小葉黑柴胡野生居群生物學(xué)特性與活性成分含量對典型生境的響應(yīng)

任 艷，劉付松，劉 莎，吳發(fā)明

小葉黑柴胡野生居群生物學(xué)特性與活性成分含量對典型生境的響應(yīng)

任 艷1，劉付松2，劉 莎2，吳發(fā)明2*

1.西南民族大學(xué)，四川 成都 610041 2.遵義醫(yī)科大學(xué)，貴州 遵義 563000

探索不同微生境對小葉黑柴胡var.藥材形成的影響，為其馴化栽培奠定基礎(chǔ)。通過樣方調(diào)查對不同生境中小葉黑柴胡種群結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢物種、藥用植物多樣性及柴胡表觀形態(tài)特征進(jìn)行統(tǒng)計分析；采用烘干法對土壤水分含量進(jìn)行測定，采用550 ℃燒失量法對土壤有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行測定；采用HPLC法對柴胡中代表組分柴胡皂苷成分含量進(jìn)行測定。哈思山地區(qū)野生小葉黑柴胡分布的典型生境有3個類型，分別為戈壁型、草甸型和灌叢型。戈壁型生境包括流石灘亞型和巖壁縫隙亞型，生境中無優(yōu)勢植物種群，戈壁型柴胡以匍匐型為主，地上部分生物量相對較少，地下生物量相對較多，活性成分含量相對較高；草甸型生境包括低海拔和高海拔2個亞型，低海拔草甸優(yōu)勢植物為地榆，高海拔草甸優(yōu)勢植物為珠芽蓼；灌叢型包括叉子圓柏灌叢、鮮黃小檗灌叢和峨眉薔薇灌叢，草甸型和灌叢型柴胡以直立型為主，地上部分生物量相對較多，活性成分含量相對較低。小葉黑柴胡是一種極具開發(fā)潛力且對惡劣生境適應(yīng)性極強(qiáng)的藥用植物，不同微生境條件下小葉黑柴胡的表觀形態(tài)和藥材品質(zhì)不同，為其馴化栽培和野生資源保護(hù)奠定了一定基礎(chǔ)。

柴胡；生物學(xué)特性；種群；生態(tài)環(huán)境；藥材品質(zhì)；柴胡皂苷a；柴胡皂苷c；柴胡皂苷d

生態(tài)環(huán)境對中藥材特別是對野生中藥材的生長發(fā)育和品質(zhì)都具有決定性的影響[1-2]。中藥材的形成無不依賴于環(huán)境，在我國古代辨狀論質(zhì)過程中將“道地藥材”作為評判中藥材優(yōu)劣的重要指標(biāo)，反映出古人早就認(rèn)識到藥材質(zhì)量受到產(chǎn)地生態(tài)的影響[3-4]?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》載“諸藥所生，皆有境界”、“土地所出真?zhèn)侮愋?，并各有法”；《新修本草》載“竊以動植物生，因方舛性，春秋節(jié)變，感氣殊功。離其本土，則質(zhì)同而異”；《本草衍義》載“凡用藥必?fù)裰萃了苏?，則藥力具，用之有據(jù)”，這些都強(qiáng)調(diào)了古人對生態(tài)環(huán)境與藥材品質(zhì)的關(guān)系的認(rèn)知[5-6]?！暗赖厮幉摹钡默F(xiàn)代生物內(nèi)涵是同種異地[3]，不同區(qū)域的中藥材的種類、數(shù)量、品質(zhì)差異明顯，說明不同居群間的種內(nèi)變異是影響中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量的根本原因[7]，而這種變異通常是同種生物長期適應(yīng)不同生境的結(jié)果，它充分地顯示出生態(tài)環(huán)境對中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量的巨大影響。而道地性所闡述的生態(tài)環(huán)境一般為藥用動植物生長的大環(huán)境，大環(huán)境中的小環(huán)境或者微環(huán)境對中藥材形成過程的影響也是不容忽視的。

柴胡是我國常用中藥之一，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品，歷代本草書籍中均有收載[8]。味辛、苦，性微寒，具有和解表里、疏肝解郁、升陽舉陷、退熱解瘧等功效，主要用于感冒發(fā)熱、寒熱往來、胸脅脹痛、月經(jīng)不調(diào)、子官脫垂、脫肛等[9]，代表方劑有小柴胡湯、大柴胡湯等。小葉黑柴胡Wolff var.Shan et Y.L.雖沒有收載入《中國藥典》，但是該品種是西北地區(qū)傳統(tǒng)常用柴胡品種，習(xí)稱“小柴胡”，調(diào)研發(fā)現(xiàn)該地區(qū)民間醫(yī)生普遍認(rèn)為該品種品質(zhì)優(yōu)于北柴胡（可能是品種的緣故，也可能是純野生的緣故），該種僅分布在我國內(nèi)蒙古、山西、陜西、甘肅、青海等地[10]。哈思山地區(qū)地形地貌復(fù)雜多變，氣候條件十分復(fù)雜，在前期調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，這些復(fù)雜的微生態(tài)環(huán)境條件和柴胡種群特征、植物表觀形態(tài)等有著明顯的相關(guān)性，這些關(guān)系是否有一定規(guī)律，是否對藥材品種也有決定性的影響，尚無定論，本實驗的關(guān)注點就在于確定微生境和柴胡生長與藥材品種的關(guān)系，旨在為該品種的馴化栽培及可持續(xù)開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與樣地環(huán)境

1.1 材料

研究對象為小葉黑柴胡，由遵義醫(yī)科大學(xué)生藥學(xué)教研室姚秋陽博士鑒定為傘形科植物小葉黑柴胡Wolff var.Shan et Y.L.。原植物標(biāo)本和種質(zhì)資源（種子）保存于遵義醫(yī)科大學(xué)標(biāo)本室和種質(zhì)資源庫。對照品柴胡皂苷a（批號wkq20020703）、柴胡皂苷c（批號wkq20042905）和柴胡皂苷d（批號wkq20021001）均購自維克奇生物有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)均≥98%。

1.2 樣地環(huán)境

調(diào)查樣地主要分布在甘肅省靖遠(yuǎn)縣哈思山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，哈思山自然保護(hù)區(qū)地處黃河中上游，隸屬甘肅省靖遠(yuǎn)縣，地理坐標(biāo)36o56′20″～37o02′40″N，104o18′40″～104o35′00″E，海拔2400～3017 m，屬溫帶半干旱氣候區(qū)，是甘肅省黃土高原區(qū)域重要的原始林和次生林保護(hù)地及水源涵養(yǎng)林。由于受北部祁連山系褶皺斷陷東延以及東南黃土高原的影響，地質(zhì)構(gòu)造上多為黃土覆蓋的斷層結(jié)構(gòu)，地形以黃土高原溝壑山地和基巖中低山地為主[11]。該地區(qū)雖然地處黃土高原腹地干旱半干旱地區(qū)，但受到黃河和特殊地形的影響，形成了一塊特殊的小氣候區(qū)，雨水相對充沛、植被豐茂。本區(qū)域植被類型多樣，有半旱生灌叢，也有油松、云杉為主且零星分布白樺、山楊的喬木純林，高海拔為亞高山草甸草原[12-13]。

2 方法

2.1 樣地選擇

調(diào)查區(qū)域范圍內(nèi)調(diào)查篩選出代表亞型和典型樣地（每個亞型3個樣地，每個樣地25 m2），以低海拔草甸（2356 m）和高海拔草甸（2951 m）樣地為海拔高度2極。對7個亞型微生境的海拔、經(jīng)緯度、優(yōu)勢植物種群、藥用植物資源進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計。

2.2 藥材取樣

每個樣地采集50株小葉黑柴胡，作為一個實驗檢測樣本。

2.3 藥材表觀性狀指標(biāo)檢測

每個樣本隨機(jī)抽取3組，每組5株對不同類型生境柴胡的性狀指標(biāo)進(jìn)行測定，以5株均值作為最終測定值進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2.4 有效組分含量

參照閆婕[14]的方法對所采集的柴胡樣本中柴胡皂苷a、柴胡皂苷c和柴胡皂苷d的含量進(jìn)行測定。

2.4.1 色譜條件 色譜柱采用十八烷基鍵合硅膠柱Agilent TC-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；以乙腈（A）-水（B）為流動相，梯度洗脫，0～50 min，25%～90 %A；50～55 min，90%A；檢測波長210 nm；體積流量1.0 mL/min；柱溫30 ℃；地下部分進(jìn)樣量為10 μL，地上部分進(jìn)樣量為20 μL。色譜圖見圖1。

1-柴胡皂苷c 2-柴胡皂苷a 3-柴胡皂苷d

2.4.2 對照品溶液的制備 精密稱取柴胡皂苷a 7.23 mg、柴胡皂苷c 4.58 mg和柴胡皂苷d 7.12 mg，加甲醇溶解并定容至10 mL量瓶中，制備成含柴胡皂苷a、c、d質(zhì)量濃度分別為0.723、0.458、0.712 mg/mL的混合對照品溶液。

2.4.3 供試品溶液的制備 取樣品粉末（過4號篩）約0.50 g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入含5%氨水甲醇溶液25 mL，密塞，30 ℃水溫超聲處理（功率200 W；頻率40 kHz）30 min，濾過，用甲醇20 mL分2次洗滌容器及藥渣，洗液與濾液合并，回收溶劑至干。殘渣加甲醇溶解，轉(zhuǎn)移至5 mL量瓶中，加甲醇至刻度，搖勻，濾過，取續(xù)濾液，即得。

2.4.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍 精密吸取“2.4.2”項下混合對照品溶液1、4、8、12、16、20 μL，分別注入液相色譜儀中，按“2.4.1”項下色譜條件依次進(jìn)樣，記錄色譜峰面積。以峰面積為縱坐標(biāo)（），對照品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)行線性回歸?；貧w方程及線性范圍見表1。結(jié)果表明，各待測成分在各自質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.4.5 精密度試驗 精密吸取“2.4.2”項下方法制備的混合對照品溶液10 μL，按“2.4.1”項下色譜條件連續(xù)進(jìn)樣6次，測得柴胡皂苷a、柴胡皂苷c、柴胡皂苷d的峰面積的RSD分別為0.71%、0.69%、0.82%。

表1 線性關(guān)系考察結(jié)果

2.4.6 重復(fù)性試驗 稱取同一批次小葉黑柴胡藥材粉末1.0 g，共6份，按“2.4.2”項下的方法制備供試品溶液，按“2.4.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定并計算含量，進(jìn)樣量20 μL。結(jié)果柴胡皂苷a、柴胡皂苷c、柴胡皂苷d的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為82.16、28.30、1 695.63 μg/mL，RSD分別為1.10%、2.64%、0.81%，表明方法重復(fù)性良好。

2.4.7 穩(wěn)定性試驗 精密吸取同一供試品溶液10 μL，在0、2、4、8、12、16、24 h，按照“2.4.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定，記錄峰面積。結(jié)果色譜峰峰面積的RSD小于3.0%。結(jié)果表明供試品溶液在室溫條件下24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.4.8 加樣回收率試驗 取已測定的小葉黑柴胡藥材粉末1份，加入與樣品中待測成分含量相當(dāng)?shù)牟窈碥誥、柴胡皂苷c、柴胡皂苷d的對照品，按“2.4.3”項下方法制備供試溶液，按“2.4.1”項下色譜條件測定，進(jìn)樣量20 μL，計算回收率，柴胡皂苷a、柴胡皂苷c、柴胡皂苷d回收率分別為94.63%、106.07%、93.55%，RSD分別為1.37%、0.86%、1.05%。

2.5 土壤水分含量測定

環(huán)刀法采集柴胡根部深度范圍0～15 cm的土壤樣本（巖壁和流石灘土壤水分為采集柴胡根部巖石縫隙件的土壤），混合均勻，密封袋密封保存帶回，采用烘干法測定水分含量。按公式計算土壤水分含量。

=(3－1)/(3－2)

為樣品中土壤有機(jī)質(zhì)的含量；1為蒸發(fā)皿和樣品烘干后的質(zhì)量；2為蒸發(fā)皿的質(zhì)量；3為蒸發(fā)皿和樣品的質(zhì)量

2.6 土壤有機(jī)質(zhì)含量測定

對取回的土壤樣本采用550 ℃燒失量法對其有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行測定。按公式計算土壤有機(jī)質(zhì)含量。

=(3－1)/(3－2)

為樣品中土壤有機(jī)質(zhì)的含量；1為坩堝和灰分的質(zhì)量；2為坩堝的質(zhì)量；3坩堝和樣品的質(zhì)量

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)環(huán)境

對哈思山地區(qū)柴胡分布區(qū)域代表生境調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域內(nèi)柴胡生長的代表生態(tài)類型包括戈壁型、草甸型和灌叢型3大類。其中戈壁型主要有流石灘和巖壁縫隙2個亞型；草甸型主要有低海拔草甸和高海拔草甸2個不同亞型；灌叢主要有叉子圓柏L.灌叢、鮮黃小檗Maxim灌叢和峨眉薔薇Rolfe灌叢3個亞型，共7個代表亞型。樣品生境信息見表2。

3種典型生境中7個亞型生境中分布的優(yōu)勢植物和藥用植物種類差異較大，在該區(qū)域內(nèi)部分藥用植物的分布和群落中優(yōu)勢種群存在顯著的相關(guān)性。如瓦松(Lévl.) Berger和長鞭紅景天(Hook.f.et Thorns.S.H.Fu)均分布在巖壁縫隙間，西伯利亞遠(yuǎn)志則主要分布在叉子圓柏L.灌叢中，寬葉羌活Boiss.則多分布在鮮黃小檗Maxim.和峨眉薔薇Rolfe.灌叢中，伏毛鐵棒錘Hand-Mazz、牛蒡L.和天仙子L.則主要分布在低海拔草地區(qū)，瞿麥L.、達(dá)烏里秦艽Fisch.和寧夏沙參Kitag.（存疑）分布范圍較廣。珠芽蓼L.分布較廣，但在高海拔草甸區(qū)表現(xiàn)尤為突出，是整個群落的第一構(gòu)成者，在灌叢中比較稀少。見表3。

流石灘型中2個亞型微生境土壤類型均為以碎石為主少量積存砂質(zhì)壤土為輔，但流石灘亞型的碎石相對較大，而巖石縫隙亞型的碎石相對較??；草甸型2種亞型均為富含腐殖質(zhì)的肥沃黑色壤土；灌叢型以不同程度夾砂的黃黑的壤土為主。不同亞型之間土壤水分含量和有機(jī)質(zhì)含量差異顯著（＜0.05），各亞型內(nèi)不同樣方地土壤水分含量也存在一定差異，戈壁型2個亞型的水分含量和有機(jī)質(zhì)含量均最低，這可能和其土壤中含有大量砂石以及周圍植被稀少相關(guān)；草甸型2個亞型的土壤水分含量和有機(jī)質(zhì)含量均最高，每年都有大量植物層枯死腐爛最終形成了肥沃且保墑能力極強(qiáng)的近泥炭的油潤黑壤土；而幾個灌叢亞型土壤保墑能力和腐殖質(zhì)含量處于中間的半黃半黑壤土，且不同樣地中土壤中的夾砂程度不同。同時發(fā)現(xiàn)坡向為東南方向樣地的土壤水分含量整體較高，而西北坡向樣地土壤水分含量相對較低，這應(yīng)該是不同坡向光照不同，蒸發(fā)量不同所造成的。

在7個亞型微生境中低海拔草甸亞型中藥用植物種類最多，分布相對比較均勻，高海拔草甸亞型物種相對比較單一，但種群密度大。戈壁型2個亞型生境中藥用植物種類均相對較少，種群密度也較小。灌叢在該地區(qū)生態(tài)中發(fā)揮著十分重要的作用，對其它藥用植物的保護(hù)作用也十分顯著，特別是灌叢冬季能夠大量積蓄降雪形成豐水島，這對該區(qū)域內(nèi)種子植物應(yīng)對春季季節(jié)性干旱，提高種子萌發(fā)和幼苗成活率發(fā)揮著重要作用，同時也對人為采挖和動物采食起到一定的防護(hù)作用，從而在保證這些種子植物種群的延續(xù)中發(fā)揮著十分重要的作用。

表2 樣品生境基本信息

表3 生境亞型植物群落物種多樣性

3.2 不同典型生境中小葉黑柴胡野生居群的表觀特性

在相同大類生境中，不同亞型生境間小葉黑柴胡的各表觀性狀差異均不顯著。在整個分布區(qū)內(nèi)小葉黑柴胡的植株株型有2種，直立型和匍匐型。戈壁型生境以匍匐型為主，而草典型和灌叢型則以直立型為主。這可能是受到周圍植被情況的影響，巖石縫隙亞型和流石灘亞型植物稀少，柴胡植株周圍少有其它植物或者周圍植物多稀疏矮小，而草甸型和灌叢型柴胡周圍植株較高且茂密，為了爭取光照則需要直立生長，同時也可能和周圍其他植物對風(fēng)力的影響導(dǎo)致柴胡植株株型發(fā)生了分化。

整體而言，灌叢型生境中柴胡植株最高，草甸型次之，戈壁型最矮；直立型柴胡株高均高于匍匐型柴胡。灌叢型和草甸型植株高度差異主要受種群群落結(jié)構(gòu)的影響，而戈壁型植株高度最矮，株型是主要影響因素這在冠幅大小中也明顯表現(xiàn)出來，冠幅表現(xiàn)為匍匐型均大于直立型，冠幅最大的為戈壁型。而株高和冠幅則決定著莖長，也可以反而言之，直立型柴胡株高和莖長基本一致，而匍匐型柴胡莖長則和冠幅半徑基本一致。草甸型和灌叢型生境中柴胡莖直徑、根直徑與株高基本呈正相關(guān)，植株越高莖直徑和根直徑越大，而戈壁型柴胡莖直徑、根直徑則與冠幅呈正相關(guān)。戈壁型柴胡莖長、莖直徑雖極顯著小于（＜0.01）灌叢型和草甸型，但其根長和根直徑差異并不顯著（＞0.05）。在物質(zhì)積累方面7個亞型內(nèi)各樣本之間雖然也存在一定差異，但整體上表現(xiàn)為戈壁型柴胡地上部分干物質(zhì)量和全株干物質(zhì)量顯著低于（＜0.05）草甸型和灌叢型，但地下部分干物質(zhì)量和草甸型、灌叢型差異并不顯著，地下地上干物質(zhì)量比值以戈壁型生境中植株類型為匍匐型的柴胡最大，顯著或極顯著高于草甸型和灌叢型微生境柴胡。這些特征皆表明柴胡在不同生境中為了應(yīng)對不利環(huán)境因素，通過改變改變自身表型和物質(zhì)分配以換取更為有利的生存空間。見圖2。

3.3 不同生境條件下所產(chǎn)小葉黑柴胡不同部位代表組分含量分析

對3個典型生境7個代表生境亞型中小葉柴胡藥材不同藥用部位中代表次生代謝產(chǎn)物柴胡皂苷a、柴胡皂苷c和柴胡皂苷d的含量進(jìn)行檢測分析。結(jié)果表明：該區(qū)域所產(chǎn)柴胡柴胡皂苷類成分含量均較高，地下部分柴胡皂苷a、c、d總量在2.82%～4.67%，地上部分柴胡皂苷a、c、d總量在0.78%～1.51%。同典型生境條件下所產(chǎn)柴胡藥材中柴胡皂苷類成分含量存在顯著差異（＜0.05），以戈壁型2個亞型微生境中所產(chǎn)柴胡柴胡皂苷類成分含量最高，見圖3。而相同生境內(nèi)亞型之間和各亞型內(nèi)不同樣地之間柴胡活性成分含量也存在一定的差異，但無規(guī)律性，這些差異可能和其生長年限存在一定關(guān)系，但目前尚無法確定野生柴胡的生長年限。地上部分和地下部分之間3種成分含量差異極顯著（＜0.01），這應(yīng)該是根比莖葉藥效好的根本原因（柴胡在北方多用根，南方多用莖葉）。

圖2 不同典型生境小葉黑柴胡野生居群的表觀特性

圖3 不同生態(tài)類型對小葉黑柴胡根(A)和莖葉 (B) 柴胡皂苷類成分含量的影響

3.4 相關(guān)性分析

運用SPSS 25.0軟件對21份小葉柴胡樣品的土壤有機(jī)質(zhì)、水分含量、柴胡表觀形態(tài)和成分含量進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果見表3。土壤中水分含量與有機(jī)質(zhì)呈極顯著正相關(guān)（＝0.856，＜0.01）。柴胡表觀形態(tài)之間存在一定的相關(guān)性，株高與莖基直徑、莖長、地上干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（＝0.907、0.966、0.869、0.799，＜0.01），與根長、根直徑和地下干質(zhì)量呈正相關(guān)；冠幅與株高、莖基直徑、莖長、地上干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈極顯著負(fù)相關(guān)（＝?0.922、0.859、0.824、0.822、0.707，＜0.01），與根長呈正相關(guān)，與根直徑、地下干質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)性；莖基直徑與莖長、地上干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（＝0.881、0.910、0.863，＜0.01），與根長、根直徑和地下干質(zhì)量呈正相關(guān)；莖長與地上干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（＝0.888、0.853，＜0.01），與根長、根直徑和地下干質(zhì)量呈正相關(guān)；根長與根直徑、地上干質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)，與地下干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈正相關(guān)；根直徑與地上干質(zhì)量呈正相關(guān)，與地下干質(zhì)量、單株干質(zhì)量呈顯著正相關(guān)（＝0.537、0.490，＜0.05）；地上干質(zhì)量與地下干質(zhì)量呈顯著正相關(guān)（＝0.445，＜0.05），與單株干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（＝0.956，＜0.01）；地下干質(zhì)量與單株干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（＝0.687，＜0.01）。柴胡中不同柴胡皂苷含量之間也存在一定的相關(guān)性，柴胡皂苷a與柴胡皂苷c、柴胡皂苷d呈極顯著正相關(guān)（＝0.781、0.777，＜0.01）；柴胡皂苷c與柴胡皂苷d呈極顯著正相關(guān)（＝0.704，＜0.01）；柴胡皂苷a、c、d總含量與柴胡皂苷a、柴胡皂苷c、柴胡皂苷d呈極顯著正相關(guān)（＝0.955、0.889、0.893，＜0.01）。

同時，植株的環(huán)境、柴胡表型和活性成分含量間也存在一定相關(guān)性。環(huán)境中水分含量與株高、莖基直徑和莖長呈極顯著正相關(guān)（＝0.710、0.569、0.613，＜0.01），與冠幅呈極顯著負(fù)相關(guān)（＝?0.681，＜0.01），與地上干質(zhì)量呈顯著正相關(guān)（＝0.468，＜0.05），與根長、地下干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈正相關(guān)，與根直徑呈負(fù)相關(guān)；環(huán)境中有機(jī)質(zhì)含量與株高、莖長呈極顯著正相關(guān)（＝0.750、0.654，0.01），與冠幅呈極顯著負(fù)相關(guān)（＝?0.688，＜0.01），與莖基直徑、地上干質(zhì)量呈顯著正相關(guān)（＝0.541、0.461，＜0.05），與根長、地下干質(zhì)量、單株干質(zhì)量呈正相關(guān)，與根直徑呈負(fù)相關(guān)；株高與莖基直徑、莖長、地上干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（＝0.907、0.966、0.869、0.799，＜0.01），與冠幅呈極顯著負(fù)相關(guān)（＝?0.922，＜0.01），與根長、根直徑和地下干質(zhì)量呈正相關(guān)；冠幅與莖基直徑、莖長、地上干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈極顯著負(fù)相關(guān)（＝?0.859、?0.824、?0.822、?0.707，＜0.01），與根長呈正相關(guān)，與根直徑和地下干質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)；莖基直徑與莖長、地上干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（＝0.881、0.910、0.863，＜0.01），與根長、根直徑和地下干質(zhì)量呈正相關(guān)；莖長與地上干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（＝0.888，0.853，＜0.01），與根長、根直徑和地下干質(zhì)量呈正相關(guān)；根長與地下干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈正相關(guān)，與根直徑和地上干質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)；根直徑與地下干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈顯著正相關(guān)（＝0.537、0.490，＜0.05），與地上干質(zhì)量呈正相關(guān)；地上干質(zhì)量與單株干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（＝0.956，＜0.01），與地下干質(zhì)量呈顯著正相關(guān)（＝0.445，＜0.05）；地下干質(zhì)量與單株干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（＝0.687，＜0.01）；柴胡皂苷a、c、d及柴胡皂苷總量與土壤中水分含量和株高呈極顯著負(fù)相關(guān)（＝?0.639、?0.651、?0.552、?0.672、?0.704、?0.681、?0.599、?0.727，＜0.01）；柴胡皂苷a、c及柴胡皂苷總量與環(huán)境中有機(jī)質(zhì)含量和莖長呈極顯著負(fù)相關(guān)（＝?0.623、?0.615、?0.640、?0.661、?0.621、?0.660，＜0.01）；柴胡皂苷d與土壤中有機(jī)質(zhì)含量和莖長呈顯著負(fù)相關(guān)（＝?0.508、?0.508，＜0.05）；柴胡皂苷a、c、d及柴胡皂苷總量與冠幅呈極顯著正相關(guān)（＝0.665、0.684、0.603、0.710，＜0.01）；柴胡皂苷a、c及柴胡皂苷總量與莖基直徑和地上干質(zhì)量呈顯著負(fù)相關(guān)（＝?0.485、?0.548、?0.514、?0.437、?0.500、?0.456，＜0.05）；柴胡皂苷d與莖基直徑和地上干質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)；柴胡皂苷a、c、d及柴胡皂苷總量與根長、地下干質(zhì)量和單株干質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)，與根直徑呈正相關(guān)。

表3 環(huán)境、柴胡表型和活性成分相關(guān)性系數(shù)

Table 3 Correlation coefficient of environment, phenotype and active ingredients ofvar.

*顯著相關(guān)（＜0.05）；**極顯著相關(guān)（＜0.01）

*significantly related (＜0.05);**extremely significant related (＜0.01)

4 討論

野生藥用植物資源生存的群落結(jié)構(gòu)決定著其生長的光照、水分、溫度、土壤養(yǎng)分、微生物等各種生態(tài)因子。藥材生長的群落環(huán)境影響其物種的生存、多樣性、變異、演替等方面，研究植物生長的最適宜生長的群落環(huán)境是藥材與環(huán)境相關(guān)性研究中的重要內(nèi)容[15]。龍婷等[16]發(fā)現(xiàn)東北紅豆杉所在群落劃分為紅松-紫椴林、紅松-云杉-冷杉林、紅松-槭樹林、紅松-風(fēng)樺林4個林分類型。汪書麗等[17]調(diào)查發(fā)現(xiàn)喜馬拉雅紫茉莉居群大部分生長在灌叢中，少見長在灌木的遮陰區(qū)域。郎濤等[18]對新疆阿勒泰地區(qū)典型藥用植物群落研究，結(jié)果表明黑土類型是阿爾泰大黃群落與新疆芍藥群落最適宜的生長類型。徐波等[19]分析了群落類型、群落蓋度、海拔梯度和生活史階段對暗紫貝母形態(tài)特征的影響，結(jié)果顯示暗紫貝母SLA受到群落蓋度和海拔梯度的顯著影響，海拔梯度對暗紫貝母PH和LA影響均達(dá)到極顯著水平，群落類型的影響不顯著。

不同微生境中植物群落結(jié)構(gòu)不同，植物群落的不同也影響著微生境的各個生態(tài)因子，特別是微生境中優(yōu)勢種對草本藥用植物種群和藥材特性的影響尤為明顯。灌叢植物在該區(qū)域內(nèi)對低矮草本藥用植物的保護(hù)作用是顯而易見的，這可能和灌叢對水分的影響，特別是該地區(qū)年降雪期較長（5個月以上），而灌叢能夠大量聚集降雪，在春季藥用植物種子萌發(fā)期，積雪融化恰好能夠提供充足的水分，而在西北干旱地區(qū)水分往往是決定植物種群的第一因子。在該區(qū)域內(nèi)除柴胡之外，西伯利亞遠(yuǎn)志和叉子圓柏群落之間、寬葉羌活與峨眉薔薇群落之間的關(guān)系也非常明顯。

小葉黑柴胡是一種極具開發(fā)潛力且對惡劣生境適應(yīng)性極強(qiáng)的藥用植物，通過探索其和微生境之間的關(guān)系，為其馴化栽培和野生資源保護(hù)提供了參考信息，奠定了一定基礎(chǔ)。但這些研究對于小葉黑柴胡而言尚在起步階段，真正要實現(xiàn)資源的可持續(xù)開發(fā)和利用還需要大量的基礎(chǔ)研究。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Response of biological characteristics and active component content of wild populations ofvar.to typical habitats

REN Yan1, LIU Fu-song2, LIU Sha2, WU Fa-ming2

1.College of Pharmacy, National Institute of Materia Medica, Southwest Minzu University, Chengdu 610041, China 2.School of Pharmaceutical Sciences, Zunyi medical university, Zunyi 563000, China

To explore the effect of different microhabitats on the formation of medicinal materials ofvar.for laying a foundation for its domestication and cultivation.The population structure, dominant species, diversity of medicinal plants and apparent morphological characteristics ofvar.in different habitats were analyzed through quadrat survey; the water content of soil was determined by oven drying method; The content of soil organic matter was determined by 550 ℃ loss of ignition method; The content of saikosaponin in representative component ofvar.was determined by HPLC.There were three types of typical habitats in Hasi Mountain area for the distribution of wildvar..The Gobi type habitats included the flowstone shallow subtype and the cliff wall cracks subtype.In this habitat, plants ofvar.were mainly of the creeping type, the aboveground biomass was relatively small, the underground biomass was relatively large, and the content of active components was relatively high.The grass type habitats included the low-altitude and high-altitude subtypes, the dominant plants of the two subtype wereandrespectively.The shrub type habitats included,shrub andshrub.Among the last five subtypes, plants ofvar.were mainly vertical type, and the aboveground biomass was relatively high, and the content of active components was relatively low.var.is a kind of medicinal plant with great development potential and strong adaptability to harsh habitats.The apparent morphology and medicinal quality ofvar.are different under different microhabitats.The results of this study lay a certain foundation for its domestication, cultivation and wild resource protection.

Wolff var.Shan et Y.L.; biological characteristics; population; ecological environment; quality of medicinal materials; saikosaponin a; saikosaponin c; saikosaponin d

282.6

A

0253 - 2670(2021)22 - 6998 - 08

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.22.027

2021-04-06

國家重點實驗室開放課題（黔科合平臺人才[2017]5101）；貴州省教育廳青年科技人才成長項目（黔教合KY字[2017]196）

任 艷，博士，講師，研究方向為研究方向為中藥資源。Tel: 18190733696 E-mail: renyancd1985@163.com

通信作者：吳發(fā)明，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向為中藥品種、質(zhì)量及資源研究。E-mail: zunyiwufaming@163.com

[責(zé)任編輯 時圣明]