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120072kg·hm-2,其
次为都江堰的,达116751kg·hm-2,宜宾的产量最低,为41754kg·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4222,2727g·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] 20090305
[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,Email:
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[34]。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[710]。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316cm×316cm,每穴1株,密度15×105
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 007 008 123 17266 1560 5786 730
宜宾 006 003 030 8656 893 1672 482
射洪 004 008 074 11233 2228 4098 500
眉山 004 015 139 11103 3240 2522 410
雅安 007 005 092 12189 2051 10495 550
邛崃 003 004 047 8647 937 4381 530
达县 004 008 100 9631 944 5014 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′ 123800 1500 280 102700 2470 430
宜宾 104°37′ 28°45′ 107040 1750 270 97620 3630 010
射洪 105°23′ 30°51′ 92830 1710 285 140000 2690 620
眉山 103°49′ 30°03′ 102000 1740 318 118400 3470 200
雅安 103°00′ 29°59′ 177450 1620 280 100500 2540 400
邛崃 103°27′ 30°24′ 111760 1620 285 110790 3420 610
达县 107°30′ 31°13′ 117000 1470 283 102400 2500 340
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≥980%),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(46mm×250mm,5μm),流
动相乙腈水(70∶30),流速08mL·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 045
μm滤膜备用。精密称取于60℃干燥至恒重的样
品04g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045μm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=09323X-34159,r=09999,
表明在0202~2004μg有良好的线形关系;24乙
酰泽泻醇A的回归方程为Y=10159X+29718,
r=09999,表明在0231~2005μg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 025%,
19%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
069%,36%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035%,28%以内。
1.8.4 回收率试验 精密称取已知含量的泽泻样
品04g(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(9901±17)%,RSD106%;24乙酰泽泻醇
A回收率为(10261±30)%,RSD128%。
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 1691~3420cm,产量平均为
21171~150021kg·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 3420cm,
150021kg·hm-2;3号地方种在引种区宜宾的块
茎最小,分别为1691cm,21171kg·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 2353abABbB 123815aAaA 3635bBabAB 2259cCbB
2 2420aAbB 121746aABaA 4617aAaA 2722bBaA
3 2217bBbcB 118943abABbcBC 4251abABbB 3191aAaA
4 2172bBcC 102501bBbB 4383abABaA 2736bBaA
宜宾 1 1929abABcC 30564cCeD 4775bBaA 3329aAbB
2 1988abABcC 44223bBdD 2218cCbB 1625cCbB
3 1691bBdC 21171dDfF 5453aAaA 3271aAaA
4 2284aAcC 71060aAdD 4180bBaA 2443bBbB
射洪 1 2236aAbB 68870bBdC 2740aAabAB 1826aAbcBC
2 2176abABbB 101915aAbcBC 2739aAcC 1687bBbB
3 2263aAbcB 70050bBdD 2615aAcC 1842aAbB
4 2078bBcC 81288bBcC 2719aAbB 1958aAbB
眉山 1 2895cCaA 78300cCcBC 2262abABbB 1157cCdD
2 3089bBaA 116969bBbB 2164bBcC 1413cCcC
3 3228abABaA 134998bBbB 2425abABcC 1806bBbB
4 3420aAaA 150021aAaA 2781aAbB 2324aAcC
雅安 1 2353aAbB 97344aAbcB 1638bBcC 1584aAcC
2 2225aAbB 76361abAcCD 2010abABcC 1529aAcC
3 1932bBcBC 36983bAeE 2142abABcC 1186bBdD
4 2128aAcC 74904abAcdCD 2288aAcC 1594aAcC
邛崃 1 2125bBbcBC 107222aAbB 1929aAbB 1569aAcC
2 2333aAbB 102044aAbcBC 1749bBdD 1170bBdD
3 2202bBbcB 78063bBcC 1974aAcC 1456aAcC
4 2416aAbB 66530cCdD 1845aAcC 1191bBdD
达县 1 2305abABbB 95306bBcBC 2068aAbB 1186bBdD
2 2170bBbB 100881bBbcBC 1460cCdD 1336aAcC
3 2401aAbB 143117aAaA 1653bBdD 1143bBdD
4 2250bBcC 81861cCcC 1480cCdD 1178bBdD
注:小写字母表示新复极差法检验差异显著(P<005),大写字母表示差异极显著(P<001);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2393cm,3号地方种直径最小为2276cm。产
量以2号地方种最高达94877kg·hm-2,1号地方
种产量最低,为85917kg·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
1460~5453g·kg-1,后者平均为1143~3329g
·kg-1。23乙酰泽泻醇 B以3号地方种在产区宜
宾的最高,达5453g·kg-1,2号地方种在达县最
低,为1460g·kg-1;24乙酰泽泻醇A以1号地方
种在宜宾最高达3329g·kg-1,3号地方种在达县
最低,为1143g·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 4222g·kg-1,其次是宜宾,为
4157g·kg-1,达县的最低为1665g·kg-1;24乙
酰泽泻醇A也以都江堰的最高,达2727g·kg-1,
宜宾的次之,为2667g·kg-1,达县的最低为1211
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 2930g·kg-1,2号种最低,为
2422g·kg-1,4,1号种的23乙酰泽泻醇B分别为
2811,2721g·kg-1。24乙酰泽泻醇 A平均也以
3号种最高,达1985g·kg-1,2号种最低,为1640
g·kg-1,4,1号种的 24乙酰泽泻醇 A分别为
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1918,1844g·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=57295X-44451,r=06771(r001 =
0471,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=05729X+0288,r=09441(r001=
0471,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102000,111760mm,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 123800
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,thecontentsof23acetylalisolBand24acetylalisolAwerequantita
tivelyanalyzedbyHPLC.Result:Theresultrevealedthatecologicalconditionhadsignificantimpactsonyieldandalisolcontent.
YieldofMeiShanwasthehighestwhichwasupto1200.72kg·hm-2.Thecontentsof23acetylalisolBand24acetylalisolAofA.
orientaliscultivatedinDujiangyanweresignificantlyhigherthanthoseofotherregions,thevalueswereupto4.222,2.727g·kg-1,
respectively.23acetylalisolBcontentwaspositivelycorelatedwith24acetylalisolAcontent(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]
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第34卷第22期
2009年11月
Vol.34,Issue 22
November,2009