全 文 ：菘蓝不同四倍体株系有效成分的比较研究
马艳芝，张胜珍，姜 峰，客绍英*
(唐山师范学院生命科学系，河北 唐山 063000)
摘要 目的:为优良菘蓝四倍体株系选育提供参考。方法:HPLC法分析靛蓝和靛玉红的含量，采用苯酚-硫酸
法测定多糖含量，利用氨基酸分析仪测定氨基酸含量。结果:菘蓝四倍体株系根中靛蓝、靛玉红含量大多数高于二
倍体株系，而叶中靛蓝和靛玉红含量不高于二倍体;四倍体株系根中的多糖含量均低于二倍体，其中以四倍体株系
DB1、DB10 和 DB15 根中多糖含量较高，DB6、DB13 和 DB15 叶中多糖含量最高;检测出 17 种氨基酸，其中必需氨基
酸 6 种，而精氨酸和脯氨酸含量为最高。其中 DB7、DB8 根和叶中的精氨酸含量均高;DB1、DB7 和 DB12 脯氨酸含
量高;DB7、DB9 和 DB12 叶中总氨基酸含量最高。结论:菘蓝不同四倍体株系有效成分表现不完全一致，生产上根
据实际应用情况进行选用。
关键词 菘蓝;四倍体;株系;有效成分
中图分类号:R282. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2013)01-0010-04
收稿日期:2012-05-05
基金项目:国家科技部子课题(2011BAI07B05-4) ;河北省科技厅重要应用基础项目(10965511D) ;唐山市科技重大项目(12130203A)
作者简介:马艳芝(1977-) ，女，硕士，副教授，主要从事药用植物与生物技术研究工作;Tel:0315-3863212，E-mail:mayanzhiwxd@ 163. com。
* 通讯作者:客绍英，Tel:0315-3863212，E-mail:keshaoying@ sina. com。
菘蓝(Isatis indigotica Fort．)作为我国传统常用
药用植物，市场上对其根(板蓝根)和叶(大青叶)的
需求量越来越大。但是，由于生产中品种混杂、退化
现象严重，药材的产量和质量下降，有必要进行优良
品种选育和提纯复壮工作。
笔者所在课题组选用北京同仁堂河北中药材种
植基地广泛种植的菘蓝品种，结合无性快繁手段诱
导获得了 16 个菘蓝四倍体株系〔1〕，于 2010 ～ 2011
年进行了株系圃田间栽培。根据 2010 年版中国药
典规定，经采用热浸法测定，用 45%乙醇作溶剂，其
根所得浸出物含量均高于 25. 0%〔2〕。在此基础上，
对不同四倍体株系间靛蓝、靛玉红等有效成分含量
进行考察比较，筛选优良的株系，为大面积选育推广
打下基础。
1 材料与仪器
1. 1 材料与试剂 自然状态下干燥的二倍体与不
同四倍体菘蓝植株，分为叶和根两部分，放入 60 ℃
恒温干燥箱中烘干后粉碎备用。靛蓝(批号:
110716-200509)和靛王红(批号:110717-200204)对
照品购自中国食品药品检定研究院。氨基酸对照品
购自美国 Sigma公司。
1. 2 仪器 紫外可见分光光度计(日本岛津 UV-
2500) ;氨基酸分析仪(日立 L-8800)。
2 方法
2. 1 菘蓝不同四倍体株系靛蓝、靛玉红含量的比
较 采用高效液相色谱法。色谱条件为色谱柱:
VP-ODS(150 mm × 4. 6 mm，5μm) ;流动相:甲醇-水
(69∶ 31) ;流速:1. 0 mL /min;检测波长:285 nm。样
品测定:精确称取菘蓝根、叶样品各 1 g，加入氯仿
40 mL超声 30 min，过滤，滤液用旋转蒸发仪蒸干;
加 1 mL 氯仿溶解，0. 45 μm 微孔滤膜过滤，用流动
相稀释定容至 5 mL。因样品内靛蓝与靛玉红含量
太高，故样品稀释 10 倍后进样，重复 5 次。记录结
果计算其含量。
2. 2 菘蓝不同四倍体株系总多糖含量的比较 采
用采用苯酚-硫酸比色法测定多糖的含量〔3〕。
2. 3 菘蓝不同四倍体株系总氨基酸含量的比较
测试条件:利用氨基酸分析仪测试，测定条件:泵 1
流速:0. 4 mL /min，压力:10. 5 Mpa。泵 2 流速:0. 35
mL /min，压力:0. 8 Mpa。分离柱温度:50 ℃。反应
柱温度 136 ℃;进样量:20 μL。样品处理:测定总氨
基酸:精密称取 50 ～ 60 mg样品放入玻璃水解管中，
加 6 mol /L HCl约 5 mL，抽真空后立即封管，(110 ±
1)℃烘箱内水解 24 h，水解完全后，过滤并用蒸馏
水定容至 25 mL，取 5 mL移入蒸发皿中，在 80 ℃恒
温水浴上蒸发除尽盐酸，用 0. 02 mol /L HCl 稀释至
一定浓度，14 000 r /min离心 20 min，取上清液测定
除色氨酸以外的氨基酸。测定游离氨基酸:精密称
取 1 g样品，加 30 mL 0. 02 mol /L HCl超声波振荡 1
h，14 000 r /min 离心 20 min，取上清液测定除色氨
酸以外的氨基酸。
3 结果与分析
3. 1 菘蓝不同四倍体株系靛蓝、靛玉红含量的比
较 本研究采用 HPLC分析了菘蓝不同四倍体株系
根和叶中靛蓝和靛玉红的含量，其中二倍体的叶和
四倍体(DB5)的根提取物色谱图见图 1。
01 Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 1 期 2013 年 1 月
不同四倍体株系靛蓝、靛玉红含量如图 2 和图
3 所示。根中的靛蓝含量均低于叶的靛蓝含量，而
根中靛玉红含量除株系 DB9、DB10 和 DB16 外，也
均低于叶中含量;不同的四倍体株系与二倍体株系
相比较，90%以上四倍体株系根中靛蓝、靛玉红含量
高于二倍体对照，只是差异不显著;而叶中靛蓝和靛
玉红含量相当或低于二倍体。
图 1 菘蓝根和叶中提取物的色谱图
a. 空白对照(氯仿) b. 对照品(氯仿溶解) c. 菘蓝二倍
体叶提取物(稀释 10 倍) d. 菘蓝四倍体根提取物(DB5)
1. 靛蓝 2. 靛玉红
图 2 菘蓝不同四倍体株系靛蓝含量
图 3 菘蓝不同四倍体株系靛玉红含量
总体而言，菘蓝四倍体株系根在靛蓝、靛玉红含
量上高于二倍体;而叶中靛蓝、靛玉红含量较二倍体
相比出现降低现象，考虑到四倍体株系地上部分的
产量均比二倍体高，因此，整株总产量可能并不低。
3. 2 菘蓝不同四倍体株系总多糖含量的比较 多
糖是菘蓝中含量较多、免疫活性较强的一类物质，具
有多种生物活性。
本研究测定的菘蓝二倍体和多倍体根和叶中的
多糖含量，结果如图 4 所示。四倍体株系 DB15、
DB1、DB10 根中的多糖含量较高，但均低于二倍体，
不显著;而 70%四倍体株系叶中多糖含量均高于二
倍体，未达到显著，其中以 DB15、DB13 和 DB6 含量
最高。
图 4 菘蓝不同四倍体株系总多糖含量
3. 3 菘蓝不同四倍体株系氨基酸含量的比较 实
验发现，在所有供试材料中均检测出 17 种氨基酸，
其中必需氨基酸 6 种(见图 5)。以四倍体株系 DB1
和二倍体株系根中游离氨基酸含量分析为例，在所
有游离氨基酸中以精氨酸和脯氨酸含量最高。因
此，本实验对其中 10 个菘蓝四倍体株系和二倍体进
行了精氨酸和脯氨酸含量分析，结果见表 1。DB7
和 DB8 根和叶中的精氨酸含量均很高，而 DB1、DB7
和 DB12 脯氨酸含量较高。从精氨酸和脯氨酸二者
总量来分析(如图 5 所示) ，根中 DB7、DB8、DB3、
DB1、DB2、DB14 含量均高出对照 10% 以上;叶中
DB1、DB4 和 DB12 二者总量相对较高，但均低于二
倍体对照。
图 5 不同倍性菘蓝根中游离氨基酸的含量比较分析
11Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 1 期 2013 年 1 月
本研究对不同倍性菘蓝氨基酸进行了定量分
析，结果如图 6 所示。除 DB2 和 DB8 外，叶中总氨
基酸含量均大于根中的含量。各株系根中总氨基酸
的含量均高于二倍体对照，DB7 达到显著水平，说明
加倍提高了四倍体株系根中的氨基酸含量。不同四
倍体株系叶中总氨基酸含量表现各异，DB7、DB9 和
DB12 较高，其中 DB9 达到显著水平，DB11、DB2 含
量较低。
表 1 菘蓝不同四倍体株系根与叶中精氨酸和脯氨酸含量比较(%)
株系
根
精氨酸 脯氨酸 二者和
叶
精氨酸 脯氨酸 二者和
2n(CK) 3. 75 3. 91 7. 66 1. 21 4. 55 5. 76
DB1 4. 59 5. 14 9. 73 1. 15 4. 54 5. 69
DB2 4. 66 4. 99 9. 65 1. 06 4. 13 5. 19
DB3 5. 26 4. 98 10. 24 0. 73 4. 03 4. 76
DB4 3. 29 4. 66 7. 95 0. 99 4. 56 5. 55
DB5 4. 57 2. 81 7. 38 1. 11 3. 35 4. 46
DB6 3. 93 4. 07 8. 00 0. 89 4. 05 4. 94
DB7 7. 27 5. 15 12. 42 1. 20 4. 20 5. 40
DB8 7. 86 3. 64 11. 50 1. 44 3. 94 5. 38
DB12 2. 03 5. 53 7. 56 1. 23 4. 21 5. 44
DB14 5. 33 4. 30 9. 63 0. 78 4. 35 5. 13
图 6 菘蓝不同四倍体株系总氨基酸含量
4 小结与讨论
4. 1 菘蓝中所含化学成分较多，结构复杂，国内外
专家学者对其抗病毒、抗菌等作用的有效成分并没
有具体的定论，因此对菘蓝药材及其相关制剂的质
量控制尚无统一标准。目前，大多数学者建议以靛
蓝、靛玉红为其活性成分及其质控指标〔4，5〕。菘蓝
叶片中的靛蓝、靛玉红含量与叶片生长时期的关系
极为密切，但主要在绿色的叶片部分合成〔6〕。乔传
卓等〔7〕的研究指出菘蓝四倍体高产株系与原二倍
体相比，在接近收获期时叶中靛蓝含量提高 1. 79%
～3. 11%，是原二倍体的近 2 倍或 3 倍，靛玉红含量
也有明显提高。本研究通过高效液相色谱测定菘蓝
重要有效成分靛蓝和靛玉红的含量，发现四倍体株
系根中靛蓝、靛玉红含量大多数高于二倍体株系，而
叶中靛蓝和靛玉红含量不高于二倍体。
4. 2 本研究通过多糖含量进行测定，得出四倍体
株系根中的多糖含量均低于二倍体，其中以四倍体
株系 DB1、DB10 和 DB15 根中多糖含量较高，DB6、
DB13 和 DB15 叶中多糖含量最高。
4. 3 有人曾对菘蓝根中游离氨基酸进行了定量分
析，认为氨基酸对于改善病人的蛋白营养状况，促进
肝脏的修复有重要意义，建议把氨基酸作为评价菘
蓝质量的一个指标〔8〕。L-精氨酸与血管健康密切相
关，因为一氧化氮(NO)对维持血管的自动动态平衡
起着关键作用，而 L-精氨酸是一氧化氮(NO)的合
成前体。脯氨酸(Pro)作为一种渗透调节物质，在维
持细胞膜稳定性、细胞水分平衡等方面具有重要的
生物学意义。因此，本研究中精氨酸和脯氨酸含量
的增加对菘蓝的质量评价具有重要意义。
试验中利用氨基酸分析仪测定供试菘蓝氨基酸
含量，均检测出 17 种氨基酸，其中必需氨基酸 6 种，
而精氨酸和脯氨酸含量为最高。其中，DB7、DB8 根
和叶中的精氨酸含量均高，可作为根、叶两用材料;
DB1、DB7 和 DB12 脯氨酸含量高，适用抗旱材料;
DB7、DB9 和 DB12 叶中总氨基酸含量最高，可叶用。
参 考 文 献
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［4］孙立新，唐虹 . RP-HPLC测定板蓝根、大青叶中靛蓝、靛
玉红的含量［J］.沈阳药科大学学报，2000，17(3) :191-
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21 Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 1 期 2013 年 1 月
［5］杨军，王京霞 . 反相高效液相色谱法测定板蓝根、大青
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［7］乔传卓，戴富宝 . 两种倍性水平菘蓝的生药学研究
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［8］崔熙，李松林，王建新，等 . 南、北板蓝根的鉴别和氨基
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全息生育适度系数法在当归新品种选育中的应用
马伟明1，王春明1，刘效瑞1，李应东2，何宝刚1，荆彦民1
(1. 甘肃省定西市旱作农业科研推广中心，甘肃 定西 743000;2. 甘肃中医学院，甘肃 兰州 730000)
摘要 目的:应用全息生育适度系数法评价当归新品种(系)。方法:对甘肃省定西市旱作农业科研推广中心
选育的 7 个当归新品种(系)的产量、品质、抗病性、早薹率及主要农艺性状等 13 个性状因子进行综合评价。结果:
DG2005-02 和岷归 3 号属优良品种，岷归 4 号、岷归 2 号和岷归 1 号为一般品种，DGA2000-01 和 DG90-03 为较差品
种。结论:筛选出当归优良品种(系) ，为选育当归新品种提供依据。
关键词 全息生育适度系数法;当归;新品种;综合评价
中图分类号:R282. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2013)01-0013-03
收稿日期:2012-04-10
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划课题(2011BAI05B02) ;甘肃省中药材产业科技攻关项目(GYC09-11)
作者简介:马伟明(1983-) ，男，硕士，研究方向:中药材新品种选育;Tel:15209320340，E-mail:mwm1983@ yahoo. cn。
当归为伞形科植物当归 Angelica sinensis(Oliv. )
Diels的干燥根，别名秦归、云归、四归、岷归。传统
以根入药，有补血活血、调经止痛、润肠通便的功
效〔1〕。甘肃岷县、宕昌和渭源是我国最大优质当归
产区，年产量占全国的 70% 以上，著称“岷归”基
地〔2〕。目前，对当归新品种(系)进行综合评价是当
归新品种选育工作的重要程序。笔者采用全生育期
适度系数法〔3〕对定西市旱作农业科研推广中心选
育的 7 个当归品种(系)进行综合评价，皆在探讨该
方法在当归新品种(系)综合评价中的应用价值，为
当归新品种(系)选育提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 供试材料及来源 参试 7 个品种(系) :岷归
1 号(CK)、岷归 2 号、岷归 3 号、岷归 4 号、DG2005-
02、DGA2000-01、DG90-03 均为定西市旱作农业科
研推广中心选育的当归新品种(系)。
1. 2 试验方法 试验设在定西市旱作农业科研推
广中心岷县秦许乡当归新品种选育基地，试验设 7
个处理，每个品种(系)为 1 个处理，3 次重复，总共
21 个小区，随机区组排列。采用黑色地膜全生育期
覆盖栽培技术，小区面积 3 m ×5 m = 15 m2，每小区
覆膜 3 垄，垄宽 60 cm，沟宽 40 cm，每垄植 3 行，平
均行距 33. 3 cm，株距 20 cm。人工垄上打穴栽植，
每穴植种苗 2 株。
1. 3 评价方法 以参试品种的株高、冠幅、叶面
积、早薹率、主根长、单根鲜重、侧根数(径粗≥0. 5
cm)、芦头粗、麻口病率、特等归出成率、总灰分、阿
魏酸含量、产量为参考指标。早薹率和麻口率以参
试品种的最低表现值为目标标准阈值，其余参考指
标均以对照品种的相应指标为目标标准，凡是株高、
冠幅高于对照表现值的均要求进行倒数计算。得出
不同品种(系)各考察指标的全息生育适度系数集，
然后，按照优良、一般、较差 3 个属性级别对参试品
种(系)考察性状进行分属归类。
2 结果与分析
2. 1 参试品种(系)间的直观比较 所有参试品种
(系)间的直观比较如表 1 所示，由表 1 可以看出，
不同品种(系)的各项考察因子间均存在差异，并具
有不同的优缺点。在所有参试品种(系)中，单产水
平居首位的是岷归 4 号，但其内在质量表现一般;
DG2005-02 的产量高(居第 2 位) ，特等归出成率、单
根鲜重、芦头粗、内在质量均居首位，表现出较好的
优势，但是其麻口率和早薹率均较高，对总体结构的
负面影响较大;岷归 3 号的产量虽然较差(居第 4
位) ，但其早薹率和麻口病发生率最低，是较好的抗
病品种(系) ;产量居第 3 位的是岷归 2 号，其内在
质量表现较好，其余大多数考察因子也优于对照种，
所有参试品种(系)中表现较差的是 DGA2000-01 和
31Journal of Chinese Medicinal Materials 第 36 卷第 1 期 2013 年 1 月