獨蒜蘭屬是蘭科植物，其花形雅致，花色艷麗，是世界著名的觀賞蘭花。同時，其假鱗莖在亞洲多個國家是不可多得的傳統藥物。
記者從中國科學院昆明植物研究所獲悉，近十年來，該所長期從事蘭科植物生理生態學研究的張石寶研究團隊，持續對獨蒜蘭屬植物的應用基礎和產業化關鍵技術開展了系統研究，收集保存了全屬90%以上的物種，并培育出17個新品種。
同時，在云南省昭通市建立800畝獨蒜蘭種植基地，實現了獨蒜蘭的規模化繁殖和栽培，減少了中藥材產業對野生資源的過度依賴，促進了珍稀野生植物資源保護利用、中藥材產業發展和鄉村振興戰略的實施。
十年磨礪，關鍵技術研究有突破
在全球，獨蒜蘭屬有20余個原生種和數個天然雜交種，我國西南的橫斷山地區是獨蒜蘭屬植物的多樣化中心。
云南是獨蒜蘭屬植物分布最為集中的地區，有近20個原生種和天然雜交種。在我國，獨蒜蘭和云南獨蒜蘭被《中國藥典》收錄作為中藥“山慈姑”的基源植物，其假鱗莖習稱“冰球子”，具有清熱解毒、化痰散結等作用，其藥用價值近年來受到廣泛關注。
“獨蒜蘭屬植物具有重要的觀賞和藥用價值，但對生境的要求苛刻，人工種植技術缺乏，藥用需求長期依賴于野生資源，導致野生資源逐步枯竭，藥用假鱗莖價格逐年飆升。”昆明植物研究所研究員張石寶介紹。
目前，該屬所有野生種類都已列入瀕危野生動植物種國際貿易公約附錄II以及2021年頒布的《國家重點保護野生植物名錄》。研究團隊按照世界自然保護聯盟物種紅色名錄標準，對26種獨蒜蘭屬植物的瀕危狀況進行了綜合評估，發現所有種類都為受威脅狀態，其中白花獨蒜蘭、藏南獨蒜蘭、艷花獨蒜蘭和冠狀獨蒜蘭4種達到了“極危”水平。
因受大量人為采挖和人工種植非常困難因素影響，野生資源已逐步枯竭，冰球子供需矛盾非常突出，價格畸高。“保護和合理利用獨蒜蘭種質資源已迫在眉睫”。 張石寶說。
近十年來，張石寶團隊對獨蒜蘭屬植物的應用基礎和產業化關鍵技術開展了系統研究。“通過遠緣雜交，我們培育出17個獨蒜蘭新品種。獨蒜蘭屬植物的自然花期在春季或秋季，我們還培育出了冬季開花的品種。”昆明植物研究所張偉博士說。
2018年，張偉等人培育的“海燕”“虹”兩個獨蒜蘭新品種，在世界蘭花新品種登錄的權威機構英國皇家園藝協會成功登錄。國際著名期刊《蘭花評論》稱這是“來自獨蒜蘭故鄉的第一份新品種登錄”。
摸透“脾氣”，實現獨蒜蘭規模化示范推廣
獨蒜蘭屬植物具有冬季休眠落葉習性。春天，成年植株從假鱗莖基部抽生花芽并開花，未成年的小假鱗莖只長葉不開花，每個假鱗莖上長1 - 2片葉。
“在生長季節，老假鱗莖側面的芽逐漸膨大形成新假鱗莖，而老假鱗莖逐漸干癟萎縮。到生長季結束，老假鱗莖完全枯萎，形成一個新的假鱗莖休眠過冬，因此獨蒜蘭主要是通過逃避策略來適應干旱脅迫。”張偉說。
研究團隊認識了獨蒜蘭對光照的需求和假鱗莖生物量隨生育期的變化規律，它可將根部吸收的氮儲存于假鱗莖內，供新生器官的形成和生長使用。通過同位素標記實驗證實，新生葉片是假鱗莖儲存氮和外源施加氮的最大氮庫，而果實發育所需氮元素主要依賴于假鱗莖儲存氮而不是外源施加的氮。獨蒜蘭屬植物的菌根真菌主要為雞油菌目和蠟殼菌目，其中有的還可促進獨蒜蘭種子萌發并成功分化出幼苗。
通過與《中國藥典》收錄種對比，他們還發現獨蒜蘭屬多個物種都具備替代藥典種類的潛力。經研究藥用假鱗莖生物量和主要藥用成分的累積規律及其環境的關系，認為藥用獨蒜蘭產量和品質的形成，與光照、水分等環境因子的關系密切，30%至65%全光照、水分充足或輕度干旱脅迫，有利于藥用栽培過程中有效成分的積累。“長期的數據積累，為人們認識獨蒜蘭環境適應性，以及制定生產栽培技術奠定了基礎。”張偉說。
獨蒜蘭屬植物種子細如粉塵，胚發育不完全，缺少為種子萌發提供營養的胚乳，在自然條件下萌發率極低。研究團隊開展了獨蒜蘭的人工繁殖技術研究，突破了種子的無菌萌發技術，實現規模化的種苗繁殖，并探索了獨蒜蘭的種子共生萌發和無性克隆技術，已經取得基本成功。
建立起藥用獨蒜蘭的生產栽培技術體系后，研究團隊與昭通蕓生農業科技開發有限公司等企業合作，開展了技術成果的示范推廣，建立800畝的獨蒜蘭種植基地，實現了獨蒜蘭的規模化繁殖和栽培。
“技術的成熟，種植基地的建立，減少了野生資源的過度采挖，這對保護、利用珍稀野生植物資源保護，以及發展中藥材產業，服務鄉村振興都具有現實意義。”張石寶說。
(圖片由昆明植物研究所提供)
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