全 文 :泽泻不同种质资源特性比较研究
陈菁瑛1,2,苏海兰1,2,黄玉吉1,2,葛培盛3,吕竹清3
(1.福建省农业科学院 农业生物资源研究所,福建 福州 350003;
2.福建省农业科学院 药用植物研究中心,福建 福州 350003;
3.福建省建瓯市吉阳镇农技站,福建 建瓯 353103)
[摘要] 目的:探讨不同泽泻种质资源的种质特性,为泽泻地道性研究及实施泽泻 GAP生产提供理论与实践依据。方
法:在对不同来源的种质进行引种栽培的基础上,观察研究其生物学特性与植株特征及其品质,连续3年品质试验及专题研
究。结果:建泽泻、川泽泻和江西泽泻3种泽泻种质间的生物学性状、植株特征及药材品质等具有显著差别。结论:建泽泻与
江泽泻是同种植物,原植物都是东方泽泻Alismaorientalis,而与川泽泻属同属不同种的植物,川泽泻原植物是泽泻A.plantago
aquatica。
[关键词] 泽泻;种质资源;特性
[收稿日期] 20090220
[基金项目] 国家科技支撑计划项目(2006BAI06A1103);福建省
科技重大专项专题(2004YZ021)
[通信作者] 陈菁瑛,Tel:(0591)87596140,Email:cjy6601@163.
com
泽泻是常用中药,历版《中国药典》中均有记
载,为泽泻科植物泽泻Alismaorientalis(Sam.)Juz
ep.的干燥块茎,具有清热、渗湿、利尿的功效。现代
临床尚用于治疗高血压病、糖尿病和高血脂等[13]。
泽泻主产福建、四川和江西等省,素有“建泽
泻”、“川泽泻”、“江泽泻”之称,以建泽泻、川泽泻量
大且使用广泛,福建、四川已分别建立泽泻规范化种
植基地,开展规范化研究。为进一步对不同种质的
泽泻做更深入的对比研究,将它们引种到福建建瓯
吉阳镇同一生态环境条件下种植,比较其生长发育
和生物学特性、药材品质等差异,旨在探讨泽泻药材
的种质差异,为泽泻药材的地道性研究和实施泽泻
GAP生产提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 种植材料
福建、四川和江西的泽泻种子分别取自福建省
建瓯市吉阳镇、四川省彭山市谢家镇和江西省广昌
市驿前镇。
1.2 种植试验
于2002年7-8月播种,9月种植于福建建瓯
吉阳镇泽泻种质资源圃。试验土壤肥力中等,每份
资源种植面积21m2为1个小区,种植密度036m×
036m,3次重复,田间管理方法按文献[4]进行,重
复3年试验。基地土壤、灌溉水检测符合国家土壤
环境质量标准(GB156181995)和农田灌溉水质量
标准(GB508492)的要求,植株经中国医学科学院
药用植物研究所林余霖副研究员鉴定。
1.3 观测研究
每小区随机抽取泽泻10株,挂牌观察、测量植
株发育特性、植株形态特征、生物学性状等。采收时
进行小区产量、药材营养成分和化学成分含量等专
题的研究对比试验。
1.4 分析测定方法
1.4.1 泽泻块茎营养成分与灰分测定 将泽泻块
茎烘干,分别取大、中、小块茎各20粒,用中药材粉
碎机粉碎,过筛,混匀,备用。各营养元素和重金属
含量的测定方法:粗灰分干灰化法[5];全氮开氏法
和比色法测定[5];全磷含量钒钼黄比色法[5];全钾
用火焰光度法[5]。3次重复测定。
1.4.2 泽泻药材化学成分测定 参照文献[68]方
法,泽泻对照品泽泻醇A24乙酸酯由中国药科大学
彭国平教授提供;泽泻醇B23乙酸酯由香港城市大
学深圳研究院朱国元老师提供,纯度均为980%。
1.4.3 泽泻药材微量元素测定 委托福建省农科
院测试中心测定,试剂有硝酸(HNO3)、盐酸(HCl)、
氟化氢(HF)、高氯酸(HClO4)(北京化工厂,分析
纯),水为双蒸水。OPTIMAICP2000DV电感锅合
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高频等离子体原子发射光谱仪(美国 PerKinElmer
公司)。具体检测方法采用电感耦合等离子体发射
光谱法通则(Q/FJCB0122001ICPQ100)。铅含量
参照食品中铅的测定方法(GB/T5009121996),镉
含量参照食品中镉的测定方法(GB/T500915
1996),砷含量参照食品中砷的测定方法(GB/
T5009111996),汞含量参照食品中总汞的测定方
法(GB/T5009171996)。
1.4.4 泽泻药材氨基酸成分分析 用日立83550
型氨基酸分析仪,其工作条件是柱温53℃,离子交
换拄26mm×150mm,流速泵 0225mL·min-1,
泵03mL·min-1,进样量50μL。全氨基酸测定参
照GB764987方法。将泽泻生药粉碎,过100目筛,
精确称取烘干样品 50~60mg入水解管中,加入
60mol·L-1盐酸10mL,冷冻抽真空,火焰上封口,
放入砂盒,进入恒温水解炉110℃下水解24h,待水
解完冷却后打开水解管,过滤用去离子水定容至50
mL,取1mL滤液放入小烧杯抽真空干燥,水洗2~3
次,然后加入pH22柠檬酸缓冲液1mL稀释,上氨
基酸自动分析仪测定除色氨酸以外的17种氨基酸。
1.5 统计分析
块茎营养元素和化学成分含量的测定结果用
珋x±s表示,其他测定结果用平均数表示,都进行显著
性分析。
2 结果与分析
2.1 泽泻资源的生长发育特性比较
泽泻以种子繁殖,播种后及时观察种子萌发情
况。不同来源泽泻种子发芽特性明显不同,25~30
℃温度下川泽泻最早萌发,最快的播种后仅2d就
发芽;建泽泻与江泽泻播种至出苗天数为3~5d。
播种至抽苔开花时间长短排序与出苗先后顺序相
似,川泽泻最早抽苔开花,建、江泽泻开花时间相近,
约需要 75d左右;建、江泽泻全生育期相近,约
150~170d,其中苗期约 38~45d,大田成株期约
120d左右;川泽泻全生育期约140~160d(表1)。
2.2 不同种质泽泻的原植物植株形态特征比较
表1 不同种质泽泻生长发育特性比较
种质 播种至出苗天数 幼苗颜色 全生育期/d 移栽至开花期/d 移栽至结果期/d
建泽泻 3~5 浓绿 150~170 45~70 100~110
江泽泻 3~6 绿 150~170 45~70 100~110
川泽泻 2~4 浅绿 140~160 40~60 80~92
注:均为种子繁殖。
3种种质的泽泻都是沼生草本植物。建、江泽
泻植株较川泽泻高,约50~100cm;叶全部基生;叶
柄长5~40cm,圆形或椭圆形,基部膨大呈鞘状;叶
片长椭圆形、椭圆形,长10~25cm,宽2~12cm,先
端渐尖,全缘,有明显的弧形叶脉5~7条,两面均光
滑无毛,色绿有光泽。川泽泻植株高约30~60cm,
叶呈整齐的3束排列,俗称三棱子、三子;叶片卵圆
形长25~18cm,宽1~10cm,叶面平展,全缘,有
5~7条叶脉,两面光滑无毛,色浅绿有光泽(表2)。
花茎由叶丛中生出,花两性,小,白色,聚生成大
形的圆锥状伞形花序,分枝轮生;总苞片和小总苞片
3~5;建、江泽泻的外轮花被片3,宽卵形较内轮花
被片长、稍小或等大;内轮花被3,花瓣状,白色,倒
卵形微凹,先端全缘;而川泽泻外轮花被片3,卵圆
形,明显比内轮花被片小;内轮花被扁圆形平展,先
端有不规则粗齿。
果为瘦果,细小多数,排列为轮状,围绕微突出
的花托,熟时易散落。瘦果长方状倒卵形,扁平,背
部有1~2不明显的浅沟。先端钝圆,两侧各有1纵
沟,基部有残留种柄。新鲜收集的种子,种皮为黄绿
色或黄褐色,贮藏一段时间或陈年种子种皮颜色较
深,为褐色或黑褐色;种子千粒重020~047g,川
泽泻千粒重高,为04~047g,江泽泻千粒重最低,
为020~025g,建泽泻千粒重约028~032g。
建泽泻块茎呈类圆形,质坚实,断面黄白色,颗
粒性,有多数细孔。川泽泻圆形或卵状不规则,个较
小,皮较粗糙,四周多有大小瘤状疙瘩突起,粉性小,
质较轻。
2.3 不同种质泽泻的叶片性状比较
统计结果显示,泽泻成熟叶片的长、宽、叶柄长、
叶片重等指标的平均值大小排序均为建泽泻
江泽
泻
川泽泻。叶片性状的种质间差异表现为显著水
平(P<001),叶片和叶柄长度差异达极显著水平;
建泽泻与江泽泻的叶片性状差异不显著,以上性状
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表2 不同种质泽泻植株特征比较
特征 建泽泻 江泽泻 川泽泻
植株分蘖情况 少 少 多
植株高度 50~100cm 50~100cm 30~60cm
叶片数 9~15 7~12 15~21
叶柄特征 基生,圆形或椭圆形,整齐而不呈三束排列 基生,圆形或椭圆形,整齐而不呈三束排列 呈整齐的三束排列,俗称三棱子、三子
叶缘形状 全缘 全缘 全缘
叶面特征 微凹,长椭圆形 微凹,长椭圆形 平展,宽卵形
叶脉数 5~7 5~7 5~7
内轮花被片 倒卵形微凹,先端全缘 倒卵形微凹,先端全缘 扁圆形平展,先端有不规则粗齿
外轮花被片 卵形,较内轮花被片长、稍小或等大。 卵形,较内轮花被片长、稍小或等大。 卵圆形,明显比内轮花被片小。
药材块茎形状 类圆形、长圆或倒卵形,表面黄白色, 长圆形或倒卵形,表面黄白色,散有多数 圆形、倒卵形,个较小,皮较粗糙,顶
有不规则横向环状浅沟纹 细小突起的须根痕和不规则横向环状浅沟 端四周多有大小疙瘩突起
纹
块茎比重 0801~082 077~080 056~064
可作为泽泻种质资源鉴别的植株特征指标之一
(表3)。
表3 不同种质泽泻的叶片性状比较
泽泻种质 叶片长/cm 叶片宽/cm 叶柄长/cm 单叶重/g
建泽泻 2656Aa 1748Aa 4758Aa 274Aa
江泽泻 2242Bb 1483Aa 4421Ab 251Aa
川泽泻 1600Cc 1133Bb 3015Bc 198Bb
注:不同小、大写字母表示差异达5%和1%显著水平(表4~7
同)。
2.4 不同种质泽泻药材块茎营养成分比较
供试的建泽泻药材中全氮、全磷和全钾含量皆
明显高于川泽泻(表 4),差异分别达 17%,43%,
29%,这可能是由于不同种质的泽泻植株对土壤营
养元素的吸收特性不同而产生的差异。泽泻块茎粗
灰分含量差异不大,皆符合国家药典规定的低于
5%的标准[3]。
2.5 不同种质泽泻品质特性比较
表4 不同种质泽泻块茎中各营养元素质量分数比较(珋x±s,n=20) %
泽泻种质 总灰分 全氮 全磷 全钾
建泽泻 35137±02518Ab 40779±04154Aa 07333±00202Aa 14621±01145Aa
江泽泻 37011±02164Aa 40567±04208Aa 06937±00333Bb 14443±01709Aa
川泽泻 25301±02170Cc 34933±03077Cc 04912±00102Cc 11505±04342Cc
2.5.1 不同种质泽泻药材微量元素含量的比较
建泽泻与江泽泻17种微量元素中有10种存在差异
(表5);而与川泽泻间差异显著,建泽泻中微量元素
镍(Ni)含量近10倍于川泽泻,铁(Fe)元素含量差
异接近2倍。
根据我国《药用植物及制剂进出口绿色行业标
准》[9]的要求,重金属总量≤200mg·kg-1,铅(Pb)≤
50mg·kg-1,镉(Cd)≤03mg·kg-1,汞(Hg)≤02
mg·kg-1,铜(Cu)≤200mg·kg-1,砷(AS)≤20mg
·kg-1。建泽泻与江泽泻上述指标全部在标准规定
内,川泽泻种质的药材Cd超过限量,Cu指标接近临
界值,其余各项指标均符合要求。川泽泻异地栽培
后,与建泽泻在同一环境条件下相同的栽培管理措施
仍存在以上差异,这可能与该种质对土壤中微量元素
表5 不同种质泽泻药材中微量元素(n=20) mg·kg-1
微量元素 建泽泻 江泽泻 川泽泻
Ca 1700Ab 1713Aa 1601Cc
Mg 1600Aa 1533Bb 1406Cc
K 10503Bb 11511Aa 9985Cc
Na 232Bb 210Cc 438Aa
P 8106Aa 6913Bb 5153Cc
Fe 111Aa 97Bb 60Cc
Cu 17Ab 10Cc 20Aa
Zn 115Aa 100Bb 85Cc
Mn 399Bb 461Aa 231Cc
Co 025Aa 025Aa 025Aa
Ni 310Aa 161Bb 033Cc
Cr 025Aa 025Aa 025Aa
Cd 025Bc 029Bb 073Aa
Pb 060Aa 060Aa 029Bb
Se 004Aa 004Aa 004Aa
Hg 001Aa 002Aa 002Aa
As 001Bc 003Bb 007Aa
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的富集力有关,还有待于进一步分析研究。
2.5.2 不同种质泽泻药材氨基酸含量的比较 泽
泻中的氨基酸也是主要有效成分之一[10],在福建建
瓯种植的不同种质泽泻药材中氨基酸成分及其含量
(表6)比较结果表明,不同种质间氨基酸含量不同,
但含量高低排列次序一致,含量最高的是谷氨酸,其
次是天门冬氨酸,最后是精氨酸。这3种氨基酸的
含量占总氨基酸含量的40%以上;含量最低的都是
脯氨酸。总氨基酸量最高的是建泽泻,高达20628
4%,最低的是江泽泻,为155877%。氨基酸成分
含量构成相似,这可能与它们的功效相似有关。
表6 泽泻中的全氨基酸质量分数(n=20) %
氨基酸 建泽泻 江泽泻 川泽泻
精氨酸 18958Aa 15153Cc 18238Ab
组氨酸 04343Aa 03433Bb 03014Bc
赖氨酸 11487Aa 09189Bb 08850Cc
天门冬氨酸 29707Aa 21661Bb 20302Cc
苏氨酸 11940Aa 08984Cc 09915Bb
丝氨酸 10941Aa 07635Cc 08696Bb
谷氨酸 37504Aa 27670Cc 30040Bb
脯氨酸 03089Aa 02031Bc 02151Bb
甘氨酸 11970Aa 08834Bb 08687Bc
丙氨酸 08097Aa 06567Cc 07006Bb
胱氨酸 04358Aa 02734Cc 02982Bb
缬草氨酸 11327Aa 08051Bc 08113Bb
甲硫氨酸 03367Aa 02641Bb 02714Bb
异亮氨酸 06954Aa 06214Bb 06019Bc
亮氨酸 12819Aa 09736Bb 09091Cc
酪氨酸 08736Aa 06634Cc 06989Bb
苯丙氨酸 10987Aa 08710Bb 08962Bb
总氨基酸 206284Aa 155877Cc 161769Bb
2.5.3 不同种质泽泻药材泽泻醇含量的比较 各
种质泽泻块茎中泽泻醇A24乙酸酯和泽泻醇B23
乙酸酯的含量不同(表7),川泽泻含泽泻醇A24乙
酸酯最高,是江泽泻的2倍、建泽泻的17倍;相反,
建泽泻中泽泻醇B23乙酸酯含量是川泽泻的2倍
左右。块茎中泽泻醇 B与泽泻醇 A含量的构成比
例,建泽泻与江西泽泻相似,泽泻醇 B含量是泽泻
醇A的4倍左右,而川泽泻中两者含量相近。
表7 不同种质泽泻块茎中泽泻醇A24乙酸酯和
泽泻醇B23乙酸酯的质量分数(珋x±s,n=10) %
种质 泽泻醇B23乙酸酯 泽泻醇A24乙酸酯
建泽泻 03067±00195Aa 00779±00013Bb
江泽泻 02036±00285Bb 00556±00032Cc
川泽泻 01713±00101Cc 01326±00081Aa
3 讨论与建议
不同种质的泽泻,其药材的微量元素、氨基酸及
泽泻醇含量等药材品质存在差异,这种差异的规律
性与这些种质在原产地时含量差异的规律性基本一
致[1112],表明不同种质资源泽泻的品质差异主要与
遗传因素有关。
建泽泻与江泽泻植株形态、药材泽泻醇成分构
成相似,仅在植株高度、叶片大小上存在微小差别,
参考两者基因组ITS序列相似[1314],对照《中国植物
志》第8卷泽泻科泽泻属分种标准鉴定,两者属于
同属同种的植物,证实了建瓯老药农介绍的江西泽
泻的种子是从福建建瓯引种的说法。建泽泻与江泽
泻药材泽泻醇和氨基酸含量差异显著,可能因栽培
地环境或取样等其他偶然因素引起,还有待于进一
步研究证实。
建泽泻与川泽泻在地理分布上差距大。川泽泻
为川产道地药材之一,主产地为川西平原的彭山、都
江堰、崇州,以彭山为中心,有传统的种植历史。建
泽泻主要分布在福建建瓯、建阳和龙海等县市,以建
瓯为中心,有200多年的种植历史,素有“建泽泻”
之称,自古以来就闻名中外,享誉东南亚,《药物出
产辨》载:“福建省建宁府为上”,是福建省地道药材
之一。其次两者在植株形态、生长发育特性等方面
有显著的区别,按照《中国植物志》第8卷泽泻科泽
泻属分种标准反复鉴定,川泽泻原植物是泽泻 A.
plantagoaquaticaLinn,建泽泻原植物是东方泽泻A.
orientalis(Sam.)Juzep,两者是同属不同种即不同
基原的植物,且基因组 ITS序列有 2个碱基差
异[1314],而建泽泻与江泽泻在植物形态、化学成分
等方面相近,经鉴定是同一基源的植物。但三者均
是《中国药典》所规定的 A.orientalis(Sam.)
Juzep.。
综合上述研究结果,明确了建泽泻与川泽泻是
同属不同种的植物,这与王书林等[15]的研究结果一
致;云南省生物多样性和传统知识研究会建立的云
南药用植物数据库中也将建泽泻与川泽泻分列在同
属不同种的植物中。然而,在文献中它们的中文名
都称为泽泻,为此建议在中文名的描述上,用建泽泻
表述A.orientalis(Sam.)Juzep,用川泽泻表述 A.
plantogoaquaticasubsp.orientalisSamuels。
[参考文献]
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ComparativestudiesongeneticresourceofcharacteristicsofAlisma
CHENJingying1,2,SUHailan1,2,HUANGYuji1,2,GEPeisheng3,LVZhuqing3
(1.InstituteofAgrobiologicalResouces,FujianAcademyofAgriculturalSciences,Fuzhou35003,China;
2.MedicinalplantResearchCenter,FujianAcademyofAgriculturalSciences,Fuzhou350003,China;
3.FujianProvinceJianouCityJiyangAgriculturetechnologyStation,Jianou353103,China)
[Abstract] BasedontheintroductionandcultivationofAlismagermplasmwhichwerefromFujian,JiangxiandSichuanprov
inces,thebiologicalcharacteristics,morphologicalcharacteristicsandqualitywereobservedandstudied.Afterthreeyearcontinuous
experimentandmonographicstudy,therewereremarkablediferenceinthebiologicalcharacteristics,morphologicalcharacteristicsand
productqualityofFujianAlisma,SichuanAlismaandJiangxiAlisma.FujianAlismaandJiangxiAlismawerethesameplantspeciesof
A.orientalis,whereasSichuanAlismaandFujianAlismawerethediferentplantspeciesofA.plantagoaquatica.Thestudyresults
wilprovidethetheoreticalandpracticalbasisforthegenuinemedicinalmaterialsresearchandgoodagriculturalpractice(GAP)ofAl
isma.
[Keywords] Alisma;geneticresources;characteristics
[责任编辑 吕冬梅]
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