鱼藤属（Derris Lour.）隶属于豆科（Legumi-nosae）蝶形花亚科（Papilionoideae），是生物农药鱼藤酮（rotenone）的主要原料来源，全世界有70种，我国有25种及2变种（韦直，1994），在广西分布最多，有14种及2变种（韦裕宗，2005）。鱼藤酮是三大传统的植物杀虫剂之一，研究表明，鱼藤酮对15个目137科的800多种害虫有杀虫作用，并且分解代谢速度较快、对人和畜较为安全，被广泛应用于果树、粮食、蔬菜、鱼类养殖等产业（李颖和王朱莹，2010; Biñas，2021）; 与鱼藤酮具有相同分子量的鱼藤素则可被用于癌症治疗（Wang et al.，2013）。Radad等（2019）研究通过持续性、高剂量的鱼藤酮处理过的小鼠出现了类似帕金森疾病的症状，使得鱼藤酮在帕金森疾病研究中发挥重要作用。人们对于鱼藤酮毒性的风险也早有关注，已针对鱼藤酮的半衰期、残留情况等进行实验检测，评价其应用风险，为鱼藤酮杀虫剂的安全施用提供了参考（王世英，2016; Radad et al.，2019）。

目前，生产上仍主要依靠从毛鱼藤等植物中提取获得鱼藤酮。早在20世纪50年代，国内就曾开展过鱼藤属植物的人工种植和开发利用，当时在广西、广东、海南等省区均有大面积的种植基地（任明道，1953）。在化学农药大量推广使用的冲击下，生物农药的发展受到挤压，自20世纪60年代以来，鱼藤属植物的栽培推广及科学研究关注度一直都很低，关于鱼藤属植物及其代谢产物的科研工作多集中在物种进化和分类（吴斌，2010; Li &Geng，2015; Asib &Omar，2018）、代谢产物的提取、分离及效用评价（张庭英等，2005; Wang et al.，2013; Wu et al.，2019）等方面，而对鱼藤属的资源调查、种质收集、良种选育、品种创新和人工栽培等方面的研究相对匮乏。

中国数字植物标本馆（CVH）在1920至2019年间的鱼藤属植物标本数据显示，近期标本所记录的鱼藤属物种数量呈现减少的趋势，约有1/3的物种在近20年的采集记录中均未出现。土地开发及环境变化严重威胁了鱼藤属植物资源，开展该属植物的资源调查及物种保存工作迫在眉睫。近几十年来，我国生物农药鱼藤酮产业的发展一直停滞不前，甚至越来越衰落，其主要原因是受制于原材料短缺，而深层次原因则是缺乏高产高含量的优良品种和配套的技术规范。广西是我国野生鱼藤属植物的主要分布区，广西大部分地区的气候和土壤均适合鱼藤属植物的生长，在鱼藤属植物资源调查和引种栽培方面具有一定的地域优势。本研究在广西及周边地区开展鱼藤属植物资源调查，通过物种收集、引种栽培、生长情况调查及鱼藤酮含量测定等研究，拟探讨以下问题:（1）广西及周边地区鱼藤属植物的种类和分布情况;（2）鱼藤属植物引种表现及优势栽培种的筛选;（3）优势栽培种的种苗繁殖、生长情况和鱼藤酮积累规律。通过以上研究，以期为鱼藤酮产业的发展提供种源和技术支撑，为鱼藤属植物资源的保护与开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 调查方法

查阅《中国植物志》（1994）、《广西植物志》（2005）、期刊论文等文献资料，并结合中国数字植物标本馆（CVH）检索的鱼藤属植物标本数据，分析鱼藤属植物的种类和分布。根据文献和标本数据信息，规划和设计野外调查路线，采取线路调查、定点调查、重点区域普查和民间走访调查相结合的方式进行调查。对于有卫星定位坐标的鱼藤属植物直接到点调查; 对于只记录有县乡村级位置信息的，结合民间走访，对该重点区域进行普查。分别记录物种名称、生境、土壤、植被、生物学特性、坐标、海拔等信息，采集植物标本，同时采集植物根样品进行鱼藤酮含量检测，并采集植物活体材料进行引种栽培。

1.2 试验地概况

试验地设在广西壮族自治区桂林市雁山区广西植物研究所内，地处110°17′ E，25°01′ N，海拔为150 m，属中亚热带季风气候，年平均气温为19.2℃，1月平均气温为8~9℃，7月年平均气温为27~29℃，最高温为39℃，最低温为-4.2℃，年平均降雨量约为1 800 mm，年平均日照为1 473 h，年平均无霜期为309 d，年平均相对湿度为78%。土壤为黏性黄壤，pH值为6~7。

1.3 试验方法

1.3.1 品种引种与筛选

鱼藤属植物引种栽培采用枝条扦插法。在资源调查时，将14种鱼藤属植物的木质化枝条剪下，分割成15~20 cm的长条，喷水保湿后用密封袋包裹置于低温盒中保存; 同时取足够量的根密封保存用于鱼藤酮含量测定。回到试验基地后，将枝条于300 mg·L^-1 ADT生根粉溶液中浸泡5 min，枝条的一头（1/2）斜插入土里，待嫩叶及根须长出后，移栽至大田进行种植。起畦栽培，畦宽（含沟）1 m，每畦种植2行，株行距0.4 m × 0.5 m。在各个时期对植株生长情况（主要包括开花结实情况、是否常绿、越冬受冻害的情况）进行观察和记录。通过实地调查、鱼藤酮含量测定及引种栽培观察结果，筛选出鱼藤酮含量高、植株生长旺盛、适应性广的优势物种作为重点研究对象，开展种苗繁育和人工栽培技术研究。

1.3.2 栽培试验

于2020年春对筛选出的毛鱼藤（Derris elliptica）和异翅鱼藤（D. montana）进行栽培试验。异翅鱼藤的定植时间为2020年3月，毛鱼藤的定植时间为2020年5月。起畦栽培，畦宽（含沟）1 m，每畦种植2行，株行距0.4 m × 0.5 m，每平方米种植5株，常规管理。种植第一年调查植株地上部分的生长情况，测定株高、主分枝数、地径等指标，结果取3株材料的平均值; 2021年调查地下部分的生长情况，从2月份开始至第二年1月份，每月定期取3株材料测定主根条数、根干重等指标，并检测根干粉中的鱼藤酮含量。另外，以栽培后的毛鱼藤和异翅鱼藤不同生长时期的茎为材料，参照品种引种时的方法开展扦插育苗试验，于扦插2个月后统计出苗数，计算扦插成活率。

1.3.3 鱼藤酮含量测定

资源调查时，根据调查地点的植株生长情况取样（只存在单株时取单株，有多株时取多株材料的根混合样），密封避光保存; 在试验基地栽培时，每隔一个月分别取毛鱼藤和异翅鱼藤3株苗的根混样作为检测材料。对采集到的根进行截断，70℃烘箱10 h烘干后用磨样机粉碎过60目筛，每个样品取10 g干粉交由广西桂林锐德检测认证技术有限公司，通过高效液相色谱进行鱼藤酮含量的定量测定（数值为2次技术重复的平均值）。

2 结果与分析

2.1 14种鱼藤属植物资源状况及引种表现

2019年至2021年期间，对中国广西全境以及中国广东、贵州和越南的少部分地区展开了鱼藤属植物的资源调查，共鉴定鱼藤属植物14种，其中11种采自中国广西，2种采自越南，1种采自中国广东; 毛鱼藤和异翅鱼藤为栽培种，其余为野生种（表1）。调查结果显示，中南鱼藤（D. fordii）分布较广，在广西、广东、贵州均有发现; 亮叶中南鱼藤（D. fordii var. lucida）广泛分布于广西岩溶区; 云南鱼藤（D. yunnanensis）的种群在广西部分岩溶区分布较多; 其他物种较为少见，常以多年生的单株形式存在。

在资源调查时，采集鱼藤属植物的枝条进行扦插繁殖，成活后移植到广西植物研究所试验基地，其中11个物种于2020年春种植，3个物种于2021年春季种植，对这14个物种的生长情况进行了持续观察。从表1可以看出，白花鱼藤（D. alborubra）、黔桂鱼藤（D. cavaleriei）、中南鱼藤、亮叶中南鱼藤、边荚鱼藤（D. marginata）、大叶东京鱼藤（D. tonkinensis var. compacta）、云南鱼藤和东京鱼藤（D. tonkinensis）在桂林冬季不落叶，不盖膜或者简易盖膜即可越冬; 鱼藤（D. trifoliata）、毛鱼藤和异翅鱼藤表现为落叶，需要盖膜保温才能越冬，且简易盖膜植株的地上部分也会受冻伤; 毛果鱼藤（D. eriocarpa）、锈毛鱼藤（D. ferruginea）和大叶鱼藤（D. latifolia）为2021年引种，还未能观察到落叶及越冬情况。收集到的鱼藤属植物中除中南鱼藤已结实，其余植物均未结实。将鱼藤属植物原生地的观察与引种栽培结果相结合，证实了鱼藤属植物有性繁殖能力普遍较低，在野外难以实现自然繁殖更新。绝大部分物种均能通过枝条扦插繁殖成功，在人工育苗种植方面具有一定优势。

续表1

注: 表示引种栽培后的鱼藤酮含量; —表示无数据。

Note: represents the rotenone contents after introduction and cultivation; — indicates no data.

鱼藤酮含量检测结果表明，引自广东丰顺县的毛鱼藤和引自越南的异翅鱼藤都具有较高的鱼藤酮含量，可作为备选物种开展进一步的引种栽培研究。但是，12个野生种的鱼藤酮含量都很低，其中黔桂鱼藤、锈毛鱼藤、大叶鱼藤和边荚鱼藤根中检测不到鱼藤酮含量，并且同种鱼藤属植物不同地点材料的鱼藤酮含量存在差异，因此推测植物的生长环境及材料的取样时期都会影响鱼藤酮的积累。从检测结果可以看出，在广西毛鱼藤和异翅鱼藤具有一定的推广种植潜力，其他物种的利用价值重点不在鱼藤酮含量上，而应该更多地关注其他次生代谢产物的应用潜力。

2.2 2个优势物种的栽培状况对比分析

2.2.1 毛鱼藤和异翅鱼藤的扦插育苗状况

在鱼藤属植物资源调查阶段，考察了各物种的鱼藤酮含量及生物量等性状，初步选定毛鱼藤和异翅鱼藤2个优势物种进行后续栽培试验。毛鱼藤与异翅鱼藤原产于东南亚和马来群岛（Zhang et al.，2020），在我国广东省和海南省有栽培及半野生种的分布（Sae-Yun et al.，2006; Li &Geng，2015）。

本研究以2种鱼藤属植物不同生长期的枝条为材料，进行了扦插繁殖试验，结果见表2。从表2可以看出，随着枝条的老化（2至8个月），毛鱼藤枝条扦插成活率不断提高; 异翅鱼藤的扦插成活率基本不受枝条老化的影响，嫩枝和老化枝条的扦插成活率基本一致。2种植物的扦插成活率均在95%以上，有利于进行植株的扩繁。

2.2.2 毛鱼藤和异翅鱼藤的生长及鱼藤酮组织积累模式

在2种鱼藤属植物种植第一年的生长期内，调查了植株地上部分的生长情况，结果见表3。从表3可以看出，这2种植物的地上部分生长迅速，经过不到5个月的生长期，株高、分枝数和地径都大幅增长。从外观形态上看，这2种植物在广西植物研究所试验基地生长旺盛、长势良好，异翅鱼藤比毛鱼藤分枝更多，地径更粗壮。由于不耐霜冻，在种植的第一年冬天对地上部分进行了修剪，只保留地下部分过冬，所以第二年的地上部分生长情况与第一年的调查结果无连续性，因此第二年只调查了植株的地径。从结果可以看出，经过2年左右的生长，毛鱼藤和异翅鱼藤的地径都得到大幅增加。

次生代谢产物在植物器官中的积累具有组织特异性，前人检测结果也证实鱼藤属植物的不同器官中鱼藤酮的积累具有差异性。本研究对毛鱼藤和异翅鱼藤植株的不同部位进行了鱼藤酮含量的测定，分析了其积累模式，结果见表4。从表4可以看出，鱼藤酮在毛鱼藤的根中含量最高，在叶中次之，在茎中最低; 将毛鱼藤根（商品）细分为根头（靠近地面的根茎结合部）、粗根（直径≥3 mm）及须根（直径＜3 mm）进行测定，结果显示鱼藤酮在根头中含量很低，在粗根中含量最高，在须根中含量次之; 进一步对毛鱼藤的粗根进行分离，获得其木质部和韧皮部进行检测，结果显示鱼藤酮在木质部中的含量高于韧皮部。鱼藤酮在异翅鱼藤根中含量最高，在其叶中含量次之，在其茎中含量最低，与毛鱼藤中的积累趋势一致。通过试验，明确了鱼藤酮在2种栽培植物不同器官中的积累模式，该结果可作为指导种植区采收和企业收购原材料的依据，采收和销售时应尽量避免掺入根头，以保证加工企业能够获得鱼藤酮含量较高的原料; 另外，也为鱼藤酮的生物合成调控机制研究提供了参考。基于以上研究结果，之后的研究及检测也都聚焦于植株的根部。

注: — 表示未检测数据。下同。

Note: — indicates no test data. The same below.

2.2.3 毛鱼藤和异翅鱼藤的鱼藤酮含量随生长期的变化规律

为了研究2种鱼藤属植物根中鱼藤酮含量的变化规律，从栽培后的第二年2月份起，每月定期调查了植株根生长情况和鱼藤酮含量，结果见表5。从表5可以看出，异翅鱼藤的主根条数明显高于毛鱼藤，根生物量也高于毛鱼藤; 而毛鱼藤根的鱼藤酮含量显著高于异翅鱼藤。从鱼藤酮含量的变化趋势上看，鱼藤酮含量随着季节变化呈现波动，在地上部分萌动抽芽生长阶段（2021年3月至2021年5月）上升最快，毛鱼藤由7.33%上升至13.98%; 异翅鱼藤由2.68%上升至4.39%; 之后2个物种的鱼藤酮含量都呈现出相对稳定的小幅波动，但一直维持在较高水平。综上所述，异翅鱼藤生长旺盛，主根条数、根生物量均较高，而鱼藤酮含量相对较低; 毛鱼藤的主根条数、根生物量较低，而鱼藤酮含量较高。在桂林地区栽培，2种植物各具种植优势。

3 讨论与结论

通过对广西及其周边地区（中国贵州和广东及越南等）鱼藤属植物种质的系统收集，获得了14个物种的植物资源。相较于张庭英（2006）的调查结果，本次资源收集没有获得粉叶鱼藤（D. glauca）和密锥花鱼藤（D. thyrsiflora），推测可能是生境遭到破坏或标本地理位置没有精确定位导致; 本次调查收集到的大叶鱼藤和云南鱼藤对前人调查结果起到了补充作用。本研究团队在资源调查中还获得了厚果崖豆藤（Millettiapachycarpa）材料4份，其中3个地理种源材料（鱼藤酮含量分别为0.029%、0.053%和0.152%）与广东梅州市蕉岭县材料（鱼藤酮含量2.24%）的鱼藤酮含量存在巨大差异，推测该物种可能存在不同的亚种，或者在野生条件及引种栽培下产生了突变体材料，该物种后续可以作为研究鱼藤酮生物合成调控途径的优良候选材料进行深入研究。Song和Pan（2022）通过系统发育分析后将厚果崖豆藤归为鱼藤属，但《中国植物志》英文修订版（http://www.iplant.cn/foc）还未见采纳，因此本文也暂未将其列入资源调查获得的鱼藤属植物清单中。野外调查发现，大部分鱼藤物种以单株多年生状态存活，说明该属植物的繁殖能力不强。野外调查和试验场地种植观察结果表明，虽然广西本土的鱼藤属植物部分能够开花，但结实率很低; 而从热带地区引种的毛鱼藤和异翅鱼藤基本不开花结果，但在原生境却能开花结实（Worsley，1944），推测植物的无性繁殖和生长环境改变导致了它们的不育。综上表明，虽然广西及周边地区具有丰富的鱼藤属植物资源，但是大部分资源的物种更新能力差，数量少，资源调查与保存工作还需加强。

注: 部分植株的根部在越冬时受冻害影响，导致主根条数和根干重存在较大差异性。

Note: The roots of some plants were affected by freezing during overwintering, resulting in a large variability in the number of main roots and root dry weight.

在收集的14个物种中，仅毛鱼藤和异翅鱼藤具有较高的鱼藤酮含量和较高的应用推广价值。2个物种在桂林地区的栽培结果表明，毛鱼藤和异翅鱼藤生长习性及根中鱼藤酮随生长时期的变化规律都比较相似。Sirichamorn等（2012，2014）研究证实毛鱼藤和异翅鱼藤在鱼藤属中的亲缘关系较近，这在进化关系上支持了这2个物种相比其他鱼藤属植物都具有较高鱼藤酮含量的生物学现象。张庭英等（2006）测定了广州种植的毛鱼藤根中鱼藤酮含量，结果显示鱼藤酮含量最高在4月份，之后迅速下降，最后持续在较低含量水平。在本研究中，毛鱼藤在桂林地区种植时6月份鱼藤酮含量最高，之后一直在较高水平波动。两地栽培结果具有一定的差异性，主要原因有三个:第一，毛鱼藤栽培种存在不同的种质（Li &Geng，2015），本文和张庭英等（2006）研究所用的栽培种可能存在种质差异性; 第二，桂林和广州的种植环境及气候差异性可能影响了鱼藤酮的积累; 第三，鱼藤酮含量达到峰值后会随着根中淀粉的增加而降低（Moreau，1945），前人研究采用的是超过10年生的毛鱼藤，而本文采用的是种植第二年的毛鱼藤，所以材料的年龄影响了鱼藤酮的积累。另外，2个栽培种在桂林越冬均会受到一定程度的霜冻伤害，建议在霜冻来临前修剪地上部分和覆膜来解决，后期也可在广西无霜冻地区进行种植试验，进一步研究这2个物种的应用推广价值。作为植物次生代谢产物，鱼藤酮的积累会受到各种外部和内部环境因素的影响，而具体哪种因素最为关键，还没有相关研究报道。现阶段，急需对调控鱼藤酮生物合成途径的机制进行研究，寻找关键因子，推动鱼藤属植物的品种选育及栽培模式研究。

综上所述，本文通过实地调查获得了14种鱼藤属植物，为鱼藤属植物的物种保存和开发利用奠定了基础。针对2种鱼藤酮含量高的物种进行了扦插繁殖试验，均获得了95%以上的成活率。通过鱼藤酮含量测定，明确了鱼藤酮在植株各组织部位的积累规律及季节变化规律。为了获得较高鱼藤酮含量的原材料，建议在6—9月份采收，并且收获时尽量去除根头。在桂林市种植的毛鱼藤根中鱼藤酮含量最高达14.12%，是原产地的2倍，具有很高的开发利用价值; 异翅鱼藤的鱼藤酮含量最高达6.75%，并且其根的生长速度更快，其产量更高，也具有较高的开发利用价值。

参考文献