不同品種天麻雜交特性初步研究

李曉東,杜 強(qiáng),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(shù)推廣服務(wù)中心, 陜西 略陽 724300)

天麻(Gastrodia elata Bl.) 是一種高度進(jìn)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(jìn)化呈現(xiàn)出紅天麻、綠天麻、烏天麻、黃天麻等品種，20世紀(jì)九十年代徐錦堂老師對天麻有性繁殖研究及現(xiàn)代種植技術(shù)的突破，促進(jìn)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(jù)有關(guān)資料顯示2012年全國天麻產(chǎn)量達(dá)17 320 t，僅漢中地區(qū)就達(dá)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(chǎn)區(qū)已出現(xiàn)天麻產(chǎn)量、有效成分含量降低、抗病能力減弱等現(xiàn)象，為了提高天麻品質(zhì)，除在栽培方式上進(jìn)行“平地育種，山地種大麻”改進(jìn)外，最有效、穩(wěn)定的途徑是進(jìn)行雜交育種，通過雜家育種來提穩(wěn)定品質(zhì)、產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)量為主要指標(biāo)。筆者實(shí)驗(yàn)通過不同品種天麻自交、正反雜交獲得大量種質(zhì)材料后，對天麻生物學(xué)特性、折干率、天麻素、多糖含量、蛋白含量等指標(biāo)變化進(jìn)行研究，以期為天麻雜交育種研究提供基礎(chǔ)資料，促進(jìn)天麻栽培產(chǎn)區(qū)品質(zhì)提高，保證天麻生產(chǎn)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(shù)顯水浴鍋HH8(常州國華)，超聲機(jī)KQ-500DE，，超純水機(jī)(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(zhì)材料。

1.3 試驗(yàn)方法

2013年4月下旬根據(jù)技術(shù)方案，獲得12種天麻種質(zhì)材料的蒴果種子，按照《略陽天麻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行備料并在同一塊地種植，2014年11月采挖計(jì)算測產(chǎn)。5窩為一個重復(fù)，生物量采用電子稱稱重；樣品按傳統(tǒng)方法加工，隨機(jī)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(shù)服務(wù)中心實(shí)驗(yàn)室檢測；灰分、多糖含量，蛋白質(zhì)由陜西省天麻山茱萸工程技術(shù)中心檢測，按照2010版《中國藥典》標(biāo)準(zhǔn)檢測。

2 研究結(jié)果

2.1 生物特征

由表1中結(jié)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(shù)最少；卵果天麻抽薹最短，果穗較長，蒴果數(shù)次之，所以傳統(tǒng)用紅桿天麻種植最多。觀察發(fā)現(xiàn)，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(nóng)林科技大學(xué)張躍進(jìn)教授在略陽縣發(fā)現(xiàn)，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(guān)系不大。

2.2 產(chǎn)量對比

從表2可以看，產(chǎn)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(chǎn)種子量較大；而通過相應(yīng)正反雜交后，烏×綠商品率轉(zhuǎn)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(shù)有降低趨勢，一定程度上反應(yīng)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(zhì)含量6%～8%，天麻素含量0.17%～0.406%，呈現(xiàn)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(chǎn)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(shí)驗(yàn)，它們呈現(xiàn)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(chǎn)量高、箭麻占比例大、增長倍數(shù)多結(jié)論[3]。后期還需進(jìn)行反復(fù)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(shí)驗(yàn)可以說純正的種質(zhì)資源是關(guān)鍵，通過綜合評判，以烏天麻為母本，紅稈天麻為父本進(jìn)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(zhì)的有效途徑。同樣根據(jù)生產(chǎn)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(chǎn)實(shí)驗(yàn)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?qū)μ炻樯L不利，造成個體、產(chǎn)量等方面影響。