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Comprehensive comparison between erective and creepy Ophipogon japonicus of Sichuan

直立型与匍匐型川麦冬的综合比较研究



全 文 :直立型与匍匐型川麦冬的综合比较研究
刘江,刘莎,陈兴福,张树平,邹元锋
(四川农业大学 农学院,四川 雅安 625014)
[摘要] 目的:比较不同株型川麦冬农艺性状、HPLC图谱、大类成分含量、氨基酸含量间的差异,为川麦冬资源评价及质
量控制研究提供理论依据。方法:采用常规方法测定麦冬农艺性状;以高效液色谱法,用槲皮素作为内标参照物测定其甲醇
提取部位HPLC图谱;以紫外分光光度法测定其总皂苷、总黄酮、可溶性糖含量;以氨基酸自动分析仪测定其氨基酸含量。结
果:不同株型川麦冬多数农艺性状间均存在极显著差异,块根数、地上部分鲜重与其单株产量的相关性最大;不同株型川麦冬
HPLC图谱69个共有峰及23个非共有峰相对峰面积间的差异均不显著;各大类成分含量间的差异均未达到显著水平。结
论:不同株型川麦冬主要化学成分的含量无明显差异,块根数多、地上部分重的川麦冬,其单株产量较高。生产上宜选择块根
数多、地上部分重的匍匐型麦冬作为栽培植株。
[关键词] 川麦冬;直立型;匍匐型;比较
[收稿日期] 20090311
[基金项目] 四川省育种攻关项目(2006yzgg1212)
[通信作者] 陈兴福,Tel:(0835)2882612,Email:chenxf64@so
hu.com
  《中国药典》2005年版收载的麦冬药材为百合
科Liliaceae沿阶草属 Ophiopogon多年生草本植物
麦冬O.japonicus(Thunb.)KerGawl.的干燥块根,
其主要分布于我国四川、浙江、湖北等地。中医临床
上常用于肺燥干咳、虚劳咳嗽、津伤口渴、心烦失眠、
内热消渴、肠燥便秘等病症[12]。
川麦冬O.japonicus分为直立型和匍匐型两类。
四川绵阳三台是全国著名的3大麦冬基地之一,有
着百年以上的栽培历史,常年栽培麦冬900hm2,年
产麦冬6000t,比较四川绵阳基地不同株型川麦冬
的差异,对进一步开发利用麦冬种质资源,提高麦冬
生产基地药材质量,规范基地建设具有重要参考意
义[3]。
1 材料
供试材料于2007年3月采集于麦冬地道产区
四川省三台县花园镇和刘营镇等17个地方的普通
栽培地,采用随机抽样的方法于每个采样点采集不
同株型麦冬植株各20株,移栽于四川农业大学教学
农场。
2 方法
2.1 农艺性状的测定 试验在四川省雅安市雨城
区四川农业大学教学农场进行,以随机区组试验设
计,共34个小区,小区畦宽05m,畦长10m,面积
05m2,栽种密度为每小区20株。
于2008年3月麦冬成熟时,每小区随机取不同
株型麦冬各15株考察,分别测定其叶片数、叶片长、
叶宽、分蘖数、地上部分鲜重、根长、须根数、须根鲜
重、块根数等外观性状指标,将新鲜块根洗净置于60
℃恒温烘箱中烘干,称取其块根干重即为单株产量。
2.2 HPLC图谱的测定 取药材粉末(过60目筛)
5g,精密称定,甲醇索氏提取8h。提取液蒸干,残
渣用甲醇溶解,用甲醇定容至10mL量瓶中,摇匀,
过045μm一次性滤膜,精密量取上述溶液以适当
比例精密加入槲皮索对照品溶液,制得供试液。
色谱条件:色谱柱VPODS(46mm×150μm,
5μm);流动相为溶剂 A:2%醋酸水溶液,B:甲醇,
C:乙睛进行梯度洗脱,梯度程序为0~30min,溶剂
A100~75%,溶剂B0~15%;30~50min,溶剂A75
~40%,溶剂 B15~20%;50~75min,溶剂 A40~
20%,B20%。流速10mL·min-1,检测波长280
nm,进样量15μL,柱温30℃。
2.3 大类成分含量的测定 麦冬总皂苷的测定,参
考唐晓清[4]、周桂芬[5]等的试验方法,采用高氯酸
氧化水解,以薯蓣皂苷元为标准对照品,紫外分光光
度法于314nm下测定;麦冬总黄酮的测定,参考宋
金春[6]、邓贵春[7]等的试验方法,采用 NaNO2Al
(NO3)3显色,以甲基麦冬二氢高异黄酮A为标准对
照品,紫外分光光度法于303nm下测定;麦冬可溶
性糖的测定,参考唐丽琴[8]、冯怡[9]、吴笑如[10]等的
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试验方法,采用蒽酮硫酸显色,以果糖为标准对照
品,紫外分光光度法于625nm下测定。
2.4 氨基酸含量的测定 采用盐酸水解法处理样
品,精密称取0100g样品加入有盖试管,加入 10
mL6mol·L-1HCL,于110℃烘箱内水解24h,冷
却后用水定容到50mL;用水相滤头过滤后吸取200
μL过滤后的溶液于大口离心管中,再次放入60℃
烘箱里浓缩至没有任何液体,再在大口离心管中加
抽滤后的002mol·L-1HCL1mL混匀,制得样品
溶液。使用日立L8800氨基酸分析仪测定。
2.5 数据处理方法 数据处理主要使用 DPS数据
处理系统[11];HPLC图谱相似度的分析采用国家药
典委员会中药指纹图谱相似度评价系统 2004(A
版)。
3 结果与分析
3.1 不同株型川麦冬主要农艺性状的比较及相关
性分析 不同株型川麦冬主要农艺性状的差异显著
性比较结果详见表1,匍匐型麦冬除叶片长和根长
的均值略小于直立型麦冬以外,其余性状的均值都
大于直立型麦冬。差异显著性测验表明,直立型与
匍匐型麦冬的根长、须根鲜重、单株产量的差异不显
著,其余各性状间的差异均达到1%显著水平。
表1 不同株型川麦冬主要农艺性状的差异显著性比较
农艺性状 叶片长/cm 根长/cm 叶宽/mm 分蘖数/个 块根数/个
直立型 2565±393aA 1758±327aA 381±046aA 392±115aA 928±340aA
匍匐型 2335±372bB 1725±229aA 411±062bB 500±156bB 1332±534bB
  注:小写字母表示差异显著(P<005),大写字母表示差异极显著(P<001)(表5同)。
续表1
农艺性状 须根数/个 叶片数/片 须根鲜重/g 地上鲜重/g 单株产量/g
直立型 1944±526aA 6836±2016aA 357±151aA 829±299aA 108±054aA
匍匐型 2465±783bB 9241±2884bB 406±153aA 1004±385bB 127±066aA
  直立型和匍匐型麦冬单株产量与其他9个主要
农艺性状的相关系数列于表2,结果表明,直立型麦
冬各农艺性状与其单株产量的相关系数中以其块根
数为最高(r=081),其次为地上部鲜重(r=067),
呈极显著正相关;匍匐型麦冬各农艺性状与其单株
产量的相关系数中也以其块根数为最高(r=069),
其次为地上部鲜重(r=065),呈极显著正相关。
  不同株型川麦冬间其他各农艺性状与其单株产
表2 不同株型川麦冬主要农艺性状与其单株产量的相关系数
麦冬株型 叶片长 根长 叶宽 分蘖数 块根数 须根数 叶片数 须根鲜重 地上部鲜重
直立型 0281) 023 -007 0502) 0812) 0662) 0562) 0642) 0672)
匍匐型 0362) 010 020 0281) 0692) 0512) 0462) 0612) 0652)
  注:1)差异显著(P<005);2)差异极显著(P<001)(表4同)。
量相关系数的大小排序存在一定差异,其中,直立型
麦冬各性状与其单株产量相关系数从大到小依次为
须根数>须根鲜重>叶片数>分蘖数>叶片长>根
长>叶宽;匍匐型麦冬各性状与其单株产量相关系
数从大到小依次为须根鲜重>须根数>叶片数>叶
片长>分蘖数>叶宽>根长。
3.2 不同株型川麦冬 HPLC图谱的定量比较 对
16批麦冬样品进行整体相似度评价分析,结果发
现,16批麦冬样品间共存在 69个共有峰(图 1),
对不同株型麦冬共有峰的相对峰面积分别进行了
方差分析,结果详见表 3。由表 3可知,不同株型
川麦冬69个共有峰的相对峰面积的差异显著性
均未达到5%显著水平;对其69个共有峰总的相
对峰面积进行了方差分析,发现二者无明显差异
(P=09737)。
分别对不同株型川麦冬样品HPLC图谱进行了
相似度评价,结果发现,匍匐型麦冬共有87个共有
峰,其中15个是直立型麦冬非共有的;直立型麦冬
共有80个共有峰,其中 8个是匍匐型麦冬非共有
的;对这23个非共有峰相对峰面积进行不同株型间
的方差分析,结果见表4。由表4可知,不同株型川
麦冬间23个非共有峰的相对峰面积差异绝大多数
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表3 不同株型川麦冬69个共有峰相对峰面积方差分析
峰号 保留时间 F值 显著水平 峰号 保留时间 F值 显著水平
1 3348 0220 06459 35 51004 0134 07193
2 4788 0293 05965 36 52703 0152 07029
3 6356 0843 03740 37 53740 1163 02991
4 8278 0027 08719 38 54796 0869 03670
5 10592 0094 07636 39 55938 0544 04731
6 11416 0033 08593 40 56422 0859 03698
7 11987 0012 09154 41 57001 0832 03772
8 12959 0213 06519 42 57966 0025 08759
9 13728 0548 04715 43 59038 0599 04517
10 14640 0300 05924 44 59681 0521 04823
11 16303 0121 07332 45 60259 0984 03381
12 18501 0064 08038 46 60674 1425 02525
13 19349 0005 09474 47 62180 4532 00515
14 19853 1177 02963 48 63881 0669 04272
15 20642 0001 09789 49 64181 0003 09540
16 21549 0119 07357 50 64628 1267 02793
17 22055 0033 08574 51 65323 1289 02753
18 22781 0402 05364 52 66042 0065 08026
19 23660 0002 09636 53 66647 0099 07580
20 24422 0053 08215 54 67183 0273 06097
21 25588 0114 07406 55 67541 0419 05281
22 27207 0036 08532 56 68407 0528 04792
23 27851 0121 07330 57 69053 0184 06748
24 29839 0036 08530 58 69905 0769 03954
25 31363 0088 07710 59 71224 0018 08948
26 32672 0250 06250 60 72476 0285 06020
27 33718 0096 07618 61 73429 0018 08939
28 35065 0245 06284 62 73997 0157 06983
29 36042 0086 07734 63 74541 0896 03600
30 37116 0000 09905 64 74975 0000 09900
31 38329 0004 09492 65 75462 0022 08850
32 41485 0364 05560 66 76234 0606 04493
S 44487 - - 67 77029 2420 01421
33 45994 0079 07823 68 77424 0113 07420
34 49128 0566 04642 69 78245 0235 06356
未达到 5%显著水平,仅 12,13,16号峰的差异显
著,其中13号峰达到1%极显著差异,其保留时间
分别为30638,46451,40213min;按相似度评价
系统得出的对照图谱中总计177个峰计算,这3个
峰的峰面积分别占所有峰面积总和的 0376%,
0249%,0144%,在图谱上标示不明显。
S1.混合对照品;S2.麦冬药材+Quercetin对照品。
图1 混标与麦冬样品对照图谱
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表4 不同株型川麦冬23个非共有峰相对峰面积方差分析
峰号 保留时间 F值 显著水平 峰号 保留时间 F值 显著水平
1 5019 2870 01124 13 40213 9405 000842)
2 6826 3144 00980 14 43514 0193 06670
3 9685 0002 09610 S 44487 - -
4 11175 0840 03750 15 45203 1000 03343
5 12398 0051 08250 16 46451 4908 004381)
6 15886 0001 09812 17 51188 3103 00999
7 17015 0193 06673 18 51840 2456 01394
8 17458 4114 00620 19 57480 3620 00779
9 17811 0087 07728 20 58238 3495 00826
10 21257 0673 04258 21 61308 1683 02155
11 29288 1422 02529 22 70675 0800 03863
12 30638 4897 004401) 23 79072 0002 09651
3.3 不同株型川麦冬大类成分的定量比较 通过
对不同株型川麦冬总皂苷、总黄酮、可溶性糖含量的
方差分析,结果详见表5,由表5可知,不同株型川
麦冬间大类成分含量差异均不显著。
表5 不同株型川麦冬大类成分含量的方差分析 % 
类型 总皂苷 总黄酮 可溶性糖
直立型 18798±15792aA 01544±01042aA 299300±251240aA
匍匐型 25600±08234aA 01163±00572aA 337510±350720aA
3.4 不同株型川麦冬氨基酸的定量比较 对不同
株型川麦冬氨基酸种类及含量的统计分析可知,
16批不同株型川麦冬样品含有的氨基酸种类达到
12~15种,有个别样品未检测到 Ala,Val,Pro;分
别对这15种氨基酸含量及氨基酸总量进行不同
株型间的方差分析比较,结果见表6,由表6可知,
15种氨基酸含量在不同株型间的差异均未达到显
著水平。
表6 不同株型川麦冬氨基酸含量方差分析
名称 均方 F值 显著水平 名称 均方 F值 显著水平
Asp 00016 0538 04755 Met 00018 0762 03975
Thr 00006 0319 05812 Ile 00002 1278 02773
Ser 00054 0620 04440 Leu 00004 0838 03756
Glu 00481 1113 03094 Phe 00003 0347 05654
Gly 00001 0781 03918 Lys 00014 2676 01241
Ala 00001 0022 08832 Arg 00025 0063 08059
Cys 00101 0228 06403 Pro 01302 0892 03609
Val 00002 0014 09076 总 04440 0489 04956
4 结论与讨论
在HPLC图谱测定过程中,共标定了 methylo
phiopogonanoneA(6749min),methylophiopogo
nanoneB(6836min),chrysophanol(7063min),
ophiopogonanoneA(7395min),ophiopogonanoneB
(7451min)等5个麦冬黄酮类成分,由 HPLC图谱
可知,其分离度较差,且峰位偏后,不利于准确定位,
遂采用了内标法进行图谱定位测定,采用峰位居中
的参照峰可以减少波动性而增加相对保留值的可比
性[12]。本试验以同为黄酮类成分的槲皮素作为内
标参照物,其峰位居中、分离度高,且来源稳定(由
中国药品生物制品检定所提供),此方法简便、准
确、重现性好,较外标法具有更大的优势。
结合HPLC图谱相似度评价及共有峰(非共有
峰)相对峰面积方差分析,可知,直立型与匍匐型川
麦冬甲醇提取部位所共有的69种化学成分在含量
上均无较大差异,20个非共有成分含量差异也不显
著,仅有3个非共有成分的含量差异显著,但其总体
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含量较低。从HPLC图谱整体性考虑,可以初步确
定,不同株型川麦冬甲醇提取物含量间无明显差异。
不同株型川麦冬总皂苷、总黄酮、总糖含量等大类成
分含量及氨基酸含量间的差异也均未达到显著水
平。综合以上信息可知,直立型与匍匐型川麦冬化
学成分间的差异较小,在同等栽培条件下,其药效成
分含量并无较大差别。
直立型与匍匐型川麦冬主要农艺性状间的差异
显著,匍匐型麦冬的叶宽、分蘖数、块根数、须根数、
叶片数、地上部分鲜重等主要农艺性状的平均值均
大于直立型麦冬。川麦冬地上部分鲜重和块根数的
增加对其单株产量的提高具有积极作用,块根数多、
地上部分重的麦冬,其单株产量较高,生产上宜选择
块根数多、地上部分重的匍匐型麦冬作为栽培植株。
有研究表明,麦冬的单株产量与其株高、叶片鲜
重、营养根长、块根数呈极显著的正相关,茎叶的生长
对贮藏根的增粗、增重有显著促进作用;麦冬叶生长量
越大,地下贮藏根越重[13]。本试验所得结果与以上研
究结论大体一致,麦冬块根数、地上部分鲜重对其单株
产量均存在较高的相关系数,经检验均达到极显著水
平,7月至11月是叶片生长最快的时期,生产上应加强
肥水管理,促进麦冬叶片发生与生长,以获得高产。
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OphipogonjaponicusofSichuan
LIUJiang,LIUSha,CHENXingfu,ZHANGShuping,ZOUYuanfeng
(ColegeofAgronomy,SichuanAgriculturalUniversity,Ya'an625014,China)
[Abstract] Objective:Comparingtheagronomiccharacters,HPLCfingerprinting,thecontentofmaincomponentandamino
acidbetweenerectiveandcreepyOphipogonjaponicusofSichuan,toprovideabasisforresourceappraisalandqualitycontrol.Meth
od:Agronomiccharactersweremeasuredbyconventionalmethods;HPLCwasappliedonaC18columnwithCH3OHCH3CN2%CH2
COOHsolutionbygradientelution,Quercetinwasusedastheinternalstandardreference.Thecontentsoftotalsaponins,flavoneand
polysaccharideweredeterminedbyUVspectrophotometryandaminoacidwasdeterminedbyautomaticaminoacidanalyzer.Result:
ThereareextremelysignificancediferencesonthemostagronomiccharactersbbetweenErectiveandCreepyO.japonicusofSichuan,
Andthelargestdirectroletothesinglestubyieldweightiscomefromtheirearthnutnumberandovergroundweight.Thediferencesare
notsignificantbothintherelativeacreageofthe69commonpeaksand23uncommonpeaksinHLPCfingerprintingandthecontentof
maincomponentbetweenErectiveandCreepyO.japonicusofSichuan.Conclusion:Thereisnoobviousdiferenceinchemistrycom
ponentbetweenthetwotypesofO.japonicus.TheyieldperplantofO.japonicuswhichhasthemoreearthnutnumber,thehighero
vergroundweightishigher;ItisappropriatetochoosethecreepyO.japonicuswhichhasthemoreearthnutnumber,thehigherover
groundweighttoplant.
[Keywords] Ophipogonjaponicus;erecttype;creepingtype;comparison
[责任编辑 吕冬梅]
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第34卷第19期
2009年10月
                           
Vol.34,Issue 19
 October,2009