溫郁金新品種“溫郁金2號”的選育及品種特性△

任江劍，俞旭平，王志安*

(1.浙江省中藥研究所有限公司，浙江 杭州 310023；2.浙江省藥用植物種質(zhì)改良與質(zhì)量控制技術(shù)重點實驗室，浙江 杭州 310023)

·專題·

溫郁金新品種“溫郁金2號”的選育及品種特性△

任江劍1，2，俞旭平1，2，王志安1，2*

(1.浙江省中藥研究所有限公司，浙江 杭州 310023；2.浙江省藥用植物種質(zhì)改良與質(zhì)量控制技術(shù)重點實驗室，浙江 杭州 310023)

目的：選育溫郁金優(yōu)良品種。方法：采用系統(tǒng)選擇方法從“溫郁金1號”變異植株中選育出優(yōu)異新品種，測定其農(nóng)藝生產(chǎn)性狀和品質(zhì)特征。結(jié)果：育成溫郁金新品種“溫郁金2號”[浙(非)審字2015002]。經(jīng)小區(qū)品比、區(qū)域試驗后最終審定成為新品種。兩年區(qū)域試驗結(jié)果為溫郁金2號各項生產(chǎn)指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于對照，莪術(shù)、姜黃和郁金藥材干品平均產(chǎn)量分別達(dá)4387、2481、945 kg·hm-2，分別比對照增產(chǎn)12.03%、10.38%和21.29%；生育期220～233 d；株高192.5 cm；萌發(fā)數(shù)5.6個；莪術(shù)藥材中揮發(fā)油含量5.5%(mL·g-1)，較對照高31.11%。結(jié)論：“溫郁金2號”綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)異，特別是莪術(shù)揮發(fā)油含量高，適宜在主產(chǎn)區(qū)推廣種植。

溫郁金；溫郁金2號；系統(tǒng)選育；揮發(fā)油

溫郁金CurcumawenyujinY.H.Chen et C.Ling系姜科姜黃屬植物，其塊根、根莖供藥用，為著名的道地藥材“浙八味”之一。塊根煮熟曬干是“溫郁金”，味辛、苦，性寒，具有活血止痛、行氣解郁、清心涼血、利膽退黃的功能[1]208；除去須根、趁鮮縱切厚片，曬干稱“片姜黃”，味辛、苦，性溫，具有破血行氣、通經(jīng)止痛功能[1]74；主根莖煮熟曬干稱“溫莪術(shù)”，味辛、苦，性溫，具有行氣破血，消積止痛的功能[1]275。

溫郁金主要種植在浙江溫州地區(qū)，主要分布在瑞安、樂清、永嘉等地。近年來，隨著對莪術(shù)藥材研究的深入，有關(guān)專家發(fā)現(xiàn)溫莪術(shù)揮發(fā)油中含有呋喃二烯、莪術(shù)二酮、牻牛兒酮等多種化學(xué)成分，還含有具有抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抗氧化和抗艾滋病等多種作用的新型物質(zhì)β-欖香烯，目前已研制開發(fā)成療效好、副作用小的新型抗腫瘤藥物——莪術(shù)油注射液。莪術(shù)油在溫莪術(shù)藥材中含量比較高，蓬莪術(shù)和廣莪術(shù)中莪術(shù)油含量比較低，而且溫莪術(shù)提取的莪術(shù)油質(zhì)量也比較好，所以莪術(shù)油主要從浙江溫州的溫莪術(shù)藥材中提取[2]。隨著對莪術(shù)油研究的深入，莪術(shù)油用途也越來越廣，在藥品、日化產(chǎn)品、保健品、化妝品中也逐漸應(yīng)用，莪術(shù)油需求量也越來越大。2007年，浙江省亞熱帶作物研究所等單位由溫郁金主產(chǎn)區(qū)瑞安農(nóng)家品種經(jīng)系統(tǒng)選育而成“溫郁金1號”，它與農(nóng)家種相比，植株高大，生長迅速、整齊，葉叢期長，枯葉期遲，田間性狀穩(wěn)定，莪術(shù)、姜黃、郁金產(chǎn)量高，形態(tài)好，品質(zhì)優(yōu)，莪術(shù)中揮發(fā)油含量較高[3]。針對市場需求，以高莪術(shù)揮發(fā)油含量高為主要目標(biāo)，進(jìn)行溫郁金優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)選育研究，在“溫郁金1號”的基礎(chǔ)上，溫郁金新品種選育繼續(xù)開展。經(jīng)過多年系統(tǒng)選育，育成了高莪術(shù)油含量、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的新品種“溫郁金2號”[浙(非)審字2015002]。

1 品種選育

1.1 選育過程

2008年，在樂清市石帆鎮(zhèn)嶺頭村王新福“溫郁金1號”種植基地，發(fā)現(xiàn)3株溫郁金植株株高特別高，進(jìn)一步觀測發(fā)現(xiàn)其萌發(fā)數(shù)較多、莪術(shù)鮮品橫切面為蛋黃色，橫切面顏色比一般溫莪術(shù)鮮品黃，把這3個 單株單獨采收，檢測莪術(shù)藥材揮發(fā)油含量，發(fā)現(xiàn)3株 莪術(shù)藥材揮發(fā)油含量都比常規(guī)“溫郁金1號”高。2009年，將3個入選單株分別種植(株行)，比較3個株行的株高、萌發(fā)數(shù)、產(chǎn)量和莪術(shù)揮發(fā)油含量，結(jié)果3個株行中株行1的各項指標(biāo)最優(yōu)，選擇株行1的健壯、無病蟲害種莖作為種苗供下一年使用。2010年和2011年，將株行1的種莖分別種植于樂清市嶺頭村和樂清市丁岙村，驗證植株形態(tài)、生物學(xué)特性、藥材產(chǎn)量和莪術(shù)揮發(fā)油含量等穩(wěn)定性，同時進(jìn)行株行1的株系優(yōu)選和擴繁。2012年，在樂清市石帆鎮(zhèn)嶺頭村，以“溫郁金1號”和嶺頭村原始群體為對照，開展新品系小區(qū)品比試驗，株行1的 株高、萌發(fā)數(shù)、藥材產(chǎn)量和莪術(shù)藥材揮發(fā)油含量都優(yōu)于溫郁金1號和原始群體，2009—2012年連續(xù)4年 株行1的莪術(shù)揮發(fā)油含量比較穩(wěn)定，株行1暫定名為“溫郁金2號”，同時進(jìn)行優(yōu)良株系擴繁。

1.2 區(qū)域試驗和審定

2013—2014年在樂清市石帆鎮(zhèn)嶺頭村、樂清市淡溪鎮(zhèn)丁岙村和瑞安市陶山鎮(zhèn)沙洲村開展區(qū)域試驗。2015年11月，浙江省非主要農(nóng)作物品種審定委員會辦公室組織專家組考察了“溫郁金2號”的種植現(xiàn)場，并聽取了品種選育單位的匯報。2016年1月 ，新品種“溫郁金2號”[浙(非)審藥2015002]通過審定。品種選育流程見圖1。

圖1 “溫郁金2號”品種選育流程圖

2 材料與方法

2.1 材料

2012年在樂清市石帆鎮(zhèn)嶺頭村進(jìn)行“溫郁金2號”、“溫郁金1號”和原始種群小區(qū)品比試驗，同時進(jìn)行優(yōu)良種苗擴繁，2013、2014年在樂清市石帆鎮(zhèn)嶺頭村、樂清市淡溪鎮(zhèn)丁岙村、瑞安市陶山鎮(zhèn)沙洲村安排區(qū)域性試驗。待地上部分枯黃后，挖出地下部分，莪術(shù)、姜黃和郁金藥材加工后貯藏于干燥皿中待用。

2.2 農(nóng)藝生產(chǎn)性狀調(diào)查

區(qū)域試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)平均面積20 m2，重復(fù)3次，試驗小區(qū)兩邊種植2 m寬的農(nóng)家種作為隔離帶，栽種的行間距為100 cm，株距為30～ 40 cm。以播種期為始，以采收期為止記錄生育期。10月，分別隨機選擇“溫郁金1號”、原始群體和“溫郁金2號”各10株植株，測量了株高、萌發(fā)數(shù)，進(jìn)行3次重復(fù)。每個試驗小區(qū)溫郁金地下部分采收后，按莪術(shù)、姜黃和郁金藥材進(jìn)行分類，按各自加工方法進(jìn)行加工，計算莪術(shù)、姜黃和郁金藥材產(chǎn)量。

2.3 品質(zhì)性狀分析

2.3.1 揮發(fā)油測定 按2015版《中華人民共和國藥典》一部附錄X D的規(guī)定執(zhí)行。

2.3.2 莪術(shù)藥材中莪術(shù)二酮、莪術(shù)醇和吉馬酮含量檢測

2.3.2.1 儀器 Agilent 1100高效液相色譜儀(美國安捷倫公司)，包括：四元梯度泵、自動進(jìn)樣器、柱溫箱、DAD紫外檢測器；KQ 100DB型超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。2.3.2.2 色譜條件 Hypersil ODS C18色譜柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；乙腈-水為流動相，梯度洗脫。乙腈(A)-水(B)，0～19 min，45%A；19～20 min，45%→55% A；20～30 min，55%A；30～31 min，55%→65%A；31～50 min，65%A；50～51 min，65%→45%A；51～60 min，45%A。柱溫：35 ℃；流速：1.0 mL·min-1；檢測波長：216 nm。

2.3.2.3 對照品溶液制備 精密稱取各對照品適量，置于50 mL量瓶中，加甲醇溶液定容至刻度，搖勻，即得。莪術(shù)二酮質(zhì)量濃度0.175 mg·mL-1，莪術(shù)醇質(zhì)量濃度0.189 mg·mL-1，吉馬酮質(zhì)量濃度0.190 mg·mL-1。

2.3.2.4 供試品溶液制備 稱取莪術(shù)藥材粉末0.5 g(過2號篩)，精密稱定置容量瓶中，加甲醇20 mL，稱重，低溫超聲處理(功率100 W，頻率50 Hz)60 min，取出，稱重并補得，濾過，即得。

3 結(jié)果與分析

3.1 “溫郁金2號”生物學(xué)特性

“溫郁金2號”生長盛期植株株高180～205 cm，葉長85～100 cm，葉寬21～25 cm，先端漸尖或短尾尖，葉背無毛，基部楔形下延至葉柄，功能葉片數(shù)8～9片，萌發(fā)數(shù)5.6個，主根莖5～7個。在花期，花莖先葉于莖基抽出，穗狀花序呈圓柱狀，中下部苞片寬卵形，淡綠色?；ㄝ喟咨?，3齒裂；花冠白色，漏斗狀，近頂端有糙毛；能育雄蕊1枚，淡黃色；子房下位。年生長期為225 d左右，芒種前后開花，6～10月生長旺盛，地下根莖在7月中旬至8月初已初步形成，10月初至11月初為根莖膨大期，塊根開始形成，11～12月地上部分逐漸枯萎，塊根停止生長。地下根莖個大，主根莖莪術(shù)鮮品斷面油層蛋黃色，呈長紡錘形，斷面黃棕色至棕褐色，氣香，每株5～7個，單個最重可達(dá)320 g以上，莪術(shù)藥材中揮發(fā)油含量約5.5%(mL·g-1)；側(cè)根莖姜黃粗短，呈不規(guī)則圓柱形，表面深黃色，斷面黃色至金黃色，氣香，單個最重可達(dá)150 g以上；塊根郁金呈規(guī)則的長紡錘形，表面灰褐色，斷面灰白色或白色，每株20～40個。

3.2 生產(chǎn)性狀

2013—2014年生育期和植株形態(tài)比較結(jié)果見表1，“溫郁金2號”全生育期220～233 d，平均生育期為226 d，與原始群體和對照(“溫郁金1號”，CK)相仿；平均株高192.5 cm，比原始群體高4.68%，比對照高7.60%；平均萌發(fā)數(shù)5.6個，比原始群體多7.69%，比對照多24.44%，萌發(fā)數(shù)多則地下莪術(shù)個數(shù)多，藥材產(chǎn)量高。

2013—2014年三地品比區(qū)域試驗藥材產(chǎn)量比較結(jié)果見表2，“溫郁金2號”產(chǎn)的莪術(shù)、姜黃和郁金藥材干品平均產(chǎn)量分別比原始群體增產(chǎn)5.01%、4.22%、10.72%，分別比對照增產(chǎn)12.03%、10.38%、21.29%，“溫郁金2號”藥材產(chǎn)量優(yōu)于原始群體和對照。由于選用優(yōu)良種苗，各地試驗田多年未種植溫郁金藥材，各地都未出現(xiàn)明顯的病蟲害。

表1 溫郁金生育期和植株形態(tài)比較

注：相同小寫字母表示同列同年份數(shù)據(jù)無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)；不同小寫字母表示同列同年份數(shù)據(jù)有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)；下同。

表2 溫郁金3種藥材產(chǎn)量比較

表2(續(xù))

3.3 品質(zhì)性狀

2012—2013年莪術(shù)藥材揮發(fā)油含量比較結(jié)果見表3，莪術(shù)揮發(fā)油含量：溫郁金2號為5.9%(mL·g-1，下同)，原始群體為5.4%，對照為4.5%，“溫郁金2號”莪術(shù)藥材揮發(fā)油含量比原始群體增加9.26%，比對照增加31.11%。2015年檢測了“溫郁金2號”和“溫郁金1號”(對照)莪術(shù)藥材中莪術(shù)二酮、莪術(shù)醇和吉馬酮含量，比較結(jié)果見表4?！皽赜艚?號”產(chǎn)的莪術(shù)藥材中莪術(shù)二酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.240%，比對照增加45.64%；莪術(shù)醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.027%，比對照增加92.86%；吉馬酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.818%，比對照增加57.92%。

表3 莪術(shù)揮發(fā)油含量比較 %(mL·g-1)

表4 莪術(shù)藥材化學(xué)成分含量比較

2013年和2014年兩年三地區(qū)域品比試驗中，綜合表現(xiàn)以“溫郁金2號”為最佳，且總結(jié)出以下特點：1)產(chǎn)量高，除了2013年樂清嶺頭村“溫郁金2號”的姜黃藥材產(chǎn)量稍低于“溫郁金1號”外，“溫郁金2號”產(chǎn)的莪術(shù)、姜黃、郁金平均干品都比原始群體和對照有不同程度的增產(chǎn)；2)品質(zhì)佳，莪術(shù)平均揮發(fā)油含量高于5.0%，高于原始群體和對照，特別是明顯高于對照。

結(jié)果表明，生育期“溫郁金2號”和原始群體及對照相仿；“溫郁金2號”植株株高、萌發(fā)數(shù)、藥材產(chǎn)量、莪術(shù)揮發(fā)油含量和莪術(shù)藥材化學(xué)成分含量都優(yōu)于原始群體和對照，“溫郁金2號”產(chǎn)的莪術(shù)藥材中莪術(shù)二酮、莪術(shù)醇和吉馬酮含量也高于“溫郁金1號”。

4 討論

溫郁金種植采用無性繁殖，在主產(chǎn)區(qū)藥農(nóng)普遍自繁自留，良種意識薄弱，未建立專門的良種繁育基地。由于藥材價格波動大，溫郁金種植面積也不穩(wěn)定，藥材價格高時，將不適合作為種源的根莖用于留種栽培，導(dǎo)致溫郁金種性退化嚴(yán)重。研究表明，傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)栽培的溫郁金遺傳多樣性水平較低，種質(zhì)的親緣關(guān)系較近[4]，但莪術(shù)和片姜黃藥材中揮發(fā)油含量、吉馬酮和莪術(shù)醇含量有一些差異[5]。不同產(chǎn)區(qū)溫郁金植株形態(tài)差異較小，憑植株形態(tài)很難進(jìn)行分類，需要利用分子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行溫郁金種質(zhì)資源親緣關(guān)系、遺傳多樣性、輔助育種及種質(zhì)資源鑒定等方面的研究。近年來，隨著對溫郁金研究的深入，發(fā)現(xiàn)溫郁金對多種腫瘤細(xì)胞具有抑制作用，而且其機制多樣，以溫郁金為原料的新藥也越來越多，這為溫郁金新品種選育提供了方向。

“溫郁金2號”以溫郁金1號變異株為種質(zhì)資源，經(jīng)系統(tǒng)選育得到高莪術(shù)揮發(fā)油、高產(chǎn)和品質(zhì)優(yōu)異的新品種，莪術(shù)藥材揮發(fā)油含量高于溫郁金1號，可用于莪術(shù)油提取。針對溫郁金無性繁殖的特點，在生產(chǎn)中應(yīng)建立良種繁育基地，對種苗進(jìn)行提純復(fù)壯，提高種苗質(zhì)量，防止種性退化。溫郁金2號在多年區(qū)域試驗中表現(xiàn)優(yōu)異，經(jīng)生產(chǎn)推廣后，一致認(rèn)為該品種莪術(shù)揮發(fā)油含量高、品質(zhì)優(yōu)、高產(chǎn)，可作為莪術(shù)揮發(fā)油提取原料品種在產(chǎn)區(qū)推廣種植。

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：一部[S].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2015.

[2] 展曉日，曾昭武，孟凡莉，等.莪術(shù)油藥學(xué)研究進(jìn)展[J].杭州師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011，10(5)：454-458.

[3] 陶正明，姜武，鄭福勃，等.‘溫郁金1號’新品種選育[J].中國中藥雜志，2014，39(20)：3910-3914.

[4] 陶正明，冷春鴻，吳志剛，等.傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)溫郁金遺傳多樣性的ISSR分析[J].浙江亞熱帶作物通訊，2007，29(2)：7-10.

[5] 陶正明，姜武，吳志剛，等.不同產(chǎn)地溫郁金藥材有效成分含量比較[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，56(10)：1583-1586.

BreedingandCharacteristicsofCurcumawenyujinVariety“WenyujinNo.2”

RENJiangjian1，2，YUXuping1，2，WANGZhian1，2*

(1.ZhejiangResearchInstituteofTraditionalChineseMedicineCo.，Ltd.，Hangzhou310023，China；2.ZhejiangProvincialKeyLaboratoryforGeneticImprovementandQualityControlofMedicinalPlants，Hangzhou310023，China)

Objective：To breed an elite cultivar ofCurcumawenyujinwith high production.Methods：System breeding method was adopted for the breeding of new cultivar from variable plant of “Wenyujin No.1”.Meanwhile，the agronomy production traits and quality characteristics of “Wenyujin No.2” and local varieties were detected.Results：A representative new cultivar “Wenyujin No.2” had been bred successfully.Then，the cultivar of “Wenyujin No.2” was examined and approved，after the district comparison and different large region experiments.After 2 years large region experiments，it has showed that “Wenyujin No.2” was better than “Wenyujin No.1” in both agronomy production traits and quality characteristics.The yield of zedoary，turmeric and curcuma was reached 4387，2481，945 kg·hm-2，respectively.It increased 12.03%，10.38% and 21.29%，respectively，comparing with “Wenyujin No.1”.The growth period was 241 to 250 d.The height of plant was 192.5 cm，and the tiller number of plant was 5.6.The volatile oil contents in zedoary was 5.5%，respectively，it increased 31.11% comparing with “Wenyujin No.1”.Conclusion： “Wenyujin No.2” has more excellent comprehensive performance comparing with “Wenyujin No.1”.Especially，the volatile oil content in zedoary is much higher than “Wenyujin No.1”，which is suitable for popularization at major production regions.

Curcumawenyujin；Wenyujin No.1；breeding；the volatile oil contents

2016-12-22)

浙江省中藥材新品種選育重大科技專項(2016C02058)

*

王志安，教授級高級工程師，研究方向：藥用植物遺傳育種；Tel：(0571)85229946；E-mail：13805786846@qq.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.3.004