我国黄姜的栽培、繁殖及发展现状的可行性研究

第一节 黄姜的简介

黄姜，学名盾叶薯蓣 （Dioscorea Zingiberensis C.H.Wright）又名，火头根。中国是盾叶薯蓣的原产地，两千多年前的《山海经》中就有“景山、北望少泽，其草多薯蓣” 的记载。盾叶薯蓣是薯蓣科薯蓣属（Dioscrea.L）多年生草本植物，是世界上薯蓣皂苷元含量最高的种。我国黄姜的栽培、繁殖及发展现状的（可行性研究）。
 

第二节 黄姜的资源概况及生长环境

一、资源概况

盾叶薯蓣是被子植物门，单子叶植物纲，薯蓣科薯蓣属（Dioscrea.L）草质缠绕性藤本植物。世界上薯蓣科共有10属650种，薯蓣属种类最为丰富，约600种，广布于热带地区，亦有少数种类分布于亚热带和温带地区。其中含有薯蓣皂苷元的植物有136种，含量在1%以上的有41种中国有薯蓣属一属80余种，其中富含薯蓣皂苷元的有17种，例如：盾叶薯蓣﹑穿龙薯蓣﹑黄山药﹑粉背薯蓣﹑叉蕊薯蓣及细柄薯蓣等，其中含量在1%以上的有12种。

二、生长环境

在不同的气候、海拔及地形条件下，盾叶薯蓣分布差异明显。一般低山河谷具有显著的冬暖特点，是其主要分布地带；而在 l500m 以上的寒冷高山则很少有分布。朱延钧等将盾叶薯蓣的垂直分布区分为 3 个段研究，发现在海拔450m 以上区域薯蓣皂苷元含量最高。李朝阳等研究认为，盾叶薯蓣皂苷元含量与居群环境条件存在一定的相关性，其中最主要的可能是海拔高度，且位于 500～700m 海拔范围居群的皂苷元含量相对较高，而高于或低于该海拔范围的居群皂苷元含量都不高。与徐成基分析的结果——皂苷元含量高的样品都在海拔 400～700m 之间基本相同。

盾叶薯蓣对土壤要求不严，在各种类型土壤中均能生长，但主要生长在山地棕壤和山地黄壤等腐殖质深厚的土壤中。盾叶薯蓣喜温暖环境，不耐严寒。最适宜生长气温为20℃～25℃。水分状况对盾叶薯蓣的分布和生长发育有重要影响，其分布区全年降水量在750～l500mm之间，在湿润土壤环境中生长旺盛，分布较多，盾叶薯蓣皂素合成与积累的最适宜水分条件为年降水量800～900mm,以850mm为最佳。盾叶薯蓣为喜光植物，主要分布在光照充足的向阳坡面，而在阴坡或光照条件差的地方，分布较少。要求年日照时数为1750～2000 h。

由于盾叶薯蓣分布范围较广，不同地区、居群的植株形态性状发生了变异，植物体内的皂素含量亦随环境条件的变化而高低各异。生态环境对盾叶薯蓣种内基因型变异影响较大，且在形态性状与活性成分积累等方面影响显著。因此，为了提高盾叶薯蓣开发效益，需进一步研究生态环境对皂素形成影响的机理。

第三节 黄姜的栽培技术及繁殖

一、栽培技术

1.整地施足基肥黄姜根系不发达，在土壤中分布浅，吸水吸肥能力较差，既不耐早又不耐涝，因而姜田应选择土壤深厚，有机质丰富，保水保肥，能灌能排的微酸性土为佳。耙细整平，施足基肥。

2.培育姜种壮芽 在播种前要晒姜困姜，经晒困后的姜种放入用砖和木板随便围起来的池中，底部铺上一层草，把姜种放入，上面盖上蔗子或者旧的毯子，并喷施新高脂膜，这样可促使种姜幼芽快速萌发，出苗快而整齐。

3.规范化管理 黄姜为浅根性作物，因此不宜深中耕，以免伤根。黄姜在幼苗期，因雨水多、杂草繁茂，要适时进行浅中耕除草，防止伤根伤苗，保持土壤疏松透气。在是黄姜生长发育的关键时期，喷施药材根大灵，使叶面光合作用产物（营养）向根系输送，提高营养转换率和松土能力，使根茎快速膨大，药用含量大大提高。

4.病虫害防治 黄姜病虫害可使植株衰弱、抗病能力差、病毒易侵染，要根据植保措施喷洒药剂灭虫，并同时加施新高脂膜增强药效；在秋末冬初做好越冬抗寒准备，为来年丰产增收奠定基础。

二、繁殖

1.盾叶薯蓣采用种子繁殖和根茎繁殖，即有性繁殖和无性繁殖。黄春洪等通过对盾叶薯蓣主要居群种质分析的研究发现，在评价一份种质是否适合用作栽培种时，薯蓣皂苷元含量高低不应该作为首要指标，种质的含量是否能够稳定遗传才是最重要的指标。种子繁殖以5～7月份播种最佳，成长期较长，4年后才能供工业用，种子繁殖可选育有效成分含量高、产量高、抗性强的优良单株留种，以提高盾叶薯蓣质量。根茎繁殖，秋栽最佳，选择生活力强，无病虫害的根茎为种根茎，生长2～3年收获，操作简单，植株生畅快，成苗率高。

2.组织培养技术是进行种苗生产、品种培育的有效途径，也是工业化皂苷生产的有效途径；薯蓣皂苷主要分布于根状茎中，根状茎主要由周皮、基本组织和散生在基本组织中的维管束三部分组成，周皮细胞的分裂和体积增大使根状茎迅速生长，薯蓣皂苷主要分布于基本组织薄壁细胞中，利用植物组织培养技术繁殖薯蓣植物，既可保存种质资源，又能快速繁殖优良品种，不但可解决种源问题，而且能有效防止种质退化。中国从20世纪70年代中期开始利用组织培养技术进行盾叶薯蓣的快速繁殖和品种改良。四川生物研究所一室体细胞研究组对盾叶薯蓣不同部位的愈伤组织诱导频率进行了研究，结果表明，若以幼茎、幼叶为材料，其诱导频率一般都比较高，分别为57.97﹪、83.14﹪；以块（根）茎为材料则诱导频率较低，只有1.78﹪。徐向丽对薯蓣属植物组织培养研究进行总结认为，能否诱导出愈伤组织与培养基的选择和激素配比密切相关，常用的培养基是MS或改良MS、Nitsch、B、White等培养基；另外，pH值、温度、光照等因素也影响愈伤组织的形成。

3.近年来，在利用细胞培养技术生产天然产物领域的研究十分活跃，并越来越受到人们关注。通过改变培养基和培养条件，选择高产细胞株，添加前体以及调节合成途径等方法，极大地提高了植物细胞培养中次生代谢物的含量。中国已开展了选用盾叶薯蓣高皂素含量植株，进行细胞连续培养方面的研究。任建伟等采用盾叶薯蓣脱分化愈伤组织进行固体培养和细胞悬浮培养研究，发现细胞培养在 7～21d 之间细胞的生物量增长最快，培养物中物质累积也最快，其皂素含量随细胞的增长而增高，但达峰时间迟于细胞生长达峰时间，在30～35d 细胞皂素含量及每升培养基可得皂素含量均较高，即有用物产量与细胞生长的关系属延迟型；并选择出了适宜的愈伤组织生长和皂素生产培养基。另外他们还进行了细胞固定化培养研究，结果表明，游离的盾叶薯蓣细胞不分泌皂素到培养液中；而经固定化培养较长时间后，有分泌但不能持续。用海藻酸钠固定盾叶薯蓣细胞，方法简便，形成的胶珠均匀，稳定时间长，也可多次重复使用。
 

第四节 黄姜的现状

其块茎有较高的药用和化工价值，经过加工可提炼皂素、双稀等医药、化工用品，是激素类药物必不可少的成份，被喻为“激素之母”，并广泛应用于化妆、保健、避孕镇痛、麻醉等类药物，是一种市场需求较为稳定的药材。而中国生产的皂素又占全世界的50%。近二十年来，随着人口计划生育政策的推广和激素类药物的广泛使用，国际、国内市场对黄姜素（皂素）需求与日俱增，黄姜收购价格一路攀升，皂素价格也一涨再涨。而且皂素生产企业大多因原材料匮乏而开工不足。

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