袁建平 盧云龍 田園
【摘要】目的:篩選出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的金蕎麥品種進行栽培,提高金蕎麥的品質(zhì)和產(chǎn)量,促進金蕎麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的標準化和規(guī)范化。方法:在2009年金蕎麥種質(zhì)資源調(diào)查的基礎(chǔ)上,對符合質(zhì)量標準的野生金蕎麥進行引種馴化,從栽培品中篩選出3種植物性狀穩(wěn)定的金蕎麥進行栽培,通過有效成分含量檢測及產(chǎn)量差異分析,從3種植物性狀穩(wěn)定的金蕎麥中篩選出各項性狀表現(xiàn)良好的優(yōu)良單株進行栽培。結(jié)果:金蕎麥3個類型塊根在性狀上存在差異,在質(zhì)量方面,圓錐形塊根表兒茶素含量最高,圓柱形其次,在產(chǎn)量方面,圓柱形根和圓錐形根差異不大,但均顯著高于拳狀根。結(jié)論:在栽培過程中應(yīng)選擇圓錐形塊根和圓柱形塊根做種苗進行培育。
【關(guān)鍵詞】金蕎麥;表兒茶素;良種選育
【中圖分類號】R282.2【文獻標志碼】 A【文章編號】1007-8517(2019)9-0023-04
金蕎麥Fagopyrum dibotrys (D.Don) Hara系蓼科蕎麥屬多年生草本植物[1],性涼,味微辛、酸澀,具有清熱解毒、排膿祛瘀之功。臨床主要用于治療肺膿瘍、肺炎、扁桃體周圍膿腫[2]。金蕎麥分布于我國黃河以南的多個省區(qū),主要以云、貴、川三省野生資源儲量最大[3],其中云南是世界蕎麥資源遺傳多樣性中心和生態(tài)多樣性中心之一,也是中國蕎麥野生種的分布中心[4-5]。研究發(fā)現(xiàn),云南高海拔地區(qū)野生金蕎麥核心分布區(qū)所產(chǎn)的金蕎麥,具有有效成分含量高、藥材質(zhì)量好的特點[6-7]。20世紀90年代,由于金蕎麥野生資源遭到了極大的破壞,國家林業(yè)局、農(nóng)業(yè)部聯(lián)合將金蕎麥列入首批《國家重點保護野生植物名錄》,為Ⅱ級保護植物。目前云、貴、川金蕎麥野生資源雖然分布廣,由于缺乏資源保護,其野生資源已急劇減少,盡管有不少種植戶對金蕎麥進行引種馴化,且也獲得了成功,但是金蕎麥種植品種混亂、產(chǎn)量低的現(xiàn)象并未緩解、市場對野生金蕎麥帶來的壓力并未減輕,因此選育高產(chǎn)、有效成分含量高的金蕎麥新品種是金蕎麥資源保護和可持續(xù)開發(fā)利用的需求。但是,目前對于金蕎麥品種選育方面的研究很少見報道。
筆者在金蕎麥種質(zhì)資源調(diào)查的基礎(chǔ)上,篩選出3種植物性狀穩(wěn)定的金蕎麥進行人工栽培,通過金蕎麥產(chǎn)量、內(nèi)在質(zhì)量及商品性狀等指標進行金蕎麥優(yōu)良品種的選育研究,以期為生產(chǎn)用栽培品種的優(yōu)化提供技術(shù)保障,促進金蕎麥產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
1儀器及試藥
1.1儀器Agilent Technologies 1260高效液相色譜儀;LIV-2600紫外分光光度計;DHG-9240A恒溫干燥箱(上海一恒科學儀器有限公司);ME55電子天平(瑞士梅特勒-托利多);RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)。
1.2試藥表兒茶素對照品(中國食品藥品檢定研究院,供含量測定用);液相分析用試劑為色譜純,其余試劑均為分析純,水為蒸餾水、超純水。
2金蕎麥良種的選育
2.1野生金蕎麥的篩選王莉花等[8]對云南野生金蕎麥野生資源地理分布的考察研究發(fā)現(xiàn),云南的野生金蕎麥資源具有獨特的優(yōu)越性,如耐脊、耐霜凍、藥用成分高等特性。在云南省境內(nèi)采集野生金蕎麥并進行質(zhì)量評價,2012年4月將質(zhì)量評價合格的野生金蕎麥進行人工種植10畝。見表1。
2.1野生金蕎麥的引種馴化2014年11月下旬金蕎麥地上部分枯萎后進行采挖,經(jīng)篩選在栽培區(qū)獲得3個性狀穩(wěn)定的栽培類型。見表2。
3金蕎麥優(yōu)良品種的篩選
3.1品比試驗與生產(chǎn)試驗2015年4月將篩選出的3個植物性狀穩(wěn)定的金蕎麥進行栽培,選擇地勢平坦、肥力均勻、交通便利、灌溉條件差異不大的地塊,統(tǒng)一按常規(guī)栽培方法和田間管理進行田間試驗。隨機區(qū)組法進行試驗設(shè)計,每個栽培類型進行4次重復試驗。品比試驗以每個類型310?m2進行。測定小區(qū)產(chǎn)量為傳統(tǒng)加工方法干燥的干品產(chǎn)量。
3.2質(zhì)量評價方法
3.2.1檢測方法依據(jù)《中華人民共和國藥典》(2015年版一部)進行檢測。
3.2.2水分測定將供試品粉碎成直徑不超過3?mm的顆?;蛩槠?,取供試品4?g,平鋪于干燥至恒重的扁形稱量瓶中,厚度不超過5?mm,疏松供試品不超過10?mm,精密稱定,打開瓶蓋在100~105?℃干燥5?h,將瓶蓋蓋好,移置干燥器中,冷卻30?min,精密稱定,再在上述溫度干燥1?h,冷卻,稱重,至連續(xù)兩次稱重的差異不超過5?mg為止。根據(jù)減失的重量,計算樣品中的水分含量(%),水分不得過15.0%。
3.2.3浸出物測定取供試品約4?g,精密稱定,置250~300?mL的錐形瓶中,精密加75%乙醇溶液100?mL,密塞,冷浸,前6?h內(nèi)時時振搖,再靜置18?h,用干燥濾器迅速濾過,精密量取續(xù)濾液20?mL,置已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中,在水浴上蒸干后,于105?℃干燥3?h,置干燥器中冷卻30?min,迅速精密稱定重量。除另有規(guī)定外,以干燥品計算供試品中醇溶性浸出物的含量(%),含量不低于14%。
3.2.4表兒茶素含量測定
3.2.4.1色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑;乙腈-0.004%磷酸溶液(10∶90);檢測波長為280?nm。理論板數(shù)按表兒茶素峰計算應(yīng)不低于6000。
3.2.4.2對照品溶液的制備取表兒茶素對照品適量,精密稱定,加流動相制成每1?mL含25?μg的溶液,即得。
3.2.4.3供試品溶液的制備取本品粗粉約2?g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入稀乙醇50?mL,密塞,精密稱定,放置1?h,加熱回流1?h,放冷,再稱定重量,用稀乙醇補足減失的重量,搖勻,濾過。精密量取續(xù)濾液25?mL,減壓濃縮(50~70?℃)至近干,殘渣加乙腈-水(10∶90)混合溶液分次洗滌,洗液轉(zhuǎn)移至10?mL量瓶中,加乙腈-水(10∶90)混合溶液至刻度,搖勻,離心(轉(zhuǎn)速為每分鐘3000轉(zhuǎn))5?min。精密量取上清液5?mL,加入聚酰胺柱(30~60目,內(nèi)徑1.0?cm,柱長為15?cm,濕法裝柱)上,以水50?mL洗脫,棄去水液,再用乙醇100?mL洗脫,收集洗脫液,減壓濃縮(50~70?℃)混合溶液至近干,殘渣用乙腈-水(10∶90)混合溶液溶解并轉(zhuǎn)移至10?mL量瓶中,加乙腈-水(10∶90)混合溶液稀釋至刻度,搖勻,即得。
3.2.4.4測定法分別精密吸取對照品溶液與供試品溶液各20?μL,注入液相色譜儀,測定,即得。按干燥品計算樣品含表兒茶素的量(%),含量不得低于0.042%。
3.3結(jié)果分析
3.3.1品比試驗產(chǎn)量比較及方差分析結(jié)果由表3、4、5可知,圓柱形根與圓錐形根在產(chǎn)量上無顯著差異,但與拳狀根相比,存在顯著性差異。
3.3.2不同栽培類型金蕎麥塊根浸出物含量比較在3個栽培類型中圓錐形塊根浸出物含量最高達27.3%,遠高于2015版中國藥典規(guī)定的14.0%,其次是圓柱形塊根,含量最低的是拳狀塊根。
3.3.3不同類型金蕎麥塊根表兒茶素含量 圓錐形快根表兒茶素含量最高達0.133%遠高于2015版中國藥典規(guī)定的0.020%,圓柱形塊根含量其次,拳狀塊根表兒茶素含量最低。
4金蕎麥的栽培技術(shù)
4.1選地和整地吳惠群等[9]通過對金蕎麥生態(tài)環(huán)境的研究發(fā)現(xiàn),金蕎麥適宜在弱堿性土壤中生長。選取弱堿性的沙壤土地塊,耕深35?cm,每塊地施加5?kg過磷酸鈣為底肥,耙細,整平。
4.2繁殖
4.2.1直播育苗金蕎麥種子繁殖分為春播和秋播,春播在每年4月進行,秋播在8月上旬開始。整地并施足底肥備用,將當年采收成熟飽滿無病蟲害的金蕎麥種子用溫水浸泡2?h后撈出,用草木灰以2∶1的比例與種子拌勻。穴播法:株行距20?cm×30?cm,每穴播種6粒種子,播種后蓋上1~2?cm的細土;撒播法:將處理好的種子均勻地撒在整好的地里,蓋上適當?shù)耐?,畝用種量為4~5?kg。
4.2.2扦插育苗扦插育苗以腐殖土、農(nóng)家肥、細土為基質(zhì),以2.5?m×8?m起畦,并在扦插前用多菌靈消毒,剪取組織充實無病蟲害的金蕎麥枝條,長15~20?cm,具節(jié)2~3個,用500倍多菌靈液浸泡枝條10?min后扦插于苗床上;以株行距為9?cm×12?cm扦插,插條深為枝條長的2/3;用80%遮陰網(wǎng)覆蓋避免陽光直,扦插后及時澆水透水,防止扦插苗脫水,澆水保濕。
4.2.3塊根育苗冬季于金蕎麥地上部分枯萎后,采挖出地下根莖,選取無機械損害和無病蟲害的根莖,集中埋于地里,上面覆蓋10~15?cm的土。于次年4月挖出,將根莖切成若干小塊,每個切塊留有2~3個芽苞。將切好的塊莖放置于陰涼通風處,噴以500倍多菌靈液,12?h后進行播種,播種以穴播為主,穴深10?cm,株行距為30?cm×40?cm,栽時芽頭向上,用土與草木灰1∶1的比例混合,施入穴中,蓋土即可,移栽后應(yīng)注意保持土壤濕度,25?d后側(cè)芽開始萌發(fā);每畝用苗量為120~150?kg。
4.2.4組培育苗選擇飽滿、無病蟲害的金蕎麥種子作為培植材料。
4.2.4.1滅菌用濃硫酸浸泡種子4~6?min,用自來水沖洗浸泡過的種子3~4次至無硫酸殘留,然后加適量水,再加2~3滴吐溫-80,振搖10~15?min,自來水沖淋40~60?min。轉(zhuǎn)移至超凈工作臺,用75%酒精消毒30~40?s,無菌水洗3~4次,再用飽和漂白粉溶液消毒25~30?min,無菌水洗3~4次,最后0.1%升汞溶液加1~2滴吐溫-80消毒10~11?min,無菌水洗6~7次。
4.2.4.2接種將消毒好的種子用無菌濾紙吸凈表層水,接種于MS+3.0?mg/LGA3的培養(yǎng)基中,在溫度23~27℃,光照強度3000~4000lux,單日光照時間為12?h的環(huán)境條件下培養(yǎng)。
4.2.4.3增殖金蕎麥種子經(jīng)誘導產(chǎn)生無菌芽后,將其無菌芽切成約1~2?cm的單芽莖段,接種于MS+0.1mg/L IBA+1.5mg/L BA +1.5?mg/L KT的增殖培養(yǎng)基中,在溫度23~27℃,光照強度3000~4000lux,單日光照時間為12?h的條件下培養(yǎng)。
4.2.4.4生根將增殖后的無菌芽切成單芽,接種于MS+1.0mg/L NAA+1.5mg/LIBA+1.0?g/L 活性炭的生根培養(yǎng)基中,在溫度23~27℃,光照強度3000~4000lux,單日光照時間為12?h的環(huán)境下培養(yǎng)。
4.3田間管理4月份播種時施過磷酸鈣為底肥,每地塊5?kg。第1年8月施肥1次,肥料配方為施譜潤高鉀型葉面肥,第2年6月施肥1次,肥料配方為過磷酸鈣底肥+磷酸二氫鉀+根莖膨大鉀寶+元和微生物肥料,每年7月份、11月份除草一次。目前發(fā)現(xiàn)金蕎麥的主要病害有病毒病和蚜蟲,對于病毒病在選種時進行篩選,噴灑多菌靈減少病毒的侵害;對于蚜蟲病可采用高效氯氟氰菊酯進行噴灑。
4.4采收及加工楊明宏等[10]結(jié)合太極集團原料生產(chǎn)基地的特點,分析金蕎麥的采收時間和期限對金蕎麥品質(zhì)質(zhì)量和產(chǎn)量的相關(guān)影響,確定金蕎麥的最佳采收期為栽培第2年從10月中旬地上部分枯萎。因此在10月下旬地上部分枯萎后采挖,采挖后去須根,鮮切片,將切好片的金蕎麥塊根直接放在陽光下曝曬,并不定時的翻動使其都能在陽光下照射均勻的散失水分,晾曬至使其水分含量不超過13%即可。
5討論
2015版《中華人民共和藥典》從外觀形狀、顯微鑒別、水分、總灰分、醇溶性浸出物含量及表兒茶素含量幾方面對金蕎麥進行質(zhì)量控制[2]。金蕎麥中的主要化學成分是一類原花色素的縮合性單寧的混合物,其中表兒茶素是主要指標性成分[11]。因此,在進行金蕎麥種質(zhì)資源普查時,筆者以表兒茶素含量為金蕎麥質(zhì)量評價的指標,從而篩選出質(zhì)量合格的野生金蕎麥進行人工栽培。在栽培品中采挖過程中,發(fā)現(xiàn)金蕎麥3種植物性狀穩(wěn)定的金蕎麥,即:圓柱形塊根、圓錐形塊根、拳狀塊根。將這3種植物性狀穩(wěn)定的金蕎麥進行栽培并進行評比性試驗,從產(chǎn)量上看,圓柱形塊根產(chǎn)量最高,其次是圓錐形,最后是拳狀塊根,從質(zhì)量上看,圓錐形塊根質(zhì)量最佳,浸出物含量為27.3%,表兒茶素含量為0.133%;其次是圓柱形塊根,浸出物含量為25.8%,表兒茶素含量為0.09%;最后是拳狀塊根,浸出物含量為19.8%,表兒茶素含量為0.045%。在今后的栽培過程中應(yīng)選擇圓柱形及圓錐形金蕎麥做種苗,以更大程度提高金蕎麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。
金蕎麥除具有顯著的抗癌、抑制腫瘤細胞肺侵襲和轉(zhuǎn)移的作用外,還有消炎抗菌、解熱抗炎、祛痰鎮(zhèn)咳、抗血小板聚集、抗突變、抗高巨噬細胞的吞噬功能等重要作用[12]。目前,金蕎麥已廣泛應(yīng)用到醫(yī)藥生產(chǎn)中,已開發(fā)研制出的產(chǎn)品有威麥寧膠囊、急支糖漿和金蕎麥膠囊等知名中成藥及一些特色醫(yī)院制劑如復方威麥寧膠囊、消炎利喉口服液、金蕎麥止咳膏、復方螺旋藻膠囊、急支片的主要原料。隨著市場對金蕎麥原材料的需求日益增加,野生金蕎麥資源逐漸匱乏,對野生金蕎麥進行引種馴化、選育優(yōu)良品種不僅能逐漸緩解金蕎麥供應(yīng)短缺、質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)實矛盾,還能更好的保護野生金蕎麥資源及生態(tài)環(huán)境,為金蕎麥產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定夯實的基礎(chǔ)。
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