中国神秘野果:马槟榔/胡新文

本书对马槟榔的生物学特征界定、马槟榔根、茎、叶、花、果实、种子的形态特征、马槟榔种质资源的分布及生境、马槟榔遗传多样性、马槟榔基因和甜蛋研究及马槟榔产业化发展的现状和前景等进行了全面的介绍，重点介绍马槟榔的病虫害防治和人工驯化栽培技术，可作为植物学、农学等专业研究生选修课教材，也可作为各大植物园、种植户的培训教材，还可供相关专业研究人员参考。

目录
CONTENTS
第1章 马槟榔种源界定及文献描述 1
1.1 名称与分类 1
1.2 文献对马槟榔形态特征的描述 7
1.3 文献对马槟榔野生生境的描述 8
1.4 文献对马槟榔资源分布的描述 9
1.5 文献对马槟榔生长习性的描述 9
第2章 马槟榔的形态学 10
2.1 马槟榔根的形态学 10
2.1.1 根的发生 10
2.1.2 根的形态 10
2.1.3 根的数量 12
2.1.4 根的结构 12
2.2 马槟榔茎的形态学 12
2.2.1 茎的发生 13
2.2.2 茎的形态 13
2.2.3 茎的芽 14
2.2.4 茎的结构 14
2.3 马槟榔叶的形态学 14
2.3.1 叶的发生 15
2.3.2 叶的形态 16
2.3.3 叶的结构 16
2.4 马槟榔花的形态学 16
2.4.1 花的发生 16
2.4.2 花序 17
2.4.3 萼片、花瓣和雄蕊 17
2.4.4 子房和胚珠 18
2.4.5 花程式和花图式 18
2.4.6 花药和花粉的萌发 18
2.4.7 花粉的传播与授粉 19
2.5 马槟榔果的形态学 20
2.5.1 果的发生 20
2.5.2 果实 20
2.5.3 果皮 21
2.6 马槟榔种子形态学 23
2.6.1 种子 23
2.6.2 种皮 26
2.6.3 种仁 26
2.6.4 种子萌发的动态观察 29
2.7 马槟榔形态学研究的相关讨论与结论 29
2.7.1 植物学形态 29
2.7.2 形态结构与马槟榔结实率 29
第3章 马槟榔种质资源分布 30
3.1 马槟榔种质资源调查 30
3.1.1 调查方法 30
3.1.2 调查用具 30
3.1.3 调查过程 31
3.1.4 调查地点 32
3.2 马槟榔在我国的分布 33
3.2.1 地理分布 33
3.2.2 数量分布 34
3.2.3 我国马槟榔资源分布区的划分 37
3.3 马槟榔种质资源相关讨论与结论 37
3.3.1 野生马槟榔数量减少的原因分析 37
3.3.2 马槟榔分布区的中心 38
3.3.3 马槟榔在越南有分布的预测 38
3.3.4 马槟榔作为保护植物的定级 39
第4章 马槟榔野生生境研究 40
4.1 马槟榔野生生境的地形地貌 40
4.2 马槟榔赖以生存的土壤研究 40
4.2.1 土壤的机械组成 40
4.2.2 土壤的物理性质 41
4.2.3 土壤的酸碱度 42
4.2.4 土壤的营养元素 43
4.2.5 土壤有机质 46
4.2.6 花期土壤湿度 46
4.3 马槟榔生境气候特征 47
4.4 马槟榔生境地植被状况与伴生植物 49
4.4.1 马槟榔植被状况 49
4.4.2 伴生植物与马槟榔长势的相关性分析 53
第5章 马槟榔的遗传多样性 55
5.1 马槟榔总DNA提取（SDS-CTAB法提取总DNA） 55
5.2 RAPD反应体系的优化 56
5.2.1 dNTPs浓度 56
5.2.2 Primer浓度 56
5.2.3 TaqDNA聚合酶浓度 57
5.2.4 模板DNA浓度 57
5.2.5 优化后的RAPD反应体系 57
5.3 引物的筛选 58
5.4 种质资源遗传多样性分析 60
5.4.1 RAPD扩增产物的多态性分析 60
5.4.2 RAPD相似系数分析 60
5.4.3 RAPD聚类分析 62
5.5 遗传多样性分析与马槟榔历史变迁 63
5.6 马槟榔存在亚种或变种的推论 64
第6章 马槟榔甜蛋白 65
6.1 马宾灵的分离纯化 65
6.1.1 提取方法 65
6.1.2 马宾灵同系物蛋白的分离 66
中国神秘野果——马槟榔
6.1.3 马宾灵及其同系物蛋白的活性 66
6.1.4 马宾灵及其同系物蛋白的氨基酸序列 66
6.2 马宾灵的结构分析 67
6.2.1 马宾灵氨基酸序列的理化性质分析 67
6.2.2 马宾灵氨基酸序列的信号肽的预测和分析 67
6.2.3 马宾灵氨基酸序列的卷曲螺旋的预测和分析 67
6.2.4 马宾灵氨基酸序列的跨膜结构域的预测和分析 68
6.2.5 马宾灵氨基酸序列的二硫键的预测和分析 68
6.2.6 马宾灵氨基酸序列的疏水性/亲水性预测和分析 68
6.2.7 马宾灵氨基酸序列结构功能域的预测和分析 69
6.2.8 马宾灵氨基酸序列二级结构的预测和分析 69
6.3 马宾灵的甜味机理 69
6.3.1 温度和pH对甜味的影响 69
6.3.2 Ca2＋对蛋白质的甜味效应 69
6.3.3 马宾灵的甜味转导机理 69
6.4 马宾灵的体外表达研究 71
6.4.1 马宾灵在拟南芥中的表达 71
6.4.2 马宾灵在大肠杆菌中的表达 74
6.4.3 马宾灵体外表达的分析 75
第7章 Mabinlin Ⅱ的克隆及表达 78
7.1 Mabinlin Ⅱ基因的克隆及其序列分析 78
7.1.1 Mabinlin Ⅱ基因克隆及序列测定 78
7.1.2 Mabinlin Ⅱ基因在马槟榔各器官组织中的表达分析 80
7.2 Mabinlin Ⅱ基因启动子的分离 81
7.2.1 马槟榔基因组DNA提取及性内切酶消化 82
7.2.2 Mabinlin Ⅱ基因5′上游区扩增及序列测定 82
7.2.3 Mabinlin Ⅱ基因启动子序列分析 85
7.3 Mabinlin Ⅱ基因启动子的功能验证 91
7.3.1 启动子各缺失片段的载体构建及转化农杆菌 91
7.3.2 拟南芥稳定表达鉴定Mabinlin Ⅱ基因启动子活性及时空表达特异性93
7.3.3 烟草中表达鉴定Mabinlin Ⅱ基因启动子活性及时空表达特异性.99
7.3.4 Mabinlin Ⅱ基因启动子活性与顺式作用元件相关性分析 101
第8章 马槟榔人工引种驯化栽培研究 105
8.1 马槟榔的常规繁育 105
8.1.1 扦插育苗 105
8.1.2 种子育苗 108
8.1.3 压条繁殖 111
8.1.4 结论 112
8.2 马槟榔组织培养快繁 113
8.2.1 外植体的选择 113
8.2.2 外植体消毒方法 113
8.2.3 不同培养基对愈伤组织形成的影响 113
8.2.4 光照对愈伤组织和丛生芽形成的影响 114
8.2.5 不同培养基对丛生芽增殖的影响 115
8.2.6 不同培养基对丛生芽生根的影响 115
8.2.7 结论 116
8.3 马槟榔人工栽培研究 116
8.3.1 槟榔地间种马槟榔的成活率及其长势 116
8.3.2 不同树龄马槟榔光合速率分析 117
8.3.3 不同树龄马槟榔叶绿素含量分析 119
8.3.4 结论 120
第9章 马槟榔的病虫害 122
9.1 马槟榔的虫害 122
9.1.1 调查的材料与方法 122
9.1.2 调查结果 123
9.1.3 虫害防治与生态环境的关系 131
9.2 马槟榔叶片病原菌分离鉴定及拮抗放线菌的筛选 131
9.2.1 材料与方法 131
9.2.2 结果分析 135
9.2.3 讨论 144
9.2.4 结论 145
第10章 马槟榔的产业化发展 147
10.1 马槟榔的药用 147
中国神秘野果——马槟榔
10.2 马槟榔规模化栽培种植 148
10.3 马槟榔甜蛋白产业 148
10.4 马槟榔甜蛋白的生物工程研究 150
参考文献 152

    章 马槟榔种源界定及文献描述
    首先，因地域不同，人们对马槟榔（Capparis masaikai Levl．）的称呼迥然有异，如水槟榔、屈头鸡、山槟榔、太极子、马金囊、马金南、紫槟榔等。其次，由于不同的文献作者所处环境不同或条件有限，对马槟榔的描述相差甚远。因此，在详细介绍此神秘野果之前，我们首先要为其正名——马槟榔。
    记录马槟榔生物学特性的文献并不多，现将查阅到的相关资料进行整理，并分别从马槟榔的名称与分类、形态特征、野生生境、分布范围、生长习性等方面进行概述。
    1.1 名称与分类
    马槟榔所在属植物种类较多（我国有31种），有些种的植物形态特征极其相近或相似，在文献资料、中药名、民间称呼中该属植物的学名、别名、俗名等相互混杂，如马槟榔的别名就与几种同属植物相同。祁振声曾撰文考证过云南马槟榔，并指出《中国高等植物图鉴（第二册）》将水槟榔作为学名、将马槟榔作为别名的错误所在。又如《中国植物志》称马槟榔（云南屏边、西畴）为水槟榔（广西河池、白色），屈头鸡，山槟榔（云南西畴），太极子（云南中药名），《本草纲目》中记载马槟榔的释名为马金囊、马金南、紫槟榔，《中华人民共和国药典》记载马槟榔别名为太极子、马金囊、马金南、紫槟榔、水槟榔、山槟榔等，《中国高等植物图鉴》称马槟榔为水槟榔、马槟榔、屈头鸡等。据调查，在广西，这种植物称为水槟榔、紫槟榔，其种子有甜味，干后能入药，但屈头鸡的别名应该有误，《中国高等植物图鉴（补编靠前册）》后来予以更正。然而，这些称呼中的水槟榔、紫槟榔、屈头鸡均指马槟榔所在属中不同于马槟榔的种：水槟榔实为野槟榔（C.chingiana B.S.Sun），紫槟榔实为文山山柑（C.fengii B.S.Sun），在分类检索表中屈头鸡（C.versicolor Griff.）与马槟榔极相似。在医药领域，广西和云南入药的马槟榔，其原植物多为水槟榔（C.pterocarpa Chun.），在广东屈头鸡的种子亦作马槟榔使用。而别名为马槟榔的文山山柑与马槟榔种子相似，外观性状难以区分，民间曾把文山山柑作为马槟榔药用，造成误服文山山柑种子过量而中毒，严重者呕吐不止而死。
    马槟榔在不同文献中划分科属的中文名不同，《中国种子植物科属词典》（1982）把Capparis称为槌果藤属，归属白花菜科（Capparidaceae）。近代有分类系统主张将白花菜目下广义的白花菜科［原来分有山柑亚科（Capparidiodaceae）和白花菜亚科（Cleomoiceae）］分成2科，分别为山柑科（Capparidaceae）和白花菜科（Cleomaceae），那么Capparis就是山柑属，由此，马槟榔所在的山柑属就归属在山柑科。文献对马槟榔的分类有两种：一种是归为白花菜科（Capparidaceae）槌果藤属（Capparis）；另一种为山柑科（Capparidaceae）山柑属（Capparis）。虽然归类不同，但拉丁文一样，到目前为止，这两种归类法都在运用。如1972年版的《中国高等植物图鉴（第二册）》将马槟榔归为白花菜科槌果藤属植物，1998年代正福发表的文章和1986年版《广西植物志》中记载也是如此。而在1977年版《中华人民共和国药典（一部）》、1979年版《云南植物志（第二卷）》中将马槟榔归入山柑科山柑属。1982年版的《中国高等植物图鉴补编靠前册》改变了1972年版的归类方法，将马槟榔归为山柑科山柑属。
    本书所界定的马槟榔是以中国科学院植物研究所主编的《中国高等植物图鉴补编靠前册》中记载的马槟榔为研究对象。下文为马槟榔科属检索表。
    山柑科 Capparidaceae
    草本，灌木或乔木，有时为木质藤本，无乳汁。叶互生，很少对生，单叶或掌状复叶；托叶细小，刺状或腺状，有时无托叶。花序由数至多花组成顶生或腋生的总状；伞房状或圆锥花序，或2至数花沿枝条向上排成一短纵列腋上生，少有单花腋生，花异被，两性，稀杂性或单性，辐射对称或两侧对称，常有苞片；萼片4～8，常为4片，排成2轮或1轮，分离或基部连生，少有外轮或全部萼片连生成帽状；花瓣4～8，常为4片，与萼片互生，在芽中的排列为闭合式或开放式，分离，无柄或有爪，有时无花瓣；花托常延长成或长或短的雌雄蕊柄，常有各式各样的腺体；雄蕊6至多数，着生在花托基部或顶部，花丝在芽中时内折或螺旋形，花药背着，2室，内向；雌蕊由2（～8）心皮组成，有长或短的雌蕊柄，有时无柄；子房卵形或圆柱形，1室有2至数个侧膜胎座，少有3～6室而具中轴胎座，花柱不明显，有时丝状，少有花柱3枚，柱头头状或不明显；胚珠常多数，弯生。果为有坚韧外果皮的浆果或瓣裂蒴果，球形或伸长。种子1至多数，肾形或多角形；胚弯曲，胚乳少量或不存在。
    约45属，近1000种，主产热带与带，少数至温带。我国有5属，42种。
    分属检索表
    分种检索表
    注：检索表中植物种名下划横线的为马槟榔（C.masaikai Levl．）
    由检索表中内容可知，我国马槟榔同属植物有31种，其中与马槟榔形态相近的种类有7种：勐海山柑（C.fohaiensis B.S.Sun）、台湾地区山柑（C.formosana Hemsl.）、苦子马槟榔（C.yunnanensis Craibet W.W.Smitl）、野槟榔（C.chingiana B.S.Sun）、屈头鸡（C.versicolor Griff.）、文山山柑（C.fengii B.S.Sun）、屏边山柑（C.khuamak Gagn.）。其中有4种因植株形态或种子形态相近而经常被混淆：马槟榔（C.masaikai Levl.）、野槟榔（水槟榔）（C.chingiana B.S.Sun）、屈头鸡（保亭槌果藤）（C.versicolor Griff.）和文山山柑（C.fengii B.S.Sun）。这4种野生种质资源的生物学特征很相似，但在植株、花、果实、种子等形态结构方面也存在差别。
    （1）马槟榔
    木质藤本植物，藤长可达50m。幼枝先端密被红褐色毛，老枝无毛，但密生气孔。单叶互生，叶片卵形或椭圆形，长8～20cm，全缘，上面深绿色，下面灰绿色至黄褐色，叶背被毛，晚期渐变无毛，叶脉羽状，正面平滑，背面突起，叶柄有凹槽，刺状托叶2枚，质硬，外弯。花白色，顶生或腋生，由多个伞形花序组成硕大的圆锥花序，花枝无刺，总花柄长1～4cm，小花柄长1～2.5cm，密被黄褐色短茸毛；萼片4，2轮，为倒卵形，长1～2cm，两面均被咖啡色短毛；花瓣4，长倒卵形，覆瓦状排列，长1.3～1.7cm，被白色柔毛；雄蕊50枚以上；子房卵形，子房柄长4cm，花柱不明显。果实球形，直径4～8cm，成熟时紫红色，表面有4～8条不规则纵皱。种子数枚，黑褐色或灰褐色；花期4月，果期11月。
    （2）野槟榔
    老枝褐色，幼枝密被褐色毛。单叶互生或对生，有短柄；叶片椭圆形，长7～12cm，宽4～7cm，先端钝尖，基部楔形，全缘，表面绿色光亮，背面灰绿色，有细毛，叶脉羽状，两面突起，叶片干后为褐色；托叶有时变为钩刺。花枝上有刺，花白色，花萼4，两轮排列，长0.2～1.0cm；花瓣4；雄蕊多数；子房柄粗，长达3cm，木质，果实卵形或近球形，长达2cm；种子黄白色或猩红色；花期3～6月；果期8～12月。
    （3）屈头鸡
    攀缘灌木，枝上有下弯的硬刺，嫩枝被微柔毛。叶纸质，椭圆形或长圆形，长4～8cm，很好短尖，钝头，基部楔尖；侧脉每边5～8条；叶柄长5～10mm，被微柔毛。花夏季开放，有香气，长2～4朵排成顶生和腋生的伞形花序，很少单花，总花梗很短；花梗长2～3cm，无毛；萼片4，外面2片卵圆形，里面2片椭圆形，长8～10mm；花瓣4，白色或淡红色，倒卵形，雄蕊多数比花瓣长很多；子房1室。浆果大，卵球形，直径3～5cm，果皮厚3mm，表面粗糙，常有槽纹，种子近肾形，长1.5～2.5cm。
    （4）文山山柑
    攀缘灌木，高达10m，除花瓣外全体光滑无毛；新生枝无毛，干后黄褐色，老枝近圆柱形，暗褐色，髓部白色；小枝上刺呈黄色半球形突起，枝上刺粗壮，