人工栽培川贝母种苗质量标准研究.doc

人工栽培川贝母种苗质量标准研究环球中医药2011年3月第4卷第2期GlobalTraditionalChineseMedicine,March2011,Vo1.4,No.2人工栽培川贝母种苗质量标准研究向丽韩建萍陈士林91?中药材研究?【摘要】目的对人工栽培川贝母幼苗形态进行研究,建立幼苗质量分级标准.方法测定13年生川贝母植株形态指标,将株高,叶长,叶宽,鳞茎高,鳞茎直径,根数与鳞茎单粒重进行相关性分析,筛选出极显着相关因子,采用快速样本聚类法(Kmeanscluster)进行分级.结果与结论1年生川贝母鳞茎单粒重与株高等相关性不显着;23年生川贝母鳞茎单粒重与株高等存在极显着相关,并建立了13年生川贝母幼苗分级标准.【关键词】川贝母幼苗;人工栽培;形态特征;质量分级【中图分类号】R282.5【文献标识码】Adoi:10.3969/j.issn.16741749.2011.02.002StudyonthequalityofpurpovecfivafionofFritillariacirrhosaseedlingXIANGLi,HANJianping,CHENShilin.InstituteofMedicinalPlant,ChineseAcademyofMedwalSciencesandPekingUnionMedicalCollege,Beng100193,ChinaCorrespondingauthor:ChenShiZ.EmaiZ:slchenimplad.0c.ca【Abstract】0bjectiveToestablishthequalitygradingstandardsofpurposivecultivationofFritillariacirrhosaseedling.MethodBasedonthemorphologyindicatorsof13yearsoldFritillariacirrhosaseedlings,theplantheight,leaflenh,leafwidth,bulbhigh,bulbdiameter,androotnumberwerestudiedassociatedwithsinglegrainweightofbulb.Therefore,themostsignificantlyassociatedfactorwithsin-glegrainweightwasscreenedout,afterthatthegradingstandardwithFastSampleClusteringMethod(Kmeanscluster)wasestablished.ResultsandConclusionThesinegrainweightof23yearsold一illariacirrhosaseedlingsissignificantcoelmedwithplantheight,leaflength,leafwidth,bulbhigh,bulbdiameter,androotnumber,whilefirstyearoldseedlingsisnotcorrelated.Finally,thegradingstandardoffirst,secondandthirdyearoldFritillariacirrhosaseedlingwereestablished,respectively.【Keywords】Fritillariacirrhosaseedling;Purposivecultivation;Morphologicalcharacters;Qualityclassification川贝母(FritillariacirrhosaD.Don)为百合科(Liliaceae)贝母属(Fritillaria)植物,以鳞茎人药,在清热润肺,化痰止咳方面有独特功效,23.川I贝母野外种群自我更新缓慢,加上长期过度采挖,已处于濒危状态,被列入国家三级保护植物名录.中国从20世纪60年代开始川贝母人工栽培,在康定县海拔基金项目:国家重大科研专项重大新药创制专项(2009ZX09308-002)作者单位:100193北京,中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所向丽(博士研究生),韩建萍,陈士林作者简介:向丽(1982-),女,在读博士,主要从事药用植物资源研究.Email:通讯作者:陈士林(1961一),博士,研究员,中国医学科学院药用植物研究所所长.研究方向:中药资源可持续利用.Email:35004200ITI地区成功进行了人工栽培及野生抚育实践一.川I贝母为多年生植物,通常需要栽培3年生以上方能成为商品J,鳞茎既是入药部位又是繁殖材料,其质量直接关系到药材的产量及质量.目前,研究工作主要集中在有效成分及分子鉴定等工作上.,不同龄期川贝母植株形态差异甚大,对各形态指标与鳞茎生长的相关性及幼苗质量分级未见报道.本文对13年生川贝母幼苗生长指标进行测定,并对其与鳞茎生长进行相关性分析,制定主要性状分级标准,以期为建立川贝母幼苗质量指标体系,制定培育措施,培育优质小鳞茎提供借鉴.1材料及方法1.1材料材料来源于甘孜州康定县新都桥镇康定恩威92环球中医药2011年3月第4卷第2期GlobalTraditionalChineseMedicine,March2011,Vo1.4,No.2高原药材野生抚育基地田问实验地13年生川贝母种子苗,其种源经四川农业大学植物教研室杨光辉教授鉴定为川贝母(FrritillariacirrhosaD.Don).实验地海拔3500m,属丘状高原地带,砂壤土,pH5.64,有机质3.50%,碱解氮1333.98mg?kg.,速效钾166.82mg?kg,有效磷142.65mg?kg,1,2和3年生的遮阴度分别为60%,40%和0%,人工除草,越冬覆盖草垫.1.2方法出苗后约90天随机抽取1,2和3年生人工栽培川贝母幼苗各90株,测量其植株高度(基盘至叶尾),叶长,叶宽,鳞茎高,鳞茎直径,鳞茎单粒重,根数等指标,用SPSS16.0对川贝母植株长,叶长等与鳞茎单粒重进行相关性分析,采用快速样本聚类法(Kmeanscluster)将各显着相关性状指标分为3级,低于3级为等外苗.2结果及分析2.1川贝母幼苗形态1年生川贝母种子苗植株长3.19.7cm,平均6.6cm;地上部为一针叶,习称一颗针,针叶长1.95.3cm,平均3.5am.鳞茎球形,近球形,表面类白色,稍透明汐层鳞叶2瓣,大小悬殊,大瓣紧抱小瓣,未抱部分呈新月形,顶部闭合,内有类圆柱形,顶端稍尖的心芽12枚;先端钝圆,底部平,微凹人;高0.1800.538cm,平均0.343cm;直径0.20.438cm,平均0.305cm;单粒重0.00330.0694g,平均0.0324g.通常只有1条根.2年生川贝母幼苗由1年生苗产生的小鳞茎进行营养生长形成的植株,植株长4.811.1cm,平均7.3cm;地上部为一匹叶,习称鸡舌头,披针形,两面无毛,长1.75.3cm,平均3.7cm;宽0.140.63cm,平均0.35em.鳞茎呈近球形或类圆锥形,表面类白色,稍透明,外层鳞叶2瓣,大小悬殊,大瓣紧抱小瓣,未抱部分呈新月形,顶部闭合,内有类圆柱形,顶端稍尖的心芽12枚;先端钝圆或稍尖,底部平,微凹入,高0.4000.932cm,平均0.569cm;直径0.3710.674cm,平均0.467cm;单粒重0.06700.3223g,平均0.1257g.根27条,平均3.5条.3年生川贝母幼苗由2年生营养生长植株产生小鳞茎进行营养生长形成的植株,植株长6.113.8cm,平均10.1cm;地上部多为一片叶,偶有两片叶,故称一匹叶,双飘带.叶长3.07.7em,平均5.5cm;宽0.251.1cm,平均0.55am.鳞茎呈近球形或类圆锥形,表面乳白色,稍透明,外层鳞叶2瓣,大小悬殊,大瓣紧抱小瓣,未抱部分呈新月形,顶部闭合,内有类圆柱形,顶端稍尖的心芽叶12枚;鳞茎先端稍尖,底部平,微凹人,高0.7501.816cm,平均0.975cm;直径0.6001.222em,平均0.736cm;单粒重0.21171.4409g,平均0.5349g.通常有511条根,平均6.1条.2.2川贝母鳞茎单粒重与植株长等指标的相关性分析川贝母鳞茎单粒重随生长年限呈指数增长,回归方程:y=0.007e(R=0.7513);同龄级鳞茎单粒重相对标准偏差(RSD)均较大,且随生长年限逐渐增加,1,2,3年生分别为62.1,65.1,72.5;鳞茎高与直径比逐年增加,1,2,3年生分别为1.12,1.21,1.33.将植株长,叶长,叶宽,鳞茎高,鳞茎直径,根数与鳞茎单粒重进行相关性分析.由表1可知,1年生川贝母鳞茎单粒重与植株长,叶长,鳞茎高和直径均不存在显着相关性.1年生川贝母幼苗质量只能通过检查地下鳞茎来判断.2,3年生川贝母鳞茎单粒重与植株长,叶长,叶宽,鳞茎高,鳞茎直径,根数均存在极显着相关性(见表1).鳞茎单粒重与鳞茎高(H)和直径(D)的相关性系数,2年生分别为0.9054和0.8757,回归方程:=一0.9578+0.6012H2+1.2292D2(R=0.9527);3年生分别为0.8931和0.9240,回归方程:y=一0.4097+0.4419H3+0.7244D.(R=0.9177).叶长,叶宽与鳞茎单粒重的相关性系数,2年生分别为0.8873,0.7510,3年生分别为0.7887,0.7552,表明叶越长,越宽越有利于鳞茎生长.2,3年生川贝母苗地上部分均为一匹叶,植株长由叶长和覆土深度决定,由于2年生川贝母苗叶较短,因此植株长与鳞茎单粒重相关性系数在所测六项指标中最低,为0.5982.随着叶片的增长,3年生川贝母植株长与鳞茎单粒重的相关性系数增加为0.7543.2.3川贝母幼苗分级标准研究鳞茎作为繁殖材料及人药部位,其质量应作为川贝母幼苗质量最主要指标.结合相关性分析结果,对与鳞茎单粒重显着相关指标的原始数据进行聚类分析,得最终类中心值,根据最终类中心值,结环球中医药2011年3月第4卷第2期GlobalTraditionalChineseMedicine,March2011,Vo1.4,No.2合生产实践制定13年生人工栽培川贝母幼苗的分级标准(表2),其中一,二级苗均为正常苗,三级及等外苗均为弱苗.以单粒重作为分级指标,在90个观测样中1年生一级苗占35.6%,二级苗占26.7%,三级苗占30.0%,其中一,二级苗共占62.3%;2年生一级苗占27.7%,二级苗占30.2%,三级苗占18.7%,等外苗占23.4%,其中一,二级苗共占57.9%;3年生一级苗占18.9%,二级苗占31.1%,三级苗占36.7%,等外苗占13.4%,其中一,二级苗共占50.O%.以叶长作为分级指标,在90个观测样本中2年生一级苗23.3%,二级苗38.9%,三级苗24.4%,等外苗占13.4%,其中一,二级苗共占62.2%;3年生一级苗占13.3%,二级苗占35.6%,三级苗占38.9%,等外苗占12.2%,其中一,二级苗共占48.9%.通过配对t检验(PairedSimpleTtest)结果表明2,3年生采用叶长作为分级指标与采用鳞茎单粒重作为分级指标各级所占比例不存在显着差异(Sig=0.007),生产上2,3年生川贝母幼苗可通过叶长来判断质量.3讨论933.11年生川贝母植株为实生苗,植株长,叶长与鳞茎单粒重相关性不显着,原因可能在于川贝母种子具有形态后熟和生理后熟,休眠期长,发育不一致造成出苗期长,出苗不整齐,鳞茎发育不一致;且1年生幼苗仅为一针叶,个体很小,杂草,水分,光照等对其生长影响极大.3.2川贝母为多年生植物,各个龄期植株形态不同.马晓匡曾报道川贝母第3龄植株形成明显的花茎,部分开花,但不结果.但笔者在研究中发现川贝母植株第3龄均为一匹叶,第4龄时部分形成树儿子,不开花,部分仍是一匹叶,第5龄才开始开花结果,与唐心曜的表述一致,马晓匡的研究材料来自云南大理,引种海拔1997m,本研究材料来自于四川康定,栽培海拔3500m,其结果是否由海拔高度和川贝母地理变异导致有待于进一步考证.表1川贝母鳞茎单粒重与各性状指标的相关性结果表2人工栽培川贝母幼苗聚类的最终类中心值及分级标准环球中医药2011年3月第4卷第2期GlobalTraditionalChineseMedicine,March2011,Vo1.4,No.2参考文献中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(十四卷)M.北京:科学出版社,1980:104.中国药典S.2010:34.陈士林.魏建和,黄林芳,等.中药材野生抚育的理论与实践探讨J.中国中药杂志,2004,29(12):1123.ChenSL,XiaoSY,WeiJH,eta1.Sustainabledevelopmentmodelofchinesemedicinalmaterialsbasedpharmaceuticalproduets:casestudiesfromBulbusFrifillariaeCirrhosaeJ.AsiaPa-cificTraditMed,2006,2:72.郑军,叶萌,赵孙才,等.人工栽培川贝母鳞茎采收分级研究J.中草药,2009,40(SI):273-276.张大永,王曙,李庆,等.栽培川贝母采收年限的研究J.华西药学杂志,2010,25(6):725-726.张少发,魏建和,陈士林,等.川贝母开花动态及授粉习性研究J.中国中药杂志,2010,35(1):27-29.8910121314王聪,王曙,马静.川贝母的HPLC指纹图谱研究J.华西药学杂志,2010,25(1):61-63.李庆,陈新,王曙.川贝母复合群之间的分子生物学亲缘关系的探讨J