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艾纳香分株苗左旋龙脑稳定性及其优良单株筛选



全 文 :书 [收稿日期] 2015-09-08;2016-04-26修回
 [基金项目] 国家自然科学基金“艾纳香叶片形态与左旋龙脑关联及其遗传连锁机制研究”(81303171);国家自然科学基金“黎药‘娜龙’品
种整理及其用药规律研究”(81374065);海南省自然科学基金“艾纳香化学成分时空变异规律研究”(814350)
 [作者简介] 陈 策(1990-),男,在读硕士,研究方向:中药质量控制。E-mail:gyzyxzs13@126.com
 *通讯作者:杨 全(1972-),男,教授,从事中药资源学研究。E-mail:yangquan7208@vip.163.com
[文章编号]1001-3601(2016)05-0219-0124-03
艾纳香分株苗左旋龙脑稳定性及其优良单株筛选
陈 策1,2,3,于福来2,3,庞玉新2,3,杨 全1*,陈振夏2,3,黄 梅1,2,3,刘立伟1,2,3
(1.广东药学院 中药学院,广东 广州510006;2.中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所,农业部华南作物基
因资源与种质创制重点开放实验室,海南 儋州571737;3.海南省艾纳香工程技术研究中心,海南 儋州571737)
  [摘 要]为探明艾纳香母株与分株苗间左旋龙脑含量的稳定性,同时筛选优良单株,选择10个分株苗
无性系分别在3个不同地的土壤(澄迈、儋州和临高)进行盆栽试验,采用GC法测定左旋龙脑含量,应用相
关分析和方差分析等对母株和分株苗间差异进行统计。结果表明:艾纳香母株和分株苗间左旋龙脑含量呈
极显著相关(P<0.01);分株苗左旋龙脑含量受种质影响显著,其方差贡献率达69.65%,且在3种土壤下的
广义遗传力(重复力)均达0.8以上;分株苗C33-3、C5-1和C5-4的左旋龙脑含量较高,均大于14mg/g,可
作为较优材料进行生产扩繁。
[关键词]艾纳香;分株苗;左旋龙脑;遗传稳定性;单株选择
[中图分类号]S567 [文献标识码]A
Stability Analysis of L-borneol and Selection of Optimum Individual
Plant in the Divided Plants of Blumea balsamifera
CHEN Ce1,2,3,YU Fulai 2,3,PANG Yuxin2,3,
YANG Quan1*,CHEN Zhenxia2,3,HUANG Mei 1,2,3,LIU Liwei 1,2,3
(1.School of Traditional Chinese Medicine,Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou,Guangdong
510006;2.Tropical Crops Genetic Resources Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Key
Laboratory of Crop Gene Resources and Germplasm Enhancement in Southern China,Danzhou,Hainan571737;
3.Hainan Provincial Engineering Research Center for Blumea Balsamifera,Danzhou,Hainan571737,China)
  Abstract:To study the contents’stability of l-borneol and select the optimum individual plant,which
wil offer the materials and scientific basis for variety selection and division propagation of B.balsamifera.
The divided plants of B.balsamifera from 10clones were growing in three different kinds of soil
(Chengmai,Danzhou and Lingao)and the contents of l-borneol was determined by gas chromatography
and the raw data were analyzed by the ways of simple correlation analysis combined with variance analysis.
Results:The correlation about the contents of l-borneol between maternal plants and divided plants was
very significantly positive(P<0.01);The contents of l-borneol were influenced apparently by the genes,
whose variance proportion was 69.65%and broad-sense heritability in three different kinds of soil were
higher than 0.8;Tree excelent plants were selected on the basis of the contents of l-borneol(over
14mg/g)and used for propagation,whose names were caled C33-3、C5-1and C5-4,respectively.
Key words:Blumea balsamifera;divided plants;l-borneol;genetic stability;individual plant selec-
tion
  艾纳香〔Blumea balsamifera(L.)DC.〕为菊科
艾纳香属多年生木质草本植物,别名大风艾、冰片艾
等,主要药用部位为全草或地上部分,广泛分布于贵
州、海南、广西、云南等地[1-2]。艾纳香叶片经水蒸气
蒸馏得到粗提物艾粉,进一步升华得到中药艾片(主
含左旋龙脑)具有开窍醒神,清热止痛的功效[3]。近
年来,随着中药艾片市场需求量增长,艾纳香人工种
植面积也随着增加。艾纳香种子发芽率低且具有无
性克隆繁殖特性[4],生产上通常以艾粉含量高的分
株苗进行扩繁种植[5-6],艾纳香主要成分左旋龙脑含
量受遗传和环境双重影响[7-8],母株与分株苗间左旋
龙脑含量的稳定性尚未见研究报道。因此,笔者以
10个不同种质艾纳香为母株,建立其分株苗无性
系,探讨艾纳香母株与分株苗间左旋龙脑含量的稳
定性,并对优良单株进行初选,以期为艾纳香品种选
育和分株扩繁提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 艾纳香 依据左旋龙脑含量,于2013年12
月从海南儋州基地的100个1年生单株艾纳香中筛
选标记10株作为母株[8];2014年9-10月分别从
 贵州农业科学 2016,44(5):124~126
 Guizhou Agricultural Sciences
10个母株上挖取9株分株苗进行盆栽,共3种土壤
(澄迈、儋州和临高),每种土壤移栽3株。以上材料
经中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所鉴
定为艾纳香〔B.balsamifera(L.)DC.〕。
1.1.2 仪器与试药 仪器包括安捷伦7890A气相
色谱仪、氢火焰离子化检测器 (FID)、安捷伦
G4513A16位自动进样器、Sartarius CPA225D电子
分析天平和KQ-500DB型超声仪,试药包括左旋龙
脑对 照 品 (阿 法 埃 莎 化 学 有 限 公 司,批 号 为
10147015,纯度>98%)、水杨酸甲酯(天津光复精细
化工研究所,纯度>99.5%)和乙酸乙酯,试剂均为
分析纯。
1.2 左旋龙脑含量测定
分别于2014年10月和2015年7月对母株和
分株苗无性系中左旋龙脑含量进行测定,参照于福
来等[8]的方法进行。
1.3 数据统计分析
应用SPSS 16.0对母株和分株苗无性系左旋龙
脑含量进行相关分析,采用DPS 7.55分析种质和
土壤及其互作效应,参照段安安等[9]介绍的公式对
分株苗无性系的广义遗传力(重复力)进行估算,应
用Origin 8.5进行相关绘图。
广义遗传力:H=(MS种质间-MS种质内)/MS种质间
式中,MS种质间 为艾纳香分株苗无性系间的方
差,MS种质内为艾纳香分株苗无性系内的方差。
2 结果与分析
2.1 艾纳香母株及分株苗的左旋龙脑含量
从图1可知,不同母株间及不同分株苗无性系
间的左旋龙脑含量均存在一定差异,但分株苗无性
系间与母株间的差异总体趋势一致,即母株左旋龙
脑含量高,其分株苗无性系左旋龙脑含量亦高。在
分株苗中,左旋龙脑含量大于14mg/g的仅3株,分
别命名为C33-3、C5-1和C5-4。
2.2 艾纳香母株与分株苗左旋龙脑含量的相关性
对艾纳香分株苗分别与母株两个时期的左旋龙
脑含量进行相关分析表明(图2),分株苗与母株两
个时期的左旋龙脑含量间均存在极显著正相关关系
(P<0.01),母株与分株苗间左旋龙脑含量变化趋






/(m
g/
g)
L-
bo
rn
eo
l%c
on
te
nt
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
母株 分株苗
不同种质
Diferent%germplasm
G33%%%%%%G5%%%%%G34%%%%%%G84%%%%G10%%%%%G92%%%%%G40%%%%%G26%%%%%G13%%%%G79
图1 艾纳香母株和分株苗的左旋龙脑含量
 Fig.1 The contents of L-borneol in maternal plants
and divided plants



/(m
g/
g)
Di
vi
de
d%
pl
an
ts
4
8
12



/(m
g/
g)
Di
vi
de
d%
pl
an
ts
4
8
12
母株 /(mg/g)
Maternal%plants
0%%%%%%%%%%%%%%%%%%%4%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%8%%%%%%%%%%%%%%%%%%12%%%%%%%%%%%%%%%%%%16%%%%%%%%%%%%%%%%20
母株 /(mg/g)
Maternal%plants
0%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%4%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%8%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%12%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%16%
y=0.453x+2.08
R2=0.817%%p=0.000%3
y=0.687x+2.109
R2=0.897%p=0.000%03
2014 年 10 月
2015 年 7 月
图2 艾纳香母株与分株苗左旋龙脑含量相关分析
 Fig.2 Correlation analysis of the contents of L-borneol
between maternal plants and divided plants
势一致,进一步说明高含量母株的分株苗无性系左
旋龙脑含量亦高。
2.3 艾纳香的左旋龙脑遗传稳定性
从表1看出,种质、土壤及其互作效应对艾纳香
左旋龙脑含量的影响不同,其中,种质对艾纳香左旋
龙脑含量的影响显著(P<0.05),土壤、种质与土壤
互作的影响则不显著(P>0.05);在各因素占总变
异平方和的百分比中(图3),种质所占比例最高,达
69.65%;3种土壤种植的艾纳香左旋龙脑广义遗传
力分别为0.871 9、0.927 5和0.871 7(表2),说明,
种质对分株苗无性系左旋龙脑含量影响最大,即左
旋龙脑的变异主要由遗传因素决定。
图3 处理与交互作用内各因素占总变异平方和的比例
 Fig.3 Proportion of sum of squares ratio of different
factors shared in the treatment
·521·
 陈 策 等 艾纳香分株苗左旋龙脑稳定性及其优良单株筛选
 CHEN Ce et al Stability Analysis of L-borneol and Selection of Optimum Individual Plant in the Divided Plants of Blumea balsamifera
表1 种质和土壤对艾纳香左旋龙脑含量影响的方差分析结果
Table 1 Analysis of variance about the influence of germplasm and soil on the contents of L-borneol
变异来源
Sources of variation
df  SS  MS  F  Prob.
土壤内区组Block in the soil  6  33.071 7  5.511 9  1.713 2  0.135 6
土壤Soil  2  4.666 2  2.333 1  0.725 2  0.488 9
种质 Germplasm  9  713.455 8  79.272 9  24.639 9  0.000 1
种质×土壤 Germplasm×soil  18  99.358 6  5.519 9  1.715 7  0.065 0
误差 Error  54  173.731 9  3.217 3
总变异 Total  89  1 024.284 1
表2  3种土壤下左旋龙脑的广义遗传力分析(重复力)
Table 2 Analysis of the broad-sense heritability of L-borneol in three different soil
变异来源
Sources of variation
自由度
df
均方 MS
澄迈 儋州 临高
种质间(c)Interspecies  9  32.545** 22.205** 35.562**
种质内(r)Intraspecies  20  4.170  1.609  4.561
广义遗传力(重复力)Broad-sense heritability 0.871 9  0.927 5  0.871 7
 注:**为差异极显著(P<0.01)。
 Note:** mean significant difference at P<0.01.
3 结论与讨论
1)艾纳香母株与分株苗左旋龙脑含量稳定性
直接关系其药材的质量,研究结果表明,不同分株苗
左旋龙脑含量无性系间和无性系内存在变异,但各
母株与其分株苗无性系间左旋龙脑含量较一致,即
左旋龙脑含量高的母株其分株含量也高,母株与分
株苗 无 性 系 左 旋 龙 脑 含 量 的 相 关 性 极 显 著
(P<0.01);另一方面,种质、土壤及其互作效应对
艾纳香主要药用成分左旋龙脑含量影响中,种质占
总变异平方和的百分比达69.65%,同时3种土壤
种植的艾纳香左旋龙脑的广义遗传力>0.8,表明遗
传因素对艾纳香的左旋龙脑含量起决定作用,艾纳
香分株苗作为人工种植的苗源能保证艾纳香药材质
量的稳定性。
2)10个不同分株苗无性系中,C33-3、C5-1和
C5-4的左旋龙脑含量较高,均大于14mg/g,可作
为优良单株扩繁优良株系,选育艾纳香优良品种。
3)环境对艾纳香分株苗左旋龙脑含量的影响
仅分析了土壤条件,未包括气候、水分等因子对药用
成分影响,因此,今后应进一步在整个产区基础上开
展多年多点的对比试验,更好地了解遗传和环境因
素对左旋龙脑含量的影响,为优良品系的繁育及推
广提供科学依据。
[参 考 文 献]
[1] 官玲亮,庞玉新,王 丹,等.中国民族特色药材艾纳
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(责任编辑:聂克艳)
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