艾納香分株苗左旋龍腦穩(wěn)定性及其優(yōu)良單株篩選

陳 策， 于福來(lái)， 龐玉新， 楊 全， 陳振夏， 黃 梅， 劉立偉

(1.廣東藥學(xué)院 中藥學(xué)院, 廣東 廣州 510006； 2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 熱帶作物品種資源研究所， 農(nóng)業(yè)部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室, 海南 儋州 571737； 3.海南省艾納香工程技術(shù)研究中心, 海南 儋州 571737)

艾納香分株苗左旋龍腦穩(wěn)定性及其優(yōu)良單株篩選

陳 策1,2,3， 于福來(lái)2,3， 龐玉新2,3， 楊 全1*， 陳振夏2,3， 黃 梅1,2,3， 劉立偉1,2,3

(1.廣東藥學(xué)院 中藥學(xué)院, 廣東 廣州 510006； 2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 熱帶作物品種資源研究所， 農(nóng)業(yè)部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室, 海南 儋州 571737； 3.海南省艾納香工程技術(shù)研究中心, 海南 儋州 571737)

為探明艾納香母株與分株苗間左旋龍腦含量的穩(wěn)定性，同時(shí)篩選優(yōu)良單株，選擇10個(gè)分株苗無(wú)性系分別在3個(gè)不同地的土壤(澄邁、儋州和臨高)進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，采用GC法測(cè)定左旋龍腦含量，應(yīng)用相關(guān)分析和方差分析等對(duì)母株和分株苗間差異進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。結(jié)果表明：艾納香母株和分株苗間左旋龍腦含量呈極顯著相關(guān)(P<0.01)；分株苗左旋龍腦含量受種質(zhì)影響顯著，其方差貢獻(xiàn)率達(dá)69.65%，且在3種土壤下的廣義遺傳力(重復(fù)力)均達(dá)0.8以上；分株苗C33-3、C5-1和C5-4的左旋龍腦含量較高，均大于14 mg/g，可作為較優(yōu)材料進(jìn)行生產(chǎn)擴(kuò)繁。

艾納香； 分株苗； 左旋龍腦； 遺傳穩(wěn)定性； 單株選擇

艾納香〔Blumeabalsamifera(L.)DC.〕為菊科艾納香屬多年生木質(zhì)草本植物，別名大風(fēng)艾、冰片艾等，主要藥用部位為全草或地上部分，廣泛分布于貴州、海南、廣西、云南等地[1-2]。艾納香葉片經(jīng)水蒸氣蒸餾得到粗提物艾粉，進(jìn)一步升華得到中藥艾片(主含左旋龍腦)具有開竅醒神，清熱止痛的功效[3]。近年來(lái)，隨著中藥艾片市場(chǎng)需求量增長(zhǎng)，艾納香人工種植面積也隨著增加。艾納香種子發(fā)芽率低且具有無(wú)性克隆繁殖特性[4]，生產(chǎn)上通常以艾粉含量高的分株苗進(jìn)行擴(kuò)繁種植[5-6]，艾納香主要成分左旋龍腦含量受遺傳和環(huán)境雙重影響[7-8]，母株與分株苗間左旋龍腦含量的穩(wěn)定性尚未見(jiàn)研究報(bào)道。因此，筆者以10個(gè)不同種質(zhì)艾納香為母株，建立其分株苗無(wú)性系，探討艾納香母株與分株苗間左旋龍腦含量的穩(wěn)定性，并對(duì)優(yōu)良單株進(jìn)行初選，以期為艾納香品種選育和分株擴(kuò)繁提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 艾納香 依據(jù)左旋龍腦含量，于2013年12月從海南儋州基地的100個(gè)1年生單株艾納香中篩選標(biāo)記10株作為母株[8]；2014年9-10月分別從10個(gè)母株上挖取9株分株苗進(jìn)行盆栽，共3種土壤(澄邁、儋州和臨高)，每種土壤移栽3株。以上材料經(jīng)中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所鑒定為艾納香〔B.balsamifera(L.)DC.〕。

1.1.2 儀器與試藥 儀器包括安捷倫7890A氣相色譜儀、氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)、安捷倫G4513A16位自動(dòng)進(jìn)樣器、Sartarius CPA225D電子分析天平和KQ-500DB型超聲儀，試藥包括左旋龍腦對(duì)照品(阿法埃莎化學(xué)有限公司，批號(hào)為10147015，純度>98%)、水楊酸甲酯(天津光復(fù)精細(xì)化工研究所，純度>99.5%)和乙酸乙酯，試劑均為分析純。

1.2 左旋龍腦含量測(cè)定

分別于2014年10月和2015年7月對(duì)母株和分株苗無(wú)性系中左旋龍腦含量進(jìn)行測(cè)定，參照于福來(lái)等[8]的方法進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SPSS 16.0對(duì)母株和分株苗無(wú)性系左旋龍腦含量進(jìn)行相關(guān)分析，采用DPS 7.55分析種質(zhì)和土壤及其互作效應(yīng)，參照段安安等[9]介紹的公式對(duì)分株苗無(wú)性系的廣義遺傳力(重復(fù)力)進(jìn)行估算，應(yīng)用Origin 8.5進(jìn)行相關(guān)繪圖。

廣義遺傳力：H=(MS種質(zhì)間-MS種質(zhì)內(nèi))/MS種質(zhì)間

式中，MS種質(zhì)間為艾納香分株苗無(wú)性系間的方差，MS種質(zhì)內(nèi)為艾納香分株苗無(wú)性系內(nèi)的方差。

2 結(jié)果與分析

2.1 艾納香母株及分株苗的左旋龍腦含量

從圖1可知，不同母株間及不同分株苗無(wú)性系間的左旋龍腦含量均存在一定差異，但分株苗無(wú)性系間與母株間的差異總體趨勢(shì)一致，即母株左旋龍腦含量高，其分株苗無(wú)性系左旋龍腦含量亦高。在分株苗中，左旋龍腦含量大于14 mg/g的僅3株，分別命名為C33-3、C5-1和C5-4。

2.2 艾納香母株與分株苗左旋龍腦含量的相關(guān)性

對(duì)艾納香分株苗分別與母株兩個(gè)時(shí)期的左旋龍腦含量進(jìn)行相關(guān)分析表明(圖2)，分株苗與母株兩個(gè)時(shí)期的左旋龍腦含量間均存在極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，母株與分株苗間左旋龍腦含量變化趨勢(shì)一致，進(jìn)一步說(shuō)明高含量母株的分株苗無(wú)性系左旋龍腦含量亦高。

2.3 艾納香的左旋龍腦遺傳穩(wěn)定性

圖1 艾納香母株和分株苗的左旋龍腦含量

Fig.1 The contents of L-borneol in maternal plants and divided plants

圖2 艾納香母株與分株苗左旋龍腦含量相關(guān)分析

Fig.2 Correlation analysis of the contents of L-borneol between maternal plants and divided plants

從表1看出，種質(zhì)、土壤及其互作效應(yīng)對(duì)艾納香左旋龍腦含量的影響不同，其中，種質(zhì)對(duì)艾納香左旋龍腦含量的影響顯著(P<0.05)，土壤、種質(zhì)與土壤互作的影響則不顯著(P>0.05)；在各因素占總變異平方和的百分比中(圖3)，種質(zhì)所占比例最高，達(dá)69.65%；3種土壤種植的艾納香左旋龍腦廣義遺傳力分別為0.871 9、0.927 5和0.871 7(表2)，說(shuō)明，種質(zhì)對(duì)分株苗無(wú)性系左旋龍腦含量影響最大，即左旋龍腦的變異主要由遺傳因素決定。

圖3 處理與交互作用內(nèi)各因素占總變異平方和的比例

Fig.3 Proportion of sum of squares ratio of different factors shared in the treatment

表1 種質(zhì)和土壤對(duì)艾納香左旋龍腦含量影響的方差分析結(jié)果

表2 3種土壤下左旋龍腦的廣義遺傳力分析(重復(fù)力)

注： **為差異極顯著(P<0.01)。

Note:** mean significant difference atP<0.01.

3 結(jié)論與討論

1) 艾納香母株與分株苗左旋龍腦含量穩(wěn)定性直接關(guān)系其藥材的質(zhì)量，研究結(jié)果表明，不同分株苗左旋龍腦含量無(wú)性系間和無(wú)性系內(nèi)存在變異，但各母株與其分株苗無(wú)性系間左旋龍腦含量較一致，即左旋龍腦含量高的母株其分株含量也高，母株與分株苗無(wú)性系左旋龍腦含量的相關(guān)性極顯著(P<0.01)；另一方面，種質(zhì)、土壤及其互作效應(yīng)對(duì)艾納香主要藥用成分左旋龍腦含量影響中，種質(zhì)占總變異平方和的百分比達(dá)69.65%，同時(shí)3種土壤種植的艾納香左旋龍腦的廣義遺傳力>0.8，表明遺傳因素對(duì)艾納香的左旋龍腦含量起決定作用，艾納香分株苗作為人工種植的苗源能保證艾納香藥材質(zhì)量的穩(wěn)定性。

2) 10個(gè)不同分株苗無(wú)性系中，C33-3、C5-1和C5-4的左旋龍腦含量較高，均大于14 mg/g，可作為優(yōu)良單株擴(kuò)繁優(yōu)良株系，選育艾納香優(yōu)良品種。

3) 環(huán)境對(duì)艾納香分株苗左旋龍腦含量的影響僅分析了土壤條件，未包括氣候、水分等因子對(duì)藥用成分影響，因此，今后應(yīng)進(jìn)一步在整個(gè)產(chǎn)區(qū)基礎(chǔ)上開展多年多點(diǎn)的對(duì)比試驗(yàn)，更好地了解遺傳和環(huán)境因素對(duì)左旋龍腦含量的影響，為優(yōu)良品系的繁育及推廣提供科學(xué)依據(jù)。

[1] 官玲亮,龐玉新,王 丹,等.中國(guó)民族特色藥材艾納香研究進(jìn)展[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2012,13(4):695-698.

[2] 江蘇新醫(yī)學(xué)院.中藥大辭典(上冊(cè))[M]上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1985:562-563.

[3] 國(guó)家藥典委員會(huì).中國(guó)藥典(一部)[M].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2010.

[4] 龐玉新,王文全,張影波,等.艾納香野生種群克隆多樣性及克隆結(jié)構(gòu)研究[J].廣西植物,2010,30(2):209-214.

[5] 何元農(nóng),毛堂芬,冼福榮,等.艾納香繁殖苗類型及移栽性能研究[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,32(6):38-40.

[6] 江興龍,潘俊鋒,司 健.艾納香人工栽培技術(shù)[J].林業(yè)科技開發(fā),2005,19(2):68-70.

[7] 黃 梅,楊 全,龐玉新,等.土壤因子對(duì)艾納香有效成分的影響研究[J].世界科學(xué)技術(shù)—中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2015,17(3):729-732.

[8] 于福來(lái),黃 梅,龐玉新,等.栽培艾納香單株左旋龍腦和總黃酮含量變異分析[J].中國(guó)現(xiàn)代中藥,2014,16(8):640-644.

[9] 段安安,張存旭,畢春霞,等.樹木無(wú)性系測(cè)驗(yàn)中重復(fù)力估算方法的探討[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),1995,10(3):21-24.

(責(zé)任編輯： 聶克艷)

Stability Analysis of L-borneol and Selection of Optimum Individual Plant in the Divided Plants ofBlumeabalsamifera

CHEN Ce1,2,3, YU Fulai2,3, PANG Yuxin2,3， YANG Quan1*， CHEN Zhenxia2,3， HUANG Mei1,2,3， LIU Liwei1,2,3

(1.SchoolofTraditionalChineseMedicine,GuangdongPharmaceuticalUniversity,Guangzhou,Guangdong510006; 2.TropicalCropsGeneticResourcesInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences/KeyLaboratoryofCropGeneResourcesandGermplasmEnhancementinSouthernChina,Danzhou,Hainan571737; 3.HainanProvincialEngineeringResearchCenterforBlumeaBalsamifera,Danzhou,Hainan571737,China)

To study the contents’ stability of l-borneol and select the optimum individual plant, which will offer the materials and scientific basis for variety selection and division propagation ofB.balsamifera. The divided plants ofB.balsamiferafrom 10 clones were growing in three different kinds of soil(Chengmai, Danzhou and Lingao) and the contents of l-borneol was determined by gas chromatography and the raw data were analyzed by the ways of simple correlation analysis combined with variance analysis. Results: The correlation about the contents of l-borneol between maternal plants and divided plants was very significantly positive(P<0.01); The contents of l-borneol were influenced apparently by the genes, whose variance proportion was 69.65% and broad-sense heritability in three different kinds of soil were higher than 0.8; Tree excellent plants were selected on the basis of the contents of l-borneol(over 14 mg/g) and used for propagation, whose names were called C33-3、C5-1 and C5-4, respectively.

Blumeabalsamifera； divided plants； l-borneol； genetic stability； individual plant selection

2015-09-08； 2016-04-26修回

國(guó)家自然科學(xué)基金“艾納香葉片形態(tài)與左旋龍腦關(guān)聯(lián)及其遺傳連鎖機(jī)制研究”(81303171)；國(guó)家自然科學(xué)基金“黎藥‘娜龍’品種整理及其用藥規(guī)律研究”(81374065);海南省自然科學(xué)基金“艾納香化學(xué)成分時(shí)空變異規(guī)律研究”(814350)

陳 策(1990-),男, 在讀碩士,研究方向: 中藥質(zhì)量控制。E-mail: gyzyxzs13@126.com

*通訊作者：楊 全(1972-),男, 教授, 從事中藥資源學(xué)研究。E-mail: yangquan7208@vip.163.com

1001-3601(2016)05-0219-0124-03

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