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菘蓝种子夏播全生育期农艺性状研究



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2014 年
收稿日期:2014-04-17
基金项目:贵州省中药现代化项目[黔科合 ZY 字(2012)3018 号];贵州省高层次人才科研条件特助经费项目(TZJF-2010 年 069 号);贵州省现
代产业技术体系建设专项(GZCYTX-02);贵州省科学技术研究项目[黔科合院所创能(2010)4002]
作者简介:李 娟(1987-),女,贵州金沙人,硕士,从事中药材育种研究,(电话)13984367869(电子信箱)lijuan870323@sina.com;通讯作者,吴明开
(1970-),男,安徽枞阳人,博士,从事植物生态学与药用植物资源多样性保护与利用等方面的研究,(电子信箱)bywmk1999@163.com。
第 53 卷第 22期
2014年 11月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 53 No.22
Nov.,2014
菘蓝(Isatis indigotica Fort.)为十字花科(Bras-
sicaceae)菘蓝属(Isatis L.)二年生草本植物,以干燥
根或干燥叶入药,其干燥根药材名为板蓝根,干燥
叶药材名为大青叶。 板蓝根性寒,味苦、咸,有清热
解毒、凉血利咽的功效,可用于温毒发斑、高热头
痛、大发瘟疫、发疹、黄疸、痈肿等病征[1]。 主产于安
徽、河北、吉林等省,现在贵州省有一定的种植规
模。 板蓝根属大宗药材,有悠久的入药历史,市场需
求量较大。 近年来的研究证实,板蓝根内含有多种
抗病毒成分,对感冒病毒(Influenza virus)、腮腺炎
病毒(Mumps virus)、肝炎病毒(Hepatitis viruses)等
具有较强的抑制和杀灭作用 [2,3],主治流行性感冒、
菘蓝种子夏播全生育期农艺性状研究
李 娟 1,刘 海 1,2,罗 鸣 1,2,吴明开 1
(1.贵州省现代中药材研究所,贵阳 550006;2.贵州师范大学生命科学学院,贵阳 550001)
摘要:对来源于安徽省亳州市的菘蓝(Isatis indigotica Fort.)种子净度、含水量、千粒重及长宽比等种子质
量指标进行测量分析;并于 2012 年 6 月将菘蓝种子进行播种,观察发芽率及整个生育期的农艺性状。 结
果表明,此批菘蓝种子净度较高,种子净度平均为 92.0 %,种子含水量平均为 7.7 %,达到国家安全标准,
种子千粒重均值为 8.679 g;种子长宽比均值为 3.752∶1。菘蓝种子大田播种出苗率为 75 %左右;菘蓝现
蕾 、开花前 ,植株的株高平均值为 110.5 cm,茎粗平均为 1.15 cm,根长平均为 30.99 cm,根粗平均为
1.27 cm。 在生殖生长时期,一般单株开花时间为 15~25 d,群体开花时间约 25~35 d。 单花的花期一般为
5~6 d,雨天缩短至 3~4 d,单株菘蓝结实数为 800~1 500 粒。
关键词:菘蓝(Isatis indigotica Fort.);种子质量;农艺性状
中图分类号:S567.2;S339;S502.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)22-5450-03
DOI:10.14088 / j.cnki.issn0439-8114.2014.22.030
Agronomic Traits of Summer-Sowed Isatis indigotica during Whole Growing Period
LI Juan1,LIU Hai1,2,LUO Ming1,2,WU Ming-kai1
(1. Guizhou Institute of Modern Chinese Medical Materials, Guiyang 550006, China;
2. School of Life Science, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China)
Abstract: Seed purity, seed moisture content, weight per 1 000 seeds, rate of length-width of Isatis indigotica Fort from
Bozhou city in Anhui province was studied. The I. indigotica seeds were sowed in june 2012. Germination rate, biological
and agronomic traits were investigated during whole growing period. The results showed that this batch of I. indigotica seed
purity was high with the average seed purity of 92% . Seed moisture content was 7.7% on average, meeting with national
safety standards. The average of weight per 1 000 seeds was 8.679 g. Rate of length-width was 3.752∶1 on average. Germina-
tion rate was about 75% by the field planting of I. indigotica seeds. Before budding and blossoming of I. indigotica, the
plant height and stem diameter were 110.5 cm and 1.15 cm on average. The average value of root length was 30.99 cm. Aver-
age value of root diameter was 1.27 cm. During reproductive growth period, the time of single plant blossom was about 15 to
25 days. A group of blossom was about 25 to 35 days. Single flowers usually were 5 to 6 days. The days were shortened to
3 to 4 in the rain. The number of single plant I. indigotica was about 800-1 500.
Key words: Isatis indigotica Fort.; quality of seed; agricultural traits
第 22 期
流行性腮腺炎、乙型脑炎、传染性肝炎、咽喉肿痛等
病[4]。以往在对菘蓝的规范化种植技术研究过程中,
菘蓝的许多生物学及农艺性状尚未见报道 [5],所以
试验对引种到贵阳市的板蓝根原植物菘蓝的生长
发育规律及农艺性状进行了研究,以期为在贵阳市
及类似生态环境下发展板蓝根种植、以及进一步开
展菘蓝优良品种筛选提供基础数据。
1 材料与方法
1.1 试验简况
试验所用菘蓝种子来自安徽省亳州市中药材
人工种植基地,试验地点在贵州省现代中药材研究
所实验室及中药材种植基地,试验地黄壤土,肥力
中等。 试验时间在 2012年 3月至 2013年 10月。
1.2 试验方法
1.2.1 菘蓝种子特征特性观察 对收集到的菘蓝
种子在实验室进行种子净度、含水量、千粒重、长宽
比等指标的测量, 考察亳州市所产菘蓝种子的质
量。 具体测量方法为:①种子净度。 采用四分法取
样,于试验台上放置 3 张白纸,将 50 g 种子均匀摊
到中间纸上,摊成正方形或者长方形,然后用 2 根
直尺从对角线方向延伸交汇于中心点, 往外将 1/4
的种子拨到另一张纸上, 同样将另一侧 1/4 的种子
拨到另一张纸上, 将拨出的种子分别放入种子袋
中。 再将中间剩余的种子混匀成正方形或者长方
形,按以上方法再一次进行划分取样,同样左、右两
侧的种子分别装入种子袋中,而留下中间的种子进
行净度测定。 利用四分法将种子倒在干净的白纸
上,将此时的种子进行称重,记为 W1,再将纯净种子
和杂质区分开,并称重,纯净种子记为 W2,杂质记为
W3,然后利用以下公式进行种子净度的计算,重复 3
次,取均值。 由于在种子筛选和称重时,可能由于操
作而造成 W2+W3<W1,出现种子净度增失差;因此,
需对该数据进行验证。当种子净度增失差>5%时,则
该数值不可取, 需重做。 增失差=(W1-W2-W3)/W1×
100%;种子净度=[W2/(W2+W3)]×100%。②种子含水
量。 称取约 0.5 g纯净的菘蓝种子,用一张牛皮纸包
起,称重,放入烘箱中烘至恒重。 记录此时的重量。
做 3次重复,取均值。 种子含水量=(种子鲜重-种子
干重)/种子鲜重×100%。③种子千粒重及长宽比。将
全部净选种子用四分法分成 4 份,从每份中随机取
250 粒,共 1 000 粒为 1 组,称其重量得千粒重,重
复 5 次,取均值。 测量长宽比时,随机取 10 粒菘蓝
种子以减小误差,先将其依次头尾相接,用直尺测
量长度;再将种子并排放好,测量其宽度;都重复 3
次,长宽比=种子长度 /种子宽度,取均值。
1.2.2 菘蓝地上部分与地下部分发育规律的研究
菘蓝种子在播种前进行预处理, 将选出的菘蓝种
子在 37 ℃水中浸泡 4 h,随后捞出晾干,待播。 播
种后记录播种到出苗所需时间及发芽率, 出苗后
随机对 10 株菘蓝进行挂牌标记,在营养生长中期
分别记载各株的株高、 叶片数和第一片完全展开
叶的叶长、叶宽和根长、根粗、须根数等农艺性状;
在生殖生长阶段, 记录菘蓝主茎及分枝上花的现
蕾 、开花 、脱落及种子成熟的时间 ,总结出花 、果
实、种子的发育规律。
2 结果与分析
2.1 菘蓝种子特性
2.1.1 菘蓝种子净度 菘蓝种子净度测定结果见
表 1。 由表 1可知,3次重复的种子净度增失差均小
于 5%, 故此次净度分析数据均可取。 从表 1 还可
见, 所测得的种子净度分别为 92.9%、91.0%、92.1
%,平均值为 92.0%,因此,此批种子净度较高,杂质
含量少。
2.1.2 菘蓝种子含水量 菘蓝种子含水量测定结
果见表 2。 该批种子含水量在 7.2%~8.1%, 均值为
7.7%。 达到了国家规定的种子含水量安全要求。
2.1.3 菘蓝种子千粒重及长宽比 菘蓝种子千粒
重及长宽比测定结果见表 2。 由表 2可见,3次重复
测得的菘蓝种子千粒重分别为 8.764、8.648、8.626
g,均值为 8.679 g。 其种子的长宽比依次为 3.924∶1、
3.732∶1、3.600∶1,均值为 3.752∶1。
2.2 菘蓝植株营养生长期观察
试验观察发现,菘蓝夏播后,在水分充足的条
件下,从播种到出苗需要的时间为 7~12 d。 出苗率
为 75%左右, 从出苗到生长出第一片真叶约需要
表 1 菘蓝种子净度
编号
1
2
3
平均
种子总
重量//g
3.039
2.993
3.108
3.047
纯种子
重量//g
2.813
2.716
2.849
2.793
杂质重
量//g
0.214
0.270
0.246
0.243
增失
差//%
0.39
0.23
0.42
0.35
种子净
度//%
92.9
91.0
92.1
92.0
表 2 菘蓝种子其他特征指标
编号
1
2
3
均值
种子
鲜重//g
11.820
11.355
10.983
11.386
种子
干重//g
10.867
10.534
10.142
10.514
含水
量//%
8.1
7.2
7.7
7.7
种子千
粒重//g
8.764
8.648
8.626
8.679
种子长
宽比
3.924∶1
3.732∶1
3.600∶1
3.752∶1
李 娟等:菘蓝种子夏播全生育期农艺性状研究 5451
湖 北 农 业 科 学 2014 年
8~10 d。 菘蓝营养生长中期农艺性状观察结果见
表3。由表 3 可知,营养生长中期的菘蓝株高平均在
20 cm 左右,叶片数约为 11 片,根长平均为 21 cm。
根粗约为 0.4 cm,须根数在 6根左右。在菘蓝营养生
长中期,其株高和根长的比例约为 1∶1。 随后,菘蓝
地上部分不断生长,表现为株高、叶片数、叶长、叶
宽增加,地下部分性状根长、根粗也逐渐增大。 待到
次年春天,露地越冬的菘蓝植株经过低温春化作用
开始抽薹,时间大约在 2月上、中旬。
菘蓝现蕾、开花前的农艺性状观察结果见 4。由
表 4 可知,菘蓝现蕾、开花前株高在 101~123 cm,平
均为 110.5 cm; 茎粗在 0.96~1.47 cm, 平均为 1.15
cm;根长在 24.39~39.74 cm,平均为 30.99 cm,根粗
在 0.93~1.72 cm,平均为 1.27 cm。
2.3 菘蓝植株生殖生长期观察
菘蓝植株在开始抽薹后 20 d 左右便陆续开花。
菘蓝为复总状花序, 其主茎顶端直接着生花蕾,可
有 1~2 级分枝。 其开花顺序一般为主枝先开,其后
是 2 级分枝和 3 级分枝。 在整个菘蓝开花期间,花
序轴边伸长边开花,随着分枝的不断伸长,整个花
序就变得较为松散。 就一个分枝来看,开花顺序为
自下而上。 一般单株开花时长约为 15~25 d,群体开
花时长约为 25~35 d。 单花的花期一般为 5~6 d,雨
天缩短至 3~4d。 每天每个花序上开花 3~5 朵,有时
可达到 6~7朵,一株菘蓝可开花 1 000~2 000朵。 菘
蓝为虫媒异花授粉植物,具有自交结实率低和自交
生活力衰退现象。 雌蕊在开花前 3~4 d 就有接受花
粉、完全受精的能力,以开花当天的最强,花后 1~2
d仍有受精能力。花粉成熟与开花同步,开花第二天
花粉活力就明显降低。 授粉后 40 d 菘蓝种子成熟。
菘蓝种子为角果,单株菘蓝结实数为 800~1 500粒。
3 小结与讨论
试验检测得到的菘蓝种子净度平均为 92.0%,
种子含水量平均为 7.7 %,达到国家安全标准,种子
千粒重 8.679 g;种子长宽比 3.752∶1。 菘蓝种子大田
播种出苗率为 75%左右;在现蕾、开花前,植株的株
高均值为 110.5 cm,茎粗平均为 1.15 cm,根长平均
为 30.99 cm,根粗平均为 1.27 cm。在生殖生长时期,
一般单株开花时间约为 15~25 d, 群体开花时间约
为 25~35 d。 单花的花期一般为 5~6 d,雨天缩短至
3~4 d,单株菘蓝结实数为 800~1 500粒。
因菘蓝种子细小, 发芽时需要吸水后方能萌
发,所以在播种时应保持土壤湿润。 在温度和水分
适宜的条件下,播种 7~12 d 后即可萌发。 在保存菘
蓝种子时,应尽量降低其水分含量,保持种子活力,
延长种子寿命。 菘蓝的根为板蓝根,叶为大青叶,两
者都有药用功效和经济价值,但是由于营养物质的
供求不平衡,两者的产量也存在一定的矛盾,采收
大青叶可增加经济收入,但不收叶可减少植株的营
养消耗, 使植株集中于根部生长从而提高根的产
量 [6]。春播的菘蓝在当年均为营养生长期,如以收获
根(板蓝根)为目的,则需要做高畦(菘蓝的根系较
发达,到生长后期长度可达 30 cm 左右),以增加土
层厚度和利于后期根的收获,同时在其营养生长时
期施足氮磷钾肥,并于当年秋天菘蓝植株停止生长
准备越冬时采挖,减少其进入生殖生长期后养分的
消耗,避免影响其药材质量。 若以收获种子为目的,
在次年春天菘蓝开花后期, 可以进行去尖打叶,减
少养分消耗,降低秕子率,提高种子质量和产量。
参考文献:
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表 3 菘蓝营养生长中期的农艺性状
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
均值
株高
cm
24.5
22.0
19.8
18.0
13.2
15.5
21.3
19.4
22.8
23.8
20.03
叶长
cm
18.1
14.5
14.3
13.0
10.5
13.9
12.5
15.0
13.2
17.4
14.24
叶宽
cm
6.70
5.60
5.45
4.60
4.20
5.05
4.35
5.40
4.90
6.15
5.24
叶片
片/株
10
11
11
10
10
8
12
11
12
11
10.6
根长
cm
24.0
32.0
20.0
14.5
15.0
19.5
22.6
20.3
23.6
22.9
21.44
根粗
cm
0.48
0.46
0.39
0.43
0.29
0.34
0.41
0.46
0.49
0.52
0.43
须根
根/株
6
6
5
5
6
4
6
7
5
6
5.6
(下转第 5473页)
表 4 菘蓝现蕾、开花前的农艺性状
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
均值
株高
cm
106
112
101
112
108
110
123
107
117
109
110.5
茎粗
cm
1.47
0.96
1.04
1.04
1.01
1.29
1.46
1.02
0.97
1.19
1.15
分蘖数
蘖/株
1
0
0
2
0
0
0
6
4
1
1.4
根长
cm
24.39
29.76
27.20
31.73
29.12
36.92
39.74
24.84
35.51
30.66
30.99
根粗
cm
0.93
1.15
1.10
1.18
1.34
1.72
1.55
1.22
1.30
1.18
1.27
须根数
根/株
14
11
10
11
24
21
15
11
14
11
14.2
5452
第 22 期
(责任编辑 程碧军)
种,如细胞病变法、空斑法、OD260 nm法、壳蛋白免疫
法、荧光定量 PCR 法和 GFP 标记法等[10-12]。 其中细
胞病变法和空斑法是最传统的方法,操作耗时且稳
定性不好;OD260 nm 法是测定病毒颗粒在 260 nm 处
的吸光度,耗时短、成本低且稳定,但不能区分感染
性和缺陷性病毒颗粒,故应用价值有限 [11];壳蛋白
免疫法是最为标准、结果最为可靠的方法,但其对
试剂的要求及成本较高;荧光定量 PCR 法是对病毒
液中的完整病毒颗粒数进行精确的定量 [13],操作简
单、成本适中,但结果并不十分可靠,因为并非所有
完整的病毒颗粒均具有感染力;GFP 标记法是直接
在显微镜下观察 GFP 阳性细胞的数量, 操作简单、
成本低、耗时短、稳定性好,但只适用于带有 GFP 标
签的病毒载体。 孙鹏宇等[11]比较了上述几种不同的
测定方法,发现 GFP 标记法与传统的细胞病变法及
标准的壳蛋白免疫法的测定结果差异不显著。 因
此, 在测定带有 GFP 标签的病毒滴度时,GFP 标记
法是最为快速、有效且成本低廉的方法;不带 GFP
标签的病毒载体在不影响其他功能的情况下,最好
能引入 GFP 标签,可为后续试验带来便利。 如本研
究在构建靶基因的重组逆转录病毒载体时, 引入
GFP 标签构建成融合蛋白表达载体,测定病毒滴度
时即采用 GFP 标记法进行;另外,引入的 GFP 标签
也可为后续细胞模型和胚胎模型中的研究带来直
观的结果。
本研究成功制备了高滴度的 RCASBP-GFP-
SMARCE1 逆转录病毒颗粒, 为下一步在胚胎中进
行相关基因的功能研究奠定了基础。
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(责任编辑 王 珞)
(上接第 5452页)
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龚 萍等:禽肉瘤白血病病毒重组载体的包装及病毒滴度的测定 5473