咸豐白術(shù)栽培類型鑒定及育種研究

楊永康，陳行康，殷紅清，向極釬，覃大吉，李亞杰，龍 瀾，馬 進(jìn)，鄒迎春

(1.恩施清江生物工程有限公司，湖北 恩施 445000；2.湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心鄂西綜合試驗(yàn)站，湖北 恩施 445000 3.咸豐縣道地藥材開發(fā)有限公司，湖北 咸豐 445600)

白術(shù)別名于術(shù)、冬術(shù)、浙術(shù)，原產(chǎn)地和主產(chǎn)區(qū)為浙江省磐安縣，是浙八味之一[1].湖北省恩施州雖然不是白術(shù)地道產(chǎn)區(qū)，但與湖南、四川接壤，種植白術(shù)亦有半個(gè)多世紀(jì).從全國種植白術(shù)情況分析，浙江種植面積逐年萎縮，產(chǎn)量下降，湖南省平江縣白術(shù)品質(zhì)差，而湖北省咸豐縣白術(shù)生長環(huán)境適宜、產(chǎn)量高、質(zhì)量好，已成為全國客商的搶手貨，種植面積穩(wěn)步上升[2].在當(dāng)?shù)卣拇罅χС窒?，白術(shù)種植面積從當(dāng)年的800 hm2擴(kuò)大到1 333.3 hm2，現(xiàn)在咸豐縣已成為湖北省白術(shù)規(guī)范化種植研究及示范基地和藥材、種子、種苗集散地，并輻射到全國及湖南、四川接壤縣市，但是咸豐白術(shù)栽培種屬于多類型混雜群體,直接制約藥材品質(zhì)和產(chǎn)量的提高，同時(shí)由于各類型的抗性不同，導(dǎo)致病害普遍流行，尤其在氣候特殊的年份甚至出現(xiàn)病害爆發(fā)，造成局部地區(qū)幾乎沒有經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，新品種選育勢在必行[3].本文從白術(shù)的類型選擇及生長形態(tài)特點(diǎn)入手，研究性狀分離規(guī)律，植株性狀與產(chǎn)出根莖外觀質(zhì)量的相互關(guān)系，為良種培育提供思路和方向[4].

1 材料與方法

在咸豐縣白術(shù)主產(chǎn)區(qū)分海拔、分類型進(jìn)行實(shí)地觀察與性狀指標(biāo)的數(shù)據(jù)測量；分類型采種隔離種植,對(duì)其后代群體進(jìn)行性狀分離情況的調(diào)查與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析.方法是根據(jù)調(diào)查項(xiàng)目，分類分地點(diǎn)選擇5個(gè)樣點(diǎn)，每點(diǎn)隨機(jī)抽取20個(gè)樣株，分別測定株高、分枝數(shù)、莖桿數(shù)、葉片長和寬、根莖長和寬及莖桿地徑；將根莖去除泥土、須根后，用天平測定鮮重，再用烘干箱控制溫度40～60℃烘干至恒定時(shí)測定干重.

表2 咸豐白術(shù)不同類型在不同海拔分布情況表

依據(jù)白術(shù)的出口等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，按外觀形態(tài)質(zhì)量劃分為5級(jí)：5級(jí)為優(yōu)等，4級(jí)為良好，3級(jí)為普通，2級(jí)為稍差，1級(jí)為差.

2 結(jié)果與分析

2.1 海拔高度對(duì)生長的影響

從表1看到，隨著海拔上升植株高度呈遞減趨勢.海拔900～1 200 m植株分枝數(shù)、莖桿數(shù)、莖粗、葉數(shù)等項(xiàng)指標(biāo)適中，產(chǎn)量和根莖折干率較高，屬于白術(shù)適宜的種植區(qū)域，這與國內(nèi)同類研究結(jié)果相一致[5].

表1 咸豐白術(shù)不同海拔基本特征統(tǒng)計(jì)表

注：表中海拔1、2、3、4分別為600、900、1 200、1 500 m.

2.2 海拔高度對(duì)類型分布的影響

表2數(shù)據(jù)表明，不同海拔高度白術(shù)類型分布有差異，呈規(guī)律性變化.四種類型各海拔的分布排位表現(xiàn)為Ⅱ>Ⅳ>Ⅲ>Ⅰ，按類型排位順序比例的平均值為56.49%、21.74%、15.19%和6.56%.類型Ⅱ?qū)儆谙特S白術(shù)的優(yōu)勢種群，且在海拔900 m分布比例最高，達(dá)到63.35%，海拔900 m是咸豐白術(shù)的最適種植區(qū)域[5].

2.3 白術(shù)主產(chǎn)區(qū)各類型性狀間的相關(guān)性

白術(shù)各類型性狀間的相關(guān)性分析結(jié)果見表3.

表3 類型Ⅰ～Ⅳ各性狀間的相關(guān)性分析

續(xù)表1：

株高/cm分枝數(shù)莖桿數(shù)分枝比莖桿莖桿粗/cm單葉數(shù)/cm復(fù)葉數(shù)單葉比復(fù)葉葉長/cm寬/cm長比寬根莖等級(jí)根莖長/cm寬/cm長比寬鮮重干重鮮重花數(shù)根莖寬1.00-0.99**-0.34-0.360.13-0.26根莖長比寬1.000.470.49-0.080.38根莖鮮重1.001.00**0.480.99**根莖干重1.000.440.99**莖鮮比干1.000.42花數(shù)1.00株高1.000.90*0.870.210.38-0.090.19-0.65-0.85-0.57-0.06-0.650.60-0.110.860.95*0.94*-0.530.56分枝數(shù)1.000.620.580.200.070.41-0.90*-0.62-0.17-0.40-0.640.470.030.580.97**0.99**-0.690.58莖桿數(shù)1.00-0.270.22-0.40-0.19-0.31-0.94*-0.810.22-0.440.59-0.190.90*0.790.70-0.070.25分枝比莖桿1.000.010.550.75-0.790.230.60-0.67-0.290.030.29-0.190.370.49-0.810.51莖桿粗1.00-0.07-0.120.13-0.44-0.31-0.02-0.70-0.14-0.650.380.120.17-0.340.21單葉數(shù)1.000.93*-0.300.560.170.220.410.440.76-0.02-0.050.09-0.700.77復(fù)葉數(shù)1.00-0.640.350.19-0.010.200.540.760.100.290.42-0.850.86單葉比復(fù)葉1.000.25-0.150.500.36-0.44-0.34-0.27-0.82-0.870.73-0.60葉長1.000.690.000.70-0.310.50-0.79-0.74-0.650.05-0.09葉寬1.00-0.730.07-0.650.06-0.90*-0.37-0.30-0.06-0.29葉長比葉寬1.000.580.560.340.45-0.22-0.250.220.23根莖等級(jí)1.000.210.73-0.32-0.56-0.560.33-0.03根莖長1.000.640.770.600.60-0.440.78根莖寬1.000.000.050.10-0.320.56根莖長比寬1.000.710.68-0.330.57根莖鮮重1.000.99**-0.550.54根莖干重1.00-0.680.64根莖鮮比干1.00-0.89*花數(shù)1.00株高1.001.00**0.230.390.200.74-0.820.860.640.040.750.650.60-0.820.740.31-0.070.800.24分枝數(shù)1.000.290.330.140.75-0.840.870.59-0.030.790.600.55-0.810.700.26-0.110.770.18莖桿數(shù)1.00-0.80-0.660.09-0.160.23-0.19-0.710.80-0.58-0.45-0.30-0.26-0.39-0.470.04-0.71分枝比莖桿1.000.820.32-0.270.250.640.77-0.320.95*0.85-0.270.750.610.430.520.88*莖桿粗1.000.110.19-0.080.830.99**-0.430.710.90*-0.420.800.600.340.630.97**單葉數(shù)1.00-0.750.93*0.36-0.010.490.460.37-0.660.52-0.28-0.590.410.04復(fù)葉數(shù)1.00-0.93*-0.140.33-0.69-0.51-0.220.39-0.33-0.030.13-0.340.10單葉比復(fù)葉1.000.28-0.220.700.470.30-0.600.45-0.15-0.420.42-0.08葉長1.000.740.140.720.95*-0.830.97**0.600.180.95*0.80葉寬1.00-0.560.610.81-0.300.700.550.350.500.95*葉長比寬1.000.01-0.02-0.580.18-0.07-0.300.42-0.40根莖等級(jí)1.000.89*-0.450.840.660.410.690.80根莖長1.00-0.670.97**0.680.330.870.91*根莖寬1.00-0.82-0.180.29-0.88*-0.35根莖長比寬1.000.570.160.93*0.80根莖鮮重1.000.89*0.620.75根莖干重1.000.190.53根莖鮮比干1.000.64花數(shù)1.00株高1.000.280.91*-0.80-0.89*0.760.090.760.07-0.360.230.230.180.47-0.220.92*0.870.93*0.77分枝數(shù)1.00-0.030.31-0.610.420.74-0.40-0.620.20-0.380.90*0.63-0.600.850.350.390.000.52莖桿數(shù)1.00-0.95*-0.730.68-0.060.89*0.26-0.240.24-0.070.200.75-0.430.760.700.96**0.54分枝比莖桿1.000.56-0.600.22-0.95*-0.330.27-0.280.270.02-0.90*0.69-0.69-0.63-0.90*-0.46莖桿粗1.00-0.92*-0.53-0.410.36-0.020.20-0.62-0.53-0.24-0.14-0.92*-0.92*-0.69-0.90*

續(xù)表2：

株高/cm分枝數(shù)莖桿數(shù)分枝比莖桿莖桿粗/cm單葉數(shù)/cm復(fù)葉數(shù)單葉比復(fù)葉葉長/cm寬/cm長比寬根莖等級(jí)根莖長/cm寬/cm長比寬鮮重干重鮮重花數(shù)單葉數(shù)1.000.630.38-0.530.28-0.450.590.550.42-0.010.90*0.92*0.550.91*復(fù)葉數(shù)1.00-0.47-0.94*0.74-0.89*0.91*0.81-0.270.660.340.42-0.220.56單葉比復(fù)1.000.56-0.530.55-0.44-0.260.83-0.760.590.510.91*0.32葉長1.00-0.700.90*-0.88*-0.580.33-0.55-0.28-0.370.40-0.54葉寬1.00-0.94*0.410.74-0.030.40-0.15-0.09-0.490.01葉長比寬1.00-0.65-0.700.12-0.45-0.07-0.150.47-0.29根莖等級(jí)1.000.62-0.470.710.460.53-0.120.68根莖長1.00-0.060.630.220.240.020.29根莖寬1.00-0.810.410.360.630.19莖長比寬1.00-0.18-0.13-0.430.02根莖鮮重1.001.00**0.740.95*根莖干重1.000.660.98**根莖鮮比干1.000.50花數(shù)1.00

注：*，Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed)；**，Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).

2.3.1 類型I：株高與單葉數(shù)、根莖等級(jí)呈顯著正相關(guān)，單葉復(fù)葉比與葉寬、根莖長、根莖長寬比呈顯著負(fù)相關(guān)，葉寬與根莖鮮重、根莖干重呈顯著正相關(guān)(見表3).表現(xiàn)為植株偏矮，枝葉密度大，根莖產(chǎn)量與質(zhì)量欠佳.

2.3.2 類型II：除葉寬與根莖長寬比呈顯著負(fù)相關(guān)外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均呈正相關(guān)(見表3).表現(xiàn)為植株形狀好，根莖產(chǎn)量與質(zhì)量好[6].

2.3.3 類型Ⅲ：株高與莖桿數(shù)、根莖鮮重、根莖鮮重與干重比呈顯著正相關(guān)，莖桿粗與葉寬呈顯著正相關(guān)，分枝比莖桿與根莖等級(jí)呈顯著正相關(guān)(見表3).表現(xiàn)為莖桿多，莖細(xì)，植株過高，根莖產(chǎn)量與質(zhì)量一般.

2.3.4 類型IV：株高與鮮重比干重呈顯著正相關(guān)，株高與莖桿粗呈顯著負(fù)相關(guān)，分枝數(shù)與根莖等級(jí)呈顯著正相關(guān)(見表3).表現(xiàn)為主莖少，莖桿高低不齊，根莖產(chǎn)量與質(zhì)量不太理想.

2.4 咸豐白術(shù)各類型病害發(fā)生情況

發(fā)病株率按類型排位順序?yàn)棰?Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ，分別是17.5%、16.3%、15.9%和1.5%；病情指數(shù)按類型排位順序?yàn)棰?Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ，分別是22.1%、20.8%、16.5%和13.2%.

2.5 咸豐白術(shù)栽培種各類型比例及隔離種植后代分離情況

各類型遺傳樹型結(jié)構(gòu)圖表明，隔離種植后代遺傳性狀分離有差異，但呈規(guī)律性變化[7].類型Ⅰ：F1代占群體個(gè)體比例為6.45%，F(xiàn)2代繼續(xù)發(fā)生類型分離，其中該類型在F2分離出類型Ⅰ的比例最大，達(dá)到57.23%，F(xiàn)2中的類型Ⅰ在F3分離出類型Ⅰ的比例亦最大，達(dá)到73.52%，其余類型比例較小.類型Ⅱ：F1代占群體個(gè)體比例為63.35%，F(xiàn)2代繼續(xù)發(fā)生類型分離，其中該類型在F2分離出類型Ⅱ的比例最大，達(dá)到76.88%，F(xiàn)2中的類型Ⅱ在F3分離出類型Ⅱ的比例亦最大，達(dá)到97.30%，其余類型比例較小.類型Ⅲ：F1代占群體個(gè)體比例為17.76%，F(xiàn)2代繼續(xù)發(fā)生類型分離，其中該類型F2未分離出類型Ⅰ，F(xiàn)2中的類型Ⅲ在F3分離出類型Ⅲ比例最大，達(dá)到94.29%，其余類型比例較小.類型Ⅳ：F1代占群體個(gè)體比例為12.44%，F(xiàn)2代繼續(xù)發(fā)生類型分離，其中該類型在F2分離出類型Ⅳ的比例最大，達(dá)到93.30%，F(xiàn)2中的類型Ⅳ在F3分離出類型Ⅳ比例亦最大，達(dá)到92.12%，其余類型比例較小.各類型比例及隔離種植后代分離情況見各類型遺傳樹型結(jié)構(gòu)圖1～4.

表4 咸豐白術(shù)各類型病害發(fā)生情況調(diào)查表

圖1 類型I遺傳樹形結(jié)構(gòu)圖

圖2 類型Ⅱ遺傳樹形結(jié)構(gòu)圖

圖3 類型Ⅲ遺傳樹形結(jié)構(gòu)圖

圖4 類型Ⅳ遺傳樹形結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié)論

1)咸豐白術(shù)栽培典型類型有四種.其基本特征表現(xiàn)為：類型Ⅰ植株較矮，高30～45cm，莖粗1.20cm左右，莖基生，莖少，主莖不明顯，葉革質(zhì)，深綠色，葉形為卵狀披針形或橢圓形，抗病性強(qiáng)，耐干旱，較耐澇，適應(yīng)性強(qiáng)，根莖拳形，不規(guī)則，商品性欠佳，根莖折干率33%～35%.類型Ⅱ植株高度適中，50～60cm，莖粗0.80cm左右，莖較多，且主莖不分明，葉肉質(zhì)，淡綠色，卵狀披針形或橢圓形，抗性較強(qiáng)，耐干旱，較耐澇，根莖形態(tài)規(guī)則，雞腿形，商品性佳，根莖折干率34%～35%.類型Ⅲ植株較高，55～75cm，莖粗0.4cm左右，莖基部叢生，纖維化早，葉革質(zhì)或肉質(zhì)，淡黃色，橢圓形或卵狀披針形，抗病性較弱，較耐干旱，不耐澇，根莖雞腿形或拳形，折干率34%～36%.類型Ⅳ株高50～68cm，莖粗0.60cm左右，少莖，主莖明顯，纖維化晚，葉革質(zhì)或肉質(zhì)，淡綠色，卵狀披針形或橢圓形，抗病弱，不耐干旱，不耐澇，根莖拳形或雞腿形，根莖折干率35%左右；

2)白術(shù)的群體分化很大，是由于種源采集渠道不固定及長期采用種子繁殖造成的.這給白術(shù)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量控制帶來不便，但是也給白術(shù)的良種選育提供了極為豐富的材料；

3)白術(shù)的地上部分與根莖間的多個(gè)性狀存在相關(guān)性，為白術(shù)的良種選育提供了有利條件，可以通過觀測個(gè)體的生長特征選擇目標(biāo)單株，提高選優(yōu)的工作效率；

4)咸豐白術(shù)生長環(huán)境適宜，產(chǎn)量高，質(zhì)量好，由于長期自然選擇形成的優(yōu)勢類型群體基數(shù)比例高，且為異花授粉植物[8]，提出單株選擇與集團(tuán)選擇的咸豐白術(shù)新品種選育路線.

[1] 彭華勝.白術(shù)道地藥材的形成與變遷[J].中國中藥雜志,2004,29(12):1 133-1 135.

[2] 彭華勝.我國歷代術(shù)屬藥材商品沿革與分化[J].中華醫(yī)史雜志,2007,37(1):15-18.

[3] 付順華.白術(shù)植株性狀的相關(guān)性研究[J].中藥材,2003,26(10):695-697.

[4] 何?；?白術(shù)主要性狀遺傳分析與優(yōu)良產(chǎn)地和優(yōu)株選擇[J] 浙江林學(xué)院學(xué)報(bào),2005，22(5)：524-529.

[5] 唐寧.白術(shù)同源四倍體農(nóng)藝性狀和抗氧化酶活性的研究[J].藥物生物技術(shù),2006，13(6)：442-445.

[6] 潘秋祥.白術(shù)摘蕾與剪蕾效果對(duì)比研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，33(5)：848.

[7] 潘蘭蘭.白術(shù)主要病害的發(fā)生及綜合治理[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2006(3):315-318.

[8] 么厲.中藥材規(guī)范化種植(養(yǎng)殖)技術(shù)指南[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社,2007:453.