木槿应用研究进展及意义

木槿应用研究进展及意义

摘要：木槿属锦葵木槿属,落叶灌木或小乔木。 本文介绍了木槿的育种繁殖、应用价值、生理生化等方面的研究，并对其开发潜力和研究意义进行了阐述。木槿作为一种集观赏、绿化、食用、药用价值于一体的植物,应该引起的重视。

关键词： 木槿 研究进展 研究意义

木槿(Hibiscussyriacus),别名朝开暮落花、篱障花、鸡肉花、白饭花。属锦葵木槿属,落叶灌木或小乔木,株高3~6 m。单叶互生,叶菱状卵形,长3~6 cm,有明显的三条主脉,基部楔形,端部常三裂,边缘有钝齿,仅背面脉上稍有毛,叶柄长0.5~2.5 cm;托叶早落。花单生于枝梢叶腋,花瓣5,花形有单瓣、重瓣之分,花色有浅蓝紫色、粉红色或白色之别,花期6~10月,果9~11月成熟[1]。蒴果成熟后开裂,但种子不易散落,11~12月是采种的最佳时机。蒴果长椭圆形,5室,灰褐色。先端具尖嘴,被绒毛,黄褐色,基部有宿存花萼5裂,外面有星状毛。

1木槿植物研究概况

木槿属主要分布在热带和亚热带地区，木槿属物种起源于非洲，非洲木槿属物种种类繁多，呈现出丰富的遗传多样性。此外，在东南亚、南美洲、澳洲、中美洲也发现了该物种的野生类型。我国也是一些木槿属物种的发源地之一，记载分布的木槿属植物有26种，其中木本植物13种，《中国树木志》记载了11种，近年来新发现的有2个种。

1、2O世纪8O年代在浙江沿海被发现，分布在海陆交界处，由浙江农学院范文涛教授鉴定为海滨木槿(H．hamabo)。

2、在中国西部，据中国科学院昆明植物研究所孙航等报道，为墨脱木槿(H．fragrans)，

生于墨脱南部希让海拔900 m以下的常绿灌木丛中。不丹和印度东北部也有，为中国首次记录分布，木质攀缘藤本，花粉红色。1991年福建省亚热带植物研究所张永田报道了新杂种红金麻(H．×hongjinma)，该种由红麻(H．cannabinus)雌株与金线吊芙蓉(H．radiatus)雄株杂交而成，灌木，高5m。木槿属树种多为常绿或落叶灌木，稀乔木，叶互生，掌状或不裂，夏季或秋季开花，花单生叶腋，两性；蒴果，背裂成5果瓣；种子肾形，被毛或被腺状乳突；多数属于强阳性植物，喜温暖、喜水湿，也有个别树种能耐干旱、耐寒冷，如木槿(H．syriacus)。该属树种具有较强的生长势，在适生区域生长旺盛，有些树种具有入侵性，美国弗罗里达州将黄槿(H．tilliaceus)作为入侵树种控制引进。浙江省舟山市林业科学研究所从1982年开始，对海滨木槿进行了多次调查和多点育苗造林研究，结果表明，海滨木槿耐盐碱，耐海水淹侵、抗海风，并耐干旱瘠薄，适宜在华东和华南沙岸和泥岸作为海防林的造林树种，也是瘠薄山地营造水保林的良好树种

1.1国外的研究利用

目前在全球范围内，对木槿属树种研究与栽培多集中在美国的夏威夷、澳大利亚的新南威尔士和昆士兰、马来西亚、韩国等地，主要用于观赏栽培，应用最广泛的为扶桑(H．rosa．sinensis)、木槿、木芙蓉(H．mutabilis)及其品种与杂交种。其中扶桑是马来西亚和斐济的国花，尽管美国夏威夷的州花是木槿属一个乡土树种(H．brackenridgei)，但夏威夷是扶桑的次生栽培中心，拥有2000多个品种。1950年美国成立了木槿协会，对全球木槿属树种进行了广泛收集，在扶桑和木槿品种选育方面处于领先地位，每年都有新品种推出。在木槿的200多个品种中，有100多个为韩国本土品种，1990年，韩国将单瓣红心系列品种定名为韩国国花。

国际上除了不断有新的观赏园艺品种注册以外，人们开始重视作为食用花卉和天然食物着色剂及其他用途的潜在新资源的研究。L．S．Puckhaber等分析了木槿属树种鲜花黄色素及维生素含量，选择美国北部17个当地木槿属树种和一些杂交种及引进树种，包括

在中国有分布与栽培的树种如木芙蓉、木槿、海滨木槿、庐山芙蓉(H．paramutabilis)和黄槿的一些品种，提出了一些可开发食品添加剂、饮料等树种，有的可用于药物及护肤品，这还有待更深入的生物化学研究。R．A．Holser等提取并分析了木槿属多年生草本及木本植物种子的油脂组成及含量，主要油脂组成分析结果表明该属树种植物油进入市场是可行的，增加了木槿属树种和品种作为经济作物栽培的市场潜力。澳大利亚乡村工业研究与发展集团列出了14种被澳大利亚国家灌木工业委员会认为最具有潜力的树种，其中包括木槿属的异叶木槿(H．heterophyllus)，异叶木槿经常被列为人和动物的救荒食物，专门介绍木槿属植物的网站“木槿天地”将其列为观赏价值高、用途广、抗性强的乡土树种，使这一被忽视具有园林应用潜力的木槿属植物引起澳大利亚园艺界的重视。

1.2国内的研究利用

木槿属植物栽培和利用在我国具有悠久的历史，早在汉代的《山海经》中就有记载“汤谷上有扶桑”。扶桑主要在热带地区及北方温室内栽培，多用于观赏；木槿在全国各地均有分布栽培，这与木槿的抗寒性有关；木芙蓉主要在长江流域及其以南地区栽培，四川成都被誉为芙蓉城。对木槿属树种的栽培研究是从其药用价值开始的，在《大明本草》、《本草纲目》等书中都有对木槿属树种药用价值的描述。在许多地区人们有食用木槿及木芙蓉花的习惯，是为数不多的食花蔬菜之一。木槿属树种在我国的应用还是采用一些传统品种，在新品种定向选育方面进展不大，另外有一些树种还处在野生状态，对它们还缺乏足够的了解。

木槿属树种的药用及食用木槿属有些树种是重要的中药材，如木槿全株都可供药用，根茎的乙醇提取液对金黄色葡萄球菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌及常见致病性皮肤真菌均有抑制作用，嫩叶则可用于痢后热渴、导积滞等，木芙蓉的花、叶、根也都有消炎杀菌作用，多用于脓肿、皮肤病等疾病的治疗。木槿属树种具有较高的食用价值，如木槿、木芙蓉刚开放的花朵或嫩叶可供食用，每100g木槿鲜花可食部分含蛋白质2．8 g、脂肪0．3 g、

糖类3．26 g、热量133．98 kJ、灰分1．2 g、粗纤维0．8 g、钙14 mg、磷56 mg、铁1．2mg以及胡萝卜素、氨基酸和多种维生素等。

木槿属树种的化工用途：陈素文等进行了木槿叶水溶性提取物在化妆品中的应用研究，发现木槿水溶性提取物含蛋白质13％，构成蛋白质的氨基酸种类中，对头发亲和性较强的氨基酸种类占其总量的48．36％。香波复配效果表明，是一种较为理想的天然发用调理剂。试验表明用木槿叶子汁液洗头效果比一些从市场上购买的洗头液要好，使用叶子汁洗头，头发天天清清爽爽。据《本草抬遗》记载，用木槿花煎水洗脸，可美容；用叶子汁洗头具有滋发功效。

长江三角洲地区分布与栽培木槿属树种5种(木芙蓉、木槿、扶桑、海滨木槿、庐山芙蓉)，常见的有木槿和木芙蓉，多用于庭院、路旁、水边绿化，在高速公路隔离带和边坡栽植效果好。海滨木槿是海滨地区重要的防护树种，主要分布在浙江舟山岛西部及长寺岛等地。近几十年来，因围海造田等原因，该树种已处于濒危灭绝的境地，被列为浙江省珍惜濒危树种。扶桑在一些居民家常见，多为盆栽观赏用。庐山芙蓉在公园内有引种栽培，但应用并不广泛。福建、江西的一些县市已开始将木槿作为食用花卉进行商业化种植，而且收到比较可观的经济效益。福建省上杭县于2000年开始从事食用花卉与特种蔬菜的引种示范，种植木槿一亩，年产鲜花1500 kg，净产值超万元人民币。赣州市专家联谊会绿色食品开发研究中心的专家始于2001年的赣南木槿花开发项目，研究了赣南木槿花现有的原始品种和分布，测定了其主要营养成份和药用保健价值，制订了一套高产栽培技术和苗木快速繁育技术。

2木槿的育种繁殖状况 2.1木槿育种状况研究

作为一种优良的夏季开花灌木,木槿受到了各国园艺界的重视,近年来通过杂交育种,不

断有新品种问世,使品种得到不断更新和丰富。为促进属间基因的交流,引入异属的有利基因,提高后代的生活力。其中与棉花杂交创造棉花栽培品种中的新变异类型,徐贱根自1973年开始进行了克服棉花与木槿杂交不可交配性的研究,通过几年来的试验,初步得出一些结果:木槿花粉加入诱杀母本粉,混合授粉,对克服棉属与木槿属杂交不亲和性有重要的作用。经5 000伦琴γ射线诱变棉花

“7811”花粉致死,按1∶1的比例与木槿粉混合,将混合花粉再授给去雄的棉花“7811”柱头上,能促成雌性器官的受精[2]。但是在国内木槿作母本育种方面的报道还没有见到。

木槿是韩国的国花,韩国对木槿的研究比较广泛,品种资源也很丰富。据《原色无穷花图谱》记载,韩国在20世纪70、80年代采用不同的手段引种、选育、培育了145个品种。其中选育出象倍达、素月、玉女、玉仙、月山、师任堂、Nunbora、改良丹心、丹心、白丹心、Saebit等共60个品种,培育出象K.koetmo、Hannuri、雪丹心、纯情、翰西等10个品种,引种象雉鸠、大德寺一重、紫细瓣、

石垣岛、藤娘、夏空、大紫盆、白筋人、Lady stanley、Pink Delight、Lucy等共75种。目前世界上引种最多的3个地区为美国、日本和欧洲,引自日本的品种达40个品种,美国29个品种,欧洲6个品种[5]。1999年,在韩国还发现了突变品种“Andong”。该品种起源于一个嫁接用的接穗,该接穗具有落叶、茎直立、多分枝、植株矮小等特点[6]。

木槿和庐山芙蓉、华木槿种间进行杂交已见诸报道(Kyung and Kim 2001a, b;Kyunget al. 2001a, b),但是最好的杂交方案和形态学上的遗传特征还没有搞清楚。2006年Laere, K van等人为了增加木槿的基因多样性,采用了两种育种方法。第一种是采用秋水仙素将四倍体木槿和用秋水仙素加倍后的木槿“Oiseau Bleu”品种杂交得到了六倍体,六倍体木槿后代活力比亲本有所增强,但是F1代幼苗不育。他们还从六倍体F1中选育出蓝色

花品种。第二种方法采用木槿和庐山芙蓉种间杂交,当用庐山芙蓉作母本时会出现不结实现象。杂交后代同样比亲本生活力强健,幼苗的叶子性状介于双亲性状之间。2007年Katrijn等人用木槿和庐山芙蓉、华木槿分别进行杂交研究,在两种组合中存在单方面不亲和现象,即反交得不到果实。同时还发现上述组合得到的杂交果实产生的小苗由于白化病和杂色而死亡。95%的“OiseauBleu”木槿品种和庐山芙蓉产生的杂交种叶子和花的形态学性状介于双亲性状之间,在F1代植株上面可以同时发现4种叶形。同时他们还通过对杂种后代小苗进行AFLP分析,从而验证了他们的结论[3-4]。除此之外,1991年,国外用粉红紫的品种“Hanbora”和大白红心的品种“Shintaeyang”杂交得到了大的白色带红心的品种“Hanoue”。

2.2木槿繁殖方法研究

木槿可以用播种、扦插、嫁接、分株等方法来进行繁殖。播种,单瓣木槿结种后干藏至翌春播种,播后约20 d发芽。对于有些不结籽的重瓣品种,为保证其优良性状,只能采取无性繁殖。由于播种繁殖多产生变异,故多用扦插繁殖[7]。扦插在3月未发芽前进行,剪取枝条15 cm长扦插,插于沙床,约30d生根,成活极易。嫁接法繁殖木槿在园林苗圃中运用还不太多,但是在国外运用得很广泛。作为绿化苗木,一般木槿以灌木的形式出现,通过嫁接法,木槿可以培养成小乔木。这样,木槿在绿化中会以新的形式出现。一般以观赏性差、直立性好、抗性强的木槿品种作为嫁接砧木,观赏性好的木槿作为接穗。嫁接时间一般在3月或10月进行。接穗成活以后,要及时剪去砧木萌发的新芽,待接穗长好以后,由于植物的顶端优势,砧木一般不会再萌芽了。分株繁殖在早春发芽前,将生长旺盛的成年株丛挖起,以3根主枝为1丛,按适宜株行距进行栽植[8]。由于传统的无性繁殖方法具有时间长、受自然条件如温度、天气等缺点。赵兰枝等对木槿水培进行了研究。研究认为:用不同浓度的IBA(吲哚西酸)、NAA(萘乙酸)和ABT(生根粉)对木槿水插枝条进行生根试验,结果表明:ABT生根效果最好,其次为IBA,适宜的浓度为20 mg/L和NAA 20 mg/L[9]。木槿组培方面,目前用于接种的外植体有木槿花托、叶和原生质体。王振龙等通过对木槿幼叶进行组培研究,筛选出:MS+BA2

mg/L(单位下同) +NAA 0.2适宜愈伤组织诱导和分化;MS+BA1+NAA0.5适合继代增殖培养;1/2 MS+6-BA 2+NAA 0.5+GA 0.3有利生根培养;珍珠岩与泥炭1∶1的混合基质利于试管苗驯化移栽,成活率高的配方[10]。李世承等研究出:以木槿叶为外植体,N6+

6-BA 3+IAA 0.1+GA 0.5成苗率最高。韩晓弟等通过对不同培养条件下木槿原生质体培养的比较研究,发现木槿原生质体培养的适宜密度为5×104个/mL,培养

初期在(25±1)℃暗处进行,选用60 mm×10 mm的大培养皿效果较好,NO-3促进原生质体,而NH+4抑制其[11]。丁永电等以木槿花托为外植体,培养基

1/2 MS+ 6-BA 3 mg/L+IAA 0.1 mg/L+GA 30.5mg/L+CH 100 mg/L,温度(25±1)℃,光照1 500~2 000 Lx能产生无根苗,MS+NAA 1 mg/L+CH 100mg/L可以使无根苗生根[18]。

3木槿应用价值研究 3.1 食用价值

木槿花富含大量人体所需的营养成分。6~10月份采摘花瓣与嫩叶,可加工成鲜菜或晒干菜食用。可凉拌、炒制、做汤,也可代茶饮。据测定,每100 g 鲜花可食部分含水分92 g、蛋白质215 g、脂肪013 g、糖类312 g、灰分112 g、粗纤维0.8 g、钙14 mg、磷56 mg、铁112 mg , 热量133198 KJ ,以及胡萝卜素、氨基酸和多种维生素等[20]。木槿花与葱花、面粉调制入油锅炸,名曰“面花”,其味胜过油条,也很可口;掺在豆腐里作汤或直接用其煮肉片汤,其味清香。

木槿叶中的营养成分与无机元素的含量丰富。据李朝阳等测定,木槿叶中蛋白质含量高达3.72 % ,脂肪含量达0.79 % , 粗纤维含量达9.83 % ,糖类含量达6.27 % ,还富含人体必

需的微量元素,如钙、镁、铁、锌等[12] 。木槿叶是一种很有开发前景的野生蔬菜。木槿的嫩叶可食用,也可作茶。民间常用嫩茎叶做菜,即将采摘洗净后的嫩叶经沸水烫后再用清水漂去涩味,可炒食或做汤,也可凉拌。

3.2 药用价值

木槿除观赏、食用外,还有较高的药用价值。《本草纲目》记载:木槿能“消疮肿,利小便,除湿热”。根全年可采,以休眠时采收为好,洗净晒干。味甘,性平。可清

热解毒、利湿、消肿,治水肿、痔疮肿痛。茎皮:茎皮入药称“川模皮”,味甘、苦,性凉。可清热解毒、止痒。煎汤薰洗,可治痔疮肿痛;槿皮适量为末,酵调患处,可治皮肤疥癣。花:味甘、苦,性凉。可清热、利湿、凉血。常用于治疗支气管炎、痢疾、大便下血、妇女带下。对各种外科病亦有效,如花研粉,植物油调敷,可治水火烫伤。叶味苦、性寒。可治口腔炎,喉炎,用槿叶捣汁洗头,既去发污又治头皮瘙痒。果实:药名“朝天子”,能治偏正头风,烤烟熏患处;又治黄水脓疮,烧存性,猪骨髓调涂上[7]。可清肺化痰,解毒止痛。

3.3观赏及园林应用价值

木槿盛夏季节开花,花期很长且花繁叶茂，管理比较粗放，耐修剪，是美化、绿化、净化空气的好树种。在园林中常用做花篱、绿篱、花台、花境等的绿化材料，以体现群体美、色彩美；可丛植或单植点缀庭园，通过修剪还可养成乔木形树姿，开花时满树花朵，甚为壮观。墙边、水滨种植也很适宜。

木槿也是夏、秋季的重要观花灌木。在湖南、湖北以及江苏苏州一带农村，用木槿做绿篱，是开花的篱障，别具风格[13]。在北方常在公路两旁成片成排种植，不仅增强了公路两旁的景观，还起了防尘的作用。木槿的枝条特别柔软，做围篱时可编成各种图案或花纹，犹如镂空花窗，相当别致，也可扎成花篮、狮子、老虎等模型美化园林。由于木槿的生命

力很强，成长快，叶细小，人们多用它制作小型桩头盆景。它还是保护环境的先锋,环保工作者测试出,木槿是抗性强的树种,它对二氧化硫、氯气等有害气体具有很强的抗性,同时又有滞尘的功能,被称

作“天然解毒机”[16]。

4木槿生理生化、分子生物学研究状况 4.1木槿生理生化研究状况

单朵木槿花的生命非常短暂,只有1 d的时间。但是目前对于木槿花衰老过程的生理和生化的研究很少。1992年,王宝山等利用60Co-γ线对木槿愈伤组织进行照射研究发现:木槿愈伤组织细胞膜透性和膜脂过氧化水平随60Co-γ射线剂量的增加而增扣,而60Co-γ射线处理使SOD活性和Vc含量下降。从而证明了60Co-γ射线对植物膜伤害的机理之一是自由基伤害[15]。2007年,日本科学家Seo Sang-Gyu等从戴安娜木槿(Hibiscussyri-acusL.‘Diana’)花器官中发现了分馏脂肪族聚氨(PAs)和1-氨基环丙烷-1-羟酸(ACC)以及它们之间的共轭阳离子交换树脂的方法。通过这种方法对植物组织中重要生理组成物质进行定量分析。一直以来,ACC被认为和植物组织的衰老有关,但是它们的浓度尤其是ACC聚合物的浓度在木槿凋谢的花的子房中却呈上升的迹象。原因在于子房受精以后,通过吸收脂肪族聚氨(PAs)尤其是亚精胺(SPD)来维持分生组织的活力,通过新陈代谢将ACC转变成ACC聚合物,以此来避免植物受精部分组织的衰老[14]。

4.2分子生物学研究

Van Huylenbroeck J M等通过AFLP方法和形态学分析方法对木槿、中华木槿和庐山芙蓉的种间关系进行了研究。研究认为，中华木槿被认为是介于木槿和庐山芙蓉之间的一种中间过渡品种,但是它和庐山芙蓉有很大的相似性。通过AFLP技术可以将不同的木槿

栽培变种和在一个小群体中的不同的叶指数从群区分开来。流式细胞术显示木槿分类中的三倍体和四倍体现象同样存在,三倍体品种比二倍体品种的花要大[21]。董志等利用RTPCR技术对木槿病叶进行了检测,结果显示:磁珠式固态样本总RNA快速分离纯化的方法提取的RNA比较完整,不同模板浓度对PCR反应产物的影响较大;探讨了4种病毒对木槿的感染情况,分析得知,木槿的花叶病和皱缩病可能不是由于其中的病毒引起的[22]。该研究虽然没有证明木槿是由何种病毒引起的,但是对木本植物病毒的检测工作已经翻开了新的一页。

5木槿开发潜力及研究意义 5.1 木槿的开发利用潜力

据统计,每株6 a生木槿平均产鲜花3 kg~4kg,市场价值3元·kg-1~5元·kg-1,平均每株收入达9元~15元[23]。按2 500株·hm2测算,鲜木槿花收入达2万元/hm2,经济效益较好。据福建省上杭县农科所研究,将木槿种植方式由野生发展到房前屋后栽植,甚至成片种植,该所于2000年从事食用花卉与特种蔬菜的引种示范,就收到了显著的经济效益,其中木槿种植已创造667 m2年产鲜花1 500 kg,净产值超万元的效益[21]。

5.1.1开展野生资源品种的搜集及驯化选育

广泛搜集野生种质资源,进一步开展木槿的驯化、育种研究,筛选出品质优良、经济价值高、发展前景广阔的适合各种用途的新品种;加速其繁殖技术和产品类型的研究,并建立起产品开发的原料供应基地和合理布局的产业化链条。

5.1.2选择适应市场需要的栽培品种

有目的、有计划地对木槿原有栽培品种进行改良、筛选、培育,选择出适合目前及未来发展所需的为市场所吸纳的不同类型的品种。如具有观赏价值的园艺

栽培品种,具有食用价值的蔬菜品种,具有药用的采花、采果、采枝、采皮品种等,做到有的放矢地发展栽培。

51.3开展绿色食品加工及综合利用研究

依靠科技进步,深入开展木槿资源的食用、药用、保健品开发及深加工利用研究。过去农村居民常将木槿叶作茶叶代用品,沿着这个思路,可开发木槿茶饮料产品。各地农村妇女习惯于用木槿叶捣汁洗头、洗脸,既去头发污垢,又治头皮瘙痒[24],如结合现代科学技术,将其提炼加工制成润发、润肤的化妆系列保健养颜用品,市场潜力会很大。木槿花食用价值很高,但主要是在民间,应进行深加工制成罐装食品、绝干压缩食品、鲜食食品等,这些将是很有市场开发利用潜力的新型食品,值得大力开发。

5.1.4开展木槿植物化学成分研究

目前,相关木槿植物化学成分的研究报道相应太少。正是由于木槿植物可利用的价值较高,涉及面较广,因此,应加大对其生物活性物质的提取、分析和研究力度。

5.2生产发展潜力 5.2.1定向培育,分类经营

根据市场需要,结合林业两大工程建设,宏观布局,规模经营。特别是西部的云贵高原区和四川盆地盆周山地区,可根据各区域的地位特征,分别培育叶花蔬菜林、花皮药用林、茎皮纤维林、园艺栽培林。

5.2.2 区域利用,合理发展

城郊结合区,以发展园艺盆景、各色花卉为主的木槿观赏栽培林,优选花大、花艳品种发展,培育矮化耐荫品种,盆景入室利用,丰富居民物质生活水平。低山丘陵区,结合当地经济发展状况,分区施策。如靠近大型纸业集团公司的地区,可大力发展工业用纤维原料林;靠近森林集中分布区域,可栽培以取花叶为主的生态型木本蔬菜林或药用林。

中高山峡谷区,可因地制宜地的大力发展水土保持林并与工业用纤维原料林相结合,多用途林的发展,既可多次采伐多代萌生利用,又可保持水土;既可花、皮药用,又可花、叶菜用;既可产生可观的经济效益,又可健全稳定的环保体系。

5.3木槿的研究展望及意义

木槿作为一种集观赏、绿化、食用、药用价值于一体的植物,应该引起的重视。木槿食用药用价值的研究已多见报道,但是木槿的生理生化,品种选育,园林应用方面的研究还远未达到应有的程度。因此将来木槿应该在其品种选育、生理生化、园林应用、分子生物学和抗虫性方面开展深入的研究,以期为木槿的广泛推广应用打下理论基础。

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