珍珠梅属植物研究进展

张胜利，代金玲

(内蒙古农业大学林学院，内蒙古 呼和浩特 010019)

珍珠梅属(Sorbaria)植物为蔷薇科(Rosaceae)绣线菊亚科(Spiraeoideae Agardh)落叶灌木。原产亚洲北部，分布于苏联、朝鲜、日本、蒙古、中国等。东北、华北至西南各省区均有分布。本文综述了珍珠梅属植物近年在国内外各学科领域的研究进展，并分别从珍珠梅属植物的园林应用、化学成分及药理活性和育种技术等几个方面进行阐述，希望为该属植物资源的开发利用提供参考。

1 园林应用

观赏花木珍珠梅因白色花蕾圆润形如珍珠而得名，由于精巧的花型，独特的花枝形态，刘峄[1]把珍珠梅作为压花材料，对花材染色和保色效果进行了研究。珍珠梅的枝条向外展开，树形优美；华丽的单数羽状复叶互生，枝干顶生大型复总状圆锥花序，满株覆花，绚丽壮观，近看花型精致小巧，美丽清雅。花谢后剪除花序又能生出新花枝，二次花序更为繁密，花期可延至六七月间，其观赏价值在夏季少花的北方尤显突出。珍珠梅耐阴、耐寒，适应性好，不易发生病虫害，适宜各类园林绿地种植，可孤植、片植，也可与其他花木配植成丛，丛植于庭前、路边效果更佳，或作公路绿化带的基础栽植及绿篱应用。

珍珠梅不仅是优良的观花灌木，同时对多种有害细菌具有杀灭或抑制作用。据中国林科院林研所试验[2]：华北珍珠梅(S.kirilowii)与其他40个所试树种相比，不仅对金黄葡萄球菌、绿脓杆菌、结核杆菌等杀菌作用明显，且效果稳定，杀菌素主要存在于地上器官的挥发性物质中，叶片杀菌物质作用最大，嫩枝次之，花最小。不同季节杀菌作用都较强，但其杀菌作用存在季节差异。另有郑华[3]对珍珠梅挥发成分中的刺激性、毒害性物质进行评价，并结合人体脑波测试实验，得出了珍珠梅的绿色嗅觉质量不利于产生愉悦松弛情绪的结论，建议园林应用中应控制其种植数量和密度。这两项研究都提到了珍珠梅对空气质量的影响，有必要进一步研究论证。

2 化学成分及药理活性研究

珍珠梅属植物的化学成分分离、提纯工艺和鉴定、药理活性的研究近年比较多。目前国内外对该属植物的研究主要药用植物珍珠梅、星毛珍珠梅(S.sorbifoliavar.stellipila)、高丛珍珠梅等。珍珠梅属植物茎、枝、叶均可入药，活血化瘀，消肿止痛。少数文献中提及果穗和花亦可入药。

Dae Keun Kim等[4]分离出2种新的细胞毒性化合物cucurbitacin D 和 cucurbitacin F，在阐明其化学结构基础上，首次提出其药理活性——对离体培养的部分人类癌细胞系具有细胞毒性。李孝栋[5]从东北珍珠梅中首次分离出5, 7-二羟基-2-甲基色原酮、5,7-二羟基-8-甲氧基黄酮、5,7,3,4-四羟基-3-甲氧基黄酮、原儿茶酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸、大黄素、胡萝卜苷等8种化合物；2006全红梅[6]从珍珠梅中首次分离出芦丁、槲皮素；王健[7]2016从高丛珍珠梅中首次分离出羽扇豆醇、30-羟基羽扇豆醇、熊果酸、委陵菜酸、它乔糖苷、2，6-二甲氧基-对苯二酚-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。研究显示珍珠梅属植物化学成分以黄酮类化合物为主[8-11]。关丽萍[12]、张乐华[13]对黄酮类物质芦丁、槲皮素进行含量测定。

国内对珍珠梅提取物药理活性研究的主要机构为吉林延边大学、延边大学附属医院等。吉林延边大学科研团队对珍珠梅乙酸乙酯提取物的药理活性进行了深入研究[14-23]，测定了由二甲基亚硝胺和二乙基亚硝酸等化学致癌的大鼠在给药后的一系列指标变化，包括血清一氧化氮和一氧化氮酶含量、抗氧化活力、慢性肝损伤相关指标等，在此基础上提出珍珠梅活性成分抗氧化、抗衰老，对肝癌前病变具有抑制作用；并研究其抑制S180荷瘤小鼠肿瘤血管生成的分子机理。

单体化合物TTFl(5,2',4-三羟基-6,7,5'-三甲氧基黄酮)是黄酮类化合物中的重要活性成分，李妍[24]探讨了缓释TTFl固体脂质纳米粒的制备工艺。李光星[25]研究显示TTFl对人肝癌HepG-2细胞增殖有抑制作用。在此基础上，幺雨含[26]、肖斌[27]、刘延详[28]等进一步研究了珍珠梅黄酮纳米粒(TTFl-NP)的抑癌分子机理：通过抑制 STAT3 (signal transducer and activator of transcription 3)的活化进而抑制基质金属蛋白酶家族(MMPs)成员MMP2和MMP9蛋白表达，最终起到抑制人肝癌细胞HepG-2侵袭和转移的作用。Xiao B[29]研究TTFl-NP诱导内质网应激途径介导凋亡，并抑制离体和体内人类肝癌细胞的生长。QU GW[30]对珍珠梅茎成分提取，发现6种新的氰糖苷，研究显示这些化合物对LPS(lipopolysaccharide)诱导巨噬细胞RAW264.7产生氧化氮具有中度抑制效应。邵葵阳[31]研究了TTFl-NP抑制脂多糖诱发肝癌细胞HepG2的炎性作用，推测其作用机制与AKT/mTOR信号通路有关。冯海一[32]研究也显示TTFl-NP通过抑制该信号通路诱导肝癌细胞SMMC-7721凋亡。以上研究对黄酮纳米粒TTFl-NP的药理作用进行了深入探讨。

3 育种学研究

3.1 种质资源

珍珠梅属植物包括高丛珍珠梅(原变种)(S.arboreavar.arborea)、高丛珍珠梅光叶变种(S.arboreavar.glabrata)、高丛珍珠梅毛叶变种(S.arboreavar.subtomentosa)、珍珠梅(原变种)(S.sorbifoliavar.sorbifolia)、珍珠梅星毛变种(S.sorbifoliavar.stellipila)和华北珍珠梅(S.kirilowii)等9种，有文献记载密脉珍珠梅(S.assurgens)与珍珠梅星毛变种近缘，区别在于雄蕊少(20)，小叶片具25对以上侧脉，但文献未指出与华北珍珠梅的差别。Knud Rahn[33]对本属植物进行调查，根据植物分类学依据，将其修正为4个种，并提出3个种(S.grandiflora、S.sorbifolia、S.kirilowii)内的星毛变异不具有分类学重要性，同时在调查中发现人工培育的杂交种(S.sorbifolia×S.grandiflora和S.sorbifolia×S.kirilowii)。

3.2 育种技术

部分文献研究了珍珠梅的引种工作：安永鹏[34]在宁夏泾源县引种六盘山野生珍珠梅，营造华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtiiMayr)与珍珠梅的针阔带状混交林，引种珍珠梅生长良好，耐干旱，抗病虫鼠害强，抵御自然灾害能力强；麦秀兰[35]研究了宁夏地区珍珠梅的引种，从山区引种到平原地区地银川，年降雨量、相对湿度等与六盘山有明显差异，植物生长发育受影响，通过合理驯化措施改善其生长和适应性引种成功。以上两项工作中引种地和原产地距离比较近，引种难度相对较小。

珍珠梅可以进行有性繁殖和无性繁殖，实践中以播种育苗和扦插育苗为主，也可压条和分株繁殖。部分文献中开展了珍珠梅组织培养技术研究。由于种子萌发周期短、出苗整齐，生产中常采用种子繁殖。宋红[36]采取70 ℃高温处理珍珠梅种子，发芽率比对照提高30. 5%。胡喜梅[37]研究显示混沙播种方式与播后覆沙、直接播种有显著性差异，采用遮阴措施在20 d时达到出苗盛期，比未遮阴措施的出苗量提高44.7 %。以上对珍珠梅种子萌发和保藏条件的讨论为生产实践中珍珠梅实生苗育苗提供了理论依据。未见提高种子产量诸如营建种子园等的相关文献。

珍珠梅萌蘖性强，易生根，可扦插，也可分株、压条繁殖。石进朝[38]指出珍珠梅枝条扦插全年各时间段均可，具有愈伤组织生根、侧芽基部分生组织生根两种类型。高晋东[39]用ABT生根粉1号浸泡，混合基质为河砂+林土，全光照喷雾管理，扦插生根率可达87%以上。营建珍珠梅组培快繁技术体系不仅可加速培育优质苗木，还可为建立遗传转化体系、培育珍珠梅优良品种等研究搭建技术平台。马生军等[40]以珍珠梅腋芽茎段为外植体，用0.1%HgCl2溶液加入Tween-20灭菌处理，筛选初代培养基MS+6-BA 0.6 mg·L-1，继代培养基MS+6-BA 0.6 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1和生根培养基1/4MS+IBA 0.2 mg·L-1+IAA0.2 mg·L-1。陈伟[40]首次以华北珍珠梅带芽茎段为外植体，筛选出适宜华北珍珠梅的初代、增殖和生根培养基配方。两篇论文都未涉及生根植株的炼苗和移栽环节，这些也是珍珠梅组培快繁技术体系的一项重要内容。

4 研究展望

综上国内外对珍珠梅各个方面的研究情况，提出未来研究工作的重点和发展方向：

4.1 加强对野生珍珠梅资源的收集，尤其是收集种内不同层次的变异材料，注意特殊材料的收集。开展引种驯化研究，营建异地保存的植物资源圃，方便后期开展该属植物生物学特性、遗传基础等方面的研究工作。全面开发珍珠梅属植物资源，周杨[42,43]研究了珍珠梅果醋和果酒酿制的最佳发酵参数，为珍珠梅的食品应用开辟一条新路。据记载一株3年生的珍珠梅，侧根就有68条，根长45～65 cm，最长可达120 cm，发达的根系可充分发挥水土保持、涵养水源的作用，选育适应性好的珍珠梅良种，为我国西部广大地区的生态建设服务。

4.2 目前珍珠梅品种单一，花色只有白色。所以在珍珠梅的育种方面有较为广阔的研究空间，尤其是花色育种方面，如培育黄色或间色品种，除此以外还有花期育种、株型及特殊用途的品种培育。根据区域特点，确定适宜育种目标，以引种、选择育种和杂交等常规育种技术为主，必要时可结合辐射诱变、基因工程育种等方法，制定相应育种策略，培育出多样珍珠梅品种，营造出更好的观赏效果。良种繁育工作也要跟上，才能更好更快地推广新品种。珍珠梅扦插、分株、压条已在生产实践中应用，组织培养技术还很不成熟，未见珍珠梅种子生产的相关报道，只有种子育苗技术的研究。今后应加强对珍珠梅授粉、受精，种子发育过程的基础生物学研究，为后期开展杂交育种提供理论依据。

4.3 目前只有为数不多的研究机构开展了珍珠梅药理活性研究，以黄酮类成分的抑癌作用机制研究为主，在今后工作中应更多了解其药理毒性，使相关中医中药产品尽早推向市场。珍珠梅的化学成分开发也停留在浅层阶段，对其抑菌的作用成分和作用机理研究缺乏，可考虑在此基础上深入研究，开发植物源农药产品。