徐偉韋，李小白，梅淑芳，吳殿星（.慈溪市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江慈溪 500；.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，浙江杭州 00；.金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江金華 07；.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江杭州 009）

馬棘多重應(yīng)用與誘變育種探索

徐偉韋1，李小白2，梅淑芳3，吳殿星4
（1.慈溪市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江慈溪 315300；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，浙江杭州 310021；3.金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江金華 321017；4.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江杭州 310029）

介紹馬棘的基本生物學(xué)特性及其在藥用、飼用和園藝觀賞等方面的應(yīng)用。綜述本團(tuán)隊(duì)通過(guò)誘變育種創(chuàng)造新的馬棘種質(zhì)資源，及其在藥用、飼用和園藝觀賞性上的應(yīng)用。

馬棘；藥用；飼料；觀賞

文獻(xiàn)著錄格式：徐偉韋，李小白，梅淑芳，等.馬棘多重應(yīng)用與誘變育種探索［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（7）：1072-1074.

馬棘（Indigofera pseudotinctoria Mats）系豆科木藍(lán)屬植物，別名一味藥、野綠豆、馬料梢、山皂角和野籃枝子等。其核型為2n=16=14m+2Sm，即為具有16條染色體的二倍體植物，其中2條為性染色體［1］，但有嚴(yán)重的自交不親和性。馬棘適應(yīng)性比較強(qiáng)，地理分布比較廣，從山地到平原，從亞熱帶、溫帶到冷溫帶均有分布。野外常見(jiàn)于山麓道旁、溪間灌叢或林緣石隙中，在我國(guó)南方和北方都有發(fā)現(xiàn)。

1　馬棘的多重應(yīng)用

1.1藥用

馬棘因其藥用價(jià)值而為人們所熟知，在中醫(yī)中有著悠久的藥用歷史。馬棘全株皆可入藥，民間常用于治療瘰疬、痔瘡、食積、感寒咳嗽。其根部入藥謂“一味藥根”，具有活血化瘀、解毒之功效，可用于治療肝病，如對(duì)慢性肝纖維化有一定療效的復(fù)方馬棘藥已被授予專利［2］。目前，許多研究者提取了馬棘的不同組織器官中的成分并進(jìn)行了分析。例如在馬棘根部的乙醇提取物中分離發(fā)現(xiàn)了14個(gè)化合物［3］，對(duì)馬棘枝葉石油醚提取物成分研究中鑒定了6個(gè)化合物［4］。

周靜［5］從馬棘的莖葉乙醇提取物中得到了18個(gè)化合物，并發(fā)現(xiàn)3個(gè)活性單體3β-Acetoxy-12-oleanen-11-one、3β-羥基-5-烯-歐洲榿木烷醇和Lup-20（29）-en-3-one具有一定的抗炎作用。在傳統(tǒng)中醫(yī)中，馬棘常用于治療跌打損傷和風(fēng)濕痹痛等癥狀，這說(shuō)明馬棘提取成分可能具有鎮(zhèn)痛之功效。胡澤華等［4］在馬棘的不同提取成分對(duì)小鼠鎮(zhèn)痛作用的研究中，發(fā)現(xiàn)不同提取成分對(duì)鎮(zhèn)痛有不同的效果。例如萃取法提取的有效鎮(zhèn)痛物質(zhì)大部分存在于正丁醇、石油醚以及水提取物中，大孔吸附樹脂分離的乙醇（300和900 m L·L-1）洗脫提取的有效鎮(zhèn)痛物質(zhì)最為豐富，另外沉淀物中也含有豐富的有效鎮(zhèn)痛成分［4］。馬棘葉片內(nèi)含有天然黃酮類物質(zhì)，這些黃酮分子量相對(duì)較小，容易為人體吸收，滲入脂肪組織，能防止動(dòng)脈硬化、擴(kuò)張毛細(xì)血管、疏通微循環(huán)，起到保護(hù)血管的作用；而且通過(guò)血腦屏障活化大腦，對(duì)其他臟器細(xì)胞具有消除疲勞作用；另具有抑制脂肪氧化、抗衰老的功效［6］。

1.2飼用

馬棘種子富含淀粉，可作為食用淀粉和工業(yè)淀粉的原料，亦可作為釀酒的原料。馬棘冬季收獲后，以休眠狀態(tài)越冬，早春萌發(fā)許多嫩葉嫩枝，生長(zhǎng)到一定階段的這些枝葉和果實(shí)均可作為牛、羊等牲畜的優(yōu)質(zhì)青飼料。何蓉等［7］對(duì)馬棘葉片的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)干物質(zhì)中不但含有豐富的粗蛋白、粗脂肪、粗纖維，還具有豐富的鐵、銅、錳和鋅等元素和微量元素以及谷氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、賴氨酸、精氨酸等氨基酸。馬棘含有的粗蛋白比粗纖維多，這說(shuō)明其飼用的適口性好。飼用性的2項(xiàng)指標(biāo)（蛋白質(zhì)和粗纖維）均達(dá)到典型蛋白質(zhì)飼料的要求（典型蛋白質(zhì)飼料要求蛋白質(zhì)含量高于20%，粗纖維含量低于18%），營(yíng)養(yǎng)價(jià)值甚至高于禾本科牧草［8-11］。因此，馬棘是牛、羊等牲畜的優(yōu)質(zhì)青飼料，亦可用于雞的日糧中。動(dòng)物飼喂試驗(yàn)表明，直接飼喂無(wú)毒性，且蛋白質(zhì)利用率較高，作為飼料安全性是沒(méi)有問(wèn)題的［7］。

1.3園藝觀賞

成片生長(zhǎng)的馬棘具有較高的觀賞性，其整體為小灌木或半灌木，高60～90 cm。主干挺直，枝條分層較多。葉形較小巧，為橢圓形或倒卵形，單數(shù)羽狀復(fù)葉且為對(duì)生。夏季開花時(shí)節(jié)，從葉腋抽出總狀花序，蝶形花冠紅紫色。莢果形似圓柱，幼時(shí)密生丁字毛，成熟后暗紫色。即使落葉后的成片馬棘也具有一定的觀賞效果，落葉不易隨風(fēng)到處散落，可減輕大量的清掃工作，因此在城市作為觀賞綠化植物具有很好的應(yīng)用前景。馬棘對(duì)地理環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)，從山地到平原，從亞熱帶、溫帶到冷溫帶都有分布，而且具有較強(qiáng)的抗旱能力。另外，馬棘在水土保持方面也有很大的作用，非常適用于巖石邊坡綠化［8-9］。對(duì)馬棘等植物的根系形態(tài)和抗拉伸和剪切力比較研究發(fā)現(xiàn)，其根系構(gòu)型特點(diǎn)是主根系縱向生長(zhǎng)較淺，對(duì)泥土的深層錨固能力不強(qiáng)，所以馬棘適合用于緩坡但水土流失較為嚴(yán)重的邊坡上種植［10］。馬棘非常耐瘠薄，是自然環(huán)境修復(fù)的先鋒植物之一［11］。

2　誘變育種研究進(jìn)展

鑒于馬棘在藥用、飼用以及園藝觀賞上具有較高的價(jià)值，有必要加強(qiáng)對(duì)馬棘的育種研究。目前，誘變技術(shù)在許多農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)育種方面積累了大量成功經(jīng)驗(yàn)［12-15］。本團(tuán)隊(duì)采用常用物理誘變方法，用γ射線對(duì)收集的國(guó)內(nèi)外馬棘種質(zhì)資源，尤其是我國(guó)的野生馬棘種子進(jìn)行誘變輻照，產(chǎn)生了一系列變異株系。開展了以觀賞、藥用和飼用等為目的的種質(zhì)創(chuàng)新工作。

經(jīng)過(guò)誘變處理后，共選育出了黃色、白色、虎斑和紫色等4大類型的10種葉色變異，尤以黃色突變譜最豐富。對(duì)比分析了黃色、紫色和銀白3種葉色突變體材料的物候期、成枝量、分枝長(zhǎng)度、主干花序數(shù)、莢果數(shù)、成熟種子數(shù)、耐逆性與適應(yīng)性等特征特性［16］。另外，選取大量突變株系各個(gè)組織中黃酮進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其中1個(gè)突變體的種子和葉片中的黃酮含量較高，分別為野生型的5.89倍和1.46倍。在抗氧化試驗(yàn)中，來(lái)源于馬棘突變系的黃酮提取物能降低高齡小鼠脂質(zhì)過(guò)氧化物代謝物丙二醛含量，同時(shí)提高了高齡小鼠超氧化物歧化酶的活力［6］。

本團(tuán)隊(duì)以選育高產(chǎn)、高蛋白質(zhì)、低纖維含量的馬棘突變體為目標(biāo)，進(jìn)行大規(guī)模篩選，成功獲得了產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)與可食性有效兼顧、低纖維含量的突變體［17］。這些突變體的栽培性顯著改善，鮮草和干草產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量有顯著提升且粗纖維量有明顯下降。選育的馬棘中1個(gè)突變體的葉片粗蛋白含量平均為27.78%，比野生型平均高30%以上，甚至高于主要飼草苜蓿草粉（19.10%）和玉米（9.40%）。由此表明馬棘的葉粉完全可替代常規(guī)的蛋白質(zhì)飼料；馬棘粗脂肪含量平均為5.40%，與野生型相當(dāng)，但顯著高于苜蓿草粉（2.30%）和玉米（3.10%）；馬棘粗纖維含量平均為8.45%，比野生型平均低20%以上，介于苜蓿草粉（22.70%）和玉米（1.20%）之間。一般粗蛋白與粗纖維比值大于1，說(shuō)明適口性較好，這些說(shuō)明馬棘適口性雖不如谷物玉米但明顯優(yōu)于苜蓿。這些高品質(zhì)的馬棘突變體表現(xiàn)出飼用營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高和適口性好的特性，是優(yōu)良的放牧兼收飼料植物，可以作為不占用良田的新型飼料作物開發(fā)利用。

3　問(wèn)題與展望

馬棘作為一種二倍體植物，在理論上，突變體通過(guò)自交或回交等傳統(tǒng)的育種方式可以得到純合品系。然而，馬棘的自交不親和阻礙了傳統(tǒng)育種途徑的應(yīng)用。幸運(yùn)的是，馬棘有很強(qiáng)的營(yíng)養(yǎng)繁殖能力，例如，其根或莖通過(guò)扦插很容易生長(zhǎng)，這就為后續(xù)突變體的保持和繁衍提供了保證。

馬棘不但可作為牛和羊等草食牲畜的優(yōu)質(zhì)青飼料，也尤其適合改善荒山綠化、護(hù)坡固坎防止水土流失的生態(tài)建設(shè)，同時(shí)也是進(jìn)行新能源（淀粉基質(zhì)）、保健食品（生物黃酮）和優(yōu)質(zhì)蛋白等綜合深加工的優(yōu)質(zhì)原料。在誘變育種技術(shù)的支持下，必將培育出更多優(yōu)良的品系，為人們產(chǎn)業(yè)化綜合利用和開發(fā)馬棘奠定基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：張才德）

S567

A

0528-9017（2016）07-1072-02

10.16178/j.issn.0528-9017.20160736

2016-05-15

慈溪市農(nóng)業(yè)局項(xiàng)目（CN201405）；慈溪市科技局項(xiàng)目（CN2014020）

徐偉韋（1983—），男，農(nóng)藝師，碩士，從事園藝作物研究推廣工作，E-mai1：xuwei1364@163.com。