关于麦冬的研究和发展概述【摘要】麦冬为百合科沿阶草属植物麦冬的干燥块根，具有润肺生津、养阴清热的功能。
关于植物生物技术培养方面，目前最成熟的是组织培养快繁技术；另外，细胞培养也有一定的应用。
由于基因工程是21世纪最前沿的技术，将来如果能将麦冬向着基因工程育种技术这方面研究，我们不难想想其对我们生活的影响，大多数的药用植物包括麦冬都将是非常值得信赖的宝贵中药资源。
【关键词】麦冬RadixOphiopogonis 药理作用植物生物技术组织培养细胞培养操作方法前景展望育种难题1 概述麦冬(RadixOphiopogonis)为百合科沿阶草属植物麦冬[Ophiopogon japonicus (Thunb.) ker2Gawl.]的干燥块根,始载于神农本草经,为一种常用滋阴中药,具有润肺生津、养阴清热的功能。
主产浙江者习称杭麦冬,为著名的“浙八味”之一,主产四川者习称川麦冬。
其分布于河南省、山东省、江苏省、安徽省、浙江省、湖北省、湖南省、四川省、陕西省等地。
生于山坡草丛中或林下阴湿地；喜温湿环境，怕高温，不耐旱；宜于土质疏松、肥沃湿润、排水良好的微碱性砂质壤土种植。
虫害主要为蛴螬、蝼蛄，用90%晶体敌百虫200倍液喷杀或制成毒饵诱杀。
2、麦冬的功能主治与药理作用2.1 功能主治养阴生津，润肺清心。
用于肺燥干咳。
虚痨咳嗽，津伤口渴，心烦失眠，肠燥便秘。
治肺燥干咳，吐血，咯血，肺痈，虚劳烦热，消渴，热病津伤，便秘。
2.2 化学成分2.2.1皂苷类成分麦冬皂苷为麦冬主要有效成分，含麦冬皂苷（Ophiopogonin）A、B、B 、C、C 等20 多种甾体皂苷，其中A、B、C 等苷元为鲁斯考皂苷元（Ruscogenin）（又名假叶树皂苷元），B 、C 等苷元为薯蓣皂苷元（diosgenin）。
2.2.2 其他成分熊果酸、香草酸、对羟基桂皮酰酪胺、谷氨酸酚、齐墩果酸、门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、丙氨酸等。
2.3 药理作用2.3.1 保护神经系统Hur等[1]研究发现阔叶山麦冬的正丁醇提取物可以增加神经生长因子GF109203X 的表达和分泌, 通过PKC 途径对神经系统具有明显的保护作用。
2.3.2 抗炎作用短葶山麦冬皂苷元对离体大鼠中性粒细胞的呼吸爆发具有较强的抑制作用[2]。
2.3.3 增强免疫余伯阳等[3]腹腔注射湖北麦冬水煎液（12.5g 生药·kg- 1）发现麦冬有免疫力促进作用,能显著增加小鼠的脾脏重量,增强巨噬细胞的吞噬作用和对抗由环磷酰胺所引起的小鼠白细胞减少,腹腔注射短葶山麦冬皂苷C（10mg·kg- 1）和麦冬多糖（200 mg·kg- 1）显著增强小鼠的碳粒廓清作用。
2.3.4 抗脑缺血损伤山麦冬总皂苷对大脑中动脉血栓所致局灶性脑缺血损伤具有保护作用，并具有显著的抗凝血作用。
10、40mg·kg- 1 山麦冬总皂苷尾静脉注射可显著减少大鼠脑梗死范围，改善行为学障碍，降低nNOS 阳性细胞表达率。
2.3.5 抗肿瘤作用余伯阳等研究发现，短葶山麦冬皂苷C 在给药腹腔注射20mg/kg，对小鼠S180 肉瘤具有明显的抑瘤作用，对艾氏腹水瘤具有抑制作用。
23.6 降血糖山麦冬水提液及山麦冬多糖200mg·kg- 1 和100mg·kg- 1干预STZ 诱导的2 型糖尿病小鼠，能够显著降低2 型糖尿病小鼠的FBG，改善糖耐量和胰岛素抵抗，降血脂。
2.4 毒性2.4.1 山麦冬水溶性提取物的亚急性毒性山麦冬水溶性提取物3g/kg、6g/kg、9g/kg 给大鼠腹腔注封每天1 次共2 周，血尿素氮、GPT、Hb、Rbe、Wbe+De等指标均无明显改变。
2.4.2 山麦冬水溶性提取物的慢性毒性该提取物灌胃12 周，对大鼠体重、血象和肝、肾功均无明显影响，且动物各实质脏器未见明显病理改变。
3、关于麦冬现代生物技术方面的研究及操作方法关于麦冬的研究生物技术，目前最成熟的是组织培养快繁技术。
组培快繁技术的一般方法和步骤为：外植体的建立-试管苗的诱导-试管苗的增殖和生长-试管苗的生根-生根试管苗的移栽。
此步骤中关于培养基的应用非常关键，合理的培养基是快繁技术成功的基本保证。
另外，细胞培养液有一定的应用。
3.1 组织培养技术的应用3.1.1 组织培养技术成功实例杨乃博[4]利用沿阶草幼苗叶片, 在培养基MS + 8.0 mg ·L - 1 2, 42D + 4.0 mg ·L - 1 NAA +4. 0 mg·L - 1 IAA上诱导愈伤组织,在MS + 2. 0 mg·L - 1BA + 0. 2 mg·L - 1NAA 和MS (不添加生长素)产生分化苗,取得了单子叶植物叶片基部、叶片上部的脱分化与再分化的成功。
林爱美等[5]报道利用山麦冬嫩茎段为外植体诱导植株再生,所取材料为野生山麦冬,选用MS为基础培养基,研究不同激素组合的培养基对外植体初代培养的影响,继代培养,生根并形成完整植株。
别运清等[6] 2004年报道的利用湖北麦冬茎尖在MS + 2.0 mg·L - 1BA + 0.2 - 0.5 mg·L - 1NAA的培养基上完成愈伤组织的诱导、增殖与分化,分化的小苗在1 /2MS + 0.5 mg·L - 1NAA的培养基中生根,完成植株再生过程;同时对试管苗和常规苗进行盆栽比较,发现试管苗有很大的增产潜力。
除此之外，还有很多的成功实例，麦冬组织培养快繁技术的应用已经非常的成熟。
3.1.2 湖北麦冬脱毒苗的生长发育与产量效应研究瞿宏杰等[7]试验研究表明,湖北麦冬茎尖脱毒苗表现出长势强、产量高的优势。
增产主要表现在单株分蘖数、块根数、根系活力的提高上。
湖北麦冬茎尖脱毒苗增产的原因: (1)茎尖脱毒后的湖北麦冬苗移栽后,缓苗期缩短,分蘖早,分蘖数增加。
(2)脱毒苗的长势比未脱毒苗强,根系生长旺,根系活力高,块根始见期提前,延长块根的膨大期,从而增加了块根数量。
湖北麦冬的药用部分为膨大块根,湖北麦冬产量构成因素中,块根数对产量的影响是最大的。
因此,块根数的多少将直接影响其产量。
湖北麦冬长期采用无性繁殖,其病毒在体内积累,影响了产品的产量和品质。
研究证明脱除病毒对湖北麦冬复壮和产量的提高效果显著,说明采用脱毒苗是培育壮苗和提高湖北麦冬产量的有效措施之一。
3.1.3、金边阔叶麦冬离体快繁技术研究方法[8]试验方法试验于2008年6月至2009年9月在安徽科技学院生命科学院组培室进行。
(1)预培养: 取田间金边阔叶麦冬健壮植株, 洗净根部泥土进行水培, 分别在水培0、3、7 d 后取芽, 在超净工作台上, 先用70%的酒精消毒30s, 无菌水洗2 次, 再用0.1% HgC l2 消毒25min, 接入MS+ BA 2.0mg/L+ NAA 0.5mg/L + 蔗糖30g/L(下同) + 琼脂5. 5g/L(下同)的培养基上; 接种后隔日观察, 30 d后调查污染率和增殖倍数。
(2)消毒处理: 取水培7 d 后的芽分别用0. 1% HgCl2 消毒20、25、30、35m in, 用无菌水洗5次, 接入上述培养基;接种后隔日观察, 30 d 后调查污染率和增殖倍数。
(3)取材和培养基的选择: 在上述试验的基础上, 分别选芽和根状茎为材料, 芽剥去外层鳞片, 根状茎按形态学方向切成上、中、下3个部分。
分别接入Ⅰ号MS+BA 1.5mg /L+ NAA 0.5mg /L, Ⅱ号MS+ BA 2.0mg /L+ NAA 0.5mg /L,Ⅲ号MS+ BA 2.5mg /L+ NAA 0.5mg /L培养基中。
(4)继代培养: 芽长到3~ 5 cm 高时,将芽丛分割, 并转入MS + BA2.0 mg /L + NAA0.5mg/L上进行增殖, 30d后记录材料的生长情况。
培养室温度为25℃ , 光照强度为2500lx, 光照时间14h/d。
污染率(% ) = 污染外植体数/接种外植体数% 100%; 诱导率= 萌发外植体/接种外植体% 100% ,增殖倍数= 30d 后芽的数量( 未污染) /接入芽的数量。
结果与分析（1）水培时间和消毒时间对金边阔叶麦冬芽离体培养的影响：接种前经过一定时间的水培能减少金边阔叶麦冬芽培养过程中的污染、提高其增殖倍数、促进其生长。
说明接种前水培一定时间对芽的离体再生有着一定的促进作用。
（2）外植体类型和培养基对诱芽效果的影响：在试验培养基上, 不同的外植体类型对金边阔叶麦冬芽的诱导效果差异较大。
芽作为外植体, 接种后很快就能萌发生长, 成苗较快；根状茎上部作外植体, 接种后也可诱导产生芽, 且芽的数量较多, 芽较健壮, 但诱导启动时间比芽长; 根状茎中部作外植体, 只有部分外植体上能诱导出芽, 诱导率不高; 根状茎下部和老根则没有芽长出。
（3）增殖与生根：根状茎上诱导的丛芽, 在前两周长势相当, 但是之后如果不进行分割继代, 则有一个长势较旺的芽逐渐超过其它芽, 表明金边阔叶麦冬诱导的丛芽有着明显的顶端优势。
在培养基Ⅱ上继代的芽苗在增殖的同时也有不定根的发生, 芽苗在继代培养1 个月左右即可长成4~ 5cm高的完整植株, 即在培养基Ⅱ上芽苗可以一步成苗。
本试验通过对金边阔叶麦冬组织培养的研究, 发现以根状茎的上中部为外植体在MS+ BA 2.0mg /L+NAA 0.5mg /L培养基上可以诱导产生大量的丛芽, 经过一定的继代培养可以一步成苗。
这为生产上金边阔叶麦冬组培苗的大规模生产奠定了基础, 同时对研究金边嵌合性的保持也有一定的参考意义。
但对金边阔叶麦冬组培苗商品化生产中的一些简化操作、降低成本的方法还有待进一步的研究。
3.2 细胞培养技术的应用[9]花药离体培养不仅是植物快速繁殖并获得脱毒植株的有效途径, 所获得的体细胞株也为基因工程、细胞工程等生物技术改良植物品种的遗传特性提供良好的材料和实验体系。
3.2.1 花蕾消毒与花药的接种将采摘的花蕾用自来水冲洗干净, 滤纸吸干后, 70% 乙醇处理20 s, 无菌水冲洗1次, 然后用0.1% 升汞处理10 min, 无菌水冲洗5遍。
接种前用无菌滤纸吸干水分, 剥出花药, 去除花丝, 接种于含不同激素配比的MS诱导培养基中。
另将采摘的花蕾放入4 冰箱, 分别低温预处理0, 2, 4, 6 d。
接种在MS附加2, 4-D 1.0 mg.L- 1 + KT 2.0mg.L- 1的培养基中, 观察低温预处理对愈伤组织形成的影响。
3.2.2 培养基及培养条件以MS 培养基为基本培养基, 分别附加KT 2.0 mg. L- 1和不同质量浓度2, 4-D ( 1.0, 1.5, 2.0, 3.0 mg. L- 1 )的培养基进行花药愈伤组织的诱导培养, 分化培养基采用MS+ 6.BA 1.5~ 2.0 mg. L- 1 + NAA 0.1~ 0.3 mg. L- 1,生根培养基采用1 /2MS + NAA 0.1~ 0.3 mg L- 1。