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    天麻栽培历史

     

    中国天麻栽培历史

     

     

          天麻(Gastrodia elateB1.)是名贵的传统中药,在我国入药已有2000 余年的历史,历代本草都将其列为上品,主治头痛眩晕、半身不遂、小儿惊风等病症,近代药理实验也证明其有止眩晕、抗惊厥、镇静等功效。

          天麻是一种无根无绿色叶片的兰科(Orchidaceae)植物,不能进行光合作用营自养生活,其繁殖、生长、营养一直是生物界长期不解之谜。1911 年日本学者草野俊助发表“天麻与蜜环菌共生”论文,在该文讨论中写到:“对种子萌发及幼苗成长至今还一无所知。”他虽未能人工栽培天麻成活,但无疑为后人的研究奠定了基础。此后的半个多世纪,虽有人用多种方法试验过人工培养,但均未获成功。历史上一直依靠采挖野生天麻以供药用,自然资源枯竭,20 世纪70 年代初市场曾出现3 年断线供应。徐锦堂(中国医学科学院药用植物研究所 中国协和医科大学教授)于1959 年开始,长期深入湖北、四川、陕西等省的野生天麻分布区,作了大量的天麻野生生态调查,并结合试验研究,历经6年于1965年利用野生蜜环菌材首次人工栽培天麻成功。总结了一套适合于大面积生产的天麻无性繁殖栽培技术,在全国一些野生天麻主要分布区推广,产品供应全国,并大量出口。当天麻多代无性繁殖种麻出现严重退化、产量大幅度下降时,徐锦堂又首创了天麻有性繁殖播种方法,揭开了天麻在有性繁殖阶段与小菇属真菌、无性繁殖阶段与蜜环菌共生完成生活史的秘密。

    1.天麻栽培技术的研究历程

    1.1 天麻从野生变家栽的研究

           徐锦堂1959年-1965年,在湖北省利川县国营福宝山药材场及恩施县,四川省石柱县黄水农场及峨眉山、古蔺县开始了天麻野生变家栽的研究,通过总结多年来人工栽培失败的教训,进行野生天麻生态系统调查,定期采挖野生天麻,观察其繁殖和生长状况,观察与蜜环菌以及与伴生树种的关系,测量样方中天麻和其他植被、树种、腐根及土层结构等情况,取得了大量的科学数据。6年的天麻野生生态调查、研究,使天麻繁殖、生长的规律一目了然。

          在此期间,徐锦堂从天麻块茎中分离获得蜜环菌(Armillaria mellea)纯菌种,筛选出适合蜜环菌生长的培养基,并对其培养条件、培养方法进行了研究,1965年在利川县寒池农场利用黑暗环境中能发出荧光并生长有蜜环菌索的死树根作菌材,首次伴栽天麻成功,最大的新生麻重215克,结束了天麻不能人工栽培的历史,并成功获取利用被蜜环菌侵染的野生树根作菌种培养菌材的方法,为天麻人工栽培奠定了基础。

           四川省中药研究所南川药物试验种植场1967年试验成功利用剪成小段的蜜环菌索、新鲜木段和天麻种“三下窝”的栽培方法,1968 年在四川省天麻家种现场会议上作了其天麻家种早期研究成果的介绍。

          1978 年召开的“全国科学大会”上,徐锦堂等“天麻野生变家栽”研究成果,获得全国科学大会奖。

    1.2 天麻无性繁殖栽培技术的研究

           徐锦堂等在天麻野生变家栽试验成功的基础上,于1972年又开辟了陕西省汉中地区宁强县东风三队及勉县张家河天麻试验点,与陕西省药材公司协作,在“菌材伴栽”方法的基础上,试验成功“天麻无性繁殖——固定菌床栽培法”。为了防止杂菌污染,研究利用菌枝培养菌床技术及“菌材加新材栽培法”,并筛选出Am-234 号等蜜环菌优良菌株,取得的高产稳产经验,普及到全国一些天麻主要产区,扭转了上世纪70 年代初全国3 年无货可供,市场断档的局面。1977年国家商业部在汉中召开了全国天麻生产现场会议,推广了汉中地区天麻栽培技术和经验。20 世纪70 年代中期至90 年代初,四川省中药研究所刘玉亭,云南植物所刘方媛,南京药材采购供应站沈长健,中国人民解放军125 医院姚德兴,庐山植物园       

           杨涤清,广西植物园黄正福,吉林特产研究所李景会,贵州植物园牟必善袁崇文,辽宁省中药研究所万惠兰,南京中医学院庄毅王永珍,南京药学院沈栋侠,湖南湘潭卫生学校马德铭等都先后从事天麻栽培研究和种植,并发表论文和经验交流文章,为解决我国天麻短缺、探索天麻栽培技术做出了贡献。

           1.3 天麻有性繁殖播种方法的研究

          徐锦堂等在研究天麻野生变家栽的同时,1965年开始研究天麻种子繁殖技术,直至1970—1972 年取得种子萌发的效果,1973 年首次报道了天麻用种子繁殖的可能性,论述了天麻种子形态、发芽特性、有性繁殖种子萌发的效果。20 世纪70 年代后期,徐锦堂等“天麻有性繁殖——树叶菌床法”研究成功,1980 年获得国家发明二等奖,并被中华医学会等4 学会及《健康报》共同推荐为“建国三十五年来二十项重大医药科研成果”之一。1980—1981年徐锦堂等从土壤、树叶、蕨根和天麻种子发芽的原球茎中,分离到80 余株菌种,并设计试验成功菌种快速鉴定是否为萌发菌的方法、培养皿海绵播种法及网格统计发芽率的方法,筛选出12 种天麻种子萌发菌,1988 年鉴定出其中最优良的GSF-8104 号菌株为紫萁小菇(Myceneosmundicola)。在这期间,先后发表论文,不但从理论上阐明了天麻种子发芽与真菌的营养关系,同时应用于生产,使种子发芽率提高到 70%左右,播种半年最高穴产量达到3.5 千克,取得显著效果。

            郭顺星、范黎(中国医学科学院药用植物研究所1994 年从兰科植物中分离和鉴定出属于小菇属(Mycena)真菌的开春兰小菇(Mycena anoectochila)、石斛小菇(Mycena deindrobii)及兰小菇(Mycena orchidicola)等3 个菌株,可供给天麻种子荫发的营养。到目前为止,还未见有小菇属以外的其他真菌与天麻种子有共生萌发作用的报道。

           周铉(云南省植物研究所长期从事天麻种子有性繁殖的研究工作,利用“带菌须根苗床法”播种成功,取得种子发芽率1%的效果。1973 年、1974 年报道了他早期进行天麻有性繁殖获得发芽的成果。1979 年又报道了“天麻有性繁殖实验”,在措施效果的机理分析中认为,成熟的天麻种子虽在胚中贮存有极微小的营养物资(脂肪、蛋白质块、多糖),但种子发芽还必须有蜜环菌菌丝及时接触刺激并传送营养物质。1987 年周铉等在《天麻形态学》专著中,对徐锦堂“天麻在种子萌发阶段与紫萁小菇共生获得营养而萌发芽”的论述有不同看法,认为“徐锦堂等所见接于天麻原生球茎基部的菌丝,很可能也是蜜环菌的这一式”。而后紫萁小菇等天麻种子共生萌发菌分类科属的鉴定,证明徐锦堂的研究结果是正确的。

           沈栋侠(南京药学院)等1979 年首次报道了他们在培养基上播种成功的方法,认为天麻种子在无菌的固体培养基上也可以发芽。

           徐锦堂、冉砚珠等1980 年发表的论文中,论述了在无营养的纯琼脂培养基上播种10 个月无一粒种子发芽,证明了天麻种子不能消耗自身贮藏的少量营养物质而萌发,同时将天麻种子播种在 Knudson Solution培养基上,获得发芽率67.6%的效果。但在培养基上种子萌发的试验结果目前还不能应用在生产中。在自然条件下,天麻种子不与小菇属真菌伴播不能发芽的事实证明,天麻种子仍属于与真菌共生萌发的兰科植物。

    1.4 天麻与真菌营养关系及天麻形态学的研究

           徐锦堂在1973 年出版的《天麻》一书中阐述了天麻与蜜环菌的共生营养关系,20 世纪70 年代后期至80 年代,对天麻与真菌的共生营养关系进行深入的观察研究,对天麻和蜜环菌的共生营养关系,特别是种子萌发与紫萁小菇的共生营养关系作了论述,在天麻有性繁殖阶段,进一步试验证明蜜环菌的代谢产物严重抑制天麻种子萌发,天麻种子必须消化紫萁小菇等萌发菌获得营养而萌发,发芽后的原球茎萌生出营养繁殖茎,必须接蜜环菌建立共生营养关系才能继续正常生长,否则由于营养亏缺而消亡。

           张维经、董兆彬(西北大学)等1977 年发表论文,认为“天麻—蜜环菌—绿色植物”三者之间是一种二重寄生现象。天麻应属于真菌营养性的寄生植物。

           周铉等在1987 年出版的《天麻形态学》专著,在总结其20 世纪80 年代所进行研究工作的基础上,较系统地阐述了有关天麻形态学方面的研究和观察结果,认为蜜环菌与天麻是一种寄生与反寄生的关系。

           庄毅(南京中医学院)等1983 年发表《天麻的第二营养来源》,报道了利用示踪原子追踪测试,证明天麻除消化侵入的蜜环菌为其主要营养外,在其生长过程中可以皮层渗入土壤中一些营养物质,也即第二营养源。

    2.天麻栽培技术推广应用

          自1965年天麻首次栽培成功后,相继无性繁殖栽培技术、有性繁殖栽培技术又研究成功,在全国天麻产区大面积推广,实现了产业化发展,产生了显著的经济、社会效益。50 余年来,技术发明人徐锦堂先生曾先后亲自在陕西、河南、湖南、山东、山西、四川、贵州等省天麻主要产区举办培训班,使天麻栽培技术在全国得以普及。“天麻种子与紫萁小姑等萌发菌伴播技术推广研究”1994 年获得卫生部科技进步二等奖,1993 年出版的《中国天麻栽培学》是徐锦堂近40 年天麻研究的总结,该著作1999 年获得国家中医药基础研究二等奖。2001年陕西省略阳县与医科院药植所合作的研究项目“天麻种子与真菌共生萌发及生长机理和纯菌种伴播技术研究与应用”获得国家科技进步二等奖。

    3.德江天麻品牌产品

    德江天麻”是“双标志”品牌产品,在2007年获得国家地理标志保护产品;2011年获得国家地理标志证明商标产品。

    4.天麻品种分布与栽培品种:

          我国是世界上野生天麻分布的主要国家之一,南起滇中山区,北至黑龙江省的尚志、林口等县;东起台湾省的兰屿岛及黑龙江的冬宁等县,西至西藏的错那等地。在北纬22—46度、东经91一132度范围内的一些 山区、潮湿的林地为野生天麻分布区,长江中游两岸的山区天麻生长较多。主产于四川、云南、陕西、安徽、河南、辽宁、吉林、湖北、湖南、贵州、甘肃、西藏及台湾等地。

          我国天麻属植物发现有6个品种,即天麻(G.elata)原天麻(G.sn8usta)、细天麻(G.gracili s)、南天麻(C.javanica)、疣天麻(G.tuberculata),据文献记载台湾分布一种G flabilabella 其中细天麻、南天麻主要分布台湾,疣天麻在云南中部地区,原天麻分布于云南丽江、石屏及四川峨媚的高山区。

          我国主要人工栽培的天麻品种:我国主要分布是天麻(G.elata),种内产生许多变异,常可看到花的颜色、花茎的颜色、块茎的形状、块茎含水量不同的天麻。我国普遍栽培天麻有乌天麻、红天麻、黄天麻、绿天麻四个品种。乌、红天麻优于黄、绿天麻。

    红杆天麻,也称红杆天麻。长江流域诸省主要栽培的是红杆天麻,分布在海拔800—1500m的山区。繁殖率高,抗病性强,是主要栽培品种。

    乌杆天麻,也称乌杆天麻、铁天麻。分布东北长白山区,南方分布在海拔1500米以上的高山区,是高海拔地区栽培品种。

    杆天麻、绿杆天麻,红杆天麻分布区常混生杆天麻和少数绿杆天麻,种子发芽率及繁殖率均较高。