不同种源多花黄精产量与质量评价及初步选优
2018-11-10蒋燕锋刘跃钧潘心禾谢建秋蓝云龙
蒋燕锋,刘跃钧,潘心禾,谢建秋,蓝云龙
不同种源多花黄精产量与质量评价及初步选优
蒋燕锋,刘跃钧,潘心禾,谢建秋,蓝云龙
(丽水市林业科学研究院,浙江 丽水 323000)
以2012年9-10月收集,并于11月初种植保存在浙江丽水的来自浙江、湖北和安徽等地17个不同种源野生多花黄精资源为材料,分别在2013年和2014年的11月份采收其根茎,测定产量和多糖含量。结果表明,不同种源的多花黄精产量之间具有显著差异(<0.05),各种源之间多糖含量之间具有显著(<0.05)和极显著差异(<0.01),浙江庆元种源、安徽青阳种源、浙江莲都种源、浙江安吉种源为产量丰产型优良种源,种植2年的增产率均超过150%;浙江磐安种源、浙江景宁种源、安徽青阳种源为多糖优质型种源,多糖均超过30%。浙江莲都种源、浙江青田种源、浙江景宁种源为皂苷优质型种源,皂苷含量分别为6.26%,5.40%,5.27%。浙江景宁种源,安徽青阳种源为多糖和产量兼优的综合型优良种源。
多花黄精;种源;质量评价;选优
药材黄精为百合科Liliaceae滇黄精,黄精或多花黄精的干燥根茎[1],按形状不同,习称“大黄精”、“鸡头黄精”和“姜形黄精”,具有补气养阴、健脾、润肺、益肾等功效,用于治疗脾胃虚弱、肺虚燥咳、精血不足等症,对于糖尿病也很有疗效。黄精入药应用始于汉代的《神农本草经》,曰“久服轻身延年不饥”,列为上品,历代本草书籍均有记载。现代药理研究表明,黄精多糖可提高长期力竭训练小鼠的免疫能力,具有显著免疫增强效应[2],黄精皂苷对慢性应激抑郁大鼠的行为学有改善作用[3]。据《中国药材商品学》记载,姜形黄精、鸡头黄精、大黄精以姜形黄精质最优。中国药典2015版规定,合格黄精药材按干燥品计算,含黄精多糖以无水葡萄糖(C6H12O6)计,不得少于7.0%。多花黄精种子育苗周期较长,现阶段较多采用近两年新生根茎作为种苗移栽,根据市场行情,栽种两年以上秋冬季即可采收。目前,市场上黄精产品主要依赖于野生资源,品质差异大,随着现代市场经济的发展,近几年黄精价格不断走高,应用领域不断扩大,对黄精多种功能的深入研究,天然保健与功能食品的开发研制,黄精药材的需求量不断增加,野生资源量急剧下降,破坏生态环境和黄精野生资源的破坏性行为愈演愈烈,不但不能满足市场需求,更是严重影响了黄精产业的可持续发展。本研究通过收集野生多花黄精种质资源进行种源试验,开展产量、质量评价与选优研究,为多花黄精资源的合理应用及品种选育提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 实验地概况
实验地位于浙江省丽水市林业科学研究院百果园基地内,119°52′ E,28°27′ N,海拔100 m,年平均气温18.3℃,极端最高42.3℃,极端最低-7.9℃,年有效积温5 600℃;平均年日照1 800 h;无霜期250 d;年均降水量1 700 mm,年相对湿度75%。
1.2 试验材料
2012年9-10月,收集来自浙江、湖北、安徽等地多花黄精种源17个(见表1),假植保存。于11月初,每个种源取120 ~ 150份,以每株地下茎保留2节加1芽为种植单位,按不同种源分别种植。种植前整地约20 cm深,开沟做畦,畦高出地面10 ~ 15 cm;采用条播种植,沟深约10 cm,与畦的走向垂直,每条播种沟种植一行,行距25 cm,行内按株距30 cm均匀摆放种茎;开沟、施肥、种植同时进行,每株(段)施有机肥用量125 g,有机肥与泥土拌匀后,平摆于播种沟内,新芽朝上,覆土扒平,实行统一管护。
表1 不同种源地基本情况
1.3 仪器与试剂
UV2500紫外-可见分光光度计(上海第三分析仪器厂);DK-S24型电热恒温水浴锅(上海森信实验仪器有限公司);AB104-N电子分析天平(梅特勒托利多仪器上海有限公司)。
D-葡萄糖、菝契皂苷对照品(中国药品生物制品检定所);甲醇、无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸、香草醛、高氯酸均为分析纯。
2 试验方法
2.1 产量测定
栽种前,每个种源多花黄精种质随机选取3组称质量取均值(初始质量),每组30株,种植于标记区块以便跟踪观测。于2013年11月、2014年11月分别挖取各区块地下茎,除去地上枯萎部分,洗净地下茎,晾干后称质量。
2.2 黄精多糖含量测定
地下根茎材料为2014年11月取自多花黄精种质资源圃,每个种源随机选取5株,60℃烘干,切成小块状后混合,粉碎,过60目筛,干燥器保存。取黄精粉末0.25 g,精密称定,加入80%乙醇150 mL,置水浴中加热回流1 h,趁热滤过,残渣用80%热乙醇洗涤3次,每次10 mL,将残渣及滤纸置烧瓶中,加水150 mL,置沸水浴中加热回流1 h,趁热滤过,残渣及烧瓶用热水洗涤4次,每次10 mL,合并滤液与洗液,放冷,转移至250 mL量瓶中,加水至刻度定容,摇匀备用。采用蒽酮—硫酸比色法[4-5],测定多糖含量。以浓度()为横坐标,520 nm波长处吸光度值(y)为纵坐标绘制标准曲线,总多糖的标准曲线方程为=1.194 9-0.012 0,r = 0.999(=6),线性范围为0.033 2 ~ 0.199 2 mg。显色稳定性试验表明供试品溶液在显色后2 h内稳定,重复性试验结果RSD为1.54 %,表明试验重复性良好。
2.3 总皂苷的含量测定
地下茎材料与总多糖含量测定试验相同。取多花黄精粉末0.5 g,精密称定,加入甲醇25 mL,80℃水浴回流提取1 h,过滤即得。采用香草醛-冰醋酸-高氯酸比色法[6],测定皂苷含量。以浓度()为横坐标,在452 nm波长处测定吸光度值()为纵坐标绘制标准曲线,总皂苷的标准曲线方程为= 9.718 2-0.021 7,r = 0.999(= 5),线性范围为0.01 ~ 0.20 mg。显色稳定性试验表明供试品溶液在显色后2 h内稳定。精密度试验结果RSD为3.20 %,表明仪器精密度良好。重复性试验结果RSD为4.38%,表明方法重复性良好。加样回收率试验回收率为99.3% ~ 104.1%,RSD为1.63%。
2.4 数据分析
采用SPSS 17.0软件进行方差分析,Duncan新复极差测验的多重比较分析等统计分析。
3 结果与分析
3.1 多花黄精17个不同种源产量与比较
由表2可知,17个不同种源多花黄精,种植2 a的增产幅度为90.44% ~ 173.05%,平均增产率124.53%,与种植1 a相比,提高了81.91个百分点。17个多花黄精种源中,种植2 a增产率高于平均数的种源有7个,从高到低依次为:ZJQY>ANQY>ZJLD>ZJAJ>ZJJY>ZJXC>ZJJN。增产最为明显的ZJQY,AHQY,ZJAJ,ZJLD,与种植1 a相比,分别提高了113.67,109.05,108.85和102.72个百分点,实现了翻番。任一种源多花黄精在试验栽培模式条件下,种植2 a均能增产90%以上,平均水平为增产124.33%。种植1 a不同种源多花黄精质量有极显著差异(F=61.58,=0.000),种植2 a不同种源多花黄精质量有极显著差异;种植2 a不同种源多花黄精质量有极显著差异(F=124.12,=0.000),种植2 a不同种源多花黄精质量有极显著差异。
表2 不同种源多花黄精产量情况
注:同一列所注不同大小写英文字母分别表示在新复极差测验1%水平和5%水平下差异极显著和显著。
3.2 17个不同种源多花黄精种植2 a多糖含量与比较
表3表明,17个种源的多花黄精多糖含量范围在9.70% ~ 36.32%,平均22.21%,各种源间多糖含量具有显著和极显著差异。多糖含量最高的是ZJPA(36.32%),是平均值的1.64倍,国家药典[1]规定值的3.63倍。17个种源中,多糖含量高出平均值的有8个种源,从高到低依次为:ZJPA>ZJJN>AHQY>ZJWC>ZJCA>ZJJS>ZJTT>HBCB。ZJPA种源多糖含量高出HBCB种源13.71%。
表3 不同种源多花黄精种植2 a多糖与皂苷含量(`x±s,n=3)
注:同一列所注不同小写英文字母分别表示新复极差测验5%显著水平。
3.3 17个不同种源多花黄精种植2 a皂苷含量测定与比较
表3结果表明,17个种源多花黄精种植2 a皂苷含量的范围为2.40% ~ 6.26%,平均3.77%,各种源间皂苷含量具有显著和极显著差异。ZJLD种源的皂苷含量居17个种源之首,为6.26%,含量最低的为AHQY种源(2.40%)和ZJPA种源(2.41%)。17个种源中,皂苷含量高于平均值的种源有8个,从高到低依次为:ZJLD>ZJQT>ZJJN>ZJTT>ZJAJ>ZJSC>ZJLQ>ZJXC。
3.4 不同种源多花黄精综合评价
将不同种源多花黄精多糖含量与皂苷含量进行相关性分析得出,=-0.090 4+ 5.822 1(R2= 0.320 3),表明多花黄精根茎多糖和皂苷质量分数呈显著的负相关关系,表明多花黄精根茎中这2类有效成分质量分数均最高的种源难以兼得,引种驯化及优良品种选育时需多指标综合评价。从野生地理种源筛选优良种质,考虑到没有对照的多花黄精,把达到或超过平均值作为评价优质种源的标准,超过平均值的以“1”表示,低于平均值则以“0”表示。
表4 多花黄精各种源总体评价
注:“1”超过平均值,“0”未超过平均值。
综合产量、多糖、皂苷3项指标进行评价:ZJJN为优良种源,其多糖含量30.07%、皂苷含量5.07%、种植2 a增产率140.5%,是17个种源中唯一分别超过了各项平均值的地理种源;综合多糖和产量2项指标进行评价:ZJJN和AHQY为优良种源,多糖含量和增产率分别为30.07%,140.5%和30.23%,164.5%;以单项指标进行评价:产量超过150%的丰产型优良种源有4个,分别为ZJQY(173.1%),AHQY(164.5%),ZJLD(161.7%),ZJAJ(159.8%);多糖含量超过30%的优质种源有3个,分别为ZJPA(36.32%),ZJJN(30.07%),AHQY(30.23%);皂苷含量超过5%的优质种源有3个,分别为ZJLD(6.26%),ZJQT(5.40%),ZJJN(5.27%)。
4 结论与讨论
17个多花黄精种源种植2 a产量表现出种源差异,其中,任一种源多花黄精在试验栽培模式条件下,种植2 a均能增产90%以上,平均为124.33%,增产率高于150%的种源有4个;试验多花黄精种苗采用保留2节加1芽的地下茎为种植单位栽植2 a实现产量翻番是不难达到的;因此多花黄精栽培生产过程中应注意种源的选择,选择增产率高的种源,科学合理管理,更能获得高产高效。多花黄精不同种源之间多糖含量5%显著水平存显著差异,总多糖含量最高种源与最低相差25%以上,表明野生多花黄精品质差异较大,直接收购野生多花黄精资源用于市场生产,将会严重影响产品效果,直接以野生资源开展人工栽培,品质也无法保证;优良的种质是生产高质优产品的基础,因此多花黄精栽培生产过程中应注意种源(种质)的选择。各种源之间皂苷含量存显著差异(<0.05),17个种源中,皂苷含量高于5%以上的有3个。相关性分析表明,黄精多糖和皂苷含量呈显著的负相关关系(<0.05),表明多花黄精中这两类有效成分含量高的种源难以兼得,引种驯化及优良品种选育时需注意多指标综合评价;试验筛选出产量丰产型(ZJQY,AHQY,ZJLD)、多糖丰产型(ZJPA,ZJJN,AHQY)、皂苷丰产型(ZJLD)等多花黄精优良种质,可作为丽水地区今后选育优良品种或推广种植的首选材料。
[1] 国家药典委员会. 中国药典(一部)[S]. 北京:中国医药科技出版社,2015:306.
[2] 叶绍凡. 黄精多糖对力竭运动小鼠胸腺胸腺指数、脾脏指数、T淋巴细胞亚群、巨噬细胞吞噬功能的影响[J]. 基因组学与应用生物学,2015,34(1):60-65.
[3] 魏浩洁,徐维平,魏伟,等. 黄精皂苷对慢性应激抑郁大鼠海马5-HT1AR/cAMP/PKA信号通路的影响[J]. 安徽医科大学学报,2012,47(5):522-526.
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Selection of High Yield and Good Quality of Dried Rhizome offrom Different Provenances
JIANG Yan-feng,LIU Yue-jun,PAN Xin-he,XIE Jian-qiu,LAN Yun-long
(Lishui Academy of Forestry of Zhejiang, Lishui 323000, China)
Collection of wildresources were carried out in September and October of 2012 from provinces of Zhejiang, Hubei and Anhui. Rhizomes from 17 provenances were planted in Lishui, Zhejiang province in early November. Harvest of rhizome offrom different provenance was implemented in November 2013 and 2014. Results showed that ithad obvious difference of yield among provenances, and significant and extremely significant differences of polysaccharide content among them. Provenances of Zhejiang Qingyuan, Anhui Qingyang, Zhejiang Liandu, Zhejiang Anji had advantage of high-yield with growth rate of 150% 2 years after plantation. While polysaccharide content was higher in provenances of Zhejiang Panan, Zhejiang Jingning, Anhui Qingyang, more than 30%. Saponin content was higher in the rhizome from provenances of Zhejiang Liandu, Zhejiang Qingtian and Zhejiang Jingning, 6.26%, 5.40% and 5.27%. Zhejiang Jingning and Anhui Qingyang had advantages of higher yield and polysaccharide content.
; provenance; evaluation; selection
10.3969/j.issn.1001-3776.2018.04.008
S567.5
A
1001-3776(2018)04-0049-06
2017-12-21;
2018-05-26
丽水市高层次人才培养专项(2017RC18);丽水市农业新品种选育专项(2014XPZ01);中央财政林业科技推广示范资金项目(2016)TS16)
蒋燕锋,工程师,从事特色珍稀中药材资源培育及开发利用研究;E-mail:Jyfeng1128@163.com。
刘跃钧,教授级高工,从事特色珍稀中药材栽培利用技术研究与推广;E-mail:Lslyj66@163.com。