藥油兼用紅花新品種“云紅花七號”和“云紅花八號”的選育△

胡學禮，王沛琦a，胡尊紅，楊謹，張金蓮，劉旭云*

1.云南省農業科學院 經濟作物研究所，云南 昆明 650205；

2.大理白族自治州農業科學推廣研究院 藥用植物研究所，云南 大理 671099

紅花Carthamus tinctoriusL.屬于菊科紅花屬1 年生的草本雙子葉植物，花色有紅色、橘紅色、黃色或白色，具有抗旱耐瘠薄及適應性廣的特點，在我國主要分布在新疆、云南、甘肅、河南及四川等地，種植面積常年維持6.6萬hm2左右[1-5]。其可作為藥、油料、染料、飼料使用且幼苗可食用，是一種多用途的植物資源[6]。紅花花瓣可用于提取色素或作為傳統藥材，色素用于食品、化妝品或印染等行業[7-8]；作為傳統藥材具有活血通經、散瘀止痛功效，用于經閉、痛經、跌撲損傷、瘡瘍腫痛、心腦血管疾病等[9-12]。紅花在云南省的種植歷史已達千年以上，多分布在怒江、瀾滄江、元江、紅河、金沙江及其支流的河谷地帶，海拔1000～1600 m 的地區，主產地包括瀾滄江流域的漾濞、巍山、南澗、昌寧，紅河上游的彌渡、南華及金沙江流域的賓川、麗江等。云南省農業科學院經濟作物研究所從20世紀80年代開始進行紅花新品種選育工作，已育成色素用、花油兩用紅花新品種“云紅一號”“云紅二號”“云紅三號”“云紅花四號”“云紅花五號”和“云紅花六號”[13-15]，尚無市場需求較大的藥油兼用紅花新品種。“云紅花七號”“云紅花八號”是通過系統選育法育成的高產穩產、抗逆性強、適應性廣、藥用價值高、生育期適中的藥油兼用紅花新品種。

1 材料

1.1 多點試驗材料

云南省農業科學院經濟作物研究所從已收集保存的48 個國家的3800 余份紅花種質資源中篩選出300 份花色為紅色或橘紅色的種質，在進行植物學特征特性觀察記載、抗性鑒定、考種、收獲、室內品質分析的基礎上，依據育種目標（無刺，花瓣、種子產量較高，生育期適中，株高適宜采摘，生長勢強，整齊度好，抗、耐病性強，抗旱性好，品質好，適應云南省種植區域自然條件等）篩選出親本材料YN-Z049、BXY0495。對照品種為本地品種彌渡紅花，其株高適中，花絲、種子產量一般，苞葉微刺不利于采摘。羥基紅花黃色素A 質量分數為1.90%，含油量為22.10%。多點試驗的供試品種（系）為YN-Z049（V1）、BXY0495（V2）、BXY0512（V3）、BXY1465（V4）、BXY2110（V5）、BXY2527（V6）及對照品種彌渡紅花（V7），其中YN-Z 及BXY 為紅花國家種質資源庫編號，材料均來自云南省農業科學院經濟作物研究所，由云南省農業科學院胡學禮研究員鑒定為紅花Carthamus tinctoriusL.。

1.2 儀器

7890B 型氣相色譜儀（德國安捷倫科技有限公司）；LC-2030 Plus 型高效液相色譜儀[島津（中國）有限公司]；AX-124ZH 型電子分析天平（蘇州賽恩斯儀器有限公司）；SC 320型輕型圓周搖床（上海達姆實業有限公司）；DZKW-C型恒溫水浴鍋（鞏義市京華儀器有限責任公司）；DHG-9023A 型干燥烘箱（上海林頻儀器股份有限公司）；MJ-BL25B2 型研磨機（美的集團公司）。

1.3 試藥

對照品羥基紅花黃色素A（批號：111637-201810，純度：93.20%）、山柰素（批號：110861-201812，純度：93.20%）均購于中國食品藥品檢定研究院；甲醇（批號：20211115，國藥集團化學試劑有限公司）、乙腈（批號：20210805，德國默克集團公司）均為色譜純；其他試劑均為分析純。

2 方法

2.1 親本材料選育方法

采用系統選育的方法，2004—2005 年分別從YN-Z049 和BXY0495 中，依據育種目標選擇無刺，花紅，株高、生育期、農藝性狀一致，長勢強，抗逆性好的單株保純。2005—2006 年，入選單株進行混播，通過室內考種、品質測定，優選出單株。2006—2008 年，連續2 年對優選出的單株再進行混播，再選單株。2009—2016 年，通過多年選育，淘汰不良基因，積聚和豐富優良基因，群體整齊一致，得到綜合性狀優良的紅花新品系。2017—2018 年，在云南省具有代表性的區域（彌渡縣、元謀縣和鶴慶縣）進行紅花新品系的多點試驗，同時進行生產示范和保純制種。2019 年4 月，通過云南省種子管理站組織對YN-Z049、BXY0495 進行田間現場鑒定，定名為“云紅花七號”“云紅花八號”，并給出相關鑒定意見。

2.2 多點試驗方法

2.2.1 試驗設計 多點試驗的7 個供試品種（系）在3 個試驗點（彌渡縣、元謀縣及鶴慶縣）均采用隨機區組排列，重復3 次，共21 個小區。小區寬2.00 m，長7.00 m，16 行區，行距40.00 cm，株距10.00 cm，每行12 株，密度約1.20 萬株/畝（1畝≈666.67 m2），行向與墑面溝垂直，小區間設寬30.00 cm 排水溝，四周設保護行。

2.2.2 農藝性狀調查 在整個生長發育階段對供試品種（系）的物候期及形態性狀進行記載和觀察，成熟時隨機選定10株，按參考文獻[16]要求對株高、莖粗、第一分枝高度、單株果球數、單株果球種子數、果球直徑、百粒質量、單株種子產量、單株花瓣產量性狀進行測量。

2.3 品質性狀測定

按參考文獻[17]測定羥基紅花黃色素A 及山柰酚質量分數；按參考文獻[18]測定含油量及脂肪酸質量分數。

2.4 數據分析

用Microsoft Excel 2007 軟件對基礎數據分析和整理，用DPS 15.0 軟件對1 年多點區域試驗進行統計分析。

3 結果與分析

3.1 紅花多點試驗種子產量統計及分析結果

3.1.1 紅花多點試驗種子產量的方差分析 由表1可知，各地點的平均種子產量、各品種（系）的平均種子產量、品種（系）和地點的交互作用差異有統計學意義（P＜0.01）。

表1 紅花多點試驗種子產量的方差分析

3.1.2 不同供試品種（系）在各試驗點種子產量差異 對不同供試品種（系）在各試驗點的種子產量進行多重比較分析，如表2所示，元謀及彌渡試驗點種子產量最高的是V2，鶴慶試驗點種子產量最高的是V1，3個試驗點中種子產量最低的均為V3；V2平均種子產量顯著高于其他品種（系），為2 554.76 kg·hm-2；其次是V1，平均種子產量為2 469.05 kg·hm-2；然后是V4，平均種子產量為2 298.41 kg·hm-2；V3、V5和V6平均種子產量均低于對照品種。

表2 不同供試品種（系）紅花在各試驗點的種子產量（n=3） kg·hm-2

對不同試驗點各供試品種（系）的種子產量進行多重比較分析，同一品種（系）在不同地點的種子產量存在差異。V1在元謀及鶴慶的種子產量顯著高于彌渡（P＜0.05）；V2、V3、V4在3 個地點種子產量差異無統計學意義，V5、V6、V7在鶴慶的種子產量顯著高于元謀及彌渡（P＜0.05）。從平均種子產量來看，鶴慶最高，與元謀、彌渡之間差異有統計學意義（P＜0.05）；元謀及彌渡之間差異無統計學意義。

3.1.3 種子產量性狀與地點互作的豐產性、穩定性分析 7個供試品種（系）在3個試驗點種子產量性狀與環境互作的豐產性、穩定性及適應性分析結果表明，不同試驗點種植收獲的種子產量在同一品種（系）內的豐產性、穩定性相當，在不同品種（系）間的豐產性和穩定性存在差異。其中，V2的主效應最大，種子產量最高，穩定性較好，綜合評價最好，居第1 位；V1的主效應次之，種子產量高，穩定性好，綜合評價好，居第2 位；V4的主效應超過對照品種，種子產量較高，穩定性最好，綜合評價良好，居第3位（表3～4）。

表3 品種（系）×地點對紅花種子產量性狀的互作效應

3.2 紅花多點試驗花瓣產量

3.2.1 紅花多點試驗花瓣產量的方差分析 由表5可知，各地點間及各品種（系）間的花瓣平均產量差異有統計學意義（P＜0.01），品種和地點的交互作用差異有統計學意義（P＜0.05）。

表4 品種（系）紅花種子產量的豐產性、穩定性分析

表5 多點試驗紅花花瓣產量的方差分析

3.2.2 不同供試品種（系）在各試驗點花瓣產量 對不同供試品種（系）在各試驗點的花瓣產量進行多重比較分析，如表6 所示，元謀、鶴慶試驗點花瓣產量最高的是V1，彌渡試驗點花瓣產量最高的是V2，3個試驗點中花瓣產量最低的均為V3。V1在3個試驗點平均花瓣產量顯著高于其他品種（系）；其次是V2；V3平均花瓣產量最低，為430.16 kg·hm-2，低于對照品種V7。

表6 紅花不同供試品種（系）在各試驗點花瓣產量（n=3）

對不同試驗點各供試品種（系）的花瓣產量進行多重比較發現，同一品種（系）在不同地點的花瓣產量存在差異。V1在鶴慶的花瓣產量顯著高于元謀、彌渡（P＜0.05）；V2、V3、V5在3 個地點花瓣產量差異無統計學意義，V4、V6、V7在鶴慶的花瓣產量顯著高于元謀及彌渡（P＜0.05）。從平均花瓣產量來看，鶴慶的最高，與元謀、彌渡之間差異有統計學意義；元謀及彌渡之間差異無統計學意義。

3.2.3 花瓣產量性狀與地點互作的豐產性、穩定性分析 7 個供試品種（系）在3 個試驗點花瓣產量性狀與環境互作的豐產性、穩定性及適應性分析結果表明，不同試驗點種植收獲的花瓣產量在同一品種（系）內的豐產性、穩定性相當，在不同品種（系）間的豐產性及穩定性存在差異。V1的主效應最大，花瓣產量最高，穩定性較好，綜合評價最好，居第1 位；V2的主效應次之，花瓣產量高，綜合評價好，居第2 位；V4的主效應超過對照，花瓣產量較高，穩定性較好，綜合評價良好，居第3 位（表7～8）。

表7 品種（系）×地點對紅花花瓣產量性狀的互作效應

表8 品種（系）紅花花瓣產量的豐產性及穩定性分析

4 生產試驗產量統計

2017—2018 年，在永勝、彌渡、鶴慶、元謀、瀘水、永德、新疆察布查爾縣進行“云紅花七號”“云紅花八號”小面積試驗示范和規模試驗示范，總種植面積達28 hm2。在示范試驗中，“云紅花七號”的花瓣藥材平均產量為477.90 kg·hm-2，種子平均產量為2 196.30 kg·hm-2，產值為5.53萬元/hm2；“云紅花八號”的花瓣藥材平均產量為451.65 kg·hm-2，種子平均產量為2 148.30 kg·hm-2，產值為5.24萬元/hm2。

5 藥用、油用品質性狀

經測定，“云紅花七號”“云紅花八號”藥材外觀性狀符合《中華人民共和國藥典》（以下簡稱《中國藥典》）2020年版紅花藥材性狀規定；“云紅花七號”的羥基紅花黃色素A 質量分數為2.10%，山柰酚質量分數為0.18%；“云紅花八號”的羥基紅花黃色素A 質量分數為2.00%，山柰酚質量分數為0.08%。經中華人民共和國農業農村部農產品質量監督檢驗測試中心（昆明）檢測，“云紅花七號”不飽和脂肪酸質量分數達90.44%（油酸質量分數為15.81%，亞油酸質量分數74.63%），含油量為22.16%；“云紅花八號”不飽和脂肪酸質量分數達90.31%（油酸質量分數為13.24%，亞油酸質量分數77.07%），含油量為24.35%。

6 特征特性

“云紅花七號”無刺，盛花為橘黃色、終花為橘紅色，分枝多，生長勢強，整齊度好，抗性強，根系發達，平均秋播生育期184 d，屬中熟品種（系），平均株高136.70 cm；平均單株有效果球數30.33個；平均果球種子數38.89粒；平均百粒質量4.56 g；單株花產量4.32 g；平均單株種子產量38.08 g，種子呈倒金字塔形，種皮白色。

“云紅花八號”無刺，盛花為橘紅色、終花紅色，生長勢強，整齊度好，抗性強，根系發達，平均秋播生育期161 d，屬中熟品種（系），平均株高140.37 cm；平均單株有效果球數28.84 個；平均果球種子數34.09 粒；平均百粒質量4.93 g；平均單株花產量3.20 g；平均單株種子產量37.49 g，種子呈倒金字塔形，種皮白色。

7 討論

云南省紅花種植歷史悠久，現在生產上種植的紅花品種為油用型、花用型及油花兩用型，主要從種子產量、含油量、亞油酸含量、花瓣產量及色價評價。現生產上沒有從藥用成分角度評價及選育的品種。云南紅花已是知名度較高的道地藥材，較其他地區所產的紅花品質佳、有效成分含量高。全國各地多從云南引種種植，但引種后表現出品種混雜、退化，影響紅花藥材品質，難以走向國際市場。“云紅花七號”和“云紅花八號”是從已收集保存的48個國家的3800 余份紅花種質資源中篩選出300 份花色為紅色或橘紅色的種質中，采用系統選育法，經考種、產量性狀、品質性狀評價后進入產量試驗、多點試驗及小面積試驗示范，對結果進行統計分析和綜合評價，最終選育出來的花絲緊湊、果球大、易采收、高產、穩產性好、適應性廣和綜合性狀優良的藥油兼用紅花新品種，適宜在云南省怒江、瀾滄江、元江、紅河、金沙江及其支流的河谷地帶，海拔1000～1600 m 的地區種植。同時，將其推廣到新疆伊犁、四川、河南等地，高產、穩產、性狀指標均較突出，藥材質量優異。

紅花作為一種藥食同源的作物，主要經濟價值為花瓣和種子，但就目前而言花瓣的產值遠遠高于種子，花瓣產量直接決定經濟效益。“云紅花七號”花瓣產量分別比推廣品種“云紅二號”“云紅三號”“云紅花五號”“云紅花六號”增加157.98%、137.30%、43.05%和38.23%；“云紅花八號”花瓣產量分別比上述推廣品種增加117.92%、100.45%、31.58%和27.15%[13-15]；兩者較新疆品種花瓣增產58.2%～105.3%[19]。就種子而言，“云紅花七號”種子產量分別比推廣品種“云紅二號”“云紅三號”“云紅花五號”“云紅花六號”增加28.30%、32.75%、13.99%和14.21%；“云紅花八號”種子產量分別比上述推廣品種增加53.32%、58.64%、17.95%和18.18%[13-15]。

羥基紅花黃色素A 和山柰酚是紅花的主要活性成分，其含量的高低是評價藥用紅花品種優劣的主要指標。在本研究中，“云紅花七號”“云紅花八號”的藥用成分含量均較高，其中，羥基紅花黃色素A 的質量分數分別為2.10%、2.00%，是《中國藥典》2020 年版[17]規定的2 倍以上；山柰酚質量分數分別為0.18%、0.08%，分別為《中國藥典》2020年版的3.60、1.52倍。

本研究采用系統選育法選育的紅花新品種為常規種。由于選育常規種需要時間比較久且種植后隨著年限的增長產量和品質會逐漸下降，需要進行提純復壯。因此，下一步需加強系譜法、單籽傳法和回交法等雜交育種及分子輔助育種選育，將常規育種、雜交育種和生物技術育種相結合，針對市場缺乏高產、高品質藥油兼用及專用型紅花新品種進行有目的選育研究，從而提高紅花產量、品質及經濟效益。