种鉴别、分类、育种及繁殖等方面,本综述系统总结了近年来对虾脊兰属植物的研究进展。
主要包括种质资源调查、遗传多样性、化学成分与药用价值、生态环境与保护、组培快繁及引种驯化等方面,以期为其进一步研究、开发利用与保护提供参考。

1种质资源调查
虾脊兰全属约有150多种,主要分布于热带、亚热带地区的湿润及半湿润气候区,包括南非、东亚、东南亚、澳大利亚等地,只有一个种产在中美洲热带,远离中心。
我国丰富的气候类型和多样的地形条件,为虾脊兰创造了良好的生存环境,共分布约49种5变种,主要集中在西南和长江以南的湿润性亚热带常绿阔叶林、热带森林中,其中一半种类为我国所特有。
新种的发现对于完善种质资源库具有重要意义。李恒等在云南省贡山县独龙江流域的山坡针阔叶混交林下发现新种独龙虾脊兰。
杨柏云等发现距虾脊兰的新变型异钩距虾脊兰。此外,随着近些年越来越多的学者对虾脊兰属植物的广泛关注,其分布范围也得到补充。先后在浙江发现了翘距虾脊兰、细花虾脊兰的新分布;在广西发现贵州虾脊兰新分布。

在湖北发现大黄花虾脊兰;在湖南发现细花虾脊兰、银带虾脊兰、乐昌虾脊兰、翘距虾脊兰;在陕西发现峨眉虾脊兰、肾唇虾脊兰。
药山虾脊兰;在西藏发现弧距虾脊兰反瓣虾脊兰新分布。
新分布的发现扩大了植物分布范围,加深对多样性的认识与了解,为我国虾脊兰属植物资源的种质调查、统计与利用提供了基础数据。

遗传多样性
分子标记技术不仅是物种快速鉴别的工具,更在遗传多样性、亲缘关系研究等方面发挥重要作用。研究虾脊兰属植物的遗传多样性和亲缘关系是进行遗传创新、培育新品种的必要前提。
彭德镇等通过优化影响因素建立了钩距虾脊兰的最适ISSR-PCR体系。黄宝华等通过正交试验及单因素逐项优化法获得理想的叉唇虾脊兰的RAPD-PCR扩增条件。
钱鑫等针对无距虾脊兰ISSR反应的5个因素4个水平,采用梯度PCR实验进行测试,最终确定了最佳反应体系。
并且首次报道无距虾脊兰的核型研究。任阳阳等研究发现ITS2序列和matK序列可以作为部分虾脊兰属植物的鉴定序列,而psbtrnH序列不能。
蒋明等选取11种虾脊兰属药用植物,研究发现其rDNAITS序列具有丰富的信息位点,可用于分子鉴定。胡庆林等以剑叶虾脊兰和银带虾脊兰幼嫩叶片为材料,采用改良CTAB法提取总DNA,并获得最佳提取条件。


化学成分与药用价值
虾脊兰属植物的茎为块状或肥厚的根状,是主要的药用部分,假鳞茎和种子也可入药。
经查阅文献,现对于该属植物育种、栽培技术、观赏价值等方面的报道较多;而系统的药理活性成分研究很少,对其化学成分的研究还不成熟。
李丹平等记录铁梳子(九子连环草),为流苏虾脊兰、钩距虾脊兰、短距虾脊兰、剑叶虾脊兰、虾脊兰的假茎、假鳞茎及根茎,具有止痛、解毒消肿,活血散结之功效。
王晓梅等通过对根、茎、叶三部分进行化学成分鉴定,发现铁梳子(马牙七)的主要成分包括氨基酸、还原糖、多糖、皂苷、鞣质、酚类、黄酮类、蒽醌等物质。其中茎部含量最高,根中次之,而叶中化合物含量最少。
并且证明了马牙七提取物具有强还原性。姜祎等采用水蒸气蒸馏法提取流苏虾脊兰叶中挥发油,测得其化学成分主要为4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、正十六酸和十八-9-炔酸。


生态环境与保护
兰科植物是生物多样性保护的旗舰类群之一。由于生存环境的恶化与破坏,以及人为过度采集滥挖,导致野生兰花分布范围缩小,分布数量与种类锐减。
加之虾脊兰属植物自身种子萌发困难,繁殖难度高,现有虾脊兰资源量很不乐观,已被中国红色物种名录全部列为国家二级濒危保护植物。
王英强等对广东山区71属208种(含变种)兰科植物进行统计,其中包括以赏花为主的银带虾脊兰、翘距虾脊兰、棒距虾脊兰、剑叶虾脊兰、密花虾脊兰等,并提出开展兰花保护与利用应重点展开的工作。
主要包括引种驯化与繁殖技术研究,花期调控与新品种研究,种质资源保护与迁地保护。
易思荣等在重庆市金佛山自然保护区进行兰科植物(包括泽泻虾脊兰、肾唇虾脊兰、三棱虾脊兰等资源调查,分析当前兰科保护存在的主要问题有:人为破坏、气候因素和兰科自身繁殖力低。
并提出相应解决对策:加强人工繁殖、保护生态环境以及加强法制建设。黄卫昌等以馆藏标本和野外分布信息为基础数据,探究虾脊兰属植物的濒危等级。
其中野外灭绝种2种,极度濒危种16种,濒危程度远高于前人的评估。
朱永钊等针对广东省陈禾洞自然保护区珍稀濒危植物,包括乐昌虾脊兰、钩距虾脊兰等提出保护对策,要增强保护意识,加强管理;就地保护与迁地保护并重。


5组培快繁及引种驯化
1、组培快繁
虾脊兰属植物种子萌发困难,利用无菌培养基进行育苗是目前较成熟多用的技术,该方法可以获得大量繁殖苗或进行育种工作;另外也可采用分株法进行繁殖,成活率很高。
苏振喜等试验发现VW+15%椰子汁+5%香蕉+10%马铃薯汁+1粒/L复合维生素胶囊+1%蔗糖是虾脊兰种子培养的最适培养基。
王卜琼等以三褶虾脊兰等兰科植物为材料进行了杂交和自交种子无菌培养研究,研究发现包括种胚突破种皮后转绿和种胚转绿后,再突破种皮是兰科植物种胚发育的两大途径。
幼苗发育途径包括小球体经圆球茎发育成小苗和小球体伸长成根茎后发育成小苗两种。
罗远华等以三褶虾脊兰种子为外植体,采用种子→原球茎→完整植株途径的方法筛选适宜的培养基,建立了无菌播种快繁技术体系。
曾宋君等首次对银带虾脊兰进行种子离体培养,通过培养基的优选成功获得大量实验苗。
王蓬辉等首次采用组织培养方法获得大量种苗。连静静等观测发现发现无距虾脊兰幼胚的发育过程属于石竹型;胚柄细胞与内珠被紧密接触为其提供营养物质。
而种子萌发困难的主要原因是内种皮在一定程度上阻隔了营养物质和水分的运输。钱鑫等研究得出无距虾脊兰花粉的培养方法及储藏条件。
陈锦等以野生虾脊兰未成熟蒴果为材料,建立了虾脊兰无菌快繁体系,为保护野生虾脊兰资源和种苗人工繁育提供了有效技术途径,也为其遗传转化研究奠定基础。

2、引种驯化与栽培技术
目前虾脊兰的繁殖方法仍以分株为主,操作简单,成活率高,但多次分株难以保证虾脊兰的品质。秋分时期多数种类正长新芽,是换盆的最佳选择,分株也多选在换盆期,最少两年可进行一次。
自然状态下虾脊兰一般生长于林下,因此可尽力创造湿润半阴环境进行地栽或盆栽,栽培好虾脊兰也并非难事。水苔、腐木、蛭石等均为虾脊兰培育的常用基质,比普通土壤栽培效果更好。
肖恩研究发现,三棱虾脊兰喜微酸、低可溶性盐含量低且通气性好的基质,生长状况优于原生环境,基质主要包括草炭土、橡树叶和陶粒。
黄宝华等通过引种栽培试验发现:银带虾脊兰、三褶虾脊兰等10种虾脊兰属植物可在福建省漳州地区推广栽培,而西南虾脊兰、肾唇虾脊兰等5种虾脊兰属植物则易出现叶腐、根烂等症状,主要原因可能是其原产地海拔高,与试验地环境差异过大。
3、光合特性
植物的光合特性是衡量其生态适应性的重要指标,光合作用的差异直接体现了不同种适应温室栽培的能力,对于引种驯化具有重要意义。
冯巧等研究表明:相比较直角双曲线模型和非直角双曲线模型,改进直角双曲线模型对虾脊兰光合-光响应的拟合效果更佳;选择阴蔽度较高的环境栽培虾脊兰是因为虾脊兰光合作用的主要影响因子是光合有效辐射。
陈秀萍等发现银带虾脊兰和葫芦茎虾脊兰有较大的光能利用范围,对光的适应性较强。通过对其生长规律的了解,可以为科学引种计划的制订、产业栽培管理等方面提供直接指导。


问题与展望
虾脊兰属植物的花和叶都有很高的观赏价值,随着近年对其研究的深入,药用价值等也逐渐得到开发。
但由于气候恶化,生存环境被破坏,加之认为不合理的采集,虾脊兰属植物资源锐减,许多种出现濒危甚至灭绝的危险。
要解决这一迫切问题,一方面要加强基本的种质资源调查工作,建立档案。
另一方面要因地制宜,制定具体的保护措施与方法,加强自然保护区的建立与管理,就地保护与迁地保护相结合,加大执法力度,严厉打击非法破坏与乱采滥挖行为。
此外还需加强细胞学、菌根生物学、传粉生物学等研究,为人工繁育与新种培育提供重要参考。提高虾脊兰属植物的研究层次与开发水平,创造更高的经济价值与生态价值。