不同品種天麻雜交特性初步研究

李曉東,杜 強,付玉平,馬永升,馬 丹,趙秀蘭,毋建民,蒙 琳,王詠梅

(略陽縣中藥材技術推廣服務中心, 陜西 略陽 724300)

天麻(Gastrodia elata Bl.) 是一種高度進化的多年生共生蘭科草本植物，藥用至今已有逾2 000 a的歷史，為傳統(tǒng)名貴中藥材。生長在海拔400～3 200 m的疏林下[1]，與蜜環(huán)菌共生，生長地溫在8～30℃，均能生長，適宜分布范圍較廣。長期以來，天麻進化呈現出紅天麻、綠天麻、烏天麻、黃天麻等品種，20世紀九十年代徐錦堂老師對天麻有性繁殖研究及現代種植技術的突破，促進了安徽、湖北、陜西、云南、浙江、四川、貴州、河南、甘肅、東北10省等地區(qū)大面積的人工栽培。據有關資料顯示2012年全國天麻產量達17 320 t，僅漢中地區(qū)就達7 967 t，連續(xù)三十年位居全國首位[2]。隨著大面積、多代、單一品種種植，許多主產區(qū)已出現天麻產量、有效成分含量降低、抗病能力減弱等現象，為了提高天麻品質，除在栽培方式上進行“平地育種，山地種大麻”改進外，最有效、穩(wěn)定的途徑是進行雜交育種，通過雜家育種來提穩(wěn)定品質、產量及天麻素含量，提高抗逆性。王秋穎、郭順星做了天麻優(yōu)良品種選育的初步研究[3]；楊長群、王云飛等做了天麻種源與產量[4]，劉曉琴、汪鋆植等做了天麻不同品種及不同組織中天麻素的含量比較[5]，這些研究涉及品種較少，且以產量為主要指標。筆者實驗通過不同品種天麻自交、正反雜交獲得大量種質材料后，對天麻生物學特性、折干率、天麻素、多糖含量、蛋白含量等指標變化進行研究，以期為天麻雜交育種研究提供基礎資料，促進天麻栽培產區(qū)品質提高，保證天麻生產持續(xù)健康發(fā)展。

1 儀器與材料

1.1 儀器

高效液相色譜儀1260(德國安捷倫)，凱氏定氮(上海新嘉電子有限公司KND-B)，馬弗爐SRJX-4-13(天津泰斯特)，高溫烘箱WGL-125B(天津泰斯特)，數顯水浴鍋HH8(常州國華)，超聲機KQ-500DE，，超純水機(美國密理博)，萬分之一天平。

1.2 材料

陜西略陽紅稈天麻(Gastrodia elata f.elata )、綠天麻(G. elata B1. f. viridis MaKino)、烏天麻(G. elata B1. f. g1auca S. Chow)、卵果天麻(Gastrodia elata var．obovata Y．J．Zhang)自交、其余為紅×綠、紅×烏、紅×卵果、綠×烏、綠×卵果、烏×綠、卵果×綠、卵果×紅雜交，共獲得12種天麻種質材料。

1.3 試驗方法

2013年4月下旬根據技術方案，獲得12種天麻種質材料的蒴果種子，按照《略陽天麻優(yōu)質高產栽培技術規(guī)程》進行備料并在同一塊地種植，2014年11月采挖計算測產。5窩為一個重復，生物量采用電子稱稱重；樣品按傳統(tǒng)方法加工，隨機抽取烘干至恒重備用，水分、有效成分含量由略陽縣中藥材技術服務中心實驗室檢測；灰分、多糖含量，蛋白質由陜西省天麻山茱萸工程技術中心檢測，按照2010版《中國藥典》標準檢測。

2 研究結果

2.1 生物特征

由表1中結果可見：四種栽培天麻品種，稈高：烏稈≧紅稈≧綠稈≧卵果；花穗長：烏稈≧紅稈≧卵果≧綠稈；烏稈天麻抽薹最高，果穗長，但蒴果數最少；卵果天麻抽薹最短，果穗較長，蒴果數次之，所以傳統(tǒng)用紅桿天麻種植最多。觀察發(fā)現，烏天麻自然分布多在1 500 m以上的高山區(qū)，抽薹比傳統(tǒng)栽培的紅稈天麻晚15～20 d；卵果天麻是西北農林科技大學張躍進教授在略陽縣發(fā)現，鑒定并命名，該品種原生在海拔1 400 m左右的高山區(qū)，抽薹比紅稈天麻晚5～10 d；分析原因除了母麻對抽薹高度有一定影響外，主要還是自身基因決定，與生長環(huán)境關系不大。

2.2 產量對比

從表2可以看，產量前四：卵果>綠稈>烏稈>紅稈；商品率前四：烏×綠>卵果>紅×卵果>烏稈；紅稈天麻商品率最低，但紅稈天麻產種子量較大；而通過相應正反雜交后，烏×綠商品率轉化率最高，商品單個平均重量也最大，紅×烏雜交次之。雖然卵果與紅正反雜交商品多，但單個商品天麻不大，通過雜交環(huán)紋間距增大，平均環(huán)紋數有降低趨勢，一定程度上反應出雜交天麻的良種優(yōu)勢。

2.3 天麻素含量

不同雜交品種天麻：陜西略陽天麻折干率平均在17%～23%；多糖含量16%～22%；蛋白質含量6%～8%，天麻素含量0.17%～0.406%，呈現出優(yōu)良的特性，也反映出秦巴山區(qū)略陽天麻的道地性。

表1 栽培天麻品種平均株高、穗長、蒴果情況

表2 不同雜交天麻品種平均生產情況

3 討論

(1)天麻雜交的目的是通過雜交育種將兩個具有不同優(yōu)良性狀天麻的優(yōu)勢傳給同一個子代,形成雜種優(yōu)勢。所以我們以四種天麻做了自交、正反雜交實驗，它們呈現出某一方面的優(yōu)良特征，符合王秋穎 郭順星提出的：雜交培育的天麻麻種比野生天然麻種產量高、箭麻占比例大、增長倍數多結論[3]。后期還需進行反復多次雜交育種,使優(yōu)良性狀穩(wěn)定下來，以便推廣。

(2)通過實驗可以說純正的種質資源是關鍵，通過綜合評判，以烏天麻為母本，紅稈天麻為父本進行雜交，得出商品麻生長快、成熟早，10月即可采挖，而且平均個體大，天麻素含量近成倍增加，是提高天麻品質的有效途徑。同樣根據生產需要，以綠稈天麻為母本，烏天麻為父本雜交也潛力巨大。

(3)從不同雜交天麻品種平均生產實驗情況看，一代商品單個重量均未超250 g，采挖時也有一定程度爛麻，分析原因主要是2013-2104年6-8月間，陜西略陽天氣均發(fā)生干旱逾30 d，9-10月連續(xù)陰雨，自然氣候對天麻生長不利，造成個體、產量等方面影響。