丹参新品系多点品比试验研究
2023-11-02谈景福陈为序高俊斌
谈景福陈为序高俊斌
(1.上海市药材有限公司,上海 200000;2.上药华宇(临沂)中药资源有限公司,山东 临沂 276000)
丹参为唇形科(Labiatae)鼠尾草属植物丹参(Salviae MiltiorrhizaBge.)的干燥根及根茎[1],又名紫丹参、红根、赤参、血参等,始载于《神农本草经》,列为上品。丹参具有活血祛瘀,通经止痛,清心除烦,凉血消痈等功效,是一种常用大宗中药材。但是目前丹参种质混杂[2,3],生产使用的种源多是自繁自育的农家种,优质性和稳定性无法保障,因此为保障优质丹参原料的稳定供应,亟需培育优良品种进行应用推广。本研究以前期收集的丹参种质资源为材料,借鉴中药材选育技术开展实施[4-7]。
1 材料与方法
1.1 材料
对照品种:山东省临沂市平邑县当地丹参农家品种。参试品系:ZT-16-15、DZ-16-03、DZ-16-105、DZ-16-05,上海市药材有限公司山东丹参基地特异单株经系统选育形成的优良品系。品比试验所用种根由上海市药材有限公司山东丹参基地自繁获得。
1.2 试验方法
1.2.1 试验布置
田间试验共设置5个试验点,其中山东省临沂市布点3个,山东省潍坊市布点1个,山东省济宁市布点1个。具体位置信息见表1。
表1 试验点位置信息
1.2.2 选址依据
试验点的选择按照丹参产地适宜性区划进行,同时兼顾样点的代表性以及实验操作的便捷性等因素。由表2可知,5个试验点均位于丹参适宜生长区域内。
表2 5个试验点生态因子数据
1.2.3 田间小区设计
4个目标丹参种质分别为ZT-16-15、DZ-16-03、DZ-16-105、DZ-16-05。各品系根段经沙藏形成愈伤组织后,平行移栽于5个试验点。
1.2.4 种植及田间管理
1.2.4.1 根段催芽
1月下旬选择根条顺直、色泽红、粗细均匀、无畸形、无破裂、健康无病虫害,直径7~13mm的一年生健壮子根,截成4~5cm丹参根段,扦插于育苗基质种催芽,根段生理上端在上。
1.2.4.2 移栽
4月上旬待根段上端分化出幼芽时开始移栽,施用生物有机肥200kg·667m-2;起垄穴栽,垄上种植2行,株距20cm,错穴种植。
1.2.4.3 田间管理
移栽后铺设滴灌管,保持土壤湿润;生长期间适时中耕除草;11月底割去地上部植株,挖出整个地下部分进行采收。
1.2.5 调查测定项目
全生育期进行观察记录,出苗期、齐苗期、花期、果期等物候期进行调查,记录出苗情况、苗子长势和整齐度。待所有品系植株发育完全后,各小区随机抽样10株,调查测定苗高、复叶小叶数、顶端叶形状、叶表面特征、叶色等生物学性状。产量测定,收获时,实测小区丹参鲜重,干燥后称干重,折合单位产量。化学成分测定,丹参总酮、丹酚酸B含量按照2015年版中国药典一部进行测定。
1.3 数据处理
采用SPSS 17.0软件进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 特异性考察
2.1.1 4品系地上部分特异性突出
4品系丹参地上部分性状特征突出,特异性良好。性状总结如下。
2.1.1.1 品系DZ-16-03
株高矮,花序短,叶片长且宽,叶面积大,花序长/株高小,花冠短,花冠紫色较深,叶片深绿色。
2.1.1.2 品系DZ-16-05
株高矮,花序短,叶柄长,叶片长且宽,叶面积大,花冠紫色浅。
2.1.1.3 品系ZT-16-15
花序长,叶柄长,叶片长,叶片长/叶片宽大,花冠长,花冠紫色浅,叶片光滑。
2.1.1.4 品系DZ-16-105
株高稍矮,花序短,叶片短窄,叶面积小,花萼短,花序长/株高小,花冠颜色深。
2.1.2 4品系地下部分特异性突出
4品系丹参地下部分,性状特征突出,特异性良好。性状总结如下。
2.1.2.1 品系DZ-16-03
一级根和二级根根粗较细,根外表皮颜色淡红,分根数少,根幅深小,根幅宽小,根鲜重均值177.75g。
2.1.2.2 品系DZ-16-105
一级根和二级根根粗较粗,根部外表皮颜色红色,分根数少,根幅深较大,根幅宽较大,根鲜重均值277.27g。
2.1.2.3 品系ZT-16-15
一级根和二级根根粗,根部外表皮颜色红色,须根较多,根幅深小,根幅宽小,分根数少,根鲜重均值221.12g。
2.1.2.4 品系DZ-16-05
一级根和二级根根粗细,根部外表皮颜色红色,分根数少,须根较多,根幅深小,根幅宽小,根鲜重均值169.01g。
2.2 稳定性考察
2.2.1 4品系丹参地上部分性状稳定性考察
地上部分测定性状包括数量性状7个,分别为株高,花序长,叶柄长,叶片长,叶片宽,花萼长,花冠长;质量性状7个,分别为茎生单复叶情况,花冠颜色,叶片裂叶情况,叶片颜色,叶片粗糙程度和一级茎分枝数,二级茎分枝数。进行数据统计,并平行比较2019年及2020年数据,见图1,可知各品系地上部分性状稳定性均良好。其中,DZ-16-05的稳定性稍差,推测大概率因2020年涝害严重,致使该品系生长受到抑制所致。
注:*表示有统计学差异;**表示有显著性统计学差异。
2.2.2 4品系丹参地下部分性状稳定性考察
地下部分测定主要涉及数量性状6个,分别为一级根粗、二级根粗、分根数、根幅深、根幅宽、根鲜重;质量性状2个,分别为有无虫害、有无病害。通过数据测定与连续2年数据比较,见图2,分析可知各品系地下部分性状稳定性均良好。其中,DZ-16-05和DZ-16-03的稳定性稍差,同样推测可能是由于2020年涝害所致。
注:*表示有统计学差异;**表示有显著性统计学差异。
2.3 一致性考察
2.3.1 地上部分一致性考察
对地上部分性状进行测定、统计,见图3,发现各品系内部一致性良好。
注:1为DZ-16-03;2为DZ-16-05;3为ZT-16-15;4为DZ-16-105;ck为对照。
2.3.2 地下部分一致性考察
对地下部分进行数量性状测定,经统计分析数据见图4。由图4可知,品系内部各性状的标准差小,一致性良好。
注:1为DZ-16-03;2为DZ-16-05;3为ZT-16-15;4为DZ-16-105;ck为对照。
2.4 产量评估
对5个试验点各品系根鲜重进行统计分析,见图5,显示同一品系在不同地块的根鲜重存在显著差异,可能与不同地块间田间管理方式存在差异有关。特别是2020年涝害严重,各试验样点田间排水工作的好坏可直接影响丹参的生长,尤其是抗涝能力相对较差的品系DZ-16-03和DZ-16-05影响更为显著。
图5 不同地块品系丹参根鲜重比较结果
根据田间种植参数、保苗率和根鲜重数据初步评估各目标品系产量,见表3。发现4个品系中,品系ZT-16-15和DZ-16-105的鲜重产量分别较对照高59.2%和202.3%,具有明显产量优势;品系DZ-16-03和DZ-16-05的鲜重产量与对照相当。此外,由表3可知,各丹参品系的保苗率均不高,提示在进行愈伤组织培育及根段移栽过程应该进一步改善相关技术,如筛选适当的培育基质,提高对温湿条件的控制,移栽过程确保根段完全埋入土中并浇足定根水,种苗破土期保持墒情等,从而提高保苗率。
表3 品系丹参产量评估结果
2.5 含量分析
丹参酮及丹酚酸类成分含量测定按中国药典方法进行。
2.5.1 丹参酮类化学成分的含量测定
2.5.1.1 对照品溶液的制备
取丹参酮ⅡA对照品适量,精密称定,置棕色量瓶中,加甲醇制成每1mL含20μg的溶液,即得。
2.5.1.2 供试品溶液的制备
2020年品系包括临沂3块试验田的DZ-16-03、DZ-16-05、ZT-16-15、ZT-16-08、DZ-16-105;潍坊市的品系DZ-16-03、DZ-16-05、ZT-16-15、DZ-16-105;邹城市的品系DZ-16-03、DZ-16-05、DZ-16-105。晾晒后,打粉。分别取丹参粉末(过三号筛)约0.3g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入甲醇50mL,密塞,称定重量,超声处理(功率140W,频率42kHz)30min,放冷,再称定重量,用甲醇补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。
2.5.1.3 含量测定
用梯度浓度对照品溶液进行HPLC色谱分析,制作丹参酮ⅡA标准曲线及线性范围。进样供试品溶液进行HPLC分析。色谱条件:ZORBAX SB-Aq C18色谱柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相乙腈(A)-0.02%磷酸溶液(B)。梯度洗脱程序:0~6min,61%A;6~20min,61%~90%A;20~20.5min,90%~61%A;20.5~25min,61%A,检测波长270nm,流速1.0mL·min-1,柱温20℃,进样量10μL。
以丹参酮ⅡA的峰面积为对照,分别乘以校正因子,计算品系丹参及对照中隐丹参酮、丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡA的含量。
2.5.1.4 丹参酮ⅡA标准曲线及线性范围
丹参酮ⅡA的标准曲线:y=5289.3x-2818.6,相关系数R=1,线性范围为32.2096~161.0480ng。
2.5.1.5 丹参酮类成分含量测定结果
丹参酮类含量测定结果,见表4。
表4 2019年、2020年总酮含量的比较分析
2.5.2 丹酚酸类化学成分的含量测定
2.5.2.1 对照品溶液的制备
取丹参酮B对照品适量,精密称定,加甲醇-水(8∶2)混合溶液制成每1mL含0.10mg的溶液,即得。
2.5.2.2 供试品溶液的制备
取丹参粉末(过三号筛)约0.15g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入甲醇-水(8∶2)混合溶液50mL,密塞,称定重量,超声处理(功率140W,频率42kHz)30min,放冷,再称定重量,用甲醇-水(8∶2)混合溶液补足减失的重量,摇匀,滤过,精密量取续滤液5mL,移至10mL量瓶中,加甲醇-水(8∶2)混合溶液稀释至刻度,摇匀,滤过,取续滤液,即得。
2.5.2.3 含量测定
用梯度浓度对照品溶液进行HPLC色谱分析,制作丹酚酸B标准曲线及线性范围。进样供试品溶液,进行HPLC分析。色谱条件:ZORBAX SB-Aq C18色谱柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相乙腈-0.1%磷酸溶液(22∶78)。检测波长286nm,流速1.2mL·min-1,柱温20℃,进样量10μL。计算丹参及对照样品中丹酚酸B的含量。
2.5.2.4 丹酚酸B标准曲线及线性范围
丹酚酸B的标准曲线:y=766.36x-6584.8,相关系数R=1,线性范围为171.948~859.74ng。
2.5.2.5 丹酚酸类成分含量测定结果
丹酚酸B含量测定结果,见表5。
表5 2019年、2020年丹酚酸B含量的比较分析
自2017年测得丹参资源DZ-16-03、DZ-16-05具有高丹酚酸B含量,经过4年的连续种植含量测定,其丹酚酸B始终保持在11%左右,因此可以确定,此2个种质具有高丹酚酸B含量特点,是值得推广的优良丹参品种;DZ-16-105具有高产的特点,且根表皮颜色红,多成分含量相对均衡,也是值得推广的优良丹参品种。
3 结论
本次研究自200余份丹参种质资源中优选出特异种质进行跟踪,开展多点试验,进行稳定性及特异性评价,挖掘4个优良丹参品系DZ-16-03、DZ-16-05、DZ-16-105、ZT-16-15,均具有好的特异性和稳定性。品系DZ-16-105,根条粗壮、均匀,产量可高达500kg·667m-2,效益显著,此外,丹参大条得率为70%,尤其适合作为丹参饮片切制原料,是促进农民增产、增收的高潜品种,目前已申报新品种“鲁丰1号”[8]。品系DZ-16-03和DZ-16-05丹酚酸B含量高达10%左右,是药典标准2.5倍,而且单株产量最高可达300g,经后续组培复壮后,也可形成具有产业化推广意义的丹参新品种,目前已申报新品种“鲁丰2号”[9]。