32份板藍根栽培種質在新疆產區的性狀表現

摘要：【目的】研究不同板藍根栽培種質在新疆產區的性狀表現，篩選出適宜當地種植的板藍根優良種質。【方法】收集全國板藍根產區的32份板藍根栽培種質，在新疆昌吉回族自治州瑪納斯縣種植。以農藝性狀和品質性狀為指標，分析板藍根種質在新疆的性狀表現。【結果】多數板藍根栽培種質角果呈淺褐色、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。側根數在4～6個；單根重大多集中在100～150 g，以XJ-1和XJ-2種質表現較佳。各種質間（R， S）-告依春含量存在顯著差異，XJ-1和HN-1種質表現優異，側根數與根長呈極顯著負相關關系，與根粗之間呈極顯著正相關關系。根重與根粗、側根數之間呈極顯著正相關關系。根粗與根長呈顯著負相關關系?！窘Y論】各板藍根種質在新疆產區性狀表現存在差異，HLJ-1在根長、葉長等農藝性狀方面表現優異，XJ-1在根重和有效成分含量方面表現出相對優勢。

關鍵詞：板藍根；種質評價；農藝性狀；（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、調節糖、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，板藍根的主產區由河北、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，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。不同種質來源收獲的板藍根產量和（R， S）-告依春含量差異較大 ［13-16］。因此探究新疆地區板藍根不同種質間的表型特征及種質評選、明確同類種植區最適宜的板藍根藥材種質，對于保障板藍根藥材質量具有重要意義［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于兩地種植發現，不同板藍根種質在同一地區種植或同一種質在不同地區種植，其產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的16個表型性狀、10個主要數量性狀及4個品質成分含量測定發現，菘藍種質表型性狀變異較為豐富，其葉鮮質量、根系直徑與根鮮質量，單株葉片數、葉長、葉寬與葉鮮質量均呈極顯著（Plt;0.01）正相關，表型性狀與4個品質成分（尿苷、鳥苷、腺苷、（R， S）-告依春）含量無直接關系［9］?！颈狙芯壳腥朦c】板藍根質量參差不齊，限制了各地區板藍根產業的發展［12］。需篩選出最適宜在新疆種植的板藍根種質?！緮M解決的關鍵問題】收集32份板藍根種質，種植于新疆昌吉回族自治州（簡稱昌吉州）瑪納斯縣，并對其表型及品質性狀進行統計評價，綜合分析不同種質在昌吉州瑪納斯縣的表型及有效成分含量表現，為新疆板藍根優質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個板藍根產區收集板藍根種質32份，于新疆昌吉州瑪納斯縣新疆農業科學院瑪納斯農業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，全年日照時數可2 550～3 300 h，土壤有機質含量較高，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份種質隨機各份選取100粒種子，按“植物新品種特異性、一致性和穩定性測試指南-菘藍”為依據，記錄種皮顏色、角果形狀及長寬厚等數據，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，每份種質隨機選取10個單株測量葉長、根長、根粗、側根數及單根重等數據。

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數據處理

利用Microsoft Excel 2019進行數據統計，采用SPSS 25.0軟件分析顯著性差異及相關性。

2結果與分析

2.1板藍根種質的農藝性狀比較

研究表明，超半數以上角果種皮顏色呈淺褐色，包括新疆的4份種質和山東的3份種質。其次是深褐色，占比約12.50%，呈紫褐色、棕褐色、棕黃色的種質僅1份。多數種質呈倒披針形，其次是長橢圓形，占比約為31.25%，角果呈倒披針形的種質中，約77.8%的種質其長/寬數據集中在4.0～5.0。長/寬比2.2～5.0，厚度大多集中在1～3 mm，各種質相對飽滿，其中，厚度排名前五的種質大部分來自于甘肅產區，分別是GS-8、GS-1、GS-2和GS-6。各種質之間差異較大，XJ-1種子千粒重達24.81 g，是最低種質千粒重的約23.63倍，千粒重不足8 g的種質有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份種質的植株的葉形主要呈現橢圓型、倒卵圓型和披針型三種表型，多數以橢圓型占比為主（46.88%），葉形呈橢圓型的種質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的種質有3個，分別是GS-8、HLJ-1和JL-1。大部分種質（84.38%）板藍根葉長集中在15～25 cm。圖1～2

32份種質的根長在23.1～44.9 cm，大部分（68.75%）種質的根長超過35 cm，根長超40 cm以上的種質有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的種質有3份，分別是GS-2、HB-3和GS-1。大部分（68.75%）種質根粗主要聚集在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。大多數種質（62.5%）的側根數在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的種質有2份，均為新疆的種質XJ-1和XJ-2，單根重可達164 g；不足80 g的種質2份，分別是SD-3和XJ-3，僅78、75 g。圖2

2.2（R，S）-告依春數據

研究表明，32份種質的板藍根中（R， S）-告依春含量在0.14%～0.64%，均高于中國藥典2020版規定最低含量0.02%，各種質間（R， S）-告依春含量存在顯著差異。其中XJ-1種質的（R， S）-告依春含量最高（0.64%），顯著高于其他大部分種質，其次為HN-1種質（0.59%）。XJ-2和XJ-3種質的（R， S）-告依春含量顯著較低，僅為0.14%～0.15%。最高的XJ-1種質的含量是最低XJ-2種質的4.57倍。其中，在地區重復≥3份的種質間比較發現，種質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%。不同來源的種質在同一種植地區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板藍根各批標相關性

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

3討 論

32份種質在新疆地區的表型差別較大，主要體現在部分農藝性狀（千粒重、單根重）和（R， S）-告依春。千粒重在32份種質之間差異顯著，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（HB-3）的約23.63倍；單根重32份種質平均可達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，來源于不同地區的種質間存在顯著差異，新疆來源的種質的根重平均可達到126.25 g，是山東的1.32倍，種質對于當地的適宜程度差距更為明顯，與已報道的研究結論一致［16］。另一方面，XJ-1種質中（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，來源于同地區的種質間存在顯著差異。

板藍根單根重與（R， S）-告依春含量相關性不高，很難篩選出產量、含量表現均優質的種質，因此若要實現板藍根種質在產量和（R， S）-告依春含量方面均存在顯著優勢，可借助現代分子育種等技術，采用設計育種等方法，將優勢集中體現在同一份種質中，培養出兼顧產量與含量的優質種質。側根數與根長呈極顯著負相關關系、與根粗之間呈極顯著正相關關系。根重與根粗、側根數之間呈極顯著正相關關系。根粗與根長呈顯著負相關關系。因此，若以產量為目標性狀進行高產株系篩選時，應重點考慮根粗、側根數等性狀，同時兼顧根長、葉長較適中株系的選擇。

4結 論

大部分種質角果呈倒披針形、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葉長性狀表現優異；根長多集中在35～45 cm，其中HLJ-1、HN-3和GS-6的根長性狀表現優異；根粗主要集中在1.5～2.5 cm，以HB-3、SX-3和XJ-1表現較佳。側根數在4～6；單根重大多在100～150 g，以XJ-1和XJ-2種質表現較佳。各種質間（R， S）-告依春含量存在顯著差異，XJ-1和HN-1種質在該方面表現優異。HLJ-1在根長、葉長等農藝性狀方面表現優異；XJ-1在根重和有效成分含量方面均表現出相對優勢。

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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：

新疆維吾爾自治區科技支疆項目”新疆道地中藥材生態栽培技術集成與示范”（2021E02012）；中央引導地方科技發展專項資金項目”新疆特色經濟作物種質資源創制與新品種選育”（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，正高級農藝師，研究方向為農業技術推廣應用，（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