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Variation in yield and quality of Alisma orientalis grown under different ecological climatic regions

不同生态气候区泽泻产量与品质的变化研究



全 文 :不同生态气候区泽泻产量与品质的变化研究
张静,杨文钰,陈兴福,刘卫国,陈圣伦,杜刚
(四川农业大学 农学院,四川 雅安 625014)
[摘要] 目的:比较不同生态气候区泽泻产量和品质的差异,并分析差异的原因。方法:以川产泽泻4个地方种为材料,
在四川7个生态气候区育苗移栽,成熟收获后,测定其直径、产量及药用成分含量。并进一步研究其直径与产量的相关性,及
主要药用成分之间的相关性。结果:不同生态气候区泽泻产量存在显著差异,其中眉山的产量最高,达120072kg·hm-2,其
次为都江堰的,达116751kg·hm-2,宜宾的产量最低,为41754kg·hm-2;都江堰的泽泻块茎中23乙酰泽泻醇B和24乙
酰泽泻醇A含量均显著高于其他生态气候区,分别达4222,2727g·kg-1。泽泻块茎的直径大小与其产量呈极显著正相关,
23乙酰泽泻醇B含量与24乙酰泽泻醇A含量也呈极显著正相关。结论:综合产量与品质来看,都江堰的质量最佳,眉山的
次之,邛崃的最差。
[关键词] 生态气候区;泽泻;产量;品质
[收稿日期] 20090305
[基金项目] 国家粮食丰产科技工程(2004BA520A05);国家公益
性行业(农业)科研专项(200803028)
[通信作者] 杨文钰,博士生导师,Tel:(0835)2882004,Email:
wenyu.yang@263.net
  泽泻别名水泽、水泻、牛耳菜,为泽泻科泽泻属
植物泽泻Alismaorientalis(Sam.)Juzep的块茎,是
我国传统的中药材之一[1]。性味甘、寒、归肾、膀胱
经,用于治疗小便不利、水肿胀满、泄泻尿少、痰饮眩
晕、热淋涩痛[2]。其为多年生草本水生植物,全生
育期约170d,年平均气温 18℃,无霜期 150d以
上,水肥条件良好的地方,可在当年完成全生育
期[34]。6,7月育苗,9月上旬水稻收获后移入大田,
次年1月收获,不与水稻争时争地。种植泽泻既可
发挥四川冬水田分布广、面积大[5]的优势,有效利
用冬水田,提高复种指数,又可获得较好的经济效
益。但是,中药材的生长具有一定的地域性,产量、
质量与其产地有密切关系[6],前人研究表明,不同
产地的泽泻,由于环境、种源等因素的影响,有效成
分含量相差甚远[710]。为此,本实验测定比较了四
川7个生态气候区泽泻产量,23乙酰泽泻醇 B和
24乙酰泽泻醇A含量,分析了不同生态环境对2种
泽泻醇含量的影响,旨在为筛选泽泻适宜生态区,及
道地性研究提供一定的理论依据和技术支撑。
1 材料和方法
1.1 供试样品
川产泽泻地道产区都江堰市(103°40′E,30°59′
N)、泽泻主产区眉山市彭山县(103°52′E,30°12′N)
和乐山市五通桥区(103°45′E,29°34′N)及雅安市雨
城区(103°00′E,29°59′N)4个不同产地2007年培
育的泽泻种子,依次编号为1,2,3,4。样品由四川
农业大学陈兴福副教授鉴定。
1.2 试验设计
2007年7月,将4个材料分别在盆周山区(雅安
市四川农业大学喷江农场)、盆中丘陵区(遂宁市射洪
县曹碑镇大田村9组)、川东地区(达州市达县蓝伟镇
堰坝村8组)、成都平原区(邛崃市长凤村)、盆地东
南区(宜宾市翠屏区)、地道产区(都江堰石羊镇风堆
村)和产区(眉山东坡区),7个不同生态气候区育苗
并移栽。免耕,前茬为水稻,次年1月上旬收获。株
行距为316cm×316cm,每穴1株,密度15×105
株/hm2。田间管理按一般高产泽泻田管理[11]。
1.3 调查测定项目与方法
统计生态因子(表1),包括气象因子(日照时
数、降水、均温、最高气温、最低气温)、土壤养分(全
氮、磷、钾和速效氮、磷、钾)以及各试验点海拔、纬
度等。气象因子资料均来自当地气象局。
泽泻成熟后,各试验点每小区取3个30穴,洗
净后,85℃杀青15min,60℃烘干至恒重,游标卡尺
测定块茎直径,称单个块茎重,计算理论产量。
HPLC法测定23乙酰泽泻醇B和24乙酰泽泻醇 A
的含量。所有统计分析均采用EXCEL和SPSS软件
进行。
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表1 各试验点土壤肥力状况及农业气候条件
试验点 全氮/% 全磷/% 全钾/% 碱解氮/mg·kg-1 有效磷/mg·kg-1 速效钾/mg·kg-1 海拔/m
都江堰 007 008 123 17266 1560 5786 730
宜宾  006 003 030 8656 893 1672 482
射洪  004 008 074 11233 2228 4098 500
眉山  004 015 139 11103 3240 2522 410
雅安  007 005 092 12189 2051 10495 550
邛崃  003 004 047 8647 937 4381 530
达县  004 008 100 9631 944 5014 880
试验点 经度E 纬度N 年降水量/mm 年平均温度/℃ 无霜期/d 总日照时数/h最高气温/℃ 最低气温/℃
都江堰 103°46′ 30°51′ 123800 1500 280 102700 2470 430
宜宾  104°37′ 28°45′ 107040 1750 270 97620 3630 010
射洪  105°23′ 30°51′ 92830 1710 285 140000 2690 620
眉山  103°49′ 30°03′ 102000 1740 318 118400 3470 200
雅安  103°00′ 29°59′ 177450 1620 280 100500 2540 400
邛崃  103°27′ 30°24′ 111760 1620 285 110790 3420 610
达县  107°30′ 31°13′ 117000 1470 283 102400 2500 340
1.4 仪器、药品、试剂
Agilent高效液相色谱仪,Eppendorf高速冷冻离
心机等;对照品23乙酰泽泻醇 B和24乙酰泽泻醇
A购自南京中医药大学植物药深加工工程研究中心
(纯度≥980%),乙腈、甲醇为色谱纯(美国 Fisher
进口分装),水为双蒸水,其余试剂均为分析纯。
1.5 色谱条件
HypersilODS柱(46mm×250mm,5μm),流
动相乙腈水(70∶30),流速08mL·min-1,检测波
长210nm,柱温25℃,进样量6μL。
1.6 对照品和样品溶液的制备
精密称取于60℃干燥至恒重的23乙酰泽泻醇
B和24乙酰泽泻醇 A对照品2mg,加色谱纯乙氰
溶解,定容至 10mL,置混匀器上混匀,再过 045
μm滤膜备用。精密称取于60℃干燥至恒重的样
品04g溶于10mL甲醇中,超声提取60min,离心
(20min,12000r·min-1),取上清液在旋转挥发仪
上挥去甲醇,用色谱纯乙腈定容至10mL,取上清液
过045μm微孔滤膜,即得样品溶液。
1.7 线形关系
对照品溶液按上述色谱条件分别进样1,2,4,
6,8,10μL,测定峰面积,以峰面积积分值为纵坐标,
进样量为横坐标,绘制标准曲线,23乙酰泽泻醇 B
的回归方程为 Y=09323X-34159,r=09999,
表明在0202~2004μg有良好的线形关系;24乙
酰泽泻醇A的回归方程为Y=10159X+29718,
r=09999,表明在0231~2005μg有良好的线形
关系。
1.8 方法学考察
1.8.1 重复性试验 取雅安1号样品10份,按样
品的制备方法制备,分别测定其各主要色谱峰的相
对保留时间和相对峰面积的 RSD分别在 025%,
19%以内。
1.8.2 稳定性试验 取宜宾2号样品供试液分别
在0,2,4,6,8,12,24,48,72h测定,各主要色谱峰
的相对保留时间和相对峰面积的 RSD分别在
069%,36%以内。
1.8.3 精密度试验 取射洪3号的供试品溶液,连
续进样10次测定,各主要色谱峰的相对保留时间和
相对峰面积的RSD分别在035%,28%以内。
1.8.4 回收率试验 精密称取已知含量的泽泻样
品04g(5份),分别加入精密配制的23乙酰泽泻醇
B,24乙酰泽泻醇A对照溶液,按本实验含量测定方
法进行测定,计算回收率。结果23乙酰泽泻醇B回
收率为(9901±17)%,RSD106%;24乙酰泽泻醇
A回收率为(10261±30)%,RSD128%。
2 结果与分析
2.1 不同生态气候区与地方种下直径与产量的变异
不同生态气候区泽泻块茎的直径、产量差异显
著,直径平均为 1691~3420cm,产量平均为
21171~150021kg·hm-2。其中4号地方种在眉
山的块茎直径最大,产量最高,分别达 3420cm,
150021kg·hm-2;3号地方种在引种区宜宾的块
茎最小,分别为1691cm,21171kg·hm-2(表2)。
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表2 泽泻块茎直径、理论产量、药用成分含量在不同生态气候区各地方种间的变化(n=3)
生态气候区 地方种 直径/cm 产量/kg·hm-2 23乙酰泽泻醇B/g·kg-1 24乙酰泽泻醇A/g·kg-1
都江堰 1 2353abABbB 123815aAaA 3635bBabAB 2259cCbB
  2 2420aAbB 121746aABaA 4617aAaA 2722bBaA
  3 2217bBbcB 118943abABbcBC 4251abABbB 3191aAaA
  4 2172bBcC 102501bBbB 4383abABaA 2736bBaA
宜宾  1 1929abABcC 30564cCeD 4775bBaA 3329aAbB
  2 1988abABcC 44223bBdD 2218cCbB 1625cCbB
  3 1691bBdC 21171dDfF 5453aAaA 3271aAaA
  4 2284aAcC 71060aAdD 4180bBaA 2443bBbB
射洪  1 2236aAbB 68870bBdC 2740aAabAB 1826aAbcBC
  2 2176abABbB 101915aAbcBC 2739aAcC 1687bBbB
  3 2263aAbcB 70050bBdD 2615aAcC 1842aAbB
  4 2078bBcC 81288bBcC 2719aAbB 1958aAbB
眉山  1 2895cCaA 78300cCcBC 2262abABbB 1157cCdD
  2 3089bBaA 116969bBbB 2164bBcC 1413cCcC
  3 3228abABaA 134998bBbB 2425abABcC 1806bBbB
  4 3420aAaA 150021aAaA 2781aAbB 2324aAcC
雅安  1 2353aAbB 97344aAbcB 1638bBcC 1584aAcC
  2 2225aAbB 76361abAcCD 2010abABcC 1529aAcC
  3 1932bBcBC 36983bAeE 2142abABcC 1186bBdD
  4 2128aAcC 74904abAcdCD 2288aAcC 1594aAcC
邛崃  1 2125bBbcBC 107222aAbB 1929aAbB 1569aAcC
  2 2333aAbB 102044aAbcBC 1749bBdD 1170bBdD
  3 2202bBbcB 78063bBcC 1974aAcC 1456aAcC
  4 2416aAbB 66530cCdD 1845aAcC 1191bBdD
达县  1 2305abABbB 95306bBcBC 2068aAbB 1186bBdD
  2 2170bBbB 100881bBbcBC 1460cCdD 1336aAcC
  3 2401aAbB 143117aAaA 1653bBdD 1143bBdD
  4 2250bBcC 81861cCcC 1480cCdD 1178bBdD
  注:小写字母表示新复极差法检验差异显著(P<005),大写字母表示差异极显著(P<001);上标字母为地方种间比较,下标字母为生态
气候区间比较。
  所得试验数据在生态气候区、地方种间取平均
值,进行差异显著性分析可知,不同生态气候区泽泻
块茎直径、产量中眉山的显著高于其他生态气候区,
宜宾的最低。眉山的产量较都江堰、达县、邛崃、射
洪、雅安、宜宾分别高出 102%,114%,136%,
149%,168%,288%。不同地方种以4号直径最大,
达2393cm,3号地方种直径最小为2276cm。产
量以2号地方种最高达94877kg·hm-2,1号地方
种产量最低,为85917kg·hm-2。
2.2 不同生态气候区与地方种下药用成分的变异
不同生态气候区泽泻的块茎23乙酰泽泻醇B,
24乙酰泽泻醇 A也有显著差异,前者平均为
1460~5453g·kg-1,后者平均为1143~3329g
·kg-1。23乙酰泽泻醇 B以3号地方种在产区宜
宾的最高,达5453g·kg-1,2号地方种在达县最
低,为1460g·kg-1;24乙酰泽泻醇A以1号地方
种在宜宾最高达3329g·kg-1,3号地方种在达县
最低,为1143g·kg-1(表2)。
对7个生态气候区的不同地方种泽泻块茎23
乙酰泽泻醇 B含量,24乙酰泽泻醇 A含量取平均
值进行显著性分析,结果表明,23乙酰泽泻醇 B以
都江堰的最高,达 4222g·kg-1,其次是宜宾,为
4157g·kg-1,达县的最低为1665g·kg-1;24乙
酰泽泻醇A也以都江堰的最高,达2727g·kg-1,
宜宾的次之,为2667g·kg-1,达县的最低为1211
g·kg-1。
就不同地方种而言,23乙酰泽泻醇B平均含量
以3号种最高,达 2930g·kg-1,2号种最低,为
2422g·kg-1,4,1号种的23乙酰泽泻醇B分别为
2811,2721g·kg-1。24乙酰泽泻醇 A平均也以
3号种最高,达1985g·kg-1,2号种最低,为1640
g·kg-1,4,1号种的 24乙酰泽泻醇 A分别为
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1918,1844g·kg-1。
2.3 相关性分析
对7个生态气候区的4个地方种共28组数据
进行相关性分析可知,块茎直径与产量呈极显著正
相关,Y=57295X-44451,r=06771(r001 =
0471,n=27),说明在选择种质资源时,可选块茎
较大的植株成熟的种子供育苗,以获得较高的产量。
23乙酰泽泻醇 B和24乙酰泽泻醇 A含量呈极显
著正相关,Y=05729X+0288,r=09441(r001=
0471,n=27)。由此说明,生态环境及种质资源对
23乙酰泽泻醇 B和24乙酰泽泻醇 A含量的影响
是一致的,两者呈同步增加或减少的趋势。
3 结论与讨论
23乙酰泽泻醇 B和24乙酰泽泻醇 A均是由
甲瓦戊酸途径代谢产生的三萜类化合物[12],直接前
体鲨烯在角鲨烯氧化酶,2,3氧化角鲨烯环化酶,细
胞色素P450羟化酶,氧化酶,环氧酶以及乙酰基转
移酶等的催化作用下生成,本研究表明两者的含量
呈极显著相关,推测栽培管理条件及种质资源对两
者含量的影响是一致的。
李卫东等[13]关于大豆籽粒中 VE含量与生态
因子的研究认为,VE含量是气象条件、土壤养分、海
拔等多种生态因子共同作用的结果。比较了7个生
态气候区的海拔、经纬度、年降水量、年平均温度及
土质等环境因子与泽泻块茎 23乙酰泽泻醇 B和
24乙酰泽泻醇A含量的关系,发现单一的环境因子
与二者含量无显著的相关性。如眉山和邛崃年降水
量较接近,分别为102000,111760mm,但这2个
生态气候区泽泻块茎中泽泻醇含量存在显著差异。
又如,眉山和射洪年均温度均为 17℃左右,>10
℃,积温均为4500~5000℃,但这2个生态气候区
泽泻块茎中泽泻醇的含量也存在显著差异。再如,
达县海拔最高,为880m,而眉山海拔最低,为410m
以下,但该区泽泻块茎中泽泻醇含量均不是最高或
最低。由此可见,泽泻块茎2种泽泻醇含量变化可
能是多种环境因子相互作用的结果,而并非只与单
一的环境因子有直接的相关关系。
药用成分含量除遗传因素决定外,还受其所生
存的气候土壤条件的影响,这也是道地药材质量形
成的重要外部条件[14]。23乙酰泽泻醇 B和24乙
酰泽泻醇A含量均为最高的都江堰属中亚热带湿
润气候区,年平均气温 15℃,年降水量 123800
mm,土壤为棕壤,这些环境条件是否对泽泻生长发
育及泽泻块茎中泽泻醇的积累有利,尚需进一步研
究分析质量与气候、土壤等环境因子的相关性,找出
哪些外部的条件影响泽泻药材的质量,哪些因素对
泽泻中的何种药用成分有多大程度的影响。都江堰
泽泻块茎中2种泽泻醇含量显著高于其他地区,但
是其产量并不是最高的,这使得泽泻生产实践中,产
量与品质的同时提高产生了一定的分歧,这也是今
后育种工作中值得注意的问题。此外,栽培措施参
与创造其外部环境条件,也属于对药材内外质量构
成巨大的影响的环境因素。
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VariationinyieldandqualityofAlismaorientalisgrownunderdifferent
ecologicalclimaticregions
ZHANGJing,YANGWenyu,CHENXingfu,LIUWeiguo,CHENShenglun,DUGang
(CropCulture

TilageScience,SichuanAgricultureUniversity,Ya'an625014,China)
[Abstract] Tocompareyield,alisolcontentofAlismaorientalisplantedatdiferentecologicalclimaticregions,andexplorefur
thertheimpactofenvironmentalfactorsontheyieldandquality.Method:Diferentlocalvarietieswereplantedatvaringecological
climaticconditions.Diameter,yieldwasmeasuredafterharvest,thecontentsof23acetylalisolBand24acetylalisolAwerequantita
tivelyanalyzedbyHPLC.Result:Theresultrevealedthatecologicalconditionhadsignificantimpactsonyieldandalisolcontent.
YieldofMeiShanwasthehighestwhichwasupto1200.72kg·hm-2.Thecontentsof23acetylalisolBand24acetylalisolAofA.
orientaliscultivatedinDujiangyanweresignificantlyhigherthanthoseofotherregions,thevalueswereupto4.222,2.727g·kg-1,
respectively.23acetylalisolBcontentwaspositivelycorelatedwith24acetylalisolAcontent(P<0.01).Thediameterwasposi
tivelycorelatedwithyield(P<0.01).Conclusion:Consideringyieldandmedicinalingredients,Dujiangyanmaybethemostsuit
ableregiontoplantA.orientalis.
[Keywords] ecologicalclimaticregion;Alismaorientalis;yield;quality
[责任编辑 吕冬梅]
欢迎订购《当代药用植物典》丛书
《当代药用植物典》由香港浸会大学中医药学院赵中振教授及中国工程院肖培根院士主编。全书分为3篇共4册,分别为东
方篇(第一及第二册)、西方篇(第三册)与岭南篇(第四册),涵盖800多种国际上常用药用植物,系统地收载了植物基原主要成
分及其化学结构、药理、毒理、原植物及药材图片和临床资料。收集的资料信息量极大,不仅仅涉及到了生长于中国的草本植物,
同时也涉及到许多生长在日本、韩国乃至欧美国家的草本植物,堪称国际天然药用草本植物之大成,融汇中西,与时俱进。
全书图文并茂,深入浅出,内容独到。书中药用草本植物的照片(实物照片)质量优良,不少是深入其原产地拍摄获得,十
分珍贵,便于与药用草本植物实物进行鉴别比较。特别附有的中国、日本、韩国药典中的同名异物情况中英文对照表对在国
际上规范药用草本植物名称及功用说明更是具有开创性的意义。书中药用植物名采用中英文对照的形式,加上药用草本植
物的化学结构分析,用国际化的语言阐述草本植物的各个特性,可谓中西合璧,便于草本植物和中医药精神的进一步国际化。
全书版式简洁,分类清楚,除为从事教育、医药、科研等方面的人士提供最新的参考资料外,亦可培养民众对中医药的兴趣及
认识,普及中医知识和应用,是一套值得收藏的参考工具书。
丛书作者在行业内具有权威性,经验丰富,出版过多部中医药学等方面的中英文著作,在国际上具有广泛的影响力,其实
力得到专业人士的认同。
《当代药用植物典》(简体版)荣获中国第七届(2007年度)输出版、引进版优秀图书奖。
定价:368.00元/册,全套定价1472元。
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量。2.编辑部直接购买。乘车路线:地铁2号线或城铁13号线东直门站下D口出站往西南400米,东直门医院北,中国中医
科学院内中药研究所二层212房间。公交可乘614,623,24,815,713,406,106,107,966,117等至海运仓(西门)或东直门外站
(北门)下。
电话:01064048925;联系人:程志铭。
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第34卷第22期
2009年11月
                           
Vol.34,Issue 22
 November,2009