一、我國白及種質資源
蘭科(Orchidaceae)白及屬(BletillaReichb.f.)約有6種,分布於東亞,我國有其中的4個種,即白及[Bletillastriata(Thund.)Reichb.F]、小白及([Bletilla formosana(Hayata)Schltr.)]、黃花及(Bletillaochracea Schltr.)和華白及[Bletillasinensis(Rolf)Schltr.]。在中國,主要分布於北起江蘇、河南,南至台灣,東起浙江,西至西藏東南部的地區。朝鮮、韓國和日本也有分布。生於高山和丘陵地區的山坡草叢、疏林及山穀陰濕處或溝穀岩石縫中,喜溫暖、陰涼濕潤的環境。
白及屬為多年生地生草本植物,莖基部具膨大的假鱗莖,假鱗莖均供藥用,有止血補肺、生肌止痛的功效;假鱗莖的側邊常具2枚突起,假鱗莖具荸薺似的環帶,肉質,富粘性,生數條細長根;葉數枚,具折扇狀脈,葉柄互相卷抱成莖狀;花數朵,排成頂生的總狀花序,常較豔麗;唇瓣3裂,上麵有褶片,側裂片多少圍抱蕊柱;蕊柱細長,無蕊柱足;花粉塊8,成2群,粒粉質,有不明顯的花粉塊柄,無粘盤。蒴果長圓狀紡錘形,直立(《中國植物誌》,1999)。
白及主要分布於我國的浙江、安徽、江蘇、江西、福建、廣東、廣西、湖南、湖北、陝西、甘肅、四川,朝鮮、日本等國家或地區也有分布。生長於海拔100~3200m的常綠闊葉林下、櫟樹林或針葉林下、路邊草叢、岩石或或石縫中。以塊莖(假鱗莖)入藥,有止血補肺、生肌止痛、潤筋行氣的功效。在我國民間作為藥用已有上千年的曆史,臨床上用於治療外傷出血、咳血、吐血、瘡瘍腫毒及潰瘍出血等病症。黃花白及分布於甘肅、陝西、四川、湖南、湖北、雲南、貴州、廣西,生長於海拔300~2600m的山坡草叢中或溝穀邊石上。它與白及植株形態相似,區別是花黃色;藥用的幹燥塊莖和用途與白及相同。在民間或地方,黃花白及常充當白及的替代品,其藥物功效幾乎與白及等同,分布範圍也很廣。
小白及分布於陝西、四川、雲南、貴州、廣西、台灣。小白及與白及的原植物近似但較為粗狀,幹燥後塊莖則較為瘦小且短,外有明顯的縱皺,黃色或棕黃色。白及性苦、寒,其作用不如白及。
華白及產於雲南,生長於山坡林下。
由於對藥材白及的需求不斷增加,價格逐年攀升,幹品由每千克幾元漲到目前的400餘元,從而造成人們對白及的過渡亂采濫挖,白及資源破壞嚴重,再加上白及原有生態環境的改變,導致白及資源減少,分布區逐漸縮小,野生資源瀕危。因此,如何加強對野生白及資源的保護,采取積極有效保護政策與措施,是下一步中藥材白及研究工作麵臨的嚴峻挑戰。
二、野生白及繁育中傳粉授精研究概況
蘭科植物在野生狀態下多是靠昆蟲傳粉。蘭科植物因其花大、美麗、有香氣等獨特的性狀,能引誘昆蟲為其傳粉。其蜜腺位於唇瓣基部的距內或合蕊柱的基部,當昆蟲落在唇瓣上采蜜時,頭部恰好觸到合蕊柱上花粉塊基部的粘盤上,昆蟲離去時,就帶走了花粉塊,至另一朵花采蜜時,花粉塊恰好又觸到有黏液的柱頭上,完成授粉作用。
要弄清白及在自然環境下瀕危的原因,對有性生殖的傳粉過程了解至關重要。目前,國內對白及傳粉的研究還處於空白階段,大多數研究人員專注於對其藥理性能的研究。但是,白及傳粉生物這個研究領域卻引起了日本、朝鮮、韓國等的科學家的興趣。韓國國立大學的鍾士元在韓國南部海南郡全羅南道研究了3個內陸種群與3個海濱種群白及的結實率與繁育係統。內陸種群的結實率比海濱種群的結實率高,原因是內陸種群有傳粉昆蟲意大利蜜蜂,而海濱種群沒有傳粉昆蟲。他還通過人工授粉試驗說明,白及是自交親和性植物而沒有不完全無配生殖和自發性自交。說明了昆蟲傳粉對白及結實的重要性。雖然白及的花並不能給昆蟲提供任何花蜜的“報酬”,但由於白及花結構的欺騙性,它能引誘許多種昆蟲到訪。日本神戶大學NaotoSugiura在日本神戶研究了白及的傳粉生物,給白及傳粉的有屬於膜翅目、雙翅目和鱗翅目的26種昆蟲,這些昆蟲身體的尺寸適合在唇瓣之間活動。長角蜂的傳粉效率最高,雄的日本海兔螺訪花行為的不合理性導致它們的傳粉效率很低。
黃春球等(2011)研究結果表明,0.5%TTC染色法檢測自及花粉活力效果最佳;
l0%蔗糖+0.01%的硼酸組成的液體培養基上培養得到的白及花粉的萌發率最高;溫度為-20℃,濕度為60%~70%的貯藏條件下的自及花粉的萌發率最高。白及在傳粉授精過程中,很多植株開花不同期及花粉萌發率差導致結實率低下,所以在栽培的過程中要對花粉進行保存,以解決父、母本花期不遇的問題。選擇一個合理有效的保存方法可以有效提高白及的開花結實率,並得到大量萌發率較高的種子。該研究通過對白及花粉活力測定方法進行篩選研究不同溫度和濕度條件下自及花粉活力的變化,為找出適宜的測定方法和保存條件做了有益的探索。1%I2-KI染色法測得的白及花粉的成活率最高,但同時也測出CK(經處理後無生活率的花粉)有一定的萌發率,此與實際情況有差異;但用0.5%TIC染色法檢測出的白及花粉活力雖然不是最高,但測出CK的花粉生活率為0,從而能將待測的花粉與CK很好分開,以減小誤差。所以,0.5%TTC染色法處理應是最合理的自及花粉活力的測定方法。貯藏溫度和濕度對植物花粉的萌發率有較大的影響。在37~38℃的高溫條件下,花粉離開花藥後,大約20min就喪失了生活力,但在28~31℃時,各供試品種的花粉壽命都能延長,1h後還有10%左右的萌發率,這一結果表明,溫度與花粉貯藏壽命呈負相關,在一定範圍內,溫度越低,花粉貯藏壽命越長,溫度高增強了花粉呼吸強度,易導致花粉營養枯竭。此外,在一定範圍內,相對濕度與花粉貯藏壽命呈負相關性,其原因可能是相對濕度低使花粉代謝受到抑製,使酶活性減弱,降低呼吸作用,從而使花粉貯藏壽命延長,但極幹燥的條件也不利於花粉保存,大多數植物的花粉最適貯藏濕度都在60%以下。