摘要：蒼術(shù)為我國常用中藥，具有燥濕健脾，祛風(fēng)散寒，抗菌、明目等作用。隨著中藥工業(yè)和飲片加工業(yè)的發(fā)展，蒼術(shù)作為常用的大宗藥材之一，被廣泛用于各種臨床藥方的配伍。由于生境破壞和過度采挖，野生資源受到一定程度的破壞，產(chǎn)量日益減少，因此受到廣泛關(guān)注。本文主要探討了蒼術(shù)的生物學(xué)特性以及繁育技術(shù)的研究進(jìn)展，通過對蒼術(shù)的種質(zhì)資源分布和形態(tài)學(xué)特征等方面的詳細(xì)闡述，深入了解其生物學(xué)特性。同時，對蒼術(shù)的繁育技術(shù)，包括人工種植和組培快繁及離體培養(yǎng)等方法進(jìn)行了全面分析，為蒼術(shù)的種植和推廣提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：蒼術(shù)；生物學(xué)特性；繁育技術(shù)

中圖分類號：Q945.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-260X（2024）10-0001-04

蒼術(shù)（Atractylodes lancea（Thunb.）DC.）是一種常見的中藥材，在我國有著悠久的應(yīng)用歷史，屬于菊目菊科蒼術(shù)屬多年生草本植物。蒼術(shù)屬植物約有7種，常見的有茅蒼術(shù)（Atractylodes lancea（Thunb.）DC.）和北蒼術(shù)（Atractylodes chinensis （DC.）Koidz.）。蒼術(shù)性溫，味辛、苦，歸脾、胃、肝經(jīng)，現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，蒼術(shù)中的主要成分包括揮發(fā)油、蒼術(shù)酮、蒼術(shù)素、低聚糖、多糖等，具有調(diào)節(jié)胃腸運動、抗?jié)儭⒖寡?、抗菌、抗腫瘤等多種藥理作用。近年來，國內(nèi)外關(guān)于蒼術(shù)的研究涉及品種資源與遺傳多樣性、生物學(xué)與理化特性、育種與栽培管理、藥理藥效等方面。蒼術(shù)特殊的生長環(huán)境和生長周期決定了其特殊的生物學(xué)特性，因此，深入了解蒼術(shù)的生長發(fā)育規(guī)律，改進(jìn)蒼術(shù)的繁育技術(shù)，對于優(yōu)化蒼術(shù)栽培管理、滿足市場對蒼術(shù)藥材的需求以及制定科學(xué)的保護(hù)策略，避免過度采挖導(dǎo)致資源枯竭有重要意義。本文主要對蒼術(shù)生物學(xué)特性及繁育技術(shù)進(jìn)行綜述，旨在為蒼術(shù)種質(zhì)資源的可持續(xù)利用和種植推廣提供參考。

1蒼術(shù)屬的種質(zhì)資源分布

蒼術(shù)屬包含多個物種，其種質(zhì)資源的分布受到多種因素的影響，如地理環(huán)境、氣候條件、土壤類型等。在世界范圍內(nèi)，蒼術(shù)屬植物主要分布在亞洲東部和東南部地區(qū)，日本、朝鮮等地均有蒼術(shù)屬植物的分布。在中國，蒼術(shù)屬植物的分布較為廣泛，茅蒼術(shù)主要分布于江蘇、湖北、河南等地的山區(qū)，北蒼術(shù)則多見于黑龍江、遼寧、吉林、內(nèi)蒙古等地。東北地區(qū)蒼術(shù)的適宜分布區(qū)主要集中在遼西地區(qū)的朝陽市南部和葫蘆島市西部，長白山山脈區(qū)域的延邊朝鮮族自治州中部及東部、牡丹江市東部和雞西市西南部兩個區(qū)域。野生蒼術(shù)多生長于向陽或半陰半陽的山坡灌木林、荒坡草叢中，對土壤的要求相對較高，一般在疏松的砂質(zhì)壤土和含腐殖質(zhì)的土壤中生長較好。影響蒼術(shù)屬植物分布的因素眾多，氣候是其中的關(guān)鍵因素之一，包括溫度、降水、光照等。研究表明，年均降水量、最暖季平均溫度、降水量季節(jié)性變異系數(shù)、海拔、年平均氣溫、最冷季降水量等6個環(huán)境因子對蒼術(shù)的分布有較大影響，且水分比溫度對蒼術(shù)的分布影響更大，適宜的溫度和充足的降水為其生長提供了必要條件。植被類型、土壤類型及降水量對蒼術(shù)的生存和優(yōu)良品質(zhì)的形成也有重要影響，研究表明選擇林下或田間作物套種的生態(tài)種植模式種植蒼術(shù)，土壤選擇不含黏土的砂質(zhì)土壤或飽和黏盤土更有利于蒼術(shù)的生長發(fā)育。近年來，隨著中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，蒼術(shù)野生資源被過度采挖，加之生態(tài)環(huán)境被人為破壞等影響，也在一理優(yōu)勢，因此提出一種基于人工智能的高校體育俱樂部會員信息安全加密算法，通過實驗驗證，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)一種效果較好的高校體育俱樂部會員信息安全加密，管理頁面客觀易用，能夠在較短時間內(nèi)實現(xiàn)加密過程，實時性較高，防護(hù)效果較好。為會員們提供了一個更加安全、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

1高校體育俱樂部會員信息安全加密算法

1.1基于對稱密碼體制的高校體育俱樂部會員信息加密解密

作為一種傳統(tǒng)的密碼體制，對稱密碼體制即通信雙方對高校體育俱樂部會員信息使用相同的密鑰實現(xiàn)加密解密過程，如圖1所示。

在圖1中，各部分的內(nèi)容如下：

（1）M表示明文，是加密算法中輸入的原始高校體育俱樂部會員信息。

（2）J_e表示加密算法，作為一種轉(zhuǎn)換函數(shù)，能夠?qū)⑤斎氲脑几咝ｓw育俱樂部會員信息轉(zhuǎn)換為密文信息。

（3）K表示密鑰，是一個輸入?yún)?shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)輸入的原始高校體育俱樂部會員信息和密文信息之間相互轉(zhuǎn)換過程。

（4）S表示密文信息，是輸入的原始高校體育俱樂部會員信息經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的結(jié)果，生成過程需要借助于密鑰。

（5）J_d表示解密算法，該過程依據(jù)密鑰將密文轉(zhuǎn)換為明文信息，是加密過程的逆操作。

通過特征向量表示對稱密碼體制中的特征信息，表示為x=[M，J_c，K，S，J_d]。

1.2基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加密算法優(yōu)化

深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備出色的分類能力，可應(yīng)用于密碼識別和破解領(lǐng)域。通過訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對一定數(shù)量的密文進(jìn)行學(xué)習(xí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠提取并識別出更多的密文特征，進(jìn)而實現(xiàn)更高效、精確的密碼破解。這種方法不僅提高了破解效率，還增強了破解的準(zhǔn)確性，為密碼學(xué)領(lǐng)域帶來了新的突破和可能性。本文通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對加密解密過程進(jìn)行訓(xùn)練，將2.1章節(jié)中得到的特征向量x=[M，J_e，K，S，J_d]，輸入到卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖2中，從而實現(xiàn)高校體育俱樂部會員信息的加密過程。

在圖2中，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中各層之間的具體作用如下：

（1）卷積層：能夠?qū)用芙饷芩惴ㄖ械拿魑摹⒚芪募懊荑€的局部模式和空間相關(guān)性進(jìn)行提取，提取后的特征輸入到池化層。

（2）池化層：通過池化層能夠?qū)崿F(xiàn)對加密解密過程中的參數(shù)進(jìn)行精簡，降低提取特征的維度，從而提升計算速度。

（3）全連接層：通過卷積層和池化層得到的高校體育俱樂部會員信息加密解密過程的特征，依據(jù)全連接層實現(xiàn)最終的輸出。

通過卷積操作和池化操作對解密解密過程的特征進(jìn)行提取，通過全連接層實現(xiàn)將二維特征轉(zhuǎn)換為一維的特征向量。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練包括前向傳播和反向傳播兩個步驟：

（1）前向傳播，每層輸出的特征表示為：

（2）反向傳播，依據(jù)前向傳播過程能夠得到的定程度上改變了蒼術(shù)屬植物的分布格局。因此，為了更好地保護(hù)和利用蒼術(shù)屬植物的種質(zhì)資源，開展其種質(zhì)資源研究，深入了解其生態(tài)需求和繁殖特性，對于蒼術(shù)藥材產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展十分必要。

2蒼術(shù)的形態(tài)學(xué)特性

蒼術(shù)作為菊科的一種重要藥用植物，其形態(tài)學(xué)特性（葉形、葉裂、莖稈分支數(shù)、花序、苞片等）豐富多樣，蒼術(shù)地上部分的變異主要集中于葉的變異和莖的變異。蒼術(shù)的葉片形態(tài)和裂葉程度是其形態(tài)學(xué)特性中的重要組成部分，不僅影響植物的光合作用效率，還與植物的生長環(huán)境和遺傳背景密切相關(guān)。蒼術(shù)的葉片形態(tài)多為革質(zhì)且較厚，這一特點有助于其在干旱環(huán)境中保持水分，不同品種和生長環(huán)境下的蒼術(shù)，其葉片形態(tài)表現(xiàn)多樣的特點。例如，關(guān)蒼術(shù)中下部莖生葉具長葉柄，常3—5羽狀全裂，白術(shù)葉片形態(tài)和分裂程度和關(guān)蒼術(shù)極為相似，而朝鮮蒼術(shù)葉片不分裂，基部半抱莖。葉片變異不僅在不同品種間存在差異，在同一品種內(nèi)也表現(xiàn)出多樣性，例如北蒼術(shù)葉片分裂變化較大，上部葉片呈不分裂、羽狀淺裂或深裂以及不規(guī)則分裂等多種形態(tài)。研究表明，不同葉形北蒼術(shù)有效成分含量存在顯著差異，與狹長葉、卵圓葉及大圓葉相比，裂葉北蒼術(shù)品質(zhì)最佳，且其藥效成分蒼術(shù)素的生物合成與關(guān)鍵酶ACC基因表達(dá)顯著相關(guān)。此外，隨著生長環(huán)境海拔的升高，蒼術(shù)的葉片形狀也可能發(fā)生變化。有研究表明，在大別山地區(qū)，從蒼術(shù)到羅田蒼術(shù)，其葉片從不裂逐漸過渡到羽狀半裂乃至深裂，這一變化過程與海拔高度的變化密切相關(guān)。蒼術(shù)莖的變異主要體現(xiàn)在其分支部位上，蒼術(shù)莖的分支多從主莖的中部或上部開始，植株顯得較為疏散，如北蒼術(shù)、茅蒼術(shù)和關(guān)蒼術(shù)等，但也有一些品種在中下部就產(chǎn)生分支，使得植株呈現(xiàn)出較為緊湊的形態(tài)，如白術(shù)。一般來說，一個群體內(nèi)表型性狀變異程度越大，說明該物種適應(yīng)環(huán)境的能力越強，研究表明，與莖、葉相關(guān)的形態(tài)學(xué)性狀遺傳多樣性均較高，容易出現(xiàn)遺傳分化，遺傳較不穩(wěn)定，說明蒼術(shù)的適應(yīng)能力較廣。

3蒼術(shù)人工種植研究

近年來，蒼術(shù)的人工種植研究取得了顯著進(jìn)展。在種植技術(shù)方面，不斷優(yōu)化的選地與整地方法，為蒼術(shù)生長提供了良好的基礎(chǔ)條件。例如，精準(zhǔn)選擇土層深厚、排水良好且富含腐殖質(zhì)的土壤，并采用科學(xué)的深翻、施肥和起壟作畦等整地措施，有效改善土壤結(jié)構(gòu)和肥力狀況。此外，種子繁殖技術(shù)作為人工種植的關(guān)鍵技術(shù)之一也日益成熟，通過對種子的預(yù)處理，如浸泡、包衣等，提高了種子的發(fā)芽率和出苗整齊度。同時，播種時間和方式的研究也更加深入，明確了不同季節(jié)的最佳播種時機以及條播、撒播等方式的適用條件。在育苗管理上，形成了一套系統(tǒng)的措施，包括適時的澆水、除草、間苗和追肥等，確保幼苗健壯生長。此外，對于蒼術(shù)生長過程中的田間管理，如科學(xué)灌溉與排水以及及時除蕾等環(huán)節(jié)，也有了更為精細(xì)的操作規(guī)范，從而顯著提高了蒼術(shù)的產(chǎn)量和品質(zhì)。組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用為蒼術(shù)的快速繁育開辟了新途徑。通過選取合適的外植體，優(yōu)化培養(yǎng)基配方和培養(yǎng)條件，成功實現(xiàn)了蒼術(shù)的無性快繁，為大規(guī)模種植提供了優(yōu)質(zhì)種苗。

盡管蒼術(shù)人工種植取得了一定成果，但仍存在一些亟待解決的問題。首先，蒼術(shù)種子的發(fā)芽率和成活率相對較低，限制了大規(guī)模種植的發(fā)展。部分種子存在質(zhì)量不佳、活力不足的情況，且種子的保存和處理技術(shù)仍有待進(jìn)一步改進(jìn)。其次，蒼術(shù)的病蟲害防治面臨挑戰(zhàn)。由于蒼術(shù)生長環(huán)境的特殊性，容易受到多種病蟲害的侵襲，如黑斑病、根腐病、蚜蟲等，而現(xiàn)有的防治方法在效果和環(huán)保性方面仍有不足。再者，蒼術(shù)的種植成本較高。包括土地租賃、種苗采購、肥料農(nóng)藥使用以及人工管理等方面的費用，使得種植戶的經(jīng)濟(jì)壓力較大。此外，蒼術(shù)的市場需求波動較大，價格不穩(wěn)定，這給種植戶的收益帶來了不確定性，影響了他們的種植積極性。最后，蒼術(shù)種植的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范尚不完善，不同地區(qū)、不同種植戶之間的種植技術(shù)和管理水平存在較大差異，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。

4蒼術(shù)組培快繁與離體再生技術(shù)

植物組織培養(yǎng)快繁具有取材少，繁殖率高、培養(yǎng)周期短等特點，藥用植物通過組織培養(yǎng)技術(shù)可以有效緩解資源短缺并保存優(yōu)良種質(zhì)資源，可在短時間內(nèi)培養(yǎng)大量試管苗。目前，已建立了多種蒼術(shù)組培快繁和離體再生體系。例如，通過以胚軸、葉柄和葉片為外植體，經(jīng)過誘導(dǎo)、增殖、生根以及煉苗移栽等步驟，成功建立了蒼術(shù)組織培養(yǎng)快繁體系。同時，優(yōu)化了培養(yǎng)基配方和培養(yǎng)條件，提高了不定根的誘導(dǎo)率和增殖效果。研究表明，和以根為外植體相比，以胚軸為外植體在培養(yǎng)基1/2MS+2，4-D2.0mg/L+KT 1.0 mg/L+蔗糖3%的培養(yǎng)基中更易于形成愈傷組織，而以葉柄和葉片為外植體的最佳誘導(dǎo)愈傷培養(yǎng)基為2，4-D4.0mg/L+KT0.4mg/L。蒼術(shù)不定根培養(yǎng)體系的研究也在不斷推進(jìn)，研究表明，蒼術(shù)種子萌發(fā)后，以0.5cm₂的葉片為外植體接種在MS+1.0mg/L6-BA+0.5mg/LNAA的培養(yǎng)基上誘導(dǎo)并培養(yǎng)蒼術(shù)的不定根，在15d左右進(jìn)行繼代培養(yǎng)效果較好。但需留意的是，通過組培快繁與離體再生技術(shù)獲取的試管苗，在后續(xù)的大田種植時期，因生物多樣性以及自身抗性減弱，容易遭受病害的侵?jǐn)_。例如蒼術(shù)試管苗煉苗后進(jìn)行大田移栽，1至2年能夠正常生長，然而在2至3年的蒼術(shù)中，根腐病、白絹病的發(fā)生狀況則十分嚴(yán)峻，嚴(yán)重影響其產(chǎn)品質(zhì)量。

5蒼術(shù)病害綜合防治

近年來，隨著蒼術(shù)種植面積的擴(kuò)大和種植技術(shù)的提升，病害問題也日益突出，對蒼術(shù)的產(chǎn)量和品質(zhì)造成了嚴(yán)重影響。蒼術(shù)的主要病害包括根部病害和地上部病害兩大類。其中，根部病害對蒼術(shù)的威脅更大，主要包括根腐病、白絹病、枯萎病和菌核病等，地上部病害則主要包括黑斑病、葉斑病等。這些病害的發(fā)生不僅影響蒼術(shù)的生長發(fā)育，還可能導(dǎo)致全株枯死，嚴(yán)重影響產(chǎn)量和品質(zhì)。根部病害，通常由土壤中的病原菌引起，通過傷口或根系侵入植物體內(nèi)，常在排水不暢、連作年限長的地塊上更易發(fā)生。地上部病害，多由空氣傳播的病原菌引起，通過葉片氣孔或傷口侵入植物體內(nèi)，高溫高濕的環(huán)境條件有利于這些病害的發(fā)生和蔓延。目前，蒼術(shù)病害綜合防治主要從農(nóng)業(yè)防治、生物防治和化學(xué)防治三方面入手。農(nóng)業(yè)防治方面，選擇排水良好、疏松肥沃的土壤種植蒼術(shù)，避免連作，減少病原菌的積累；合理輪作，與禾本科等非寄主作物輪作，減少病原菌在土壤中的數(shù)量；加強田間管理。及時清除病殘體，減少病原菌的初侵染源，合理灌溉，避免積水，適時中耕除草，改善田間通風(fēng)透光條件。生物防治方面，篩選對蒼術(shù)病原菌具有拮抗作用的微生物，例如某些木霉和生防芽胞桿菌可以提升對蒼術(shù)根腐病的抵御力，并促進(jìn)蒼術(shù)的生長及有效成分的積累?；瘜W(xué)防治方面，根據(jù)病害種類和發(fā)生規(guī)律，選用合適的化學(xué)藥劑進(jìn)行防治，注意藥劑的輪換使用和合理混配，避免病原菌產(chǎn)生抗藥性。

6總結(jié)與展望

蒼術(shù)具有重要的生物學(xué)特性和藥用價值，其繁育技術(shù)和栽培管理方法的研究對于蒼術(shù)的種植和推廣具有重要意義。在市場需求不斷增加的背景下，蒼術(shù)栽培面臨著機遇和挑戰(zhàn)。未來，蒼術(shù)的研究有望在以下幾個方面取得突破。首先，在繁育技術(shù)上，進(jìn)一步優(yōu)化種子處理和保存方法，提高種子的發(fā)芽率和成活率，研發(fā)更高效的無性繁殖技術(shù)，此外培育抗性品種、脫毒試管苗。其次，加強病蟲害防治研究，開發(fā)綠色環(huán)保、高效的防治手段。再者，降低種植成本，通過技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)模經(jīng)營提高種植效益，穩(wěn)定市場價格，增強種植戶的積極性。同時，完善種植技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，統(tǒng)一管理水平，保障產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。此外，深入挖掘蒼術(shù)的藥用價值和潛在功能，拓展其在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。最后，持續(xù)開展細(xì)胞遺傳學(xué)和組織培養(yǎng)技術(shù)的研究，為蒼術(shù)的品種改良和資源保護(hù)提供更有力的支持。相信隨著研究的不斷深入和技術(shù)的不斷進(jìn)步，蒼術(shù)的種植和應(yīng)用將迎來更廣闊的發(fā)展前景，為人類健康和中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。