全 文 : [收稿日期] 2004-11-18;2005-02-24修回
[基金项目] 国家攻关项目“贵州中药现代化科技产业基地关键技术研究内容(2001BA701A23-02)”
[作者简介] 何元农(1949-),男 ,副研究员 ,从事耕作栽培和中药材人工种植研究。
[ 文章编号] 1001-3601(2005)04-0152-0033-03
贵州艾纳香种质变异结构的观察及初选
何元农1 , 丁 映1 , 冼福荣2 , 潘俊锋2 , 邹纯礼3
(1.贵州省农业科学院 生物技术研究所 , 贵阳 550006;2 .贵州宏宇药业有限公司 , 贵阳 550001;3.贵州省罗甸县外贸油厂 , 罗甸 550100)
[ 摘 要] 在调查原产地民间种植艾纳香 B lumea balsami fera(L)种质状况的基础上 , 对引入 GAP基地的艾纳香种群表征性
状的变异多样性进行了描述。初始的群选结果对经济产量的选择效果尚不显著 , 而对有效成分含量的选择差异却十分显著。并报
道了在抗寒性和有效成分高含量上的特殊株选无性系建立情况 , 对艾纳香进一步的选择育种重点 、方法进行了讨论。
[ 关键词] 艾纳香;种质;变异;选择[ 中图分类号] S512.102 [ 文献标识码] A
Observation on Germplasm Variation Structure and Selection of
Blumea balsamifera
HE Yuan-nong1 , DING Ying1 , XIAN Fu-rong2 , PAN Jun-feng2 , ZO U Chun-li3
(1.Biotechnology Institute , Guizhou Academy of Agricultural Sciences , Guiyang 550006;2.Guizhou Hong yu Medicine
Company Limited , Guiyang 550001;3.Luodian Foreign Trade Oil Factory , Guizhou 550100 , China)
Abstract:On the base of inv estiga ting germplasm situation in o rig inal place g rown B lumea balsami f era(L)DC loca lly , the
variance diver sity o f facial character s has been de scribed fo r Blumea balsami f era population introduced to GAP base.The result o f
the preliminar y population selection show ed no significant effect on economical y ield , but v ery significant on the content difference o f
active ing redient , and also the special plant selected clonal line w ith co ld resistance and high ingr edient ha s been established.The
breeding key po int and method are also discussed fo r Blumea balsami f era fur ther selection.
Key words:Blumea balsami f era ;cerm plasm;variation;selection
贵州已将艾纳香 B lumea balsam if era(L)DC 定
为重点发展的地道药材。尽管近年来在艾纳香 GAP
基地建设中 ,规范栽培技术的研究已有长足进展。进
一步提高其有效成分含量 ,提高效益 ,是产业化规模种
植能否持续发展的关键 ,其解决途径主要在于改善种
植群体的种质性能。以下就笔者在这方面作的初始研
究作简要报道。
1 文献反映的种质信息
历史上贵州罗甸县是中国艾纳香人工种植原产
地 ,也是冰片产出中心 ,人工种植分布范围曾包括罗甸
县城及以南地区 ,由于廉价合成冰片的冲击 ,人工种植
区已萎缩到南部邻近广西的红水河及支流的河谷地区
(海拔 400m左右)。对有关罗甸艾纳香种质的文献查
阅仅获得以下信息。
1.1 艾纳香栽培品种有大(叶)艾 、小(叶)艾 、马耳艾
3种 。有的资料更具体的记载为红青大艾 、白青大艾 、
大艾 、马耳艾 、红青小艾 、白青小艾 、小艾等品种 ,并认
为红青大艾 、白青大艾 、大艾和马耳艾为主栽品种 ,产
量较高 , 质量较好 。贵州省林科院周家维等[ 1] 于
1996 ~ 1998年对大艾 、小艾和马耳艾以及野生艾进行
了品种对比试验 ,认为栽培品种的艾粉提取率大于野
生品种 ,其中又以马耳艾鲜叶产量和艾粉提取率最高 ,
还认为野生种可能是人工种植的遗存种 。
1.2 曾有资料记载艾纳香的艾粉产出率为 0.4%~
1.9%[ 2] ,可见不同样品其有效成分含量的变异幅度 。
2 原产地调查信息
2002 ~ 2003年笔者到罗甸县罗苏乡李勒和董源
村 、罗暮乡古屯村 、红水河镇云里村等艾纳香主产区进
行调查 ,结果:没有一个药农能对以上所列品种在种植
群体或野生植株中进行清楚的指认 ,也说不清究竟那
种外观特征的艾纳香生产性能好。只认为家种艾纳香
品种比野生品种出粉率高 ,而前者与后者并无明显的
表型区别 。有的农民将叶片是否粘手 、气味浓淡 、甚至
有否病斑(红眼病)作为似是而非的鉴别依据 。而对大
艾 、小艾 、马耳艾等具有叶片大小或姿态特征含义的俗
称品种 ,指认的结果也难于认定不同种植或野生位置
的单株 ,其叶片大小 、色泽深浅的不同是遗传型的种质
差异 ,还是环境反应型差异 。实地查看多处艾纳香地
块 ,没有看到具有资料记载的俗称品种特性的纯化种
群 ,而单株间可观察到俗称品种所反映的一些性状差
异 ,药农也说不清这是什么品种。药农选择优质种苗
的依据是 ,谁家的艾纳香出粉率高 ,就用谁家的苗 。罗
暮乡古屯村一农民 ,将我们带到一块出粉产量高的地
块 ,其艾纳香叶片中脉为紫绿色 ,这是他认为的优良种
群的表型标记 ,也是唯一具体 、明确的一例。这些调查
结果虽然模糊 ,却是艾纳香现时种质状况和民间认知
程度的反映 ,也提供了许多研究线索。
贵州农业科学 2005 , 33(4):33 ~ 35 Guizhou Ag ricultural Science s
3 荔波基地艾纳香群体的性状变异观察
2002 ~ 2003年分别 2 次从罗甸罗苏乡李勒村调
苗 3万株 ,组成荔波近 2 hm2GAP 基地艾纳香种植群
体 ,在统一标准管理下 ,选择地力均匀度较好的地块对
艾纳香群体单株间的表征性状变异进行了观察(表
1),并进行了数量(100株)分布的统计 。
表 1 艾纳香群体单株间性状变异结构
性 状 变异范围(所占比例%) 差异显著期
主茎中部 叶幅(长×宽)(cm) 大(>30cm×10cm , 50%)、中(≈20cm×8cm , 30%)、小(<15cm×6cm , 20%) 7 ~ 9月叶片定形 、功能期
功能叶 叶形(长∶宽) 长椭圆形(≥3 ,60%)、椭圆形(≈2 , 40%)
缘齿 明显(40%)、不明显(40%)、无(20%)
叶尖 钝尖(50%)、锐尖(40%)、尾尖(10%)
中脉 紫绿(30%)、绿(40%)、白(30%)
绒毛 多(10%)、中(30%)、少(60%)
叶色 浅绿(20%)、绿(60%)、深绿(20%)
光泽 无(60%)、略有(20%)、有(20%)
质地 纸质(软)(80%)、半革质(硬)(20%)
厚度 厚(50%)、薄(50%)
叶面 细致平顺(80%)、粗糙凹凸(20%)
手感 粘(30%)、微粘(40%)、不粘(30%)
心叶 色(绒毛) 白色多毛(25%)、浅绿少毛(75%) 6 ~ 8月叶片初生期
叶姿 平伸(30%)、斜伸(70%)
叶缘 色绿色(70%)、紫色(30%)
顶梢叶形 有不规则缺裂(10%)、无缺裂(90%) 9月后梢叶定形
主茎叶节密度 密(<4.0m , 20%)、中(5 ~ 6m ,60%)、稀(>7m ,20%) 8月后
分枝性 多(≥15 , 40%)、中(5 ~ 15 ,40%)、少(≤5 , 15%)、无(5%) 6月后
茎杆色 紫(20%)、紫绿(30%)、绿(60%) 6 ~ 10月
株形
塔形(下强上弱 , 30%)、桶形(上下均等 , 60%)、倒塔形(上强下弱 , 15%)、柱形(无分
枝 ,5%)
9 ~ 10月
株高
特高(>300cm , 5%)、高中(250 ~ 300cm , 30%)、中低(150 ~ 250cm , 40%)、矮(<
150cm ,25%)
12月
花梢发生期 早(12月上旬 , 10%)、中(12月中旬 ,40%)、晚(12月下旬 , 50%) 12月~ 1月
(1)以上变异结构鉴定是在 1年龄艾园进行 ,环境
因素单一 ,少受自身发育过程中内部因素叠加性的影
响 ,差异较明显 。如在多年龄艾纳香园 ,外部和内部因
素影响的时间累加 ,会降低一些性状(数量性状)鉴定
的确切性 。
(2)除了以上较典型的鉴定性状标准外 ,一些数量
变异在典型与标准之间还存在过渡类型 。
(3)有的性状变异 ,随生长过程会消失或不显 ,如
心叶性状 。因此有一性状表现最清楚 ,差异最明显 ,即
为最适合的鉴定期。
(4)虽未作严格的遗传学测定统计 ,但可观察到两
两性状间存在变异关系 ,应该注意到有的性状与其性
状的变异无关(似独立变异),有的性状间变异有趋势
性关联(类似相关),少数性状变异间存在必然关联(类
似连锁),观察结果见表 2。
表 2 艾纳香植株性状变异的相关和连锁性
性 状 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
主茎中部功能叶 叶幅 1
叶形 2 ★
缘齿 3
叶尖 4 ★
中脉 5
绒毛 6 ★
叶色 7 ★ ★ ★ ★ ★
光泽 8 ★ ★ ★ ★ ○ ★
质地 9 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ○
厚度 10 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
叶面 11 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ○ ○ ★
手感 12 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
心叶 色 13 ★ ★ ★ ★
叶姿 14 ★ ★ ★
叶缘色 15
顶梢叶形 16 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
主茎叶节密度 17 ★ ★ ★ ★ ★ ★
分枝性 18 ★ ★ ★ ★ ★
茎杆色 19 ○ ★ ★ ★
株形 20 ★ ★ ★ ★
株高 21 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
花梢发生期 22 ★
注:○必然性关联;★趋势性关联;空为无关。
·34· 贵 州 农 业 科 学 2005 , 33 卷
4 荔波基地艾纳香纯化选群的性状观察
艾纳香是以叶片为冰片提取原料 ,在各性状的变
异中 ,叶片性状与生产目的关系最为密切 。2003年对
表 3 艾纳香纯化选群表征性状
群体号
叶片
叶形 叶色 绒毛 光泽 质地 叶面
分枝
Ⅰ型 大 、长椭 深 较少 无 软 平顺 少
Ⅱ型 小 、圆椭 深 少 有 硬 粗糙 中
Ⅲ型 大 、长椭 浅 多 无 软 平顺 中
Ⅳ型 小 、长椭 浅 多 无 软 平顺 多
荔波基地艾纳香群体 ,以叶片和分枝性为主要选择性
状进行了群选纯化。于 2003年 11月对纯化株进行标
记 ,2004年 4月取标记株的分生苗分别种植 ,建立了 4
个组群 ,其表征性状见表 3。
收获期分别对 4 组群取样(5 株)测定数量性状
(表 4)。对经济产量测定结果(表 5)表明 ,各组群经济
产量在 1153.9 ~ 1380.7 kg/667m2 ,以 Ⅰ型最高 , Ⅳ型
最低 , Ⅱ 、Ⅲ型居中。但认为 Ⅱ、Ⅲ型与 Ⅰ型的产量的
选择差异并不显著 ,经济系数的差异也不显著 。
表 4 各选群植株性状测定结果
选群 株高(cm) 茎围(cm) 主茎绿叶数 绿叶着生茎长(cm) 叶节距(cm) 一次侧生分枝数 顶杈分枝数 单株分生苗数
Ⅰ型 204.8±26.8 7.6±1.0 46.6±6.8 137.0±19.0 2.94 19.0±8.8 3.4±0.5 15.1
Ⅱ型 159.8±24.0 10.6±0.7 48.0±6.0 121.8±24.9 2.54 29.2±8.2 3.2±0.9 12.3
Ⅲ型 190.8±29.2 10.2±1.9 46.4±4.6 120.0±23.0 2.59 29.0±3.1 3.6±0.9 15.7
Ⅳ型 228.8±13.8 9.0±0.7 58.2±10.3 150.0±9.4 2.58 32.4±3.0 3.0±0.7 8.7
表 5 各选群经济产量测定结果 2003年 11月 11日(10株)
选群
经济产量(kg)
落地枯叶 下部老叶 中部功能叶 上部幼尖 主株合计 分生茎 总计
秆重
(kg)
生物产量
(kg)
经济产量
(kg/667m2)
生物产量
(kg/ 667m2)
经济系数
(%)
经济产量各部贡献比
主株各部分 主株分生茎
Ⅰ型 1.1 1.4 8.9 5.5 16.9 3.8 20.7 16.3 37.0 1380.7 2467.9 35.9 1∶1.3∶8.1∶5.0 1∶0.22
Ⅱ型 1.2 1.3 7.5 5.5 15.5 3.5 19.0 18.4 37.4 1267.3 2494.6 33.7 1∶1.1∶6.3∶4.6 1∶0.23
Ⅲ型 1.0 3.5 6.0 4.5 14.0 5.0 19.0 17.2 36.2 1267.3 2415.5 34.4 1∶3.5∶6.0∶4.5 1∶0.36
Ⅳ型 0.9 2.1 5.8 6.0 14.5 2.8 17.3 14.7 32.0 1153.9 2134.4 35.1 1∶2.3∶6.4∶6.7 1∶0.19
将各选群体中部功能叶取样 600 g ,送贵州宏宇药
业有限公司质保室用气相色谱法[ 3] 进行以 L-龙脑为
主的有效成分含量测定(表 6)。结果显现出极显著的
选择 效 果 , 干 品 有 效 成 分 含 量 在 0.0427 ~
5.3466mg/g ,相差 125.2倍 ,其中以 Ⅲ型最高 , Ⅰ型最
低 ,经济产量与有效成分含量有不明显的负相关趋势。
表 6 各选群的有效成分含量测定结果
2003年 11月 10日采样
选群 折干率(%) 鲜品含量(mg/ g) 干品含量(mg/ g)
Ⅰ型 25.3 0.0108 0.0427
Ⅱ型 28.7 0.6865 2.3920
Ⅲ型 27.9 1.4917 5.3466
Ⅳ型 27.2 0.1322 0.4860
5 艾纳香特殊株系的建立和观察
5.1 荔波冬季气温较罗甸低 , 2002 ~ 2003年冬荔波
的凌冻使引种到荔波的艾纳香地上部茎杆全部冻死 ,
春后可从茎杆地下部发生新芽 ,但有一株艾纳香可从
地上部至 20 cm处茎桩上发芽成新枝 ,这是抗寒性强
的标志。春后取其分生苗建立了耐寒无性系 ,这对艾
纳香异地引种 ,提高可引种的海拔和纬度北移有重要
意义 。
5.2 2003年 11月初在对不同海拔野生艾纳香采样
(中部功能叶)测定海拔对艾纳香有效成分含量影响
时 ,在罗甸海拔 450m 的板庚乡样品(HA-10)测出干
品有效成分含量高达 16.3035mg/g ,而其他不同地点
海拔的另 15 份样品的有效成分含量仅在 2.6171 ~
9.7878mg/g , HA-10 有效成分含量是其他样品的
1.7 ~ 6.2倍 ,已接近艾纳香有关资料报道的最高含量
19mg/g 。对该株已于 2004年取分生苗在罗甸建立了
无性系。
5.3 2003年在荔波艾纳香群体中发现一植株 ,茎杆
形似仙人掌的肉质扁平状 , 宽 8 cm , 厚 3cm , 高达
130 cm ,顶部分枝和叶片簇生 ,侧面不规则散生短分枝
和叶片 ,株色浓绿。2004年在荔波当年新植园又发现
3株 ,在罗甸艾纳香基地发现 2 株。这是较稳定的变
异或是不稳定的变态 ,有何利用价值 ,尚须观察研究。
6 结论与讨论
6.1 来自原产地罗甸的艾纳香人工种植群体是一个
各种性状变异多样的种质杂合群体 ,并没有俗名含义
特征的多种纯化种群 。
6.2 当地俗称品种的大叶艾 、小叶艾或马耳艾是一
种对不同植株叶片大小差异的映象描述 ,在田间很难
明确指认 ,实际存在的叶片大小差异与土质 、管理等环
境条件以及发育阶段(如 1年龄或多年龄)有关。
6.3 所谓有家养驯化品种和野生种之分 ,并认为前
者艾粉含量高于后者的传说 ,并没有令人信服的证明。
2004年检测的 40 多份样品中 ,有效成分含量最高的
出现在 17份野生艾纳香样品中 ,最低的出现在家种驯
化样品中 ,家种和野生其他样品也有高有低 。罗甸艾
纳香人工种植近百年 ,家种来自对野生种的驯化 ,而现
在的野生种 ,有的是原生野生种 ,而人居活动农区的野
生种 ,许多又是家养种的“弃存种” 。
6.4 艾纳香群体存在性状变异的多样性 ,提供了选
择的丰富材料。
6.5 初始群选的结果 ,尚未确定表形特征的生产意
义 ,但对有效成分含量的初选效果却十分明显 。
6.6 艾纳香改善种质特性的目标在兼顾原料产量的
同时 ,更主要的是药用有效成分的含量 ,现有大多数检
测样品含量仅在 6mg/g 以下 ,制药界人士认为 ,没有
产业化种植和工业提取的价值 。含量须达 10mg/g 以
上才具工业化提取的条件。因此 ,能否选出高含量的
优良栽培种群是关系艾纳香原料基地产业化的关键 ,
·35· 第 4 期 何元农 等 贵州艾纳香种质变异结构的观察及初选
[ 文章编号] 1001-3601(2005)04-0153-0036-03
马铃薯稻田免耕全程覆盖栽培氮 、磷 、钾肥效试验
胡腾胜1 , 陈 跃2 , 徐 健3
(1.黔东南州农业局土肥站 , 贵州 凯里 556000;2 .黔东南州农业局农推站 , 贵州凯里 556000 ;3.贵州省麻江县景阳乡农牧站 , 麻江 557601)
[ 摘 要] 采用氮 、磷 、钾 3因素 4水平肥料试验 , 探索氮 、磷 、钾不同配比对稻田全程覆盖免耕栽培马铃薯经济性状及产量的影
响。结果表明:在该地区同等肥力和种植条件下 , 其最佳经济效益施肥量为氮肥(N)7.85 kg/667m2 ,磷肥(P2O5)8.63 kg/ 667m2 , 钾
肥(K 2O)11.52 kg/ 667m2 ,其产量为 1824.5 kg/ 667m2 。[ 关键词] 马铃薯;免耕;全程覆盖;肥效;产量[ 中图分类号] S532.048;S532.062 [ 文献标识码] A
Effects of N , P and K Fertilizer on Potato Planted in Paddy Field Covered
with Rice Straw
HU Teng-sheng1 , CHEN Yue2 , XU Jian3
(1.Soil and Fertilizer Station , Qiandongnan Agricultural Bureau , Kaili , Guizhou 556000;2.Agricultural Extension
Station , Qiandongnan Agricultural Bureau , Kaili , Guizhou 556000;3.Jing yang Agro-technical Station of Majiang
County , Majiang , Guizhou 557601 , China)
Abstract:The diffe rent combinations of N , P and K fer tilizer w ere experimented to investiga te the economic character and yield
of potato planted in paddy field covered with rice straw during the w hole g row th period.The results show that the maximum yield(27.3675 t/ ha)can be obtained by applying the fe rtilizer combination including 117.75kg/ ha of N , 129.45kg/ ha o f P2O 5 and 172.8
kg/ha of K 2O unde r the same fer tility and cultiva tion condition.
Key words:po tato;non-ploughed fields;field cove red with rice straw during the who le gr ow th period;fertilizer effect;yield
近年来 ,黔东南州马铃薯稻田免耕全程覆盖栽培
面积逐年增大 , 2005 年计划达 6 666.7 hm2以上。与
常规马铃薯种植方法相比 ,该技术省工省力 ,简便易
行 ,低成本 ,马铃薯商品性好。它不仅可以增加土壤有
机养分 ,保护土壤团粒结构 ,利于土壤内水 、肥 、气的畅
通 ,抑制杂草生长 ,减少植株的地上 、地下病害 ,减少农
药污染 ,而且避免了焚烧秸秆造成的环境污染 ,为秸秆
的再利用即直接还田又开辟了一条新途径。开展马铃
薯稻田免耕全程覆盖栽培肥料试验 ,旨在明确稻田免
耕全程覆盖栽培马铃薯的经济性状 、产量与氮 、磷 、钾
肥之间的最佳配比及用量 ,从而为推广马铃薯稻田全
程覆盖免耕栽培提供科学的施肥依据 ,以达到节本增
效之目的 。
1 材料与方法
1.1 试验地点及基本情况
试验地点在麻江县谷硐镇谷硐村小谷硐组文思华
家责任田。海拔 1 050m , 年均温 14.2℃, 最高气温
34.5℃,最低气温-4.5℃, ≥10℃积温 4260℃,无霜
期 270 d ,年降雨量 1 021mm ,日照时数 1 152.2 h。试
验地面积 0.13hm2 ,大泥田 ,肥力中等 ,排灌方便 ,地
势平坦。播前土壤有机质含量为 4.55%, 全氮
4.29 g/kg , 速效磷 8.7mg/kg , 速效钾 138.3mg/kg ,
pH 5.8。
1.2 供试材料
供试马铃薯品种为坝薯 1号;肥料为尿素(贵州赤
[收稿日期] 2005-03-10;2005-04-05修回
[作者简介] 胡腾胜(1971-),男 ,农艺师 ,从事土壤肥料研究及推广工作。
初选结果已显示了这种可能。
6.7 艾纳香的无性繁殖特点 ,决定了种质改善主要
应用系统选育的方法 ,目前难于采用受精杂交的方法 ,
选择途径应在群选纯化表征特性的基础上 ,同时进行
成分含量的株选 ,建立多样的无性系 ,选育出具有纯化
表征标记的高含量优良艾纳香品种 。
6.8 艾纳香人工种植对其种性的驯化通过我们的工
作已开始进入有计划的种质改造阶段 ,比较其他农作
物 ,其品质提高的空间很大 ,不用太复杂 、精细的方法
可获得很大效果 ,需要的是在已开始的工作基础上 ,不
间断地开展选择和繁殖的时间 ,以及项目为依托的其
他条件。
[ 参 考 文 献]
[ 1 ] 周家维 ,等.艾纳香品种筛选试验初报[ J] .贵州林业科技 , 2000 ,
28(4):26-29.
[ 2 ] 天然资源与产物网 , 艾纳香.h t tp:// www.digitplant.com/ data/
pb s00041/ htm.
[ 3 ] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[ M] .北京:化学工业出
版社 , 2000 , 40-41.
(责任编辑:黄贵平)
贵州农业科学 2005 , 33(4):36 ~ 38 Guizhou Ag ricultural Science s