里雨桐，唐鳳鸞，孫菲菲，趙 健

(1.廣西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所，廣西 桂林 541006； 2.桂林醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，廣西 桂林 541004)

白花兜蘭(PaphiopedilumemersoniiKoopowitz & P. J. Cribb)為蘭科(Orchidaceae)兜蘭屬多年生半附生或地生植物，為我國(guó)特有種，國(guó)家1級(jí)保護(hù)植物，僅分布于廣西環(huán)江和貴州荔波的喀斯特疏林下巖石上，范圍狹窄、生境脆弱。白花兜蘭是眾多蘭科植物中少數(shù)幾個(gè)即開(kāi)白花又具香味的品種之一，在雜交育種中站有重要地位[1]，花朵碩大、花型奇特、顏色清純亮白，是兜蘭屬植物中為數(shù)不多的花香型品種，具有非常高的觀賞價(jià)值。最早Koopowitz于1986年在《Orchid Advocate》[2]上發(fā)表，白花兜蘭發(fā)現(xiàn)和研究歷史較短。本研究通過(guò)對(duì)查閱現(xiàn)有文獻(xiàn)及網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析歸納和整理，從分類(lèi)學(xué)地位、形態(tài)特征、產(chǎn)地生境、標(biāo)本記錄及人工繁育等方面進(jìn)行概述，旨在為白花兜蘭的后續(xù)研究、資源保護(hù)及開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 分類(lèi)學(xué)地位

蘭科(Orchidaceae)是單子葉植物綱(Monocotyledoneae)中高度雜交演化的科，約含700屬20000多種(包括亞種及變型)。1999年白花兜蘭被收錄于《中國(guó)植物志》中蘭科(Orchidaceae)杓蘭亞科(Subfam. Cypripedioideae)兜蘭屬(Paphiopedilum)寬瓣亞屬(Subgen.Brachypetalum)[3]。Chung等[4]對(duì)白花兜蘭及20種同屬植物采用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA標(biāo)記(Random amplified polymorphic DNA，RAPD)進(jìn)行UPGMA聚類(lèi)分析(Unweighted pair-group method with arithmetic means)得到兜蘭屬種間親緣關(guān)系的系統(tǒng)發(fā)育信息，結(jié)果表明白花兜蘭與同屬麻栗坡兜蘭(Paphiopedilummalipoense)的親緣關(guān)系最為接近，且與形態(tài)學(xué)分類(lèi)結(jié)果吻合。白瑞等[5]基于蘭科植物中33個(gè)品種的葉綠體 rRNA ITS(Ribosomal RNA internal transcribed spacer)序列分析，支持把白花兜蘭歸并于兜蘭屬植物，初步完善了白花兜蘭系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。Chung等[6]采用rRNA ITS序列對(duì)白花兜蘭與長(zhǎng)須兜蘭(Paphiopedilumsanderianum)進(jìn)行種間或種內(nèi)水平上的鑒定和分化，其區(qū)域分析顯示ITS1、ITS2和5.8S區(qū)的長(zhǎng)度分別為382～428 bp、207～215 bp和170 bp，ITS位點(diǎn)(包括5.8S區(qū))的同源性為75.9%，顯示了白花兜蘭種間雜交種獨(dú)特的系統(tǒng)發(fā)育地位。Zhang等[7]根據(jù)形態(tài)學(xué)分類(lèi)發(fā)現(xiàn)白花兜蘭葉表面上不存在網(wǎng)格點(diǎn)的特征，區(qū)別了寬瓣亞屬(Subgen.Brachypetalum)與兜蘭屬(Paphiopedilum)中其他亞屬。

2 形態(tài)特征

白花兜蘭為多年生半附生或地生常綠植物，株高約5 cm，莖短小，常包于二列的葉基內(nèi)。葉片革質(zhì)較厚，卵形，長(zhǎng)13～17 cm，寬3.0～3.3 cm，先端近尖，基部為葉柄狀對(duì)折套疊有紫紅色斑點(diǎn)?；ㄐ蚪绷?，被疏柔毛，頂生，單或多花；花苞片為黃綠色，長(zhǎng)約3.8 cm；花大，白色，艷麗，有時(shí)帶淡紫色色暈，唇瓣為淡黃色暈；被萼較大邊緣下彎，側(cè)生萼片常融合為寬橢圓形合萼片，長(zhǎng)寬均為4.5 ～ 4.8 cm?；ò晷螤罡鳟悾鼒A形至寬橢圓形，長(zhǎng)約6 cm，寬約5 cm；唇部深厚膨大為球狀或卵球狀，長(zhǎng)約3.5 cm，寬3 cm，基部狹窄具短爪，囊口近圓形，囊底具毛；柱短，上有頂生退化雄蕊，下面有柱頭，長(zhǎng)約 2 cm，寬約 1 cm；花粉粉狀或粘性；果實(shí)為蒴果[8-13]。植株形態(tài)見(jiàn)圖1和圖2。

3 產(chǎn)地生境及標(biāo)本記錄

白花兜蘭因其特殊的生長(zhǎng)環(huán)境，自然分布極少，僅存于廣西木論國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)和貴州茂蘭國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，共13個(gè)居群，586株，地理坐標(biāo)為東經(jīng)107°52′10″～108°50′40″，北緯25°06′02″～ 25°20′50″，海拔430～1000 m。白花兜蘭生長(zhǎng)于喀斯特地區(qū)峰叢漏斗和錐峰林上的常綠闊葉混交林下的狹窄巖石縫隙中，巖石裸露面積大，土壤稀少，生長(zhǎng)環(huán)境惡劣[14]。通過(guò)對(duì)群落周?chē)h(huán)境的研究分析，發(fā)現(xiàn)白花兜蘭喜陰濕，伴生群落分為喬木、灌木及草本三層見(jiàn)表1，廣西鳶尾蘭(Oberoniakwangsiensis)及同屬植物小葉兜蘭(Paphiopedilumbarbigerum)為其主要伴生種[15-16]。NSII(National specimen information iInfrastructure，NSII)中查詢(xún)標(biāo)本僅記錄一份，收藏于中南林業(yè)科技大學(xué)林學(xué)院森林植物標(biāo)本館，館藏條碼為CSFI060495，進(jìn)一步證實(shí)了“植物大熊貓”白花兜蘭的稀有程度。

圖1 白花兜蘭野生植株Fig.1 Wild plants of P. emersonii

圖2 白花兜蘭開(kāi)花植株Fig.2 Flowering plants of P. emersonii

表1 白花兜蘭群落伴生植物

續(xù)表1 白花兜蘭群落伴生植物Table 1 Concomitant plant of P. emersonii community

4 人工繁育

白花兜蘭具有極高的觀賞價(jià)值，但對(duì)自然環(huán)境要求苛刻，加上近年來(lái)人為開(kāi)荒及盜采等因素，導(dǎo)致白花兜蘭資源嚴(yán)重破壞，瀕臨滅絕。因此科研人員對(duì)白花兜蘭的人工培育做了大量研究，發(fā)現(xiàn)影響其種子無(wú)菌萌發(fā)的主要因素為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、有機(jī)添加物及培養(yǎng)基中鹽濃度[17-18]，此外添加活性炭有利于種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，原因可能是活性炭為種子萌發(fā)提供了模擬黑暗環(huán)境以及吸附了萌發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)。王蓮輝[19]、田凡[20]、張梅[21]和楊利平[22]等先后對(duì)白花兜蘭種子無(wú)菌萌發(fā)及組織培養(yǎng)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)萌發(fā)最適培養(yǎng)基為：1/2 MS+椰乳100 mL/L+蔗糖2.0%+瓊脂0.6%，生根最佳培養(yǎng)基為:1/2 MS+IBA 0.2 mg/L + 活性炭2 g/L+蔗糖2.0 %+瓊脂0.6%。中國(guó)知網(wǎng)專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)檢索出自1986年發(fā)現(xiàn)白花兜蘭以來(lái)相關(guān)專(zhuān)利共10項(xiàng)，主要集中于繁育和種植領(lǐng)域見(jiàn)表 2，佐證了其自然資源的稀缺和高度的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。

表2 白花兜蘭相關(guān)專(zhuān)利Table 2 Related patents of P. emersonii community

續(xù)表2 白花兜蘭相關(guān)專(zhuān)利Table 2 Related patents of P. emersonii community

5 總結(jié)與展望

白花兜蘭為極小種群野生植物。白花兜蘭因花朵碩大、花型奇特、顏色清純亮白、帶花香等特點(diǎn)而具有非常高的觀賞價(jià)值，被奉為兜蘭精品，被賦予“仙履”、“女神的拖鞋”等美稱(chēng)。科研工作者對(duì)白花兜蘭的研究主要集中在分類(lèi)學(xué)地位、形態(tài)、雜交育種、保護(hù)遺傳學(xué)、引種等方面，但在遷地保護(hù)和引種馴化以及藥用價(jià)值研究方面有待加強(qiáng)。

在遷地保護(hù)和引種馴化方面，需要通過(guò)分子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行遺傳多樣性分析，解決野生資源保護(hù)、引種群體規(guī)模、引種群體基因組成和結(jié)構(gòu)問(wèn)題，制訂科學(xué)合理的采樣策略；需要開(kāi)展植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究，選擇配制適宜的栽培基質(zhì)，并營(yíng)造符合生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境條件，解決引種馴化的栽培基質(zhì)、環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)管理問(wèn)題；需要進(jìn)行種子萌發(fā)和幼苗繁殖研究，能快速批量培育高品質(zhì)白花兜蘭種苗，解決其人工栽培和引種回歸中的種源瓶頸和繁殖技術(shù)問(wèn)題。

白花兜蘭在藥用價(jià)值方面研究匱乏。筆者對(duì)蘭科其他物種的化學(xué)成分、藥理活性分析發(fā)現(xiàn)，分離得到的菲類(lèi)、酯類(lèi)、聯(lián)苯類(lèi)、黃酮、甾體、醛類(lèi)、多糖及生物堿類(lèi)化合物中很多具有明確的藥理活性，如抗炎、抗病毒、抗氧化、降血糖、降血脂、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、促進(jìn)血液循環(huán)等作用[23-28]，推測(cè)開(kāi)展白花兜蘭藥用價(jià)值研究具有一定前景，白花兜蘭的化學(xué)成分研究對(duì)白花兜蘭資源的保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用具有重要意義。