云南产白及组培苗质量分级标准研究

张智慧，王 丽，王家金，马聪吉，方 艳，刘大会

(1.云南省农业科学院药用植物研究所，云南 昆明 650205；2.云南省农业科学院园艺作物研究所，云南 昆明 650205；3.湖北中医药大学药学院，湖北 武汉 430065)

云南产白及组培苗质量分级标准研究

张智慧1，王 丽1，王家金1，马聪吉1，方 艳2*，刘大会3

(1.云南省农业科学院药用植物研究所，云南 昆明 650205；2.云南省农业科学院园艺作物研究所，云南 昆明 650205；3.湖北中医药大学药学院，湖北 武汉 430065)

【目的】制定白及组培苗质量分级标准。【方法】以云南省不同产地收集到的白及组培苗为研究材料，通过对组培苗的主要农艺性状进行测定和统计分析，筛选确定白及组培苗的质量分级指标，并制定组培瓶苗和组培驯化苗的质量分级标准。【结果】组培瓶苗的分级标准为Ⅰ级苗假鳞茎直径≥9.0 mm，株高≥12.0 cm；Ⅱ级苗假鳞茎直径≥6.0 mm，株高≥9.0 cm；Ⅲ级苗假鳞茎直径≥3.0 mm，株高≥6.0 cm。组培驯化苗的分级标准为Ⅰ级苗假鳞茎直径≥23.0 mm；Ⅱ级苗假鳞茎直径≥12.0 mm；Ⅲ级苗假鳞茎直径≥6.0 mm，3个不同等级组培驯化苗株高均应≥6.0 cm。【结论】该质量分级标准可为白及组培种苗繁育以及生产和销售提供有效的理论依据。

白及；组培苗；分级标准

白及 [Bletillastriata(Thunb.)Reichb.f.]为兰科白及属多年生草本植物，又名白芨，主要分布于中国长江流域及其以南各省区，如陕西南部、安徽、湖北、贵州、四川和云南等省。【研究意义】白及以干燥块茎入药，为中国传统常用中药，具有止血收敛、清热利湿、消肿生肌之功效，用于咳血，吐血，外伤出血，疮疡肿毒，皮肤皲裂[1-2]。此外，白及假鳞茎中富含蛋白及多糖胶，由于其显著的生物活性、卓越的辅料功能性和良好的生物相容性，可用于食品、化工及医学材料等领域，经济价值不容忽视[3-4]。【前人研究进展】近年来，对白及的研究多集中在组织培养、药理作用和种质资源等方面[5-9]。白及种子细小，无胚乳，发育不完全，在自然条件下需要与真菌共生才能萌发，实生苗的栽培较为困难[10-11],因此白及种苗来源主要依靠采挖白及假鳞茎进行分株繁殖或是以种子为外植体通过组培获得种苗进行炼苗移栽。随着野生白及资源的锐减和药材价格的飙升，组培苗无疑是白及种苗的最佳来源。【本研究切入点】目前白及组培苗仍缺乏相应的质量标准，无法对市场上的组培苗质量进行评价和控制，加之市场上白及组培苗供应混乱，很多发展白及种植的农户对组培苗认识还比较模糊，有些不良厂商利用农户的认识盲区直接卖给农户较弱的种苗甚或伪品(如云南独蒜兰等)，给农户带来巨大损失。【拟解决的关键问题】为此，本试验通过对白及组培苗分级标准进行研究，以期为制定其组培苗质量分级标准提供依据，从而规范白及组培苗的生产和销售。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2014-2015年分别到云南省文山(3份)、曲靖(1份)、普洱(1份)、禄劝(2份)、昆明(5份)、玉溪(1份)的企业和研究机构收集白及组培苗(均包括组培瓶苗和组培驯化苗)，经云南省农业科学院药用植物研究所刘大会研究员鉴定为白及。本研究中“组培瓶苗”是指通过组织培养技术繁殖，在培养瓶中生长且根、茎、叶齐全的完整白及小植株；“组培驯化苗”是指组培瓶苗移栽至育苗盘或圃中，通过温室一段时间栽培驯化能适应大田栽培的白及小植株。

1.2 方法

将收集到的组培瓶苗和组培驯化苗每份随机选取50～100株，对根数、根长、假鳞茎直径、株高、叶片数、叶片长、叶片宽等农艺性状的指标进行了测量并编号后，移栽至温室大棚。对白及组培瓶苗(889株)和组培驯化苗(784株)农艺性状的原始数据进行整理和分析，将所得结果作为组培苗分级的初步标准，按初步标准进行分级统计田间成活率。根据田间成活率，检验白及组培苗质量分级标准的合理性。

1.3 统计分析

采用SPSS19.0统计软件分别对组培瓶苗和驯化苗的株高、假鳞茎直径、叶片长、叶片宽等指标进行相关性分析、主成分分析和K-均值聚类分析。

2 结果与分析

2.1 白及组培瓶苗和驯化苗农艺性状指标测定结果

对不同地方来源的白及组培瓶苗和驯化苗基本农业性状指标测定结果见表1～2。

2.2 白及组培瓶苗分级指标的确定

对组培瓶苗农艺性状测定结果进行相关性分析(表3)，结果显示，白及各农艺性状之间除叶片数与芽数呈显著正相关外，其余均呈现极显著正相关，其中叶片和株高的相关系数达到0.944。

对组培瓶苗表型性状检测结果进行主成分分析，结果见表4。前4个特征值累计贡献率达到87.558 %，说明前4个主成分基本包含全部的指标信息。

由表5得到第一主成分的表达式为：Y1= 0.427X1+0.383X2+0.273X3+0.446X4+0.224X5+0.444X6+0.389X7，从该表达式可以看出，第一主成分主要是由变量X4(株高)，X6(叶片长)，X1(假鳞茎直径)决定的，由于第一主成分的方差贡献率最高达到53.766 %，参考相关性分析的结果，株高和叶长的相关系数达到0.944，因此，将假鳞茎直径、株高确定为白及组培瓶苗分级的主要指标。

2.3 白及组培驯化苗分级指标的确定

对白及组培驯化苗表型性状检测结果进行相关性分析，结果见表5。白及组培驯化苗各表型性状之间主要呈现显著正相关，叶片和株高呈现极显著的正相关，相关系数达到0.955；其中芽数与假鳞茎数量、株高、茎数、叶长，株高与假鳞茎数量，根粗与茎数之间的相关性不显著；芽数与叶片数则呈极显著的负相关，相关系数为-0.100。

表1 组培瓶苗基本农艺性状Table 1 Basic agronomic traits of tissue culture seedlings in culture bottles

表2 组培驯化苗基本农艺性状Table 2 Basic agronomic traits of tissue culture seedlings transplanted to nursery

表3 组培瓶苗表型性状的相关性分析Table 3 Correlation analyses of phenotypic traits of tissue culture seedlings in culture bottles

注：* 表示显著相关，** 表示极显著相关。下同。
Notes: * represented significant correlation,** represented extremely significant correlation.The same as below.

表4 组培瓶苗农艺性状主成分分析Table 4 Principal component analyses of agronomic traits of tissue culture seedlings in culture bottles

表5 组培驯化苗表型性状的相关性分析Table 5 Correlation analyses between agronomic traits of tissue culture seedlings transplanted to nursery

对驯化苗表型性状检测结果进行主成分分析，结果见表6。前6个特征值累计贡献率达到86.364 %，说明前6个主成分基本包含全部的指标信息。由表7得到第一主成分的表达式为Y1= 0.236X1+0.352X2+0.326X3+0.331X4+0.287X5+0.095X6+0.101X7+0.357X8+0.207X9+0.177X10+0.246X11+0.343X12+0.351X13，从该表达式可以看出，第一主成分主要是由变量X8(株高)，X2(假鳞茎长直径)决定的，由于第一主成分的方差贡献率最高达到44.652 %，结合生产实际(生产上假鳞茎直径为主要指标)因此，将假鳞茎直径、株高确定为白及组培驯化苗分级的主要指标。

表6 组培驯化苗农艺性状主成分分析Table 6 Principal component analyses of agronomic traits of tissue culture seedlings transplanted to nursery

表7 组培瓶苗分级最终聚类中心Table 7 Final clustering centers of class of tissue culture seedlings in culture bottles

表8 组培瓶苗分级标准Table 8 Classification standards of tissue culture seedlings in culture bottles

2.4 组培瓶苗质量分级

白及组培瓶苗的假鳞茎直径和株高的K-均值聚类分析，最终获得3个聚类中心值(表7)。将聚类中心作为白及组培瓶苗分级标准的参考值，结合生产，拟定白及组培瓶苗的分级标准如表8所示。

为了检验白及组培瓶苗分级后炼苗移栽基质后成活率和生长情况的影响，按表9的分级标准对组培瓶苗进行分级移栽6个月后对不同等级种苗进行抽样调查。在大棚栽培条件下，白及组培瓶苗级别不仅对移栽后的成活率有影响，而且对生长情况也有影响。等级越高，移栽后株高、根系、新假鳞茎形成就越好。在同样的栽培条件下，白及组培瓶苗如果没有形成假鳞茎，移栽后成活率较低。

2.5 组培驯化苗质量分级

对白及组培驯化苗的假鳞茎长直径和株高的K-均值聚类分析，最终获得3个聚类中心值(表10)。将聚类中心作为白及组培驯化苗分级标准的参考值，并结合生产实际(生产中假鳞茎直径为主要指标，株高在一定程度反映了植株的健壮程度，但过高不利于假鳞茎的生长，也不便于运输、移栽)，拟定白及组培驯化苗的分级标准如表11所示。

表9 不同质量等级组培瓶苗移栽基质后成活率Table 9 The survival rates of different quality grades of tissue cultured seedlings in substrate

表10 组培驯化苗分级最终聚类中心Table 10 Final clustering centers of class of tissue culture seedlings transplanted to nursery

表11 组培驯化苗分级标准Table 11 Classification standards of tissue culture seedlings transplanted to nursery

表12 不同质量等级组培驯化苗大田移栽后生长情况Table 12 The growth of different quality grades of tissue culture seedlings transplanted to nursery in fields

为了检验白及驯化苗分级后移栽圃地后成活率和生长情况的影响，按表11的分级标准对组培驯化苗进行分级，移栽6个月后对不同等级的苗进行抽样调查。结果(表12)表明，在大棚栽培条件下，白及组培驯化苗等级越高，移栽后成活率越高，且株高、根系、新苗叶片、新假鳞茎形成越好。

3 讨 论

种苗的分级标准不仅要具有科学性，而且要与生产实践和实际应用相结合，注重适用性和可操作性。本研究中，组培驯化苗农艺性状主成分分析的结果表明，种苗分级的主要指标为株高和假鳞茎直径，但在制定分级标准时，将株高的分级要求进行了简化。主要是考虑到了生产实践中假鳞茎是衡量白及组培驯化苗质量的主要指标，同时，也有研究表明[12]：白及组培苗质量是由其假鳞茎大小决定的，假鳞茎越大成活率越高。但是，由于白及组培驯化苗的交易形式为白及的完整植株(包含地上部分和地下部分，而不只是种茎)，株高在一定程度上反应了植株的健壮程度，但不是越高越好，因此将株高指标简化为：3个等级的种苗株高均≥9 cm。

征集的13份白及组培苗样品中，白及组培瓶苗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级苗的成活率分别为90.8 %、83.5 %和72.5 %，白及组培驯化苗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级苗的成活率分别100.0 %、98.5 %和93.5 %，等级越高成活率越高，建议规范化生产中尽量采用Ⅰ、Ⅱ级的种苗。

4 结 论

通过对云南产白及组培瓶苗和组培驯化苗主要农艺性状进行相关性分析、主成分分析和K-均值聚类分析，明确了白及组培苗质量分级指标为假鳞茎直径和株高，并将组培瓶苗和组培驯化苗分为3个等级，组培瓶苗的分级标准为Ⅰ级苗假鳞茎直径≥9.0 mm，株高≥12.0 cm；Ⅱ级苗假鳞茎直径≥6.0 mm，株高≥9.0 cm；Ⅲ级苗假鳞茎直径≥3.0 mm，株高≥6.0 cm。组培驯化苗的分级标准为Ⅰ级苗假鳞茎直径≥23.0 mm；Ⅱ级苗假鳞茎直径≥12.0 mm；Ⅲ级苗假鳞茎直径≥6.0 mm，3个不同等级组培驯化苗株高均应≥6.0 cm。该质量分级标准科学、可操作性强，适用于云南省白及组培种苗的生产和销售，可为白及组培种苗繁育提供有效的理论依据。

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StudyonQualityClassificationStandardsofTissueCultureSeedlingsofBletillastriatainYunnanProvince

ZHANG Zhi-hui1,WANG Li1,WANG Jia-jin1,MA Cong-ji1,FANG Yan2*,LIU Da-hui3

(1.Institute of Medicinal Plant,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Yunnan Kunming 650205,China; 2.Horticultural Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Yunnan Kunming 650205,China; 3.College of Pharmacy,Hubei University of Chinese Medicine,Hubei Wuhan 430065,China)

【Objective】The present study was conducted to establish the tissue culture seedling quality classification standards ofBletillastriata.【Method】Tissue culture seedlings (including seedlings in culture bottles and seedlings transplanted to nursery or trays) ofB.striatawere collected from different places in Yunnan province and the main agronomic characters of these seedlings were studied and analyzed to establish quality classification standards.【Result】The standard of seedlings in culture bottles was classed as follows: the first grade was pseudobulb diameter above 9.0 mm,height above 12.0 cm,the second grade was pseudobulb diameter above 6.0 mm,height above 9.0 cm,the third grade was pseudobulb diameter above 3.0 mm,height above 6.0 cm.The standard of seedlings transplanted to nursery or trays was classed as follows: the first grade was pseudobulb diameter above 23.0 mm,the second grade was pseudobulb diameter above 12.0 mm,the third grade was pseudobulb diameter above 6.0 mm,height in all three grades above 9.0 cm.【Conclusion】The classification standards provided effective theoretical basis for tissue culture Seedlings breeding ofB.striata.

Bletillastriata; Tissue culture seedlings; Classification standards

1001-4829(2017)4-0894-06

10.16213/j.cnki.scjas.2017.4.030

2016-05-12

国家中医药管理局(财社【2013】135号)；云南省农业科学院院专项(YAAS2014ZY011)

张智慧(1980-)，女，副研究员，现从事药用植物规范化种植研究，E-mail：47774025@qq.com，*为通讯作者,方艳,E-mail：kmfangyan@163.com。

S567.239

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(责任编辑 王家银)