荷花科研现状及其趋势

 

有关荷花的研究工作很多，发表的论文最近20多年一直处于上升趋势，内容主要涉及荷花资源的调查和综合评价、形态发育、荷花的生物信息学、花色花形等重要性状的遗传分子机理、新品种培育、次生代谢产物分析、药用成分及功能分析。从全球范围来看，中国是荷花科学研究的主力军，尤其在基因组测序和功能基因分析等荷花分子生物学研究方面处于国际领先地位。

 

荷花资源调查及多样性评价荷花只有两种，即亚洲莲和美洲莲，但其野生资源分布较为广泛，存在不同生态型，种群多样性比较丰富。根据形态、发育生理和分子标记等数据分析，亚洲莲可以被明显地分成热带莲和温带莲，在此基础上可以细分成四大类:寒温带莲、温带莲、亚热带莲和热带莲。美洲莲也可以明确地划分成温带型和热带型两类。

 

中国野生莲属于亚洲莲，包括有寒温带、温带和亚热带类型，无热带莲分布；东北、华北和华中的野生莲资源存在明显的分化，东北野生莲引种到北京以南往往开花少、不开花，甚至不长立叶。子莲资源相对集中分布于越南和我国的中南部，我国的子莲可能起源于越南等南部近邻国家，需要进一步基于大范围取材研究和论证。藕莲资源主要集中分布于中国，其他国家很少，但越南南部发现的一种藕莲，资源很纯，同我国的藕莲明显不同。通过研究，尽管越南和泰国荷花的栽培面积很大，但由于这两个国家几乎没有开展人工杂交育种，栽培资源中很多还是野生型的，只有少数居群间发生了基因交流。

 

美洲莲主要分布在美国、墨西哥和加勒比海岛国，有关美洲莲资源的多样性调查分析工作很少，只有笔者和中国科学院武汉植物园的陈进明博士课题组对北美地区的美洲莲资源的多样性开展了分析。相对亚洲莲来说，美洲莲资源的多样性较低，但由于调查取材范围还仅局限于北美，后期需要开展更广泛的评价工作。

 

基因组测序及功能基因分析通过中国科学院武汉植物园、武汉市蔬菜研究所等科研人员测序发现，莲属基因组相对较小，不到1G。最近几年，基于简化基因组测序、基因组重测序、转录组测序等生物信息学分析，大量有关荷花相关性状的基因被定位，但由于当前全球还缺乏稳定的荷花遗传转化体系，严重制约了荷花分子生物学研究，特别是功能基因的发掘和利用。

 

营养成分及药用保健功能荷花全身都是宝，不仅具有食用和观赏价值，其不同部位还具有药用价值和保健功能。由于莲藕和莲子最早被大量用作蔬菜和水果，其营养成分也最早被科学家分析过，后来作为中药的莲子心、荷叶、莲蓬的药用成分分析也得到了重视。近十多年来，我国科学家对荷花花粉的营养和次生代谢产物进行了全面分析，包括总黄酮等成分，为相关药品和保健品的开发提供了科学依据。

 

荷花所有部位均可入药，包括花、莲子、莲衣、莲房、莲须、莲子心、荷叶、荷梗、藕节等，(本草纲目》等诸多中医名著中均有记载。在越南，荷花的雄蕊附属物添加在绿茶中后价格倍增，但具体功能待研究。荷花具有缓解呕血、祛除湿疹、活血止血等一系列功效，同时还能养心安神、抗氧化、降血脂、护血管、预防癌症，可用于治疗脂肪肝、高血压、脑梗塞、尿血等不良症状，还可祛湿消风，对脂肪肝、高血压有辅助疗效。

 

随着对荷花不同部位的营养和药用成分精细分析，结合多学科开展研究，将来一定会发现荷花更多的用途，开发出更多具有不同药用和保健功能的莲荷系列深加工产品，以满足人们的需求。