黨參種苗等級與藥材產量及質量的關系

王惠珍+連中學+陸國弟+黃鈺芳+崔治家+李金田+杜弢

[摘要]通過廣泛收集產自甘肅省渭源縣、漳縣、岷縣、宕昌縣、隴西縣等地黨參種苗30份，測定其根長、根粗、單根重，然后K聚類分析，依據聚類結果將種苗劃分為3個等級，以不同等級為處理進行田間試驗，研究不同等級黨參種苗與藥材產量及質量的關系，為制定黨參種苗質量標準提供依據。研究結果顯示，一級苗出苗最快，產量最高，且顯著的高于二級苗和三級苗（P<0.05）；一級苗炔苷含量最高，顯著高于三級苗（P<0.05）；三級苗多糖含量最高，顯著高于二級苗和一級苗（P<0.05）。因此從黨參藥材產量、質量及投入成本綜合分析，黨參移栽應選擇根長>15.6 cm，根粗>2.7 mm，單根重>0.56 g的種苗為宜。

[關鍵詞]黨參；種苗等級；產量；黨參炔苷；多糖

[Abstract]The study is aimed to research the relationship between the seedling grade ofCodonopsis pilosula and yield and quality of medicinal materials， so as to provide basis for establishing seedling standard. Thirty seedlings ofC. pilosula were collected from the main production areas in Gansu province， such as Weiyuan， Minxian， Zhangxian， Dangchang and Longxi， root length and diameter and weight of all the samples were measured. According to the clustering results， seedlings were divided into 3 levels， and field experiments were conducted with three levels seedling， yield and quality were tested in laboratory. Results have showed that emergence of grades 1 was faster than that of grades 2 and 3. Yield of grades 1 was significantly higher than that of grades 2 and 3 （P<0.05）. Propargyl glycoside content of grades 1 was the highest， and significantly higher than that of grades 3. Polysaccharide content of grades 3 was the highest and significantly higher than that of grades 1 and 2 （P<0.05）. So considering yield， quality and investment cost of C. pilosula， planting seedlings ofC. pilosula should select that root length>15.6 cm， root diameter>2.7 mm， root weight>0.56 g.

[Key words]Codonopsis pilosula； seedling grade； yield； propargyl glycoside； polysaccharide

doi：10.4268/cjcmm20162111

黨參Codonopsis pilosula（Franch.）Nannf.為桔梗科黨參屬多年生草質藤本植物，以其色白、形直、質細、肉實和藥效穩定者為佳。具有補中益氣，健脾益肺的功效^[1]。近年來，關于黨參研究主要集中在栽培技術^[2]、品種選育^[3]、不同產區質量比較^[4-7]、藥材貯藏加工^[8-11]等方面。黨參除應用于醫藥衛生外，更被廣泛應用于保健、藥膳等領域^[12]，需求量逐年增加。因此規范黨參種苗市場，制定黨參種苗質量標準迫在眉睫。鑒于此，本研究以國家基本藥物所需中藥材種子種苗繁育基地建設為契機，通過不同產區黨參種苗質量指標（根長、根粗、單根重等）測定—K聚類分級—田間試驗，對不同等級種苗所產藥材產量及構成因素、藥效成分等做定量比較分析，為制定黨參種苗質量標準奠定基礎，也對規范黨參種苗市場提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗樣品

試驗材料為不同產地黨參C.pilosula（渭黨2號）種苗30份，分別來自甘肅省臨洮縣（2份）、渭源縣（11份）、宕昌縣（1份）、漳縣（9份）、岷縣（4份）、隴西縣（3份）等地，每份5 kg。

1.2 儀器與試劑

Agilent1260型高效液相色譜儀（美國安捷倫公司）；AE260型1/10萬電子天平（德國賽多利斯公司）；SK250H型超聲波清洗器（上海科島超聲儀器有限公司）；數顯恒溫水浴鍋（江蘇金壇市榮華儀器制造有限公司）。黨參炔苷對照品由中國科學院成都生物研究所（批號MUST-14121311）提供；乙腈為色譜純；水為超純水；其他試劑均為分析純。葡萄糖：D-無水葡萄糖由中國科學院成都生物研究所提供（批號MUST-15011214）；濃硫酸、苯酚均為分析純。

1.3 種苗分級

每份隨機選取100株進行種苗質量指標測定，求其平均值，見表1。采用K聚類分析法對數據進行聚類分級，得3個等級，見表2。

1.4 田間試驗地點與方法

本試驗分別于2014年和2015年在黨參主產區甘肅省渭源縣清源鎮實施。2014年重點測定黨參生長動態、藥材產量及質量，2015年僅測定藥材產量及質量。

試驗采用單因素完全隨機區組設計。試驗因素為黨參種苗等級，設3個水平，見表2。一級苗、二級苗和三級苗，各3次重復，小區面積為100 m²，共3×3=9個處理小區。試驗地土壤肥力均勻一致（2014年為黃芪茬，2015年為蠶豆茬）。施肥種類、施肥量和田間管理措施均同產區常規種植，按株行距5 cm×20 cm于2014年4月5—6日和2015年4月10—11日移栽。移栽密度為6.7萬株/畝（1畝≈667 m²）。

1.5 試驗地降雨量分布情況

試驗年份降雨量及分布情況見圖1，從中看出，2015年總降雨量（377.1 mm）比2014年（485.3 mm）降低22.3%，2014年雨量分布與作物需水量相吻合，而2015年7月及以前降雨量與作物需水量相吻合，8月根系膨大期處于干旱狀態，且之后雨量一直較少。因此將2014年定為黨參生長正常供水年份，2015年定為干旱年份。

1.6 測定指標與方法

1.6.1 農藝性狀指標測定

出苗率和出苗速度（%）通過田間出苗數和出苗時間來確定。

根長（cm）、根粗（cm）和單根鮮/干重（g）在出苗后約30 d取樣測定1次。將黨參植株從土壤中完整挖出，用刻度尺測定根長、游標卡尺測定根粗，用百分之一天平測定其單根鮮重，然后放于105 ℃烘箱中殺青30 min后再調整為80 ℃烘至恒干，測其單根干重。

1.6.2 藥材產量測定

收獲期每小區采集3個樣點，每樣點采集20株進行產量測定，最后計算單根重，然后根據密度換算為每公頃產量（kg·hm^-2）。

1.6.3 黨參炔苷含量測定

1.6.3.1 色譜條件 色譜柱Agilent SB-C18柱（4.6 mm×150 mm， 5 μm）；流動相為乙腈-水（28∶72）；檢測波長267 nm；流速1.0 mL·min^-1；柱溫30 ℃；進樣量 10 μL。

1.6.3.2 對照品溶液的制備 精密稱取黨參炔苷對照品5.20 mg，置10 mL量瓶中，加甲醇溶解并稀釋至刻度，搖勻，得對照品儲備液。精密吸取儲備液1.3 mL，置10 mL量瓶中，加甲醇稀釋至刻度，搖勻，制成質量濃度為0.068 g·L^-1的對照品溶液。

1.6.3.3 樣品溶液的制備 將不同月份的藥材分別進行粉碎，過4號篩。精密稱取各樣品2.0 g，置具塞錐形瓶中，加乙醇50 mL，超聲提取40 min，濾過，濃縮，甲醇溶解并定容至10 mL，搖勻，得供試品溶液。

1.6.3.4 線性關系的考察 分別精密吸取對照品溶液1，5，10，15，20，25 μL進樣，按色譜條件測定，以峰面積積分值（y）為縱坐標，對照品進樣量（x）為橫坐標，繪制標準曲線，其回歸方程為y=1 041.0x-3.759 7，r=0.999 7（n=6）。黨參炔苷在0.068～1.700 μg呈現良好的線性關系。

1.6.3.5 黨參炔苷含量測定 依據1.6.3.3項下條件制備各樣品溶液，按照色譜條件進行黨參炔苷含量測定。

1.6.4 黨參多糖含量測定

1.6.4.1 黨參多糖的提取與精制 將采自不同生長時期的黨參藥材樣品于60 ℃烘干，粉碎，過4號篩。稱取各樣品粉末50 g，加95%乙醇回流1 h，濾過，濾渣加水250，150 mL，超聲提取2次，每次30 min，濾過，合并濾液，減壓濃縮后用氯仿萃取3次，除去蛋白質。濾液中加入無水乙醇，使含醇量達到80%，冰箱靜置過夜，抽濾，沉淀物先后用無水乙醇、乙醚、丙酮依次洗滌，60 ℃烘干至恒重，即得精制黨參多糖。

1.6.4.2 標準溶液的制備 精密稱取105 ℃干燥至恒重的葡萄糖50.0 mg，置100 mL量瓶中，加蒸餾水溶解并稀釋至刻度，即得。

1.6.4.3 供試品溶液的制備 精密稱取1.6.4.2項下制備的黨參多糖50.0 mg，置25 mL量瓶中，加蒸餾水溶解并稀釋至刻度，即得。

1.6.4.4 標準曲線的繪制 精密吸取對照品溶液0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2，1.4，1.6，1.8 mL分別置20 mL具塞試管中，依次加水補足至4 mL，分別加入5%的苯酚溶液1 mL，搖勻，并迅速加入濃硫酸5 mL，常溫放置25 min，以蒸餾水同法制成空白溶液于490 nm處測定吸光度。以吸光度（A）對樣品濃度（c）進行回歸，回歸方程為A=0.724 4c-0.048 3，r=0.999 5。

1.6.4.5 多糖含量測定 精密量取1.6.4.3項下制備的供試品溶液各1.0 mL，按照1.6.4.4項下方法操作，測定各樣品的吸光度，依據標準曲線計算多糖含量。

2 結果與分析

2.1 田間出苗率與種苗等級的關系

出苗率和出苗速率是衡量種苗質量的重要指標，2014，2015 2年的出苗率均在98%以上，但出苗速率與種苗大小有很大關系，種苗越大，出苗越早，速率越快，一級苗僅持續8 d左右時間就達到98%以上，而二級苗和三級苗出苗晚，且速度較慢，約持續12～15 d，見表3。

2.2 根系生長動態與種苗等級的關系

不同等級種苗根系生長動態監測結果顯示，根長、根粗及單根鮮/干重均隨生長呈增加趨勢，但種苗等級不同，增加幅度不同。根長和根粗增加量從大到小依次為三級苗、二級苗和一級苗，單根鮮重增加量依次為二級苗、三級苗和一級苗，單根干重增加量依次為一級苗、二級苗和三級苗；根長、根粗、單根鮮干重的累積速率從大到小依次為三級苗、二級苗和一級苗。說明種苗越小，生長速率越快，見表4。

2.3 藥材產量及產量構成因素與種苗等級的關系

黨參根長、根粗、單根重是藥材產量形成的主要因素。不同等級黨參種苗所產藥材產量及其構成因素見表5。從中看出，根長、根粗、單根鮮/干重等產量構成因素均為一級苗顯著高于二級苗和三級苗（P<0.05），二級苗和三級苗間差異不顯著。藥材出干率3個等級無顯著差異。

藥材產量測定結果顯示，2014年和2015年均為一級苗顯著高于二級苗和三級苗（P<0.05），2014年一級苗比二級和三級苗分別高42.3%，21.7%，2015年分別高93.2%，83.6%。從此看出，產量與產量構成因素隨種苗等級的變化趨勢一致，且一級苗抵御逆境脅迫的能力強于二級苗和三級苗。

將藥材產量構成因素與種苗質量比較發現，各產量構成因素的增加量和增長速率隨種苗的增大而減小。三級苗生產藥材鮮重是種苗鮮重的28.0倍（2014年）和7.3倍（2015年），顯著高于一級苗（12.0倍和2.7倍）和二級苗（8.9倍和3.1倍）。

2.4 藥效成分與種苗等級的關系

2014年和2015年黨參炔苷和多糖含量測定結果見表6，黨參炔苷含量與種苗等級均呈正相關關系，相關程度分別為R²=0.999 7和R²=0.903 5；多糖與種苗等級均呈負相關關系。相關程度分別為R²=0.994 3和R²=0.641 9。表6結果還顯示，2015年黨參質量優于2014年，這可能是干旱（2015）利于藥效成分的轉化積累所致。

3 討論與結論

有研究者在重樓^[13]、土沉香^[14]、金釵石斛^[15]等藥用植物中采用單一指標或少數指標進行種苗分級。而本試驗參考李瑞杰等^[16]對素花黨參的分級標準以及已經制定的黨參種苗檢驗規程，以苗長，苗粗，單根重作為分級指標，采用K聚類進行分級。然后通過大田試驗確定黨參種苗等級的優劣。本研究結果顯示，一級苗出苗早且速度快，能快速適應生長環境的變化，產量高。而三級苗雖增長速率快，出干率高，但產量低，二級苗介于一級苗和三級苗之間。2014，2015年試驗結果一致。

藥效成分是衡量藥材質量好壞的主要因素，本研究結果顯示，黨參炔苷含量隨種苗增大而增加，與本課題組在甘草中甘草酸隨種苗等級的變化趨勢一致^[21]，而多糖含量變化與炔苷相反，這與甘草中甘草苷隨種苗等級的變化趨勢一致^[21]，可能原因：種苗越大，生長越快，需能越多，導致光合產物首先分解釋放能量，產物進一步轉化為炔苷等化合物，故炔苷含量增加，多糖含量降低。本研究還得出，黨參藥材中炔苷和多糖含量并不成正比，這與前人^[22]在黨參藥材品質間的相關性研究結果一致。2015年黨參藥材中炔苷和多糖含量明顯高于2014年，說明干旱有利于黨參炔苷和多糖含量轉化積累，這與水分脅迫有利于藥效成分積累相一致^[17-20]。

綜上所述，從黨參藥材產量、質量、成本（從投入成本考慮，三級苗約1 785株/kg、二級苗約650株/kg、一級苗約395株/kg，且種苗市場一級苗價格高）等方面綜合考慮，黨參種植應選根長大于15.6 cm，根粗大于2.7 mm，單根重大于0.56 g的種苗為宜。

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[責任編輯 呂冬梅]