药用芦荟品种栽培技术管理论文

［摘要］芦荟是具药用、食用和观赏价值的一类重要植物。本文介绍了适于作药用栽 培的芦荟品种，描述了它们的生物学特性和药用价值，并对芦荟的无公害栽培技术包括环 境条件、繁殖方式、田间管理和病虫害防治等进行了叙述和探讨。 ［关键词］药用芦荟；品种；无公害；栽培 芦荟是百合科芦荟属（AloeL.）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据 考证，最早把芦荟用于医治人类疾病的是 5000 年前的古埃及人。德国籍的古埃及学者耶 比鲁斯在古埃及金字塔的木乃伊棺里，发现的纸莎草古书中就记载着芦荟的药效，这是人 类发现的最早的有关芦荟记载的文字。隋末唐初中国始有芦荟的文字记载。据《神农本草 经》、《本草纲目》等书记载，中国古代的医药学家们把芦荟当作一种可“明目镇心”的清 热寒药来用。现代医学证明芦荟对糖尿病、胃肠病、气管炎、消化系统出血、高血压、心 脑血管病、肝病等均有不同程度的治疗、保健作用，另外对溃疡病尤其是口腔溃疡的治疗， 对烧伤、烫伤、毒虫咬伤的治疗，效果亦佳［1］。本文对一些具有药用价值的品种进行 了介绍，并简要叙述了无公害栽培技术，以期为芦荟品种的合理利用和安全、优质生产提 供一定的参考。 1 具有药用价值的品种 全世界有野生芦荟约 300 多种，另外，还有变种和杂交种约 200 多种。品种不同， 其药效成分和含量也不同。众多种类的芦荟中，可供药用的约有 10 余种，可食用的有 6 种，其余用于观赏［2，3］。 1.1 开普芦荟（AloeferoMil1）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据又称青鳄芦荟、好望角芦荟、非洲芦荟，原产南非。 株形很大，叶色深绿，叶缘有红褐色角质齿，30 片~50 片叶簇生于茎顶。茎粗而长，株 高 3m~6m。初春在叶腋中抽出总状花序，花色橙黄色，结蒴果，靠种子繁殖。在《希腊 本草》、《德国药典》等书中记载的药用芦荟就是开普芦荟，因此又叫药典芦荟。从叶子 的切口中收集滴落的汁液，起初为黄色，以后变成褐色，经日晒干燥后成块，粉碎后就是 药典中记载的“芦荟末”。采割叶片时，有丰富的深黄色汁液，收集此液，蒸发浓缩，冷却 凝固，即得“肝色芦荟”干胶。将汁液用狂火煮沸浓缩，冷却凝固，可得“光亮芦荟”干胶。富 含芦荟大黄素和 β芦荟甙。该品种主要用于生产芦荟干胶。 1.2 树芦荟（AloearboresensMil1）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据又称日本芦荟、木剑式芦荟、木立芦荟，在我 国民间称为龙角芦荟。原产南非，主要产于日本。叶片灰绿色细长，叶肉厚实，背部突出， 两边呈锯齿状，主干茎部不断长出侧枝，可用作插枝繁殖，冬天抽穗开花，花像纺锤形， 红色。含较多的芦荟大黄素，备受人们喜爱，已形成商业化生产，适合于加工成干粉，保 健品，鲜叶可食用和药用。 1.3 库拉索芦荟（AloebarbadensisMil1）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据俗称美国芦荟。又名巴巴多斯芦荟、翠叶 芦荟、沙漠芦荟、真芦荟等。原产中美洲的巴巴多斯岛和库拉索岛。茎短，叶呈螺旋状或 轮生排列，披针状，叶长 30cm~70cm，先端渐尖，基部宽 4cm~15cmcm~15cm，边缘有小齿。 叶灰绿色或蓝绿色，上有白色斑点，随叶片生长白色斑点逐渐消失。花黄色但不结籽，靠 侧枝分枝繁殖。是目前利用最广泛的品种。含有丰富的凝胶，可加工成干粉、凝胶，鲜叶 可直接食用、美容、药用。美洲大量栽培，中国也有栽培。 1.4cm~15cm 元江芦荟（AloeyuanjiangensisXiongZhengsp.nov.）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据别名亚哈菲、逼火丹、 碧合草、火炼丹等。在我国云南干热河谷、广东雷州半岛、海南、广西、台湾以及缅甸、 马来西亚等东南亚地区分布。须根发达，具粗壮根状茎，长者可达 1m 多。株型较松散， 高 1m 以上。叶簇生于基部，直立，叶在苗期呈螺旋状排列或轮生排列两种，到成株期呈 螺旋状排列。叶肥厚汁多，狭披针形，皮壁较薄，叶片在生长过程中出现不规则的扭曲， 两面平滑，先端渐尖。叶呈浅绿色，上有白色斑点，随叶片生长白色斑点逐渐消失。叶缘 上有钝硬齿。被认为是早先引入的库拉索芦荟变种。 1.5 中华芦荟（AloeveraL.Varchinesis(Haw.)aberg）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据又名斑纹芦荟、中国芦荟、 象鼻草、罗纬草、油葱等。主要生长在云南红河流域，是库拉索芦荟的变异品种，其形态 酷似库拉索芦荟，但叶尖更尖，叶色呈浅绿色，有明显的白色斑纹，花粉红色或黄色，繁 殖力强，靠分枝繁殖。鲜叶含丰富的水和凝胶，主要用于美容、食用、药用，可加工成饮 料等。 1.6 皂质芦荟（Aloesaponaria）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据又称皂角芦荟，几乎无茎，叶子表面具有斑纹，叶 簇生基部，呈螺旋状排列，叶有半直立和平行状两种类型。叶肥厚，狭披扁平，有美丽的 白色斑点斑纹，叶长 20cm~70cm，宽 3cm~10cm，叶先端渐尖，叶缘有刺状小齿。 皂质芦荟由于其叶片上美丽的斑纹，最具观赏价值。叶片中几乎不含芦荟大黄素。药效平 稳，对外伤、皮肤病、美容效果好，对溃疡病治疗效果明显。 2 栽培技术 2.1 芦荟对环境条件的要求芦荟喜暖、喜光、不耐寒、耐干旱、忌积水。要求通风良 好，防止气温过高、湿度过大。地势宜高不宜低，以利排水。土壤以沙质壤土为佳，以保 证良好的透性和保水力，过粘的土壤植株矮小，分蘖少［2］。当气温高于 38℃或低于 5℃时停止生长，0℃即发生冻害。此外，为保证芦荟产品的卫生安全性，生产基地的选择 应远离有污染的工矿企业和交通干道。 2.2 栽培方式露地栽培在我国海南、广东、广西 3 省(区)和福建、云南及四川部分地 区可进行露地栽培。要注意防止栽培地积水，引起芦荟烂根死亡和斑病问题。塑料大棚栽 培：我国亚热带偏北的长江流域，福建西北部地区等用塑料大棚技术可以保证芦荟安全过 冬，同时还可避免梅雨季节和夏季高温曝晒等不良气候的影响。温室栽培：华北平原、东 北平原等温带地区应以温室栽培，在严冬时有加温条件，可确保芦荟安全过冬。家庭盆栽： 不仅可美化居室，而且可随时采摘新鲜的芦荟叶片供家庭保健使用。 2.3 繁殖方法和种植时间多数品种采用无性繁殖方式［4cm~15cm］。分株：从植株周围的地下 茎会长出许多嫩芽，一株 2a 生的芦荟，在 1 年内能分蘖 10 个~15 个，当分蘖长到 4cm~15cm 片～5 片小叶和 3 条～5 条小根时，可从母株上分离，定植于大田。芦荟产生分芽主要在 春夏秋 3 季，最佳的分蘖期是 4cm~15cm 月～6 月。扦插：芦荟长高后，可从茎的顶部 10cm~12cm 处切断，或从叶腋处切取长 10cm~15cm 的幼芽，再将其倒挂在荫凉处 1 周，使切口收缩干燥，然后扦入搭盖荫棚的苗床中，插后约 20d 生根。扦插苗生根 3 条～ 5 条时，就可移栽大田。春季（3 月~5 月）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据和秋季（9 月~11 月）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据为最佳移栽时期，尤以 春分至清明期间定植为好，不但容易成活，而且可以延长营养生长期，有利于提高叶片产 量。 2.4cm~15cm 定植及田间管理园地种植前要求翻耕深度为 15cm~20cm，结合整地每公顷施腐 熟有机肥 30t~37.5t、氮磷钾复合肥 20kg~30kg。畦长 15m~20m、宽 100cm、畦高 15cm~20cm、畦间距 4cm~15cm0cm。一般每畦 2 行，株行距为 4cm~15cm0cm×50cm；栽时不宜太深， 以覆盖底下叶片基部为适，栽苗后要将苗 4cm~15cm 周的松土按实，然后浇水，并及时遮荫。芦荟 的全年管理分为 3 个阶段。4cm~15cm 月~5 月芦荟生长旺盛，需要肥水量大，结合浇水进行 1 次 ~2 次追肥；7 月~8 月要注意通风遮荫和浇水，有条件的可用遮阳网覆盖，以保证芦荟不 休眠；12 月~2 月不再浇水，加强中耕、保墒、保温的管理。 3 病虫害防治 芦荟叶表皮具有角质层，很少受害虫危害。病害主要有芦荟炭疽病、褐斑病和软腐病。 一般发病率为 10%~15%重者可达 20%~30%［5］。 3.1 选用抗病品种栽培中尽量选用抗病性较强的品种。一般皂质芦荟最为抗病，其次 是库拉索芦荟。 3.2 加强栽培管理温室大棚应特别注意保持芦荟生长所需的适宜温度（15℃~35℃）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据 及湿度（75%~85%）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据。若冬季室内温度低于 8℃时应采取增温措施并注意通风换气。在 高温炎热强光照的夏季应适当遮荫，可选 50%的遮阳网。春夏灌水要勤且量大，秋季逐渐 减少次数和用量，每次都要灌透，避免从上部淋浇。雨后应特别注意防止雨水倒灌，以免 导致炭疽病和褐斑病的发生或流行。肥料管理也要随季节更替而改变，春秋是芦荟生长旺 季，施肥量偏多而勤，夏季量小次数少；冬季则更少。 3.3 化学防治目前常用的预防药剂主要有 70%代森锌可湿性粉剂、16.7%乙烯菌核利 可湿性粉剂+50%百菌清可湿性粉剂、喹枯灵、施宝克等。可在发病前每隔 1 周左右喷 1 次，连续 3 次~5 次后即可达到明显的预防效果，上述药剂对早期的炭疽病和褐斑病还有 治疗作用。对芦荟软腐病还可在发病初期向植株基部喷洒 1∶1∶100 的波尔多液或 4cm~15cm000 倍 农用链霉索，连续 2 次~3 次，每次间隔 7d 左右。总之，为了在芦荟整个生长过程中应采 取预防为主。综合防治的策略，通过利用抗病品种和合理的栽培管理措施，提高植株抗病 能力；注意在早期消灭病原物及控制它们的繁殖和扩散，同时严禁从发病区调运种苗，以 确保安全生产。 【摘要】小鼠胚胎干细胞（embryonicstemcell,EScell）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据体外培养可以分化成为外 胚层组织，并进一步分化为神经元和神经胶质细胞。这些细胞已用于中枢神经系统疾病的 细胞替代治疗和治疗药物的研发。小鼠胚胎干细胞定向分化为神经细胞的方法主要有拟胚 体介导的神经细胞分化、基质细胞诱导的神经细胞分化、默认模式介导的神经细胞分化、 单层粘附培养诱导的神经细胞分化和遗传工程介导的神经细胞分化等。本文综述了这些分 化方法。 【关键词】胚胎干细胞;神经细胞;分化 Progressindirecteddifferentiationofmouseembryonicstemcellsintoneuralcel ls 【Abstract】Mouseembryonicstemcellscangiverisetoectodermalderivatives incultureandcanbefurtherinducedintoneuronsandgliaforcellreplacementtherapiesinthecentralnervoussystemandforuseindrugdiscovery.Th emethodsofdirecteddifferentiationofmouseembryonicstemcellsintoneuralcellsi ncludeneuraldifferentiationfromembryonicstemcellsviaembryoidbodies,stroma lcellinducedneuraldifferentiation,defaultmodelmediatedneuraldifferentiation,a dherentmonocultureinducedneuraldifferentiation,geneticengineeringmediated neuraldifferentiationandsoon.Herewereviewthesemethodologies. 【Keywords】embryonicstemcell;neuralcell;differentiation 小鼠胚胎干细胞于 1981 年首次由 Evans 和 Kaufman［1］成功分离建系，它们来 源于胚泡的内细胞团（innercellmass,ICM）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据，这些细胞具有稳定的二倍体核型，在体外 可以分化为三个胚层的多种细胞。将小鼠胚胎干细胞重新植入胚泡可以参与形成胚胎。体 外 ES 细胞维持未分化状态依赖于一些细胞因子的存在，如白血病抑制因子 （leukemiainhibitoryfactor,LIF）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据［2］。撤去这种自我更新的刺激信号后，ES 细胞很 快分化为多种细胞。这些属性使 ES 细胞成为非常有用的发育生物学和功能基因组学研究 的生物系统［3］。 1 拟胚体（embryoidbodies,EBs）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据内神经细胞的分化 小鼠 ES 细胞通过拟胚体分化为神经细胞主要有以下两种方案。 1.1“4cm~15cm-/4cm~15cm+方案”［4cm~15cm］将小鼠 ES 细胞无 LIF 培养 4cm~15cm 天，形成 EB；再用维甲酸 （retinoicacid,RA）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据处理 4cm~15cm 天，然后在明胶（gelatin）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据［5］或层粘连蛋白（laminin）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据 ［4cm~15cm］包被的组织培养皿上培养［6］。培养 6 天后，细胞出现明显的神经细胞形态，开始 表达神经细胞特异的基因，如神经微丝轻链（neurofilamentlightchain）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据、微管相关蛋 白 2 和 5（MAP2、MAP5）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据等。这些细胞对一系列神经递质和去极化电流起反应，证实了 它们是可以传递兴奋的神经元。这一方案还会分化出神经胶质细胞，多数为星形胶质细胞， 但也有少突胶质细胞的存在［7］。RA 是一类促神经生长因子，不仅对多潜能干细胞有诱 导作用，对神经前体细胞也有促进增殖、成熟的作用。RA 与受体 RAR、RXR 结合，后者 活化后与 RA 反应元件（RARE）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据结合，激活神经细胞相关基因并抑制中胚层相关基因的转 录［8］。Wiles 等人的实验表明 RA 通过激活抑胰蛋白（follistatin）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据抑制骨形态形成蛋 白（bonemorphogeneticprotein,BMP）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据而使小鼠 ES 细胞向神经细胞方向分化［9］。 该方案时间短、成本低，是目前使用较为广泛的神经细胞诱导方法。其不足之处是 EB 的外层细胞先分化而内层细胞仍保持未分化状态,分化不均一，得到的细胞种类复杂，不利 于纯化。 1.2“五步法”方案［10］(1)扩增未分化的胚胎干细胞；(2)去除分化抑制剂或促有丝分 裂素，ES 细胞开始分化，不贴壁悬浮生长，形成 EB；(3)去除生长因子，选择巢蛋白 （nestin）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据阳性细胞（即神经前体细胞）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据；(4cm~15cm)使用神经细胞培养液，添加生长激素、神经 营养因子，扩增神经前体细胞；(5)利用促神经元存活因子诱导并维持神经元成熟。该方案 不用 RA 处理 EB，而是将 EB 在一种选择性的无血清培养基上培养。因为 EB 中的非神经 细胞不能在这种培养条件下生存，所以大部分存活下来的细胞是 nestin 阳性的神经前体细 胞［11］。这些神经前体细胞可被高效地诱导分化为神经元［12］。 该方案的主要优点是在进一步分化为神经元或神经胶质细胞之前，神经前体细胞已经 得到较高的纯化，这有利于特定类型神经细胞的获得。但是，其操作较“4cm~15cm-/4cm~15cm+方案”复杂， 而且多种生长激素、神经营养因子的应用增加了成本且不利于分化机制的阐明。 通过 EB 途径由 ES 细胞分化而来的神经元多数为 γ-氨基丁酸（GABA）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据能神经元，少 数是谷氨酰胺能神经元。通过改变诱导分化的条件，可以得到不同类型的神经元或神经胶 质细胞，并提高分化效率。腹侧中脑和后脑是多巴胺能神经元和 5-羟色胺能神经元产生的 部位，SHH(sonichedgehog)和 FGF-8（fibroblastgrowthfactor-8）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据对这两部分的形 态发生起重要作用［13］，Lee 等人［10］用这两种分子处理 EB 来源的神经前体细胞得 到了多巴胺能神经元和 5-羟色胺（5-HT）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据能神经元。2002 年 Wichterle 等人［14cm~15cm］用 背侧分子（RA）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据和腹侧分子（Hh-Ag1.3,一种 SHH 的拮抗剂）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据处理 EB，得到了腹侧脊髓 运动神经元。2005 年 Tsuchiya 等人［15］在经典的“五步法”方案基础上，在第五步除去 bFGF（basicfibroblastgrowthfactor）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据，用含有层粘连蛋白的 N2 培养液中成功诱导分 化出微小胶质细胞，并进一步用含有胎牛血清（fetalbovineserum,FBS）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据和粒单细胞集 落刺激因子（GM-CSF）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据的 RPMI-164cm~15cm0 培养液扩增细胞，得到 89.0%的微小胶质细胞。 2 基质细胞诱导的神经细胞的分化 第二类诱导神经细胞分化的方法是基质细胞诱导方法，该方法的诱导机制尚不清楚， 目前称为“基质细胞来源的诱导活性作用（stromalcellderivedinducingactivity,SDIA）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据”［16］。 2000 年 Kawasaki 等人描述了一种经基质细胞诱导 ES 细胞分化为多巴胺能神经元的 方法［16］。这一方法中，神经细胞的分化通过 ES 细胞与小鼠骨髓来源的基质细胞 PA-6 细胞单层共培养而实现。实验结果表明，92%的细胞表现为神经细胞黏附分子 （nervecelladhesionmolecule,NCAM）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据阳性，其中多数为酪氨酸羟化酶 （tyrosinehydroxylase,TH）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据阳性细胞。酪氨酸羟化酶是多巴胺生物合成的限速酶，因 此是多巴胺能神经元的一个很好的分子标志。2005 年 Yamozoe 等人［17］用含有肝素 的磷酸盐缓冲液冲洗培养的 PA-6 细胞得到含有所谓神经诱导因子 （neuralinducingfactors,NIF）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据的溶液，用此溶液培养小鼠 ES 细胞，发现小鼠 ES 细胞 可以在含有 33%NIF 溶液的培养液中生存，并且随着培养液中肝素浓度的增加，ES 细胞 分化为神经细胞的比例也增高。值得注意的是，PA-6 细胞介导的神经细胞分化受到血清或 BMP-4cm~15cm 的抑制，血清和 BMP-4cm~15cm 的加入可引起 ES 细胞分化为多种非神经细胞。PA-6 细胞 的 SDIA 作用并不能使所有类型的干细胞诱导分化为多巴胺能神经元，例如，2005 年 Roybon 等人［18］报道，对于神经前体细胞，PA-6 细胞不能促进其向多巴胺能神经元 分化，而是促进其向星形胶质细胞的分化。 2003 年 Barberi 等人［19］描述的一种经基质细胞诱导分化的方法可以将 ES 细胞 分别诱导分化为多种神经细胞。这一方法将小鼠骨髓来源的基质细胞 MS5 或 S17 或主动 脉-性腺-中肾区来源的原始基质细胞作为饲养层细胞与 ES 细胞在血清替代培养液中共同培 养，得到神经前体细胞，再用不同的细胞因子序贯处理这些神经前体细胞，分别可以得到 较高百分比的胆碱能神经元、5-羟色胺能神经元、多巴胺能神经元、γ-氨基丁酸能神经元、 星形胶质细胞和少突胶质细胞。将得到的多巴胺能神经元注射到 6-OHDA 诱导的帕金森模 型动物的患侧纹状体内，8 周后由中枢神经系统兴奋剂 amphetamine 或者纹状体 D1、D2 受体激动剂 apomorphine 所诱导的旋转不稳定症状得到了显著改善，并且可以 在注射细胞的纹状体内发现大量的酪氨酸羟化酶阳性细胞。 基质细胞诱导神经细胞分化的方法可以高效获得某种特定的神经细胞，例如，多巴胺 能神经元和胆碱能神经元。然而，作用机制还有待进一步阐明。 3 默认模式（defaultmodel）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据介导的神经细胞分化 2001 年 Tropepe 等人［20］发现小鼠 ES 细胞在低密度、无血清、无饲养层细胞的 条件下培养 7 天后，约 0.2%的细胞可形成神经球（neurosphere）多年生常绿肉质植物。芦荟具有很大的药用价值。据，并进一步自发分化 为神经细胞，这种分化方法称为默认模式。这是抑制神经分化的信号分子表达降低的结果。 Wiles 等人［9］发现在神经分化过程中，可以检测到 BMP、TGFβ 等基因的表达下调。 BMPs 在神经发育早期与细胞表面丝/苏氨酸受体结合激活 Smad 蛋白，后者进入核内抑制