川麥冬種質資源多樣性研究進展

趙丹 陳杰 戴維等

摘要從形態學變異、細胞學變異、染色體變異和化學成分變異4個方面綜述了四川盆地及周邊地區麥冬[Ophiopogon japonicus（L.f.）KerGawl.]種質資源多樣性研究概況，為麥冬優良品種的選育提供了參考。

關鍵詞麥冬；種質資源；遺傳多樣性

中圖分類號S567.23+2文獻標識碼A文章編號0517-6611（2016）04-037-02

Research Progress on the Diversity of Ophiopogon japonicus Germplasm Resource in Sichuan

ZHAO Dan，CHEN Jie，DAI Wei et al （Institute of Industrial Crops，Mianyang Academy of Agricultural Sciences，Mianyang，Sichuan 621023）

AbstractThe research advances on the diversity of Ophiopogon japonicus germplasm resource in Sichuan Basin and its surrounding areas were reviewed from aspects of variation in morphology，cytology，chromosome and chemical composition，which will provide a reference for the breeding of fine varieties of Ophiopogon japonicus.

Key wordsOphiopogon japonicus； Germplasm resource； Genetic diversity

麥冬，又名沿階草、書帶草、麥門冬等，為百合科沿階草屬植物。麥冬塊根為傳統中藥，始載于《神農本草經》，為歷版中國藥典收載，具有養陰潤肺、清心除煩、益胃生津之功效，主治肺燥干咳、吐血、咯血、肺痿、肺癰、虛勞煩熱、消渴、熱病津傷、咽干口燥、便秘[1-2]。

四川是麥冬的傳統產地之一，所產麥冬稱為川麥冬，川麥冬主要栽培于涪江流域的綿陽市三臺縣。川麥冬品質優良，種植歷史悠久，種植面積大，產量高，在麥冬類藥材供應中占主導地位[3]。然而，川麥冬主產區栽培品種較為單一，并且長期采用分株繁殖，從而使川麥冬生產面臨著品種退化、抗性衰退及塊根品質下降等多重風險。因此，新品種選育是川麥冬生產上亟待解決的問題。由于四川盆地及周邊地區的麥冬種質資源十分豐富，筆者從農藝性狀、染色體、DNA和化學成分4個方面綜述了四川盆地及周邊地區的麥冬種質資源多樣性研究概況，以期為川麥冬新品種選育提供參考。

1形態學變異

四川盆地及周邊地區的麥冬形態學變異十分豐富。川麥冬主產區綿陽三臺縣的栽培麥冬植株形態主要有直立型和匍匐型2種類型。匍匐型麥冬又細分為寬葉匍匐型麥冬和細葉匍匐型麥冬[4]。直立型和匍匐型不僅在株型方面存在明顯差異，在其他農藝性狀如葉長、塊根數量和干重、須根數量和長度、地上部分干重、地下部分干重、分枝數等方面，也存在較大差異。直立型麥冬的地上部不如匍匐型麥冬發達，但地下部性狀及塊根產量在一定程度上優于匍匐型麥冬。匍匐型麥冬不同植株間農藝性狀的變異系數較大。相反，直立型麥冬不同植株間農藝性狀變異較小，生產性能更穩定，是川麥冬主產區栽培量最大的一種類型[5]。

相比栽培麥冬，野生麥冬種質資源多樣性更豐富。高娟[6]對從樂山、自貢、宜賓、瀘州、簡陽、重慶、達州等地收集的19份野生居群樣本的株重、葉重、葉長、葉寬、葉片數、分蘗數、須根重、須根數、塊根重、花色等形態學性狀進行了考察。部分麥冬開花，其中有花色為淡紫色的；19份麥冬葉寬變異范圍為3.02～4.64 mm，葉長變異范圍為17.64～20.30 cm；分蘗數變異范圍為2.60～8.33 mm；葉片數變異范圍為53.60～160.02；根長變異范圍為17.60～26.02 cm；須根數變異范圍為15.00～62.00；須根重變異范圍為3.48～18.97 g；塊根數變異范圍為4.40～26.00；地上干重變異范圍為6.31～33.08 g；塊根重變異范圍為1.56～8.55 g。更重要的是，發現有5個居群表現出單株塊根重大于川麥冬主產區的直立型和匍匐型栽培材料。上述研究結果表明，野生川麥冬的形態學變異十分豐富，存在優質野生種質資源，在川麥冬產業化進程中應充分加以選育利用。

2細胞學變異

川麥冬染色體核型存在豐富的變異。麥冬的細胞學研究始于20世紀40年代。1942年，Sato[7]首次同時報道了2n=36的二倍體和2n=72的四倍體2種核型。Sharma等[8]報道了2n=36的二倍體和2n=72的四倍體2種核型。另有研究者發現高達2n=108的麥冬[6]。基于早期的認識，人們認為麥冬的染色體基數是x=18。后來，2n=67、2n=68、2n=70這類亞型四倍體相繼被發現[9-10]。近年來，在我國重慶金佛山等地又相繼發現2n=34的麥冬。因此，x=17和x=18這2種染色體基數可能共存于麥冬居群中[11]。

粱國魯等[12]報道了直立型和匍匐型（大葉型和小葉型）栽培川麥冬，核型均是2n=68，染色體基數為x=17。曹毅等[13]報道了直立和匍匐2種川麥冬的核型為2n=68。但王淑芬等[12]發現有川麥冬居群的核型為2n=36，染色體基數為x=18，同時在同株上發現2n=54的三倍體和2n=72的植株，是典型的混倍體植物。通過隨體分析，川麥冬被認為是典型異源多倍體植物。同時，不同居群的麥冬在相對長度范圍內其最長與最短染色體的比值及平均臂比值存在差異，麥冬的核型類型與居群地理分布的聯系并不緊密，麥冬核型上的差異難以與外觀形態的差異建立規律性的聯系[6]。因此，川麥冬的染色體核型變異十分復雜，這為優良品種選育奠定了良好的基礎。

3染色體變異

麥冬植物本身具有十分豐富的遺傳多樣性。 基于RAPD分子標記技術，喬代蓉等[14]對四川、湖北、浙江、上海等地 9個不同生態型的麥冬進行遺傳多樣性分析，發現不同產地及樣品的擴增條帶相互間存在差異，多態性達86.6%。

川麥冬在DNA水平上的遺傳多樣性依然十分豐富，更重要的是這種遺傳差異與形態差異聯系密切。基于ISSR分子標記技術，徐柯等[15]分析了直立型和匍匐型2種栽培麥冬，結果表明2種麥冬的DNA序列存在差異，品種間的相關系數為0.818 2，與利用染色體、同工酶技術進行分類鑒別所得結果基本一致，存在形態學上的關聯性。同樣基于ISSR分子標記技術，高娟[6]對四川的20個麥冬野生居群進行了系統的遺傳多樣性研究，采用8個具有多態性的引物擴增出78條帶，長度在0.2～2.0 kb，其中，有差異的條帶有73條，占總條帶數的93.6%。不同引物擴增條帶數在6～13條不等，平均每個引物產生9.8條帶；這些居群的遺傳距離變化范圍在0.051～0.564，平均為0.331，暗示川麥冬各居群之間有較高的遺傳分化，而這種遺傳變化與形態聚類結果十分一致?；贒NA水平的遺傳多樣性研究表明，四川的野生麥冬有豐富的遺傳多樣性基礎，從而奠定了不同的經濟性狀，因此，在種質資源收集選育過程中應充分利用野生資源進行選育[6]。

4化學成分變異

麥冬含有皂苷、多糖、黃酮等多種有效的化合物。最主要的皂苷為甾體皂苷，包括以ruscogenin（魯斯考皂苷元）為苷元的麥冬皂苷A、B、C、D和以diosgenin （薯預皂苷元）為苷元的麥冬皂苷 B′、C′、D′。最主要的黃酮為高異黃酮類化合物，如甲基麥冬黃烷酮A、B，甲基麥冬黃酮A、B，麥冬黃酮A、B，異麥冬黃酮A，去甲基異麥冬黃酮B，以及麥冬黃烷酮A[16]。

劉江等[17-18]對來自四川的20多份栽培和野生麥冬居群的化學成分進行檢測。結果表明，皂苷、多糖、黃酮含量的變異十分豐富。其中，總皂苷含量變異范圍為0.44%～6.17%，平均為2.55%，變異系數達61.77%；總黃酮含量變異范圍為0.04%～0.23%，平均為0.12%，變異系數達39.38%；可溶性多糖含量變異范圍為0.04%～40.33%，平均為16.68%，變異系數達58.57%。說明四川不同居群麥冬的有效成分含量差異大。值得一提的是，目前川麥主產區的2份栽培麥冬測得的總皂苷含量分別為2.22%、3.61%，總黃酮含量分別為0.10%、0.15%，可溶性多糖含量分別為22.69%、15.88%，比劉江等所測的一些野生居群低。因此，四川地區有豐富的野生麥冬資源值得挖掘利用。

5結語

無論是從遺傳水平還是從生物性狀以及化學成分含量來看，四川盆地及周邊地區的麥冬種質資源都有十分豐富的遺傳多樣性，值得在川麥冬產業化進程中充分發掘和利用，以選育出適合推廣的優良品種。目前，筆者已從四川及周邊地區廣泛收集的野生麥冬居群材料中發現一些性狀良好的遺傳材料，為下一步進行川麥冬良種選育奠定了基礎。

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