胡 可，田美華，唐安軍

（重慶師范大學 生命科學學院/植物環(huán)境適應分子生物學重慶市重點實驗室，重慶 401331）

華重樓[Parispolyphyllavar.chinensis（Fr.）Hara]是延齡草科（Trilliaceae）重樓屬（ParisLinn.）中的一種多年生草本植物，俗稱七葉一枝花[1]，在我國主要分布于四川、重慶、貴州、湖南、湖北、福建、江蘇、陜西、云南等地，是我國重要的傳統(tǒng)中藥材，其主要入藥部位為根狀莖（以下簡稱“根莖”）?！吨腥A人民共和國藥典》2015年版一部僅收錄了云南重樓[滇重樓,P.polyphyllavar.yunanensis（Franch.）Hand.-Mazz.]和華重樓（P.polyphyllavar.chinensis）[2]。因此，迄今，滇重樓和華重樓才是重樓正品，而其他多種重樓都是非藥典藥材，在藥材市場上備受歧視。

中藥重樓具有清熱解毒、消腫止痛、抗腫瘤和免疫調節(jié)等作用，是因為其根莖含有多種化學（活性）成分[3]。據(jù)報道，國內外學者已從重樓屬植物中分離鑒定了211種化學成分，其中從滇重樓和華重樓分離獲得的化合物有162種[4]。甾體皂苷是重樓的主要藥用成分。根據(jù)苷元成分，甾體皂苷主要分為薯蕷皂苷元和偏諾皂苷元。滇重樓以薯蕷皂苷元為主，而華重樓則以偏諾皂苷元為主[1]?！吨腥A人民共和國藥典》2015年版一部規(guī)定，重樓以根莖入藥，其干燥品以薯蕷皂苷（Ⅰ、Ⅱ）和偏諾皂苷（Ⅵ、Ⅶ）含量之和不小于0.6%為質量控制標準[2]。

目前，我國重樓資源匱乏，尤其是藥典藥材滇重樓和華重樓的野生資源量日趨減少，一些山區(qū)由于過度采挖而瀕臨滅絕。華重樓生長緩慢，自種子萌發(fā)到藥用需要7 a以上時間[5]。華重樓資源的長周期性嚴重制約了華重樓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，人工種植華重樓（和滇重樓）是緩解重樓資源供需矛盾的有效途徑。實踐表明，人工種植華重樓是許多山區(qū)農業(yè)種植結構調整的重要途徑，也是這些山區(qū)農民脫貧致富的有效手段[6]。經(jīng)調查發(fā)現(xiàn)，在湖南、湖北、四川、重慶和貴州等?。ㄊ校┑囊恍┥絽^(qū)已開展了華重樓的引種、馴化栽培工作。但是，各地所引種的華重樓種源多樣，優(yōu)良品種缺乏，栽培措施亦迥異，因此產(chǎn)生了諸多負面問題，其中之一就是一些地方所栽培的華重樓根莖皂苷含量不達標。

目前，盡管有關華重樓活性成分和栽培技術措施等方面的研究報道較多，但這些報道的研究結果不盡一致，甚至相互矛盾[7]。這些差異及矛盾對華重樓種植者及研究人員已造成了較大的困惑。鑒于此，基于華重樓根莖皂苷含量的藥典標準，從華重樓不同部位的皂苷含量差異、根莖皂苷含量的地域差異、生態(tài)因子對華重樓皂苷含量的影響以及撫育模式對華重樓植株生長的影響等方面進行梳理和總結，同時也對研究中存在的主要問題進行評述，旨在為華重樓種植者及研究人員提供參考，助力華重樓產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 華重樓植株不同部位的皂苷含量比較

長期以來，人們只重視重樓根莖的藥用價值而忽視了地上部分的藥用價值。近年來，以重樓為原料的新藥品增多和野生重樓資源緊缺導致市場上重樓價格飆升，一定程度上推動了重樓不同部位活性成分的深入研究[8]。2015年，劉佳[9]以產(chǎn)自湖北恩施土家族苗族自治州巴東七葉芬芳中藥材科技開發(fā)有限公司基地的華重樓為材料，檢測了根莖、莖、葉、果皮、外種皮等不同部位的皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ的含量，結果表明，種子、莖、葉、果皮、外種皮、根莖的皂苷含量分別為1.19、1.53、1.69、6.44、7.76、9.78 mg/g。楊亞利等[10]也發(fā)現(xiàn)，華重樓植株不同部位具有含量不等的活性成分，在種子和地上莖中均未檢測到薯蕷皂苷和薯蕷皂苷元，而葉片中薯蕷皂苷、薯蕷皂苷元含量分別為7.02、9.64 mg/g，果皮中薯蕷皂苷、薯蕷皂苷元的含量分別為0、0.66 mg/g，外種皮中薯蕷皂苷、薯蕷皂苷元的含量分別為0、0.52 mg/g，根莖內薯蕷皂苷、薯蕷皂苷元的含量分別為1.62、8.20 mg/g。由上可知，華重樓不同部位中，以根莖皂苷含量最高。為了驗證華重樓根莖中皂苷與地上部分皂苷是否具有相同的藥理作用，丁立帥等[11]以小鼠為試驗對象，對華重樓不同部位活性物質的抗炎作用進行了比較，結果表明，華重樓地上部分的皂苷成分具有鎮(zhèn)痛抗炎的作用，且與根莖中皂苷成分的作用相似。由此可知，華重樓地上部分同樣具有巨大的應用前景。

關于華重樓根莖及須根的活性成分含量也有一些研究，但結果并不一致，甚至存在較大的矛盾。譬如，葉方等[12]以湖北省十堰市茅箭區(qū)茅塔鄉(xiāng)坪子村和竹溪縣天保鄉(xiāng)蒿壩村的2株華重樓為材料，分析了根莖及其須根的皂苷含量，結果分別為1.525 8%～2.027 3%和0.946 0%～1.071 5%。據(jù)此可知，所檢測的華重樓根莖的皂苷含量顯著高于須根的皂苷含量。類似地，吳建平等[13]以十堰市茅箭區(qū)馬家河龍王寨3株7～8年生的華重樓為樣株，測得其根莖和須根中的皂苷含量分別為0.714 8%～1.551 4%和0.512 0%～0.954 8%。這也說明所測樣株的根莖皂苷含量明顯高于須根的皂苷含量。此外，葉霄等[14]分別以四川省綿陽市安縣高川鄉(xiāng)天池村、貴州省安順市西秀區(qū)頭鋪鎮(zhèn)、四川省雅安市石棉縣豐樂鄉(xiāng)的華重樓為試驗材料，測得其根莖的皂苷總含量分別為0.135%、1.054%、0.768%，而對應的須根皂苷總含量分別為0.635%、0.880%、0.515%。相比而言，產(chǎn)自四川省綿陽市安縣高川鄉(xiāng)天池村的華重樓須根的皂苷含量顯著高于根莖，是根莖皂苷含量的4.7倍。該研究呈現(xiàn)了一種值得關注與探究的現(xiàn)象，即須根的皂苷含量顯著高于主根的皂苷含量。但是，關于此現(xiàn)象的研究報道甚少，需進一步系統(tǒng)研究。

2 不同地理種群華重樓皂苷含量的差異性

2.1 不同省區(qū)華重樓種群的根莖皂苷含量

分析檢測華重樓的根莖及其地上部器官的皂苷含量，對華重樓的種源選擇具有重要意義。研究表明，我國不同省區(qū)華重樓種群根莖的皂苷總量存在較大的差異。譬如，葉菲菲等[15]發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)自湖北省恩施市的華重樓根莖總皂苷含量為0.496%；產(chǎn)自江西省上饒市弋陽縣、上饒市橫峰縣、撫州市樂安縣的華重樓根莖總皂苷含量分別為0.426%、0.462%、0.512%；產(chǎn)自四川平昌縣的華重樓根莖總皂苷含量為0.679%；產(chǎn)自湖南省永州市新田縣和湘西土家族苗族自治州永順縣的華重樓根莖總皂苷含量分別為0.532%和0.826%；產(chǎn)自云南省曲靖市羅平縣、文山市和昆明市尋甸縣的華重樓根莖皂苷含量分別為0.635%、0.703%和0.718%；產(chǎn)自廣西壯族自治區(qū)河池市宜州縣和賀州市鐘山縣的華重樓根莖總皂苷含量分別為0.712%和0.972%；產(chǎn)自浙江省仙居縣、景寧縣、泰順縣、磐安縣、慶元縣和臨安區(qū)的華重樓的根莖總皂苷含量分別為0.513%、0.617%、0.684%、0.735%、0.899%、1.159%。比較而言，當以根莖皂苷含量為評價標準時，產(chǎn)自湖北恩施市、江西弋陽縣、江西橫峰縣、江西樂安縣、浙江仙居縣和湖南新田縣的華重樓品質較差，其皂苷含量均未達到《中華人民共和國藥典》2015年版一部的規(guī)定值（0.60%）[2]；在上述的7個省（區(qū)）中，尤以浙江臨安和廣西鐘山的華重樓根莖皂苷含量較高，品質甚好。

2.2 同一省區(qū)華重樓種群根莖皂苷含量的達標率

生態(tài)環(huán)境對藥用植物的影響是客觀存在的，其表現(xiàn)之一是其活性成分含量的差異。就華重樓而言，即使在同一省區(qū)內，其根莖的皂苷含量也可能相差較大。如劉小芬等[16]比較分析了福建省三明市寧化縣（4個不同產(chǎn)地的樣品）、三明市尤溪縣（1個樣品）及福州市（2個不同產(chǎn)地的樣品）的野生華重樓根莖皂苷總含量，其中寧化縣華重樓根莖皂苷總含量為1.99%～3.02%，尤溪縣華重樓根莖皂苷總含量為2.23%，福州市華重樓根莖皂苷總含量分別為2.32%～2.57%，均已達標。此外，2019年，高嘉寧等[17]檢測了四川省甘孜藏族自治州瀘定縣海螺溝國家森林公園的華重樓根莖皂苷含量，發(fā)現(xiàn)皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ的含量均值分別為0.14%、0.05%、0.14%、1.02%，總量為1.35%，符合《中華人民共和國藥典》2015年版一部規(guī)定。

除此之外，陳鐵柱等[18]對四川省14個不同地方5年生以上華重樓皂苷成分進行了檢測，結果表明，在14份樣品中，只有來自青川縣、洪雅縣和巴中縣的華重樓根莖皂苷總含量超過0.60%，達標率為21.43%。劉斌等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在湖北西北部的8個居群中，只有2個居群的華重樓皂苷含量符合藥典標準，藥材達標率為25%。梁玉勇等[20]檢測了貴州省8個縣市（六盤水市、銅仁市、獨山縣、凱里市、松桃縣、安順市、江口縣、遵義市）的華重樓4種皂苷含量（皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ），其皂苷總量為0.60%～8.18%，達標率為100%。

3 生態(tài)因子對華重樓活性成分積累的影響

環(huán)境是多種生態(tài)因子的復合體，各個生態(tài)因子不僅獨自起作用，而且相互發(fā)生作用。根據(jù)性質，生態(tài)因子可分為氣候因子、土壤因子、地形因子、生物因子和人為因子等五大類。在不同分布（產(chǎn)）區(qū)，華重樓的生長發(fā)育受制于多種生態(tài)因子的協(xié)同作用。中藥材有效成分的次生代謝產(chǎn)物是由遺傳、環(huán)境等因素共同決定的。因此，生態(tài)因子的協(xié)同作用極可能導致華重樓在次生代謝產(chǎn)物方面表現(xiàn)出不同的特性或規(guī)律。如陳鐵柱等[21]以采自21個地區(qū)的野生馴化華重樓為材料（栽培地海拔高度為413～2 081 m），然后采用回歸分析法分析了多個生態(tài)因子與華重樓皂苷類化學成分含量之間的相關性，結果表明，相對濕度和年降雨量對重樓皂苷Ⅶ含量影響較大；年日照時數(shù)、7月最高溫度和1月均溫對纖細薯蕷皂苷（PGGR）的積累有較大影響；相對濕度和1月均溫對重樓皂苷H積累影響較大；年日照時數(shù)、年均降水量和7月最高氣溫對重樓皂苷Ⅰ和Ⅴ的積累影響較大；其中，海拔高度（413～2 081 m）、相對濕度、年均降水量和1月均溫與重樓皂苷H、Ⅰ、Ⅴ含量呈負相關關系，1月最低氣溫和1月平均氣溫與重樓皂苷Ⅶ、PGGR含量呈正相關關系。除此之外，尚未查閱到其他有關華重樓化學（活性）成分與生態(tài)因子的關聯(lián)性研究報道。而關于滇重樓活性成分與生態(tài)因子的相關性研究較多[22-25]。如2016年，何忠俊等[25]報道了地理氣候因子、土壤理化性質和肥力等33個生態(tài)因子與32個滇重樓樣品根莖皂苷含量的數(shù)量關系，其中經(jīng)度、緯度和土壤陽離子交換量是影響滇重樓根莖總皂苷含量的主導生態(tài)因子，但三者只能決定總皂苷含量43.27%的變異；總皂苷含量與經(jīng)緯度呈顯著負相關，與土壤陽離子交換量呈顯著正相關，說明滇重樓根莖總皂苷含量具有一定的地域特征，適宜種植于有機質和黏粒含量高、pH值在中性范圍的土壤上。鑒于華重樓與滇重樓的近緣關系，推測華重樓皂苷的積累可能與滇重樓具有相似的規(guī)律。

實際上，土壤肥力是重要的生態(tài)因子，適當施用礦質元素肥料，不僅可以提高藥用植物的產(chǎn)量，還可能提高其有效成分的含量[23,25-29]。因此，在藥用植物栽培過程中，人為施肥是一種常見的積極干預方式，即通過追施肥料而改變土壤肥力，進而影響藥用植物的經(jīng)濟性狀[30]。牟楊[31]在試驗溫棚中研究了氮、磷、鉀3種元素對華重樓生長和皂苷含量的影響，結果表明，氮、磷、鉀合理配施均能促進華重樓的生長發(fā)育，其中施用氮元素對于增加華重樓株高以及根莖皂苷積累量的作用最大，磷水平升高有利于提高華重樓比葉面積，促進根莖皂苷含量的積累；最適合華重樓生長和根莖皂苷積累的配施方案為N（由NH4NO3提供）300 mg/L、P（由NaH2PO4提供）15 mg/L、K（由K2SO4提供）160 mg/L。類似地，劉哲等[32]在大田試驗中研究了不同配比氮、磷、鉀對華重樓根莖增長量的作用效應，結果表明，華重樓的最佳施肥量為氮肥（尿素，總N≥46.4%）37.79～45.48 kg/hm2，磷 肥（過 磷 酸 鈣，P2O5≥12%）181.38～209.18 kg/hm2、鉀肥（硫酸鉀，K2O≥60%）29.80～34.09 kg/hm2。在實踐中，需根據(jù)具體的栽培環(huán)境，優(yōu)化施肥方案，甚至可以測土配方施肥，以獲得節(jié)肥增產(chǎn)的效果。

華重樓在我國西南、華中、華南均有分布，其生態(tài)幅度較廣，多生長于海拔1 100～2 800 m的山谷常綠闊葉林、竹林、雜木林、箭竹灌叢中[1]。因此，引種栽培華重樓及評價其根莖皂苷含量時，研究者須考慮生態(tài)因子的影響。

4 撫育模式對華重樓生長及產(chǎn)量的影響

重樓的撫育模式比較多樣，華重樓的撫育模式主要有搭建蔭棚人工種植（即大棚種植）、林下?lián)嵊?、林下套種等類型[4,33]?？傮w而言，華重樓栽培以野生馴化種植為主，此種模式亦稱仿生種植，即模擬華重樓的自然生態(tài)條件進行人工栽培。林下套種和林下?lián)嵊哪Ｊ皆谏絽^(qū)比較盛行。在我國廣大山區(qū)林區(qū)，山多地少，林地面積大，一般森林比較茂密，農民可在自留山或集體林地人工撫育華重樓。相比大棚種植，林下?lián)嵊戳炙幠Ｊ剑┛煞Q之為“半野生栽培”。

華重樓是典型的陰生植物，其利用弱光的能力較強，為典型的C3植物[34]。王鵬程等[35]觀察發(fā)現(xiàn)，在野生華重樓馴化栽培過程中，林下華重樓長勢最好，蔭棚下次之，全光照下最差；陽光直射會造成華重樓葉面產(chǎn)生白斑，生長不良，甚至死亡。此外，羅志梁[36]發(fā)現(xiàn)，林地郁閉度介于0.3～0.7時，更有利于華重樓塊莖的成活和生長。

與林地種植類似，大棚種植華重樓也必須提供合理的光照條件。袁小坦[37]在福建省柘榮縣城郊鄉(xiāng)赤嶺村，以5年生以上的華重樓為試驗材料進行引種馴化栽培，連續(xù)3 a比較分析了林蔭地種植（透光率25%）、拱棚遮陽網(wǎng)下種植（透光率30%）以及背陰地種植3種處理對華重樓根莖增長量的影響，結果發(fā)現(xiàn)，第3年遮陽網(wǎng)下種植的華重樓根莖質量較原質量增幅（90.6%）與林蔭地種植的華重樓根莖質量增幅（90.5%）無明顯差異，但顯著高于背陰地的華重樓根莖質量增幅（41.6%）。類似地，王鵬程等[35]發(fā)現(xiàn)，遮陰條件下，移栽的華重樓均能正常生長發(fā)育，以40%透光率處理效果最好，60%透光率處理次之；在透光率為40%的蔭棚下，栽植于鄂西南五峰縣樂平鎮(zhèn)橋坪村的華重樓2014—2016年根莖增長量為3.19 cm，根莖質量增幅為552.05%。比較而言，透光率為40%的蔭棚環(huán)境更能促進華重樓生長與根莖產(chǎn)量提高。

撫育模式是從宏觀上基于華重樓所處生態(tài)環(huán)境而劃分的，今后尚需詳細地研究具體撫育模式下的種植方式（如平作與壟作）、定植密度、采收期等因素對華重樓產(chǎn)量及質量的影響。

5 存在的問題與展望

當下，野生華重樓資源因過度采挖而面臨枯竭，人工引種馴化和栽培華重樓已在多個省區(qū)（尤其是山區(qū)林區(qū)）興起。事實上，華重樓皂苷含量不僅因地而異，也因時而異[38]。因此，在實踐中，研究和種植華重樓必須綜合考慮，并對多個方面進行合理比較?？傮w而言，華重樓種植業(yè)方面取得了長足的進展，但是尚存在諸多亟待解決的問題，甚至還有很多值得未來大力探索的空白區(qū)域。因此，在今后的研究中，可聚焦以下5個方面。

（1）在皂苷含量的研究中，須規(guī)范化地客觀描述華重樓的種源特性、樣品采集（收）時間、試驗條件和技術方法等，提供準確的基礎信息。一些研究沒有規(guī)范準確地介紹采種地、采樣時間和生長年限，也沒有充分說明試驗條件和試驗方法，導致無法準確判斷一些研究結果互相矛盾或不一致的原因。

（2）研究華重樓的進化機制和生態(tài)適應性，保護野生華重樓資源。對華重樓進化機制及生態(tài)適應性的研究是有效保護野生華重樓的重要基礎。發(fā)展華重樓種植業(yè)，保護其野生資源，已是當務之急。

（3）深入研究不同地理區(qū)域華重樓根莖皂苷含量，并闡明生態(tài)因子與植株皂苷含量累積的相關性或因果關系，為華重樓優(yōu)良種質的選育提供基礎信息。在我國，華重樓的自然分布范圍較廣，不同地理區(qū)域的華重樓根莖和地上部分皂苷含量差異較大，甚至一些產(chǎn)區(qū)的華重樓皂苷含量不達標。即使在同一區(qū)域，種植地微環(huán)境的異質性也會導致華重樓根莖的皂苷含量差異較大。因此，亟需規(guī)范性地深入分析華重樓不同地理種源皂苷含量的差異程度，并著力闡明重要生態(tài)因子對華重樓皂苷含量積累的作用效應，為選育優(yōu)質華重樓品種奠定基礎。

（4）集成栽培良法。種植方式與栽培技術對華重樓的生長量及品質有著重要影響。在種植實踐中，亟需比較分析不同種植方式與栽培技術體系（如種植密度、施肥方案、病蟲害防治技術等）對華重樓生長發(fā)育及皂苷含量的影響，集成栽培良法，以便借鑒與應用。

（5）研究華重樓生長發(fā)育的生理基礎和活性成分的代謝機制，發(fā)掘與皂苷代謝有關的功能基因。提高根莖活性成分（包括皂苷）的含量一直是重樓產(chǎn)業(yè)研究的熱點與重點，但與重樓皂苷代謝相關的基因研究目前仍是空白。因此，研究者可以利用組學技術和基因編輯技術（如CRISPR-Cas9）從分子水平研究華重樓活性成分尤其是皂苷的形成機制，為培育優(yōu)良的華重樓品種奠定理論基礎。