山兰繁育技术研究进展

李 静，朴仁哲，郭轩池，高 洋，王士杰*

（1.延边大学农学院，吉林延吉 133002；2.吉林农业科技学院，吉林吉林 132101）

山兰[Oreorchis patens（Lindl.）Lindl.]为兰科山兰属多年生草本植物，民间俗称“山芋头”，与山慈菇为近缘植物，亦作为山慈菇替代品使用[1]。山慈菇作为传统药材在中医临床上应用历史悠久，《中华人民共和国药典（2020 年版）一部》收载其植物来源为杜鹃兰[Cremastra appendiculata（D.Don）Makino]、独蒜兰[Pleione bulbocodioides（Franch.）Rolfe]、云南独蒜兰（Pleione yunnanensisRolfe），前者俗称“毛慈菇”，后二者俗称“冰球子”，均以干燥假鳞茎入药[2]。据《中药大辞典》记载，山兰性寒、甘、辛，略有小毒，具有解毒清热、消痈、清肺散结、止咳化痰的功效，多用于痈疳疮肿、瘰疬、无名肿毒、蛇虫咬伤等症[3]。近年来，山兰在临床用药与化妆品生产领域应用的需求快速增加，导致野生山兰资源锐减。山兰在野生条件下生长速度缓慢，繁殖系数低，人工栽培繁育技术尚未取得重大突破，但市场需求量大，近年来每1 kg山兰干品价格超2 000 元。

1 山兰的生物学特性

山兰叶片生于假鳞茎顶端，叶1～2 枚，形状为线形或狭披针形，长10～30 cm，宽1～3 cm，叶前端渐尖；花葶长于假鳞茎侧面，呈直立形，下部有膜质筒状鞘，2～3 枚；花为黄褐色或浅黄色，唇瓣白色，上有紫色斑点，花瓣长圆形与萼片近等大；果实为豆荚形蒴果，种子棕色，梭形，种子小且多[4]。自然环境中林木生长过于旺盛，透光性较差，使山兰叶片紧贴地面生长，叶期延长。

2 山兰繁育技术现状

近年来，随着山兰的市场需求不断扩大，相关人员对山兰栽培和繁育技术的研究关注度逐渐提高。在野生山兰驯化栽培、原球茎组培苗快繁技术、人工辅助授粉、种子繁殖等方面已取得初步进展，但尚未实现大面积推广应用，尤其是山兰繁育技术研究与实际应用尚不成熟，距解决山兰野生资源濒危问题，走资源可持续利用之路尚有一段距离。

2.1 山兰分株繁殖

目前，山兰人工栽培繁育主要采用分株繁殖。分株繁殖是将山兰植株上的新生假鳞茎或幼芽器官从母株上分割下来，另行栽植培养成独立新植株的方法。无性繁殖能有效保持母体植株的优良性状，且新株成活率高，成苗快，多应用于丛生性强、萌蘖力强的宿根类植物。野生条件下山兰分株难度大，受环境、营养等条件限制，每年多产生1 个新芽，少数可产生2 个，且芽体大小差异较大，导致繁殖系数低，成苗规格不一致[5]。人工栽培时生长条件适宜，可有效提高山兰芽分化效率，每年新芽可萌发3～5 个，可实现分株繁殖。1）通常选择假鳞茎较密且生长健壮的山兰进行分株繁殖。春秋两季均可进行，春季分株效果较好，秋季移栽会影响根系吸收水分和营养，导致叶片部分退化，影响花芽分化。分株前应保持山兰植株充足的含水量，且为防止移栽后地下部分腐烂，移栽当日禁止浇水。移栽时需浅植，要求表土以遮盖假鳞茎的基部或半截假鳞茎为佳。2）选择腐殖质含量较高的、透水透气性较好的黄棕壤、黑棕壤作为山兰移栽株的苗床。山兰分株移栽后需精心管理，春季应适当增加光照，采取保温措施，夏季应减少光照，采取降温保湿措施。同时，喷施叶面肥以补充山兰生长所需的营养成分，并保持苗床湿度、及时除草、调节光照强度及防控病虫害，以保障山兰正常生长，提高山兰分株繁殖的成活率。实践表明，吉林省、黑龙江省部分林区中药材种植户通过仿野生栽培，利用林下环境开展山兰种植，摸索出一套较为完整的栽培、管理模式，使分株繁殖方式成为山兰繁育的重要措施。

2.2 野生山兰驯化

山兰栽培多源于野生资源，野生山兰种苗的收集一般通过考察、征集、交换和收购等方式进行。通常先剪除山兰枯萎叶片，截断过长须根，假植于阴凉通风处，待苗床做好后按批次移栽。野生山兰引种后需结合遮阴、浇灌等农艺技术，使野生山兰逐步适应人工栽培环境。2010 年，张正海等首次对吉林省长白山地区山兰的野生驯化栽培开展试验研究，试验表明，黑壤土栽培时适当密植有助于提升山兰产量，用猪粪为底肥可使山兰生长良好、产量较高[6]。不同栽植密度试验表明，株行距7 cm×10 cm 栽植时山兰栽培产量最佳。在一定范围内，山兰栽植密度与产量呈正相关，栽培密度过小不利于山兰生长和产量提升，但种植密度过高（株行距3 cm×10 cm）则存在营养争夺现象，导致山兰植株营养不足，叶片数量少、面积小、颜色发黄。同时，山兰引种驯化需注意防治病虫害，人工栽培植物群体密度大，易受介壳虫、蚜虫和叶螨的侵害，可喷洒蚧死净等药剂进行有效防治。

2.3 人工辅助授粉

山兰属虫媒花，通常以昆虫为媒介进行传粉，通常认为山兰为异花授粉植物，同植株花朵或同花序花朵之间不能完成授粉。山兰在自然环境条件下授粉概率低，且易受天气影响，连续阴雨或低温会显著降低授粉概率，导致果实形成少。授粉完成后种子开始发育，每年9—10 月种子成熟，蒴果开裂，种子细小易散落。姚百宁等对山兰进行人工辅助授粉，授粉后置于恒温25 ℃阳台上，结果表明，山兰着果率为8%，远高于野生山兰5.5%的着果率[7]。人工辅助授粉技术能有效提高授粉率，增加着果率，提高山兰种子产量，结合有效促进种子萌发技术研究，将有利于改变当前山兰野生资源濒危的局面。

2.4 山兰组培苗快繁技术

以山兰地下部分假鳞茎为外植体，研究采用组织培养技术进行扩繁，提高繁殖系数，从而扩大山兰资源储存量。组培技术的本质是利用植物细胞的全能性，在人工控制环境下实现种苗培育，将灭菌后的外植体置于固体培养基中进行人工培养，给予适宜的温度、水分和光照条件，配合植物生长素和细胞分裂素诱导生根和生芽，炼苗后移栽，得到完整植株。当前对山兰组培研究的相关文献较少，2021 年，张正海等开展的山兰原球茎诱导试验表明，以MS 为培养基，原球茎在NAA 1.0 mg·L-1+ZT 1.0 mg·L-1组合处理下能呈分枝状伸长增殖，增殖系数达8.67；增殖后的原球茎在IAA 2.5 mg·L-1+6-BA 2.5 mg·L-1组合处理下可分化出球茎，其分化系数达5.14；原球茎分化产生的球茎在IAA 2.5 mg·L-1+6-BA 0.1 mg·L-1组合处理下可诱导生根，生根系数达6.26，平均根重能达9.90 mg·条-1，相当于3 mm×3 mm×5 mm 大小的原球茎经继代培养增殖和分化产生约45 棵完整的山兰种苗[8]。

2.5 种子共生菌萌发

种子共生菌萌发技术是目前兰科植物繁育技术研究的热点之一。兰科植物种子萌发所需的维生素及其他生长因子必须从外界获得，因此，山兰种子较难萌发。山兰种子萌发不仅需要共生菌，还需要适宜的环境条件。调查发现，山兰植株根际枯枝落叶较多的土壤环境更有利于种子萌发。山兰同科植物研究中，杨友联等发现独蒜兰种子与菌根真菌共生萌发时，种子萌发率在部分菌根真菌的作用下可提高84.6%[9]。虽目前针对山兰共生菌的研究较少，种子共生萌发尚处于起步阶段，但笔者已分离出一种山兰假鳞茎内生真菌，正在做进一步鉴定，以期为未来山兰种子共生菌萌发研究提供一定的数据基础，促进山兰资源保护和人工繁育。

2.6 山兰种子无菌萌发

山兰种子无菌萌发是指将种子置于无菌条件下，选择适合的培养基，提供种子生长发育所需的营养元素、维生素和其他生长因子，促进种子萌发形成幼苗。山兰蒴果中含有2 000～2 500 粒种子，山兰种子极细小，含有1 个未成熟的胚，但种内的营养物质无法满足种子萌发需求，需人为提供种子萌发所需的全部养分。2017 年，张正海等开展山兰种子无菌萌发实验，结果表明山兰种子在MS+NAA 0.5 mg·L-1+6-BA 2.0 mg·L-1培养基及黑暗条件下易萌发[10]。光照强度过大会导致新生幼胚死亡，因此，黑暗条件下可提高山兰种子萌发数量。同时，山兰种子在培养基中长时间培养会造成营养物质缺乏，使培养基中的温湿度发生变化，破坏培养基的酸碱平衡，导致种子发生褐变。因此，可在培养基中添加0.5%活性炭吸附种子萌发所产生的代谢物质，并设计具有pH 缓冲作用的培养基配方，保证山兰种子生长环境稳定。通过种子无菌萌发技术提高山兰繁育能力并进行推广应用于生产，以进一步解决山兰资源稀缺问题。

3 山兰繁育存在的问题与分析

近年来，随着山兰应用范围的不断扩大，其市场需求量也在逐渐增大，加剧了山兰野生资源的锐减，急需通过人工繁育技术保护山兰资源。1）近年来，山兰人工繁育技术取得了一定进展，但人工繁育技术尚不成熟，无法进行大规模产业化的山兰繁育。因此，可通过种植基地仿野生山兰环境进行分株繁殖，增加山兰资源。2）山兰有性生殖存在一定困难。山兰作为兰科植物，其生物学特性导致其野生资源稀缺，种群数量恢复速度慢。自然环境下，山兰植株授粉困难，着果率低，可采用人工辅助授粉措施增加着果率，提高种子收率。积极开展山兰种子无菌萌发培养条件研究，筛选适宜培养基，优化温、光、水、气等环境因子。借鉴同科属植物研究成果，推进山兰种子萌发共生菌的分离纯化、鉴定和利用工作，提高山兰有性繁殖能力。3）山兰人工栽培和管理技术研究有待深化。目前受研究基础和研究条件限制，从事山兰繁育工作的科研人员较少，开展研究难度较大，工作推进较慢。需政府及有关主管部门积极引导，加大政策支持力度，为科研人员开展山兰繁育技术研究提供条件。

4 结语

近年来，山兰在我国东北地区被大量收购，用量增加，价格上升，导致长白山地区的山兰野生资源储量急剧下降，野生山兰自然资源保护已迫在眉睫。需积极探索山兰人工繁育技术，筛选药效相近的植物进行化学成分的分离和鉴定，积极寻找功效相同或相近的替代品，有效开展人工栽培与组织培养工作，扩大山兰的人工繁育数量，满足市场需求，减少对野生山兰资源的无序利用，同时，应做好资源调查与保护工作，以防非法采挖。