32份板藍根栽培種質(zhì)在新疆產(chǎn)區(qū)的性狀表現(xiàn)

摘要：【目的】研究不同板藍根栽培種質(zhì)在新疆產(chǎn)區(qū)的性狀表現(xiàn)，篩選出適宜當?shù)胤N植的板藍根優(yōu)良種質(zhì)?！痉椒ā渴占珖逅{根產(chǎn)區(qū)的32份板藍根栽培種質(zhì)，在新疆昌吉回族自治州瑪納斯縣種植。以農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀為指標，分析板藍根種質(zhì)在新疆的性狀表現(xiàn)。【結(jié)果】多數(shù)板藍根栽培種質(zhì)角果呈淺褐色、倒披針形，長/寬比2.2～5.0，厚度1～3 mm，千粒重6～20 g；葉形多以橢圓型為主，葉緣形多以中、弱的強度為主，葉緣缺刻程度以淺、中為主，花青甙顯色情況以4種程度（無、弱、中和強）分布較為均勻，葉長15～25 cm；根長35～45 cm；根粗1.5～2.5 cm。側(cè)根數(shù)在4～6個；單根重大多集中在100～150 g，以XJ-1和XJ-2種質(zhì)表現(xiàn)較佳。各種質(zhì)間（R， S）-告依春含量存在顯著差異，XJ-1和HN-1種質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)異，側(cè)根數(shù)與根長呈極顯著負相關(guān)關(guān)系，與根粗之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。根重與根粗、側(cè)根數(shù)之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。根粗與根長呈顯著負相關(guān)關(guān)系?！窘Y(jié)論】各板藍根種質(zhì)在新疆產(chǎn)區(qū)性狀表現(xiàn)存在差異，HLJ-1在根長、葉長等農(nóng)藝性狀方面表現(xiàn)優(yōu)異，XJ-1在根重和有效成分含量方面表現(xiàn)出相對優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：板藍根；種質(zhì)評價；農(nóng)藝性狀；（R， S）-告依春

中圖分類號：文獻標志碼：A文章編號：1001-4330（2024）11-2307-08

0引 言

【研究意義】板藍根來源于十字花科植物菘藍（Isatis indigotica Fort.）的干燥根［1］，具有清熱解毒，涼血利咽等功效，臨床上多用于抗病毒、調(diào)節(jié)糖、脂代謝等［2-4］。目前已從板藍根中分離得到生物堿類、核苷類、苯丙素類、氨

基酸類等有效成分，其中生物堿及其苷類最為豐富［5-8］。（R， S）-告依春作為板藍根中主要的芥子苷類成分，具有顯著的抗病毒作用，國家藥典規(guī)定其含量不得低于0.020%［1］。目前板藍根種植面積逐年增加，板藍根的主產(chǎn)區(qū)由河北、河南、安徽等地逐漸遷往黑龍江、新疆、山西、寧夏等地［9-12］。其中，新疆是菘藍種植適宜區(qū)，也是我國菘藍屬植物最集中的自然分布中心，有5個種和1個變種［11］。從2017年至今新疆板藍根種植面積逐年增加，2023種植面積已近0.67×104 hm2（10萬畝），占全國總種植面積近1/5。不同種質(zhì)來源收獲的板藍根產(chǎn)量和（R， S）-告依春含量差異較大 ［13-16］。因此探究新疆地區(qū)板藍根不同種質(zhì)間的表型特征及種質(zhì)評選、明確同類種植區(qū)最適宜的板藍根藥材種質(zhì)，對于保障板藍根藥材質(zhì)量具有重要意義［17-20］?！厩叭搜芯窟M展】有研究對10份不同來源的板藍根種質(zhì)于兩地種植發(fā)現(xiàn)，不同板藍根種質(zhì)在同一地區(qū)種植或同一種質(zhì)在不同地區(qū)種植，其產(chǎn)量和有效成分含量均存在顯著差異［15］。也有研究對31份不同來源的菘藍種質(zhì)的16個表型性狀、10個主要數(shù)量性狀及4個品質(zhì)成分含量測定發(fā)現(xiàn)，菘藍種質(zhì)表型性狀變異較為豐富，其葉鮮質(zhì)量、根系直徑與根鮮質(zhì)量，單株葉片數(shù)、葉長、葉寬與葉鮮質(zhì)量均呈極顯著（Plt;0.01）正相關(guān)，表型性狀與4個品質(zhì)成分（尿苷、鳥苷、腺苷、（R， S）-告依春）含量無直接關(guān)系［9］。【本研究切入點】板藍根質(zhì)量參差不齊，限制了各地區(qū)板藍根產(chǎn)業(yè)的發(fā)展［12］。需篩選出最適宜在新疆種植的板藍根種質(zhì)?！緮M解決的關(guān)鍵問題】收集32份板藍根種質(zhì)，種植于新疆昌吉回族自治州（簡稱昌吉州）瑪納斯縣，并對其表型及品質(zhì)性狀進行統(tǒng)計評價，綜合分析不同種質(zhì)在昌吉州瑪納斯縣的表型及有效成分含量表現(xiàn)，為新疆板藍根優(yōu)質(zhì)品種選育與栽培提供支撐。

1材料與方法

1.1材 料

1.1.1板藍根

從河北、山西、山東、河南、甘肅、新疆、北京、陜西、寧夏、吉林、黑龍江等11個板藍根產(chǎn)區(qū)收集板藍根種質(zhì)32份，于新疆昌吉州瑪納斯縣新疆農(nóng)業(yè)科學院瑪納斯農(nóng)業(yè)試驗站中草藥試驗基地進行田間試驗，該地屬中溫帶大陸性干旱氣候，2022年降水量204.6 mm，全年日照時數(shù)可2 550～3 300 h，土壤有機質(zhì)含量較高，土壤顆粒以粉粒為主。

1.1.2儀器與試劑

高效液相色譜儀（Waters 2487檢測器，沃特世科技有限公司）；數(shù)控超聲波清洗器（KQ-500DE 型，昆山市超聲儀器有限公司）；Venusil ASB C18 （4.6 mm × 250 mm， 5 μm）色譜柱（天津博納艾杰爾科技有限公司）；分析天平（FA 1004B 型，上海越平科學儀器有限公司）。（R， S）-告依春對照品（北京江晨文軒生物科技有限責任公司，HPLC純度均 ≥ 98%）；甲醇（色譜純，賽默飛世爾科技（中國）有限公司，純度 gt; 99.9%）。

1.1.3種植管理

選擇地勢平坦、整齊，土壤疏松、深厚，排灌良好的微沙質(zhì)壤土地塊。選地后深耕碎土、施足基肥，于2022年4月23日播種，穴播，穴深1～1.5 cm，按照1膜4行種植，每穴播種1～2粒，覆土0.5～1 cm鎮(zhèn)壓。行距25 cm，膜間距30 cm。前期施足底肥，齊苗后第1次除草，之后每隔半個月中耕除草1次，10月16～23日田間調(diào)查葉片性狀，10月19～25日采收板藍根，次年7月23日收獲種子。

1.2方 法

1.2.1性狀測定

32份種質(zhì)隨機各份選取100粒種子，按“植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南-菘藍”為依據(jù)，記錄種皮顏色、角果形狀及長寬厚等數(shù)據(jù)，并稱量千粒重。10月記錄植株葉片形狀、葉緣形、葉緣缺刻及花青顯色情況。同月采收板藍根，自然晾干后，每份種質(zhì)隨機選取10個單株測量葉長、根長、根粗、側(cè)根數(shù)及單根重等數(shù)據(jù)。

1.2.2含量測定

取晾干后的板藍根粉碎并過60目篩。精密稱取上述粉末1.0 g，置于50 mL具塞錐形瓶，加水50 mL， 搖勻。40 ℃超聲提?。üβ?00 W，頻率40 kHz）60 min， 放冷至室溫。取上清液，用0.22 μm 微孔濾膜至進樣瓶，即得供試品溶液。

采用Waters 2487檢測器高效液相色譜儀進行測定（R， S）-告依春含量，并配備 Venusil ASB C18 （4.6 mm × 250 mm， 5 μm）色譜柱，柱溫為30 ℃，使用流動相為A（甲醇）-B（水），梯度洗脫（0～10 min， 3% A; 10～12 min，3%～15% A; 12～25 min， 15% A; 25～26 min; 15%～3% A；26～35 min， 3% A）；流速為1 mL/min，檢測波長為245 nm，進樣量為10 μL。

1.3數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2019進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，采用SPSS 25.0軟件分析顯著性差異及相關(guān)性。

2結(jié)果與分析

2.1板藍根種質(zhì)的農(nóng)藝性狀比較

研究表明，超半數(shù)以上角果種皮顏色呈淺褐色，包括新疆的4份種質(zhì)和山東的3份種質(zhì)。其次是深褐色，占比約12.50%，呈紫褐色、棕褐色、棕黃色的種質(zhì)僅1份。多數(shù)種質(zhì)呈倒披針形，其次是長橢圓形，占比約為31.25%，角果呈倒披針形的種質(zhì)中，約77.8%的種質(zhì)其長/寬數(shù)據(jù)集中在4.0～5.0。長/寬比2.2～5.0，厚度大多集中在1～3 mm，各種質(zhì)相對飽滿，其中，厚度排名前五的種質(zhì)大部分來自于甘肅產(chǎn)區(qū)，分別是GS-8、GS-1、GS-2和GS-6。各種質(zhì)之間差異較大，XJ-1種子千粒重達24.81 g，是最低種質(zhì)千粒重的約23.63倍，千粒重不足8 g的種質(zhì)有NX-1、GS-8、JL-1和HB-3，其中GS-8、JL-1和HB-3千粒重僅為1.05～2.26 g。表1

32份種質(zhì)的植株的葉形主要呈現(xiàn)橢圓型、倒卵圓型和披針型三種表型，多數(shù)以橢圓型占比為主（46.88%），葉形呈橢圓型的種質(zhì)的角果形狀呈倒披針形和長橢圓形。葉緣形多以中、弱的強度為主，葉緣缺刻程度以淺、中為主，花青甙顯色情況以4種程度分布較為均勻，顯色程度無、弱、中和強分別占比25%、31.25%、28.13%和15.63%。葉長13～28 cm，其中葉長超過25 cm的種質(zhì)有3個，分別是GS-8、HLJ-1和JL-1。大部分種質(zhì)（84.38%）板藍根葉長集中在15～25 cm。圖1～2

32份種質(zhì)的根長在23.1～44.9 cm，大部分（68.75%）種質(zhì)的根長超過35 cm，根長超40 cm以上的種質(zhì)有10份（HLJ-1，HN-3，GS-6～7，SX-1～2，SAX-1，SD-1，SD-4，NX-1），根長不足25 cm的種質(zhì)有3份，分別是GS-2、HB-3和GS-1。大部分（68.75%）種質(zhì)根粗主要聚集在1.5～2.5 cm，根粗最粗可達2.81 cm（HB-3）是最細根粗（SD-3）的2.35倍。大多數(shù)種質(zhì)（62.5%）的側(cè)根數(shù)在4～6個，最高可達8左右（HB-3），最低在3左右（NX-4和SD-3）。單根重多集中在100～150 g，此外，超過150 g的種質(zhì)有2份，均為新疆的種質(zhì)XJ-1和XJ-2，單根重可達164 g；不足80 g的種質(zhì)2份，分別是SD-3和XJ-3，僅78、75 g。圖2

2.2（R，S）-告依春數(shù)據(jù)

研究表明，32份種質(zhì)的板藍根中（R， S）-告依春含量在0.14%～0.64%，均高于中國藥典2020版規(guī)定最低含量0.02%，各種質(zhì)間（R， S）-告依春含量存在顯著差異。其中XJ-1種質(zhì)的（R， S）-告依春含量最高（0.64%），顯著高于其他大部分種質(zhì)，其次為HN-1種質(zhì)（0.59%）。XJ-2和XJ-3種質(zhì)的（R， S）-告依春含量顯著較低，僅為0.14%～0.15%。最高的XJ-1種質(zhì)的含量是最低XJ-2種質(zhì)的4.57倍。其中，在地區(qū)重復(fù)≥3份的種質(zhì)間比較發(fā)現(xiàn)，種質(zhì)來自山東的板藍根中（R， S）-告依春含量相對較高，平均含量可達0.53%，其次是來自河南的（0.48%），平均含量最低僅為0.30%。不同來源的種質(zhì)在同一種植地區(qū)的適宜程度各不相同，在（R， S）-告依春含量方面存在較大差距。圖3～5

2.3板藍根各批標相關(guān)性

研究表明，板藍根種質(zhì)側(cè)根數(shù)與根長呈極顯著負相關(guān)關(guān)系（Y = -0.101 2X + 8.444， R2 = 0.231 4）、與根粗之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（Y = 1.929X + 1.456， R2 = 0.327 8）。根重與根粗（Y = 44.591X + 30.409， R2 = 0.561）、側(cè)根數(shù)（Y= 11.398X + 53.035， R2 = 0.416 1）之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。根粗與根長呈顯著負相關(guān)關(guān)系（Y= -0.024 4X + 2.614 4， R2 = 0.153 2）。（R， S）-告依春含量與各農(nóng)藝性狀間均無明顯相關(guān)性，葉長與其他指標之間也無明顯相關(guān)性。表2

3討 論

32份種質(zhì)在新疆地區(qū)的表型差別較大，主要體現(xiàn)在部分農(nóng)藝性狀（千粒重、單根重）和（R， S）-告依春。千粒重在32份種質(zhì)之間差異顯著，整體范圍在1.05～24.81 g，其中最高可達24.81（XJ-1），是最低的種質(zhì)（HB-3）的約23.63倍；單根重32份種質(zhì)平均可達107.78 g，最高（XJ-1、XJ-2）可達164 g，是平均單根重的1.52倍，是最低單根重的2.19倍。（R， S）-告依春含量32份種質(zhì)平均可達0.41%，是最低（XJ-2）含量的約2.93倍，僅占最高含量的64%。一方面，來源于不同地區(qū)的種質(zhì)間存在顯著差異，新疆來源的種質(zhì)的根重平均可達到126.25 g，是山東的1.32倍，種質(zhì)對于當?shù)氐倪m宜程度差距更為明顯，與已報道的研究結(jié)論一致［16］。另一方面，XJ-1種質(zhì)中（R， S）-告依春含量是XJ-4的1.52倍、是XJ-2的4.56倍，GS-5中（R， S）-告依春含量是GS-8的2.61倍，來源于同地區(qū)的種質(zhì)間存在顯著差異。

板藍根單根重與（R， S）-告依春含量相關(guān)性不高，很難篩選出產(chǎn)量、含量表現(xiàn)均優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)，因此若要實現(xiàn)板藍根種質(zhì)在產(chǎn)量和（R， S）-告依春含量方面均存在顯著優(yōu)勢，可借助現(xiàn)代分子育種等技術(shù)，采用設(shè)計育種等方法，將優(yōu)勢集中體現(xiàn)在同一份種質(zhì)中，培養(yǎng)出兼顧產(chǎn)量與含量的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)。側(cè)根數(shù)與根長呈極顯著負相關(guān)關(guān)系、與根粗之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。根重與根粗、側(cè)根數(shù)之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。根粗與根長呈顯著負相關(guān)關(guān)系。因此，若以產(chǎn)量為目標性狀進行高產(chǎn)株系篩選時，應(yīng)重點考慮根粗、側(cè)根數(shù)等性狀，同時兼顧根長、葉長較適中株系的選擇。

4結(jié) 論

大部分種質(zhì)角果呈倒披針形、淺褐色，長/寬比2.2～5.0，厚度1～3 mm，千粒重不同種質(zhì)之間差異顯著，大部分集中在6～20 g；葉形多以橢圓型為主，葉緣形多以中、弱的強度為主，葉緣缺刻程度以淺、中為主，花青顯色情況分布較為均勻，葉長多集中在15～25 cm，其中GS-8、HLJ-1和JL-1葉長性狀表現(xiàn)優(yōu)異；根長多集中在35～45 cm，其中HLJ-1、HN-3和GS-6的根長性狀表現(xiàn)優(yōu)異；根粗主要集中在1.5～2.5 cm，以HB-3、SX-3和XJ-1表現(xiàn)較佳。側(cè)根數(shù)在4～6；單根重大多在100～150 g，以XJ-1和XJ-2種質(zhì)表現(xiàn)較佳。各種質(zhì)間（R， S）-告依春含量存在顯著差異，XJ-1和HN-1種質(zhì)在該方面表現(xiàn)優(yōu)異。HLJ-1在根長、葉長等農(nóng)藝性狀方面表現(xiàn)優(yōu)異；XJ-1在根重和有效成分含量方面均表現(xiàn)出相對優(yōu)勢。

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The characteristics of 32 cultivated germplasms of Isatis tinctoria Linnaeus in Xinjiang production area

CHEN Yong1，ZHOU Lei2， SUI Chun2，LIN Caixia3

（1.Intitute of Soil， Fertilizer and Agricultural Water Conservation， Xinjiang Academy of Agricultural Science， Urumqi 830091， China; 2.Institute of Medicinal Plant Development （IMPLAD）， Chinese Academy of Medical Sciences amp; Peking Union Medical College （Key Laboratory of Bioactive Substances and Resources Utilization of Chinese Herbal Medicine， Ministry of Education amp; National Engineering Laboratory for Breeding of Endangered Medicinal Materials）， Beijing 100193， China; 3. Agricultural Technology Extension Station of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi 830011，China）

Abstract：【Objective】 The characters of different germplasm of Isatis indigotica in Xinjiang were studied，the excellent germplasm suitable for local planting was screened out.

【Methods】 32 cultivated germplasm of Isatis indigotica were collected from the whole production area of Isatis indigotica.Grown in manas county，Changii Hui Autonomous Prefecturd Province.The agronomic traits and quality traits were taken as indexes.To analyze the characters of Isatis indigotica germplasm in Xinjiang.

【Results】 "The results showed that most of the germplasms had light brown， oblanceolate fruits with length/width ranging from 2.2 to 5.0， thickness ranging from 1 to 3， and thousand-grain weight ranging from 6 to 20 g. The leaf shape was mostly elliptic， the leaf margin shape was mostly medium and weak in strength， the degree of leaf margin notch was mainly light and medium， the anthocyanic colouring was evenly distributed in four degrees （none， weak， medium and strong）， and the leaf length was mostly concentrated in 15-25 cm. Root length was concentrated at 35-45 cm， root width at 1.5-2.5 cm， and number of lateral roots at 4-6. The single root weight was concentrated at 100-150 g， with XJ-1 and XJ-2 being the outstanding germplasms. There were significant differences in （R， S）-goitrin content among the germplasms， with XJ-1 and HN-1 germplasms being the excellent performers. There was a highly significant negative correlation between the number of lateral roots and root length， and a highly significant positive correlation with root width. There was a highly significant positive correlation between root weight and root width and number of lateral roots. Root width was negatively correlated with root length.

【Conclusion】 There are differences in the performance of traits among the various germplasm in Xinjiang， with HLJ-1 showing excellent performance in agronomic traits such as root length and leaf length， and XJ-1 showing relative advantages in both root weight and active ingredient content.

Key words：Isatis tinctoria Linnaeus；germplasm evaluation； agronomic traits； （R， S）-goitrin

Fund projects：Xinjiang Uygur Autonomous Region Science and Technology Xinjiang project \"Integration and Demonstration of Ecological Cultivation Technology of Xinjiang Authentic Chinese Medicinal Materials \" （2021E02012）; The central government guides projects with special funds for local scientific and technological development \"Xinjiang Characteristic Cash Crop Germplasm Resources Creation and New Variety Breeding\" （ZYYD2022C04）

Correspondence author：LIN Caixia （1981- ）， female， from Urumqi， Xinjiang， Senior Agronomist， research diretion： agricultural technology extension，（E-mail）xjnyt@qq.com

SUI Chun （1976- ）， female， from Dunhua county， Jilin province， Researcher， Ph.D.， research diretion： cultivation and breeding of medicinal plant，（E-mail）791537534@qq.com

收稿日期（Received）：

2024-02-01

基金項目：

新疆維吾爾自治區(qū)科技支疆項目”新疆道地中藥材生態(tài)栽培技術(shù)集成與示范”（2021E02012）；中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項資金項目”新疆特色經(jīng)濟作物種質(zhì)資源創(chuàng)制與新品種選育”（ZYYD2022C04）

作者簡介：

陳勇（1977- ），男，安徽六安人，碩士研究生，副研究員，研究方向為藥用植物品種選育及栽培，（E-mail）chenyong@xaas.ac.cn

通訊作者：

藺彩霞（1981- ），女，新疆烏魯木齊人，正高級農(nóng)藝師，研究方向為農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣應(yīng)用，（E-mail）xjnyt@qq.com

隋春（1976- ），女，吉林敦化人，研究員，博士，研究方向為藥用植物栽培育種，（E-mail）791537534@qq.com