免费文献传递   相关文献

白花丹参抗连作品系植物学及物候期特性研究



全 文 :收稿日期:2014-06-27
基金项目:国家自然科学基金(81102749,81303161) ;山东省科技发展计划(2012GSF11901) ;山东省自然科学基金(ZR2013HQ037) ;山东
省科学院科技发展计划(科基合字 2011 第 3 号,科基合字 2012 第 16 号)
作者简介:刘伟(1981-) ,男,博士,副研究员,主要从事中药资源及栽培研究;E-mail:liuwei0074@ 163. com。
* 通讯作者:王晓,E-mail:wangx@ sdas. org。
白花丹参抗连作品系植物学及物候期特性研究
刘 伟1,魏莹莹1,刘大会2,周 洁1,王 晓1* ,李奉胜3,祝福有3
(1. 山东省分析测试中心 /山东省科学院中药过程控制研究中心,山东 济南 250014;2. 云南省农业科学院
药用植物研究所,云南 昆明 650223;3. 莱芜紫光生态园有限公司,山东 莱芜 271100)
摘要 目的:调查研究白花丹参抗连作品系的植物学形态及物候期特征,以期为白花丹参抗连作品种的筛选
提供参考。方法:通过大田对比试验,定株、定期观察并进行数据的采集和分析。结果:白花丹参抗连作品系的抗
逆性明显优于其他普通品系,根据植株的生长、发育可将抗连作白花丹参的物候期划分为苗期、伸长期、开花期、结
实期、根部膨大期、枯死期六个生育阶段,以开花期为界线,将抗连作白花丹参的生长发育分为营养生长和生殖生
长。结论:根据外观特性和抗性观察,筛选的白花丹参品系在连作第 2 年的生长明显好于其他普通品系,具有一定
的抗连作优势。
关键词 白花丹参;抗连作;品系;性状
中图分类号:R282. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2015)01-0005-03
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2015. 01. 002
Biological and Phenological Properties of Salvia miltiorrhiza f. alba for Anti-continuous Cropping
LIU Wei1,WEI Ying-ying1,LIU Da-hui2,ZHOU Jie1,WANG Xiao1,LI Feng-sheng3,ZHU Fu-you3
(1. Process Control Research Center of Traditional Chinese Medicine /Shandong Analysis and Test Center,Jinan 250014,China;
2. Institute of Medicinal Plants,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming 650223,China;3. Laiwu Ziguang Ecological Com-
pany,Laiwu 271100,China)
Abstract Objective:Morphological characteristics and phenological phase of Salvia miltiorrhiza f. alba for anti-continuous crop-
ping was studied in the field. Methods:The data of fixed plants of different stages were collected and analyzed. Results:The resistance of
the strains for anti-continuous cropping was obviously higher than the others. The phenological phase of strains for anti-continuous crop-
ping was divided into seedling stage,elongation stage,flower stage,fructification stage,root enlargement stage and dead stage. The whole
development period was divided into the vegetative growth and reproduction growth by the flower stage. Conclusion:From the appearance
characteristics and resistance observation,the growth of Salvia miltiorrhiza f. alba for anti-continuous cropping was better than the other
strains in the next year.
Key words Salvia miltiorrhiza Bge. f. alba;Anti-continuous cropping;Strains;Characteristics
丹参 Salvia miltiorrhiza Bge. 为唇形科鼠尾草属
多年生草本植物,其根和根茎具有活血祛瘀、通经止
痛、清心除烦、凉血消痈等功效,可用于胸痹心痛、脘
腹胁痛、热痹疼痛、心烦失眠等症〔1〕。白花丹参 Sal-
via miltiorrhiza Bge. f. alba 为丹参 Salvia miltiorrhiza
Bge. 的变型。野生种白花丹参主要分布在山东泰
沂山脉,为山东道地药材〔2〕。研究表明,白花丹参
中的丹参酮ⅡA、丹酚素含量较高
〔3〕。近几年,山东
白花丹参的种植面积逐渐扩大,且主要分布在莱芜
苗山白花丹参种植基地及附近山区,随着丹参种植
面积的增加和品种单一等问题的出现,连作障碍逐
渐成为丹参生产上存在的重大技术难题。
研究结果表明,连作 2 年后白花丹参地下部鲜
重下降 80. 47%,干重下降 79. 42%,白花丹参中二
氢丹参酮、隐丹参酮、丹参酮ⅡA、丹参新酮、丹酚酸
B和迷迭香酸的含量降幅分别为 35. 26%、32. 26%、
19. 35%、3. 39%、64. 40%和 66. 93%〔4〕。根据前期
大田观察,发现在白花丹参连作严重区域有部分植
株生长良好,没有表现连作症状,本研究将这些生长
良好的植株单独移栽种植,并对其植物学特征和物
候期特征进行观察研究,旨在对白花丹参抗连作新
品种的选育提供理论基础。
1 实验材料
白花丹参栽培地点为莱芜紫光生态园有限公司
(莱芜苗山) ,本地区多丘陵,平均海拔 198 m,暖温
带,湿润、半湿润大陆季风区,年均气温 11 ~ 13 ℃,
降雨量 790. 6 mm,日照长 2 589. 3 h,无霜期 204 d,
砂壤土,土壤基本理化性质为有机质 0. 75%,全氮
·5·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 38 卷第 1 期 2015 年 1 月
0. 06%,有效磷 34. 9 mg /kg,速效钾 283 mg /kg,钙
14 890 mg /kg,镁 11 030 mg /kg,铁 49 860 mg /kg,锰
512 mg /kg,铜 53 mg /kg,锌 135 mg /kg。本地区为
白花丹参道地产区。
试验材料为白花丹参抗连作品系及普通品系。
白花丹参抗连作品系筛选过程:2011 年从连作
2 年的白花丹参地块中选择生长旺盛、植株强壮、无
连作症状的优良植株,同时进行挂牌编号保留。
2012 年 3 月份将保留的白花丹参抗连作品系采挖,
选择远离白花丹参种植区域的良种田进行分根繁
殖,采用垄式栽培技术,其中垄宽为 80 cm,高 30
cm,垄间沟宽 20 cm。每个垄上种植白花丹参 2 行,
行间距 25 ~ 30 cm,株距 15 ~ 20 cm,定植后浇水,覆
土 1 ~ 2 cm,出苗后对其生长特性和物候期进行观
察。2012 年 6 ~ 8 月份采集抗连作品系成熟的种子
进行育苗试验,2013 年 3 月份将幼苗进行大田移
栽,4 ~ 11 月对大田中的白花丹参抗连作品系生长
特性和物候期进行观察。
抗连作优势表征:选择 10 株大田移栽的白花丹
参抗连作品系移栽至连续种植 2 年的大田中,以其
他 10 株普通白花丹参为对照,在苗期抗连作品系即
表现出明显的生长优势,对 1 年生白花丹参和单独
繁殖的抗连作品系进行观察记录。
2 实验方法
主要以定点、定期系统观察的方式进行。对单
独栽培的优良品系的发育时间、发育进程进行观察
记录。主要观察内容为:出苗时间、展叶时间、伸长
时间、出花穗时间、开花时间、花落时间、结籽时间、
籽成熟时间、地上部枯萎时间,同时观察在各时间段
白花丹参植株的小叶数、叶的着生方式、顶生叶(小
叶)长、顶生叶宽、侧生叶长、侧生叶(展开叶)宽、叶
柄长、叶轴长、花序长、花轴长、花轮数、每轮开放花
朵数等。物候期观察是从植株出苗后开始到植株地
上部凋亡为止。对白花丹参的叶、花等形态特征的
观察和测量于 2013 年 7 月 14 日完成。白花丹参物
候期的观察:2013 年花期前后两天一次,其他时间
每周一次,田间随机取样 4 个样点,编号后固定连续
观察植株的生长发育的动态变化过程。
3 结果与分析
3. 1 白花丹参抗连作品系与普通品系生长比较
表 1 调查结果表明,白花丹参抗连作品系在苗期即
表现出旺盛的生长优势,株高和株冠比普通品系均
高,尤其在成活率方面,抗连作品系在整个生育期均
没有表现出连作症状。
表 1 白花丹参抗连作品系与普通品系生长比较
品系
2013. 4. 15 2013. 8. 15 2013. 10. 15
株高 /cm 株冠 /cm 成活数 /株 株高 /cm 株冠 /cm 成活数 /株 株高 /cm 株冠 /cm 成活数 /株
普通品系 11. 2 ± 2. 6 15. 2 ± 2. 8 10 65. 2 ± 5. 3 60. 8 ± 6. 8 6 62. 3 ± 8. 2 58. 6 ± 6. 3 5
抗连作品系 20. 6 ± 3. 2 25. 3 ± 3. 6 10 70. 2 ± 5. 8 68. 5 ± 7. 2 10 73. 6 ± 4. 5 65. 2 ± 7. 1 10
3. 2 白花丹参抗连作品系植物学形态特征 多年
生草本植物,植株高 50 ~ 70 cm,茎直立多分枝,有
棱;根圆柱形,粗 0. 4 ~ 0. 7 cm,奇数羽状复叶,小叶
3 ~ 7 枚,叶互生,小叶卵形或椭圆状卵形,先端钝
圆,基部宽楔形或斜圆形,边缘具圆锯齿,两面被柔
毛,背面较密。羽状复叶顶端初生叶长 0. 9 cm,叶
宽 0. 8 cm,展开后叶长 8. 5 cm,叶宽 7 cm;侧生初生
叶长 0. 5 cm,叶宽 0. 5 cm,展开后叶长 6. 5 cm,叶宽
4. 8 cm,叶柄长 1. 5 ~ 11. 0 cm,叶轴 0. 7 ~ 6. 0 cm。
花序为圆锥形,顶生或腋生,顶生花絮较腋生的侧枝
花絮长,顶生花絮长 4. 0 ~ 29. 0 cm,腋生的侧枝花
絮长 2. 5 ~ 16. 0 cm,且顶生花絮开花时间也较侧枝
花絮早。每个花絮着生 3 至 17 轮花,每轮着生 3 至
10 朵小花。花苞片披针形,被腺毛;花萼钟形,长
0. 5 ~ 1. 0 cm,初开花苞淡黄色,花萼包被;花冠白
色,自下而上逐渐开放,二唇形,长 0. 8 ~ 2. 1 cm,上
唇直立,似镰刀状,下唇较短,先端微裂,花柱较雄蕊
长,发育雄蕊 2 个,伸出花冠以外盖于上唇之下,退
化雄蕊 2 个,生于上唇喉部两侧,花柱伸出花冠外,
柱头 2 裂。花药单室,线性,子房上位。种子外覆绒
毛,内有一层革质的果皮所包被,三棱状长卵形,两
头略钝尖,背面稍平,成熟种子为黑色或黑褐色。
由表 2 可知,白花丹参的叶长、叶宽、总叶柄长
和叶轴长从苗期到伸长期逐渐增长,伸长期达到最
大值。原因可能是在开花期以前,白花丹参主要进
行植株的伸长、增粗等营养生长,这个过程称为白花
丹参的营养生长时期。从开花期开始,白花丹参株
高、叶子大小、叶柄和叶轴几乎不再增长,主要进行
花絮的生长发育和产生侧枝,新生叶长、叶宽和叶柄
长有所降低,这个过程称为白花丹参的生殖生长时
期。白花丹参植株主茎顶部先长出花苞序,然后再
是叶腋,花苞由下往上相继开放形成总状花序。
3. 3 白花丹参抗连作品系物候期观察 根据各器
官出现的先后顺序并结合相关的资料,详细的划分
了白花丹参抗连作品系的物候期,结果见表 3。
白花丹参物候期的划分是根据其生长发育过程
·6· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 38 卷第 1 期 2015 年 1 月
表 2 白花丹参抗连作品系的植物学形态特征
株高
/ cm
小叶数
/枚
叶长
/ cm
叶宽
/ cm
总叶柄长
/ cm
叶轴长
/ cm
花序长
/ cm
轮伞花序
/朵
花轮数
/轮
花轴长
/ cm
苗期 3. 20 ~ 5. 60 1 1. 04 ± 0. 31 0. 93 ± 0. 24 1. 09 ± 0. 46
伸长期 20. 8 ~ 35. 9 3 ~ 7 6. 63 ± 1. 20 4. 39 ± 0. 65 7. 58 ± 1. 30 3. 14 ± 0. 42
开花期 30. 2 ~ 38. 6 3 ~ 7 6. 04 ± 1. 05 4. 18 ± 0. 42 3. 58 ± 1. 01 1. 78 ± 0. 61 12. 32 ± 8. 36 6 ~ 10 3 ~ 17 3. 53 ± 0. 86
结实期 39. 6 ~ 46. 2 3 ~ 7 6. 12 ± 1. 65 4. 21 ± 0. 85 3. 65 ± 0. 45 1. 88 ± 0. 12
膨大期 50. 6 ~ 70. 2 3 ~ 7 7. 14 ± 1. 22 4. 86 ± 0. 62 4. 01 ± 0. 85 2. 01 ± 0. 22
注:株高为主茎部分芦头到植株顶端的高度;小叶数为顶端未展开小叶的枚数;叶长、叶宽、总叶柄长、叶轴长测定为中部完全展开叶
表 3 白花丹参抗连作品系的物候期
物候期 二级物候期 月-日
苗期 萌发期 06-25
二叶期 07-10
小叶期 07-30
伸长期 始长期 05-15
盛长期 05-25
末长期 09-02
开花期 始花期 05-16
盛花期 06-20
末花期 08-16
结实期 始实期 06-15
果熟期 07-30
膨大期 始期 07-30
末期 09-30
注:苗期为 6 ~ 8 月份采集白花丹参种子进行繁殖,出苗后至第
2 年春天移栽之间的时间段,其他生育期均为移栽之后的发育阶段
中不同时期植株生长发育的特点并参考其他植物物
候期的划分情况完成的。将白花丹参的生育全过程
分为苗期、伸长期、开花期、结实期、根部膨大期、枯
死期 6 个阶段。苗期是白花丹参种子萌发出苗至完
全长出两枚小叶,此时株高 1. 2 ~ 2. 6 cm,叶长 0. 6
~ 0. 7 cm,椭圆形,此阶段主要是指 6 ~ 8 月份采集
成熟白花丹参种子后在育苗田进行种子繁殖,种子
萌发到第 2 年春天幼苗大田移栽前的阶段;伸长期
是白花丹参植株茎秆快速生长时期,是白花丹参营
养生长的高峰期,此阶段主要指移栽至大田的幼苗
重新萌发后至开花前的阶段,此时展开叶长约 6. 6
cm,叶宽 4. 4 cm,株高可达到 35 cm左右;开花期是
白花丹参花穗抽出至最后一轮花凋谢之间的阶段,
整个开花阶段主要包括 2 个过程,首先是主茎部位
的花序开放,时间大约在 5 月中旬至 6 月中上旬之
间,主茎部位开完花后,侧枝开始萌发,之后侧枝花
序开始开放,主要时间为 6 月中下旬到 7 月中下旬
的时间段;结实期是白花丹参花凋谢后种子发育至
果实成熟时期,整个过程自 6 月中下旬至 8 月中下
旬的时间段。结实期与开花期组成白花丹参的生殖
生长期;枯死期是指霜降后白花丹参地上部位枯死
到采挖的阶段,主要是指每年 11 月份后的时期。
4 讨论
丹参虽然适应性强,全国均有种植,但是栽培良
种较少,尤其是抗连作良种。白花丹参适宜生长区
域范围小,不适合全国范围引种,因此,小范围的栽
培不能满足医药行业的需求,尤其是在连年复种条
件下,白花丹参的产量和品质更是日趋于下,因此,
筛选抗连作优势明显、产量和品质优良的品种是解
决目前白花丹参生产的紧迫问题。本研究以田间实
际生产为背景,以观察和记录为手段,筛选具有优势
抗连作效果的白花丹参株系,并对其生长发育过程
进行详细的观察和记录,研究结果将对白花丹参的
品种筛选和产业发展提供理论基础。
参 考 文 献
[1]国家药典委员会 . 中华人民共和国药典[S].一部 . 北
京:中国医药科技出版社,2010:70-71.
[2]王峰祥,闫永亮,毛淑敏,等 . 白花丹参野生资源濒危保
护和开发利用研究[J].中国现代中药,2009,11(8) :17-
18.
[3]李志田,杨保津,马广恩 . 白花丹参化学成分的研究
[J].药学学报,1991,26(3) :209-213.
[4]刘伟,张琳,章云云,等 . 不同连作年限对白花丹参生长
及其活性成分含量的影响[J].中国中药杂志,2013,38
(23) :46-50.
·7·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 38 卷第 1 期 2015 年 1 月