全 文 ：园艺园林科学
ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.24No.32008March
htp:/www.casb.org.cn
菘蓝（Isatisindigticafort.）又名大青根、北板蓝等，
为十字花科菘蓝属植物。以根、叶入药。其根在中药上称
板蓝根，叶称大青叶，鲜基生叶或鲜茎生叶加工制成的
深蓝色粉末状物称青黛，三者均为常用中药，药性类同。
菘蓝作为一种抗病毒药物由于具有取材天然、作用平
稳、毒副作用小等西药无法比拟的独特优点，近年来需
求量不断上升。1989年，中国首次由乔传卓[1]等育成菘
蓝四倍体高产品种并得以推广，这在一定程度上缓解
了市场压力。但在菘蓝的采收方面还是缺乏一定的理
论指导，乱采乱挖比较严重，不仅菘蓝的药用部分得不
到合理的利用，又破坏环境。所以确定不同地区菘蓝的
采收期成为科研上急需解决的课题。而目前关于菘蓝
的研究主要集中在化学成分和药理作用方面[2~5]以及对
有效成分的提取方面[6~14]。笔者从根、叶内干物质的积累
特性上入手，对不同倍性菘蓝的采收期进行了研究。
1材料与方法
1.1试验材料
原始材料采自山西省吕梁地区文水县庞泉沟。
基金项目：山西省科技攻关项目“特大型四倍体蒲公英防治奶牛乳腺炎的研究”(051057-2)。
第一作者简介：王晓宇，男，山西长治人，硕士，主要从事药用植物遗传育种研究。Tel：0354-3524494，0354-6288133，E-mail：wangxiaoyu67@126.com。
通讯作者：赵晓明，男，教授，博导，主要从事药用植物遗传育种及进化研究。通信地址：030801山西省太谷县山西农业大学北院36号楼1单元8号
29号信箱。
收稿日期：2007-12-13，修回日期：2008-01-21。
不同倍性菘蓝根叶干物质积累特性研究初报
王晓宇,赵晓明
（山西农业大学农学院，山西太谷030801）
摘 要:以二倍体菘蓝和四倍体菘蓝为研究对象,定期分别取样,通过烘干后测定根、叶干重来考察两个
品系的菘蓝在营养生长期干物质积累特性的异同。研究发现,与二倍体菘蓝相比,四倍体菘蓝干物质进
入快速积累期要晚,快速积累期长,快速积累期干、叶干重的日积累量大;四倍体菘蓝的抗寒性较二倍体
增强,营养生长期体延长;菘蓝四倍体和二倍体地下部分干物质的积累均滞后于地上部分的积累,整个
营养生长期四倍体菘蓝的根叶比较二倍体要小。研究还发现,水涝会降低菘蓝干物质的积累速度,而且
四倍体菘蓝更容易受到影响。
关键词:菘蓝;二倍体;四倍体;营养生长期;干物质
中图分类号:R28271 文献标识码:A
CharacteristicsofAccumulationofDryMaterTherootsandLeavesofDiferent
PloidsIsatisindigticafort.inTheirVegetativeGrowthStages
WangXiaoyu,ZhaoXiaoming
(Colegeofagriculture,ShanxiAgicultuerUniveisity,TaiGu,ShanXi,030801)
Abstract:ThestudyhascomparedthediploidIsatisindigticafort.anditstetraploidbasedontheprogress
ofaccumulationofdrymaterinbothrootsandleavesinthevegetativegrowthstage.Comparedwithte-
traploid,thedrymaterofbothrootsandleavesofdiploidentertherapidaccumulationstageearlier.Butthe
rapidaccumulationstageofthetetraploidislongerthanthatofitsdiploid.Besides,ifboththetetraploidand
itsdiploidareintherapidaccumulationstage,thetetraploid’sdailyamountofaccumulationofdrymater
inbothrootsandleavesismorethanthediploid’s.Ithasalsofound:comparedwiththediploid,itste-
traploidiseasilierafectedbycoldstress.Basedonthisstudy,thediploid’sR/Lislargerthanitste-
traploid’sinmostpartoftheirvegetativegrowthstages.
Keywords:Isatisindigticafort.,diploid,tetraploid,vegetativegrowthstage,drymater;
园艺园林科学
258· ·
园艺园林科学
中国农学通报 第24卷 第3期 2008年 3月
htp:/www.casb.org.cn
2002年4月中旬于山西农业大学天然药用植物研究
所用秋水仙碱溶液处理其幼苗的茎顶生长点，处理温
度为25℃。次年收获种子。2004年经山西农业大学农
学院育种系鉴定为十字花科菘蓝属菘蓝（2n=14）及诱
变成功的菘蓝四倍体（2n=28）。
1.2试验方法
1.2.1种植 2007年 4月 27日分别选择菘蓝二倍体
（2n=14）和菘蓝四倍体（2n=28）的饱满种子播种，株距约
6cm，行距约15cm，四倍体考虑到发芽率较二倍体低[15]，
可以适当减少株距和行距，播种后的要及时地进行管理。
1.2.2测定 菘蓝播种后6~10d开始出苗，这时可以定
期对菘蓝两品系进行抽样调查。每个品系每次随机选
十株生长程度中等的菘蓝植株（注意回收已经脱落的
叶片），剪取植株上面的根及叶作为样本；把所取的样
本分成根和叶两部分（注意要去掉根上面带着的泥
土）后分别放入已测重量的铝盒中；将叶连同铝盒放
入已升温至105℃的烘箱中杀青 15min后于 80℃烘
至恒重；根可以直接连同铝盒放入80℃的烘箱中烘
至恒重；其重量可以用电子秤称得，除去铝盒的重量
即为所称根、叶的实际干重。每次重复3次，求得平均
值作为根、叶的最后干重。根叶比（R/L）可以用以下公
式计算。
根叶比(%)=根干重
叶干重
×100%
2结果与分析
2.1不同倍性水平菘蓝在营养生长各个时期根、叶内
干物质的积累:
2.1.1营养生长早期干物质积累状况 由表1，二倍体
菘蓝和四倍体菘蓝在出苗后都要经过一定时间的缓
慢生长才能进入快速生长期。其中二倍体菘蓝需要
35d左右，四倍体菘蓝有所延长，约需40d。在此期间，
二倍体菘蓝根内干物质的平均积累量为0.45g/株，叶
内干物质的平均积累量为2.28g/株；四倍体菘蓝根内
干物质的平均积累量为0.94g/株，叶内干物质的平均
积累量为 3.57g/株，分别比二倍体菘蓝提高了
108.89%和56.58%。二倍体菘蓝和四倍体菘蓝从刚出
苗到将进入快速生长期的这段时间根、叶干重的日增
长量均是比较小的，但都有日趋增加的趋势。二倍体
菘蓝根干重的平均日增长量为0.013g/株，四倍体菘
蓝根干重的平均日增长量为0.024g/株，比二倍体菘
蓝提高了84.62%。二倍体菘蓝叶干重的平均日增长量
为0.067g/株，四倍体菘蓝叶干重的平均日增长量为
0.089g/株，比二倍体菘蓝提高了32.84%。由绝对数值
可知，在营养生长早期，四倍体菘蓝根、叶干重的平均
日增长量比二倍体菘蓝均有提高，而且根的提高幅度
较叶要大。
表1营养生长早期不同倍性菘蓝干物质积累状况
测量日期
菘蓝二倍体(2n=14) 菘蓝四倍体(2n=28)
根/(g·株 -1)
0.01
0.01
0.03
0.25
0.45
2.46
叶/(g·株 -1)
0.08
0.19
0.42
1.46
2.28
6.68
全株/(g·株 -1)
0.09
0.20
0.45
1.71
2.73
9.14
阶段积累率/％
0.28
0.34
0.78
3.94
3.19
20.07
根/(g·株 -1)
-
-
0.01
0.32
0.57
0.94
叶/(g·株 -1)
-
0.12
0.34
1.20
2.26
3.57
全株/(g·株 -1)
-
0.12
0.35
1.52
2.83
4.51
阶段积累率/％
-
0.29
0.56
2.85
3.19
4.10
07.5.8
07.5.13
07.5.18
07.5.30
07.6.6
07.6.16
表2快速生长期不同倍性菘蓝干物质积累状况
测量日期
菘蓝二倍体(2n=14) 菘蓝四倍体(2n=28)
根/(g·株 -1)
2.46
4.58
7.89
12.71
15.94
叶/(g·株 -1)
6.68
9.50
12.91
15.84
16.00
全株/(g·株 -1)
9.14
14.08
20.80
28.55
31.94
阶段积累率/％
20.07
15.47
21.04
24.26
10.61
根/(g·株 -1)
0.94
3.58
8.15
14.23
18.06
叶/(g·株 -1)
3.57
8.52
13.31
17.43
22.95
全株/(g·株 -1)
4.51
12.10
21.46
31.66
41.01
阶段积累率％
4.10
18.51
22.82
24.87
22.80
07.6.16
07.6.27
07.7.6
07.7.25
07.8.15
2.1.2快速生长期干物质积累状况 由表2，从出苗后
约34~84d（6月6日—7月25日）是二倍体菘蓝的快
速生长期，全株干物质的平均积累量为 25.82g/株，
占营养生长期总积累量80.84%；其中根干重平均增
加12.26g/株，叶干重平均增加13.56g/株。四倍体菘
蓝的快速生长期出现在出苗后约 40~95d（6月 16
日—8月 10日），全株干物质的平均积累量为
36.50g/株，占营养生长期总积累量的 89.00%，其中
259· ·
园艺园林科学
ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.24No.32008March
htp:/www.casb.org.cn
根干重平均增加17.12g/株，叶干重平均增加 19.38g/
株。可见，在快速生长期，四倍体菘蓝干物质的积累
量明显要大于二倍体菘蓝。其中四倍体菘蓝根干重
平均增加量比二倍体菘蓝提高了39.64%；四倍体菘
蓝叶干重平均增加量比二倍体菘蓝提高了 42.92%。
两种倍性水平的菘蓝在快速生长期，叶内干物质的
积累在时间上都要明显滞后与于根内干物质的积
累。由表2同样可知，在快速生长期，四倍体菘蓝干
重的日增长量总体要大于二倍体菘蓝。其中四倍体
菘蓝叶干重平均日增长量为 0.352g/株，比二倍体菘
蓝的0.271g/株增加30.02%；四倍体菘蓝根干重的平
均日增长量 0.342g/株，比二倍体菘蓝的 0.335g/株
增加2.15%。与营养生长早期相同，四倍体菘蓝在快
速生长期根、叶干重的平均日增长量较二倍体菘蓝
都有提高，但根的提高幅度要小于叶，这一点与营养
生长早期是不同的。
表3营养生长晚期不同倍性菘蓝干物质积累状况
测量日期
菘蓝二倍体(2n=14) 菘蓝四倍体(2n=28)
根/(g·株 -1)
15.94
17.61
16.90
15.52
17.07
18.12
20.24
21.73
-
叶/(g·株 -1)
16.00
14.05
11.22
7.09
8.41
9.37
5.56
0.80
-
全株/(g·株 -1)
31.94
31.66
28.12
22.61
25.48
27.49
25.80
22.53
-
阶段积累率/％
10.61
-0.88
-11.08
-17.25
8.99
6.29
-5.29
-10.24
-
根/(g·株 -1)
18.06
20.77
17.68
14.05
15.64
17.48
20.30
22.91
23.86
叶/(g·株 -1)
22.95
18.82
14.07
6.13
8.09
9.52
10.00
7.09
3.71
全株/(g·株 -1)
41.01
39.59
31.75
20.18
23.73
27.00
30.30
30.00
27.57
阶段积累率％
22.80
3.46
-19.12
-28.21
8.66
7.97
8.05
-0.73
-5.93
07.8.15
07.9.4
07.9.15
07.9.24
07.10.4
07.10.15
07.11.4
07.11.24
07.12.7
2.1.3营养生长后期干物质积累状况 由表3，快速生
长期后，二倍体菘蓝和四倍体菘蓝的干物质积累速度
又趋于缓和，但四倍体干物质的积累速度总体是要大
于二倍体的。进入8、9月份后，菘蓝干重出现了负增
长。其中二倍体菘蓝根、叶干重分别平均减损2.09g/株
和 8.91g/株，四倍体菘蓝根、叶干重分别平均减损
6.72g/株16.82g/株。可见，二倍体菘蓝叶干重的平均
减损量要比根干重的平均减损量大6.82g/株；四倍体
菘蓝叶干重的平均减损量要比根干重的平均减损量大
10.10g/株。四倍体菘蓝根干重的平均减损量要比二倍
体菘蓝根干重的平均减损量大4.63g/株；四倍体菘蓝
叶干重的平均减损量要比二倍体菘蓝叶干重的平均减
损量大7.91g/株。同样由表3，从9月下旬开始，二倍
体菘蓝和四倍体菘蓝的生长又缓慢恢复，而且四倍体
菘蓝叶干重的日增长量和根干重的日增长量都要大于
二倍体菘蓝。10月中旬以后，二倍体菘蓝和四倍体菘
蓝叶干重的日增长量又逐渐减小。二倍体菘蓝叶干重
的日增长量在11月上旬以后先出现负值，而四倍体菘
蓝一直会持续到11月中旬以后。可见，四倍体菘蓝的
营养生长期较二倍体菘蓝明显延长。
2.2不同倍性水平菘蓝营养生长过程中的根比动态
根叶比（R/L）定义为同一时期植株根叶干重的比
值，它可以在一定程度上反应植株的生长状况。由表
4，在营养生长早期，四倍体菘蓝的根叶比大于二倍体
菘蓝。当二倍体菘蓝进入快速生长期后，其根叶比开始
超过四倍体菘蓝，特别是在四倍体菘蓝的快速生长期
后期，二倍体菘蓝的根叶比明显要大于四倍体菘蓝。在
此以前的整个过程中，二倍体菘蓝和四倍体菘蓝的根
测量日期
二倍体(2n=14)
四倍体(2n=28)
差值
07.5.8
0.125
－
－
07.5.13
0.053
－
－
07.5.18
0.071
0.029
0.042
07.5.3
0.171
0.267
-0.096
07.6.6
0.197
0.252
-0.055
07.6.16
0.368
0.263
0.105
07.6.27
0.482
0.42
0.062
07.7.6
0.611
0.612
-0.001
07.7.25
0.802
0.816
-0.014
测量日期
二倍体(2n=14)
四倍体(2n=28)
差值
07.8.15
0.996
0.787
0.209
07.9.4
1.253
1.104
0.149
07.9.15
1.506
1.257
0.249
07.9.24
2.189
2.292
-0.103
07.10.4
2.03
1.933
0.097
07.10.15
1.934
1.836
0.098
07.11.4
3.64
2.03
1.61
07.11.24
27.163
3.231
23.932
07.12.7
－
6.431
－
表4营养生长期不同倍性菘蓝根叶比状况
260· ·
园艺园林科学
中国农学通报 第24卷 第3期 2008年 3月
htp:/www.casb.org.cn
叶比都是随着生长进程逐渐增加的。进入8、9月份后，
二倍体菘蓝和四倍体菘蓝的根叶比出现拐点，随后又
缓慢恢复。11月份以后，二倍体菘蓝的根叶比急剧上
升，与四倍体菘蓝的根叶比之间的差值开始逐渐增加
到最大。
3结论与讨论
3.1在整个营养生长期，四倍体菘蓝根、叶内干物质的
积累速度比二倍体菘蓝均有提高。但具体到各个阶段，
提高幅度又有所不同。在营养生长早期，四倍体菘蓝根
的提高幅度要明显大于叶；而在快速生长期和营养生
长后期正好相反。
3.2出苗后约34~84d是二倍体菘蓝的快速生长期，而
四倍体菘蓝进入快速生长期的时间要比二倍体菘蓝晚
6d左右，但是快速生长期较二倍体菘蓝要长。了解不
同倍性水平菘蓝进入快速生长期的时间有助于在实际
种植中根据实际情况适时补足菘蓝生长所需的营养物
质和水分。
3.3菘蓝喜阴湿，但怕涝。北方8、9月份多雨，菘蓝的
干重在此期间出现了负增长。其中叶干重平均减损量
大于根；四倍体菘蓝干重的平均减损量大于二倍体菘
蓝。可见长期的阴雨天气对板蓝根及大青叶的产量都
会产生不利的影响，特别是四倍体对水涝的抵抗能力
要明显差于二倍体，所以在这期间加强田间管理是很
重要的也是必要的。
3.4由于受到温度的影响，二倍体菘蓝和四倍体菘蓝
叶干重日增长量分别在11月上旬和中旬出现负值，所
以对于二倍体菘蓝来言，11月上旬是采收大青叶的最
佳时期，而四倍体大青叶的最佳采收期应该在11月中
旬；农业生产中保留叶子可以维持菘蓝根的生长，直至
叶子自然衰败。通过研究可知，二倍体菘蓝和四倍体菘
蓝根的最佳采收期分别应该在11月下旬和12上旬。
四倍体菘蓝抗寒性增强，营养生长期延长，这些都有利
于体内干物质的积累。
3.5多倍体和起源二倍体的差异并不仅仅是纯粹的染
色体数目的增加，即加倍因素，也存在非加倍因素，即
伴随着染色体加倍而产生的染色体结构变异、基因突
变及重组、核-质之间及合子胚与胚乳之间协调关系
的变化等[16]，这些都会宏观地反应在多倍体的农艺性
状上。通过对根叶比的调查也可以看到，四倍体菘蓝在
生理生化反应上较起源二倍体也会出现一定的不平衡
性，同时也表现在对营养物质的争夺上，争夺的结果就
是就四倍体菘蓝地上部分和地下部分在“巨大”性体现
上的不均衡。
参考文献
[1] 乔传卓,吴美枢,戴富宝,等,菘蓝多倍体育种的研究.植物学报,
1989,31(9):678-683.
[2] 刘海利,吴立军,李华,等.板蓝根的化学成分研究.沈阳药科大学学
报,2002,19(2):93-95.
[3] 胡兴昌,程佳蔚,刘士壮,等.板蓝根凝集素效价与抑制感冒病毒作
用关系的研究.上海中医药大学学报,2001,15(3):56-57.
[4] 梁永红,侯华新,黎丹戎,等.板蓝根二酮B体外抗癌活性研究.中草
药,2000,31(7):531-533.
[5] 许益民,陆平成,王永珍.板蓝根多糖促进免疫功能的实验研究.中
西医结合杂志,1991,11(6).
[6] 郑水庆,陈万生,曾明,等.二倍体不同品系与四倍体板蓝根中多糖
的含量测定.第二军医大学学报,1999,20(10):755-757.
[7] 许桢灿,板蓝根中靛玉红与靛蓝含量分析.中成药研究,1987,(2):8.
[8] 赵萍萍.双波长薄层扫描法测定板蓝根中靛玉红的含量.中药通报,
1981,6(4):28.
[9] 梁文法,陈通.薄层扫描法测定板蓝根和叶中靛玉红与靛蓝的含量.
中草药,1990,2(4):11.
[10] 崔熙,李松林,王建新,等.南、北板蓝根的鉴别和氨基酸含量比较分
析.中药材,1992,15(5):17-19.
[11] Epstein.E,Nabor.M.W,Stower.B.B.Originofindigoofwoad.Na-
ture,1967,216:547-549.
[12] Xia.Z.K,Zenk,M.H.Biosynthesisofindigoprecursorsinhigher
plants,Phytochestry1992,31:2695-2697.
[13] N.Mermod,S.Harayama,K.N.Timmis.Newroutetobacterialpro-
ductionofindigo.Biotechnology,1986,4:321-323.
[14] EnsleyBD,RatzkinBJ,OsslyundTD,etal.Science,1983,222:
167-169.
[15] 张汉明,许铁峰.药用植物的多倍体育种.中草药.2002,33(7):
U001-U003.
[16] 李树贤.植物同源多倍体育种的几个问题.西北农林学报,2003,23
(10):1829-1841.
261· ·