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Researches on categories, characteristics, and utilization value of cultivated ginseng germplasm resources

栽培人参种质资源的类别、特点和利用价值研究概况



全 文 :·294· 中草喃 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月
栽培人参种质资源的类别、特点和利用价值研究概况
赵亚会,辜旭辉,吴连举,尤伟
(中国农业科学院特产研究所,吉林吉林132109)
摘要:人参是目前我国应用最广泛,研究最深入的中药材之一。我国人参种质资源丰富,在不同生态条件下,分布
着各种栽培型和野生型的人参品种和类型,是我国最有价值的育种材料。依据生态条件、植株形态、栽培特点、商品
价值等对其进行了系统分类:普通参、边条参、石柱参是栽培人参的3个商品类型;大马牙、二马牙、圆膀圆芦、长脖
等类型或地方品种是以人参的根及根茎的形态为分类特征;黄果人参类型、红果人参类型、橙果人参类型、紫茎人
参类型、青茎人参类型、紧穗类型、散穗类型等是以人参地上部分形态为分类特征,其中橙果类型人参是目前收集
到的国内独有的种质资源。“吉参1号”、“吉林黄果参”及人参、西洋参的杂交一代植株等资源丰富了我国人参种质
资源的宝库。
关键词:人参;种质资源;品种;类型
中图分类号:R282.21 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)02—0294—03
Researchesoncategories,characteristics,andutil zationvalue fcultivatedginseng
germplasmre ources
ZHAOYa—hui,GUXu—hui,WULian—ju,YoUWei
(InstituteofSp cialWi dEconomicAnimalandPlant,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Jilin132109,China)
Keywords:ginseng;germplasmresources;cultivar;type
我国人参栽培地域广阔,生态条件干差万别,加上长期
的人工选择,形成了种类繁多的品种类型。但系统地对人参
进行种质资源的分类研究尚未见报道。经过多年的调查、研
究,现仅就入参的植物形态、生态环境、栽培方式及商品价值
等方面进行综述。
1人参的细胞遗传学基础
对人参细胞染色体组型及GiemsaC一带带型研究结果
表明,人参染色体组型公式为2n一48—20M+2SMSAT+
4ST;人参染色体GiemsaC一带带型公式为2n一48—22C/
C+20C/CT+2C/CIT+2CT/CIT+2CN/L(分子代表断臂,
分母代表长臂)。观察人参花粉母细胞减数分裂细胞行为,终
变期为24对染色体,中期为24条染色体。观察人参花粉植
株细胞行为有3种类型,即雄一24,”<24,”>24。通常n一24
是正常植株,n<24,n>24为畸形植株[1]。
2栽培人参的自然异交率
大隅敏夫用遗传测验法测定人参行间自然异交率为
27%,畦间异交率为11%;檀树先用人工去雄法测定人参的
自然异交率为42%,均认为人参为常异花授粉植物[1]。
3栽培人参种质资源的形态分类
中国的栽培人参品种类型较多,但对其进行系统的分类
研究少见报道。现仅就其植株形态特征、栽培方式、商品价值
等方面进行分类。
3.1 以人参主产区栽培特点、生态条件和商品价值相结合
分类
3.1.1普通参:主产于吉林省抚松、靖宇、长白朝鲜族自治
县,全国各地非人参主产区也多有栽培。采用一次移栽,育苗
2年或3年,再移栽4年或3年,5年或6年生收获。种苗多
为马牙类型。多在有机质量较高,疏松肥沃的腐殖质土壤中
培育而成,产品主要特征为根茎短,主根体短粗,支根短,须
根多。商品价格没有边条参和石柱参高。
3.1.2边条参(也称集安边条参):主产于吉林省集安参区。
采用两次移栽,育苗2年或3年。移栽时,挑选长体形参苗(即
种苗为二马牙和长脖型人参),经下须整形后移栽,生长2年
或3年再移栽一次,6~8年生收获。多在山地,坡度20。以上,
土质为含砂量较大的壤土或砂质壤土,有机质量较少,肥力较
差,土壤含水量较低的生态条件下培育而成。产品主要特征为
根茎长,主根体长,支根长,须根少。其商品价格远高于普通
参,是普通参的2倍左右。但在栽培普通参的生态条件下,采
取培育边条参的措施,因土壤含水量大,有机质量高,土壤结
构松散,参苗下须整形栽植后,病害严重,收效甚微。
3.1.3石柱参:主产于辽宁省宽甸县下露河乡石柱村[2]。独
特的产地自然条件:石柱村位于县城东南部,靠鸭绿江北岸,
山多水多,土质瘠薄,多为黄砂土,一般含砂量30%左右,底
土为酥石;山地上花岗岩石较多,主要生长柞树,参地就设置
收稿日期:2006—04—28
基金项目:吉林省农业委员会农业育种与推广项目(2005423)
作者简介:赵亚会(1959一),女,吉林蛟河县人,副研究员,长期从事药用植物栽培、育种研究。
Tel:13894203449E—mail:zyh4701850@sohu.corn
万方数据
中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月· 95·
在这样的山坡上。该地年平均气温6℃,无霜期150~160d,
邻江多雾,空气湿度较大;年降雨量1ooo~1100mm,多集
中于7~8月。石柱参主要是采用长脖类型人参栽培,包括线
芦30%,草芦10%,竹节芦20%,圆芦40%,其中线芦及圆
芦的参形美观,为生产者所喜爱,圆芦类型产量较高。
独特的栽培方式:籽趴(直播):将采收的人参种子播种
在预先选好的参地里,每3年把表土移掉,换一次肥沃的腐
殖土,生长15年便可收获。这种栽培方式,播种后原地不动,
只换表土直至成货;其产品质量好,体形美观,类似山参;但
生长缓慢,产量很低。苗趴(育苗移栽):播种育苗3~6年,挖
出换地移植,15年后收获。此法比第一种方法产量高,但根
形不如前者美观,而且占用参地较多。整形移植:移植3年生
参苗,经人工下须整形栽植,以后每隔2~3年换表土一次,
直至收获。用这种方法栽培的人参体形优美,产量亦高,但栽
培费工费时,成本也高。
独特的参形,昂贵的商品价格:产品主要特性为芦长、根
短、体灵、皮老、纹深、须根少,须上珍珠疙瘩较明显,体形美
观,形似山参,可与山参媲美,其商品价格极高,是普通参的
2~4倍。
上述3种人参类型,是由于各自生态条件和栽培技术不
同而培育成的商品类型。如果通过很好的品种选育,应该能
够培育出很好的适合当地特色的优良人参新品种。
3.2依据栽培人参的根及根茎(芦头)形态分类
3.2.1大马牙类型:主产于我国吉林省抚松、靖宇、长白朝
鲜族自治县的产参区与各地普通参栽培、引种区。其主要形
态特征:地上部为花梗分枝较多,花梗短,花梗长度为株高的
1/3左右;叶端渐尖,叶基楔形,叶卵形,茎基部多扁状;有粗
棱,近地面处的茎多紫色或青紫色。地下部为越冬芽(芽胞)
大,芦碗(茎痕)也大,且数目少;根茎粗,与根茎长度比值近
似1:1;肩头齐,主根短且粗,须根多,支根(腿)少;根皮黄
白色,纹浅;参根产量(经济产量)高。
3.2.2二马牙类型:主产吉林省抚松、靖宇、长白朝鲜族自
治县等人参产区,也是集安边条参产区的主栽类型。我国其
他人参产区和引种区也有栽培。其主要形态特征:地上部为
花梗分枝较少,花梗长度是株高的1/2(与茎长大致相等);
叶端渐尖,叶基楔形,叶披针形或长椭圆形;大年生植株叶长
宽比约为3:1;茎与大马牙相近。地下部为越冬芽比大马牙
稍小,根茎较大马牙长,且较细,根茎长度与根茎粗比值近似
2:1;肩头尖,主根长度大于大马牙类型;支根明显,须根少,
参根产量略低于大马牙,但因其体形较优美,其商品价值高
于大马牙类型;根皮黄白色,纹浅。
3.2.3圆膀圆芦类型:主产于吉林省集安边条参产区和辽
宁省石柱参产区,其他人参栽培区偶有栽培,但都是混杂于
普通参中。其主要形态特征:地上部为花梗分枝较少,花梗长
度与植株茎高大致相等;叶端骤凸,叶基歪斜或渐狭,叶阔椭
圆形;茎多为圆形,植株较矮小。地下与二马牙类型相比,根
茎稍长,茎痕较明显;肩头圆形,近肩处呈圆柱形,主根体长,
丰满,根形美观;参根产量较低,但商品价值也较高。根皮黄
白色,纹较深。
3.2.4长脖类型:是吉林省集安边条参产区和辽宁省石柱
参产区的主栽类型。其主要形态特征:地上部为花梗分枝较
少,花梗长度与植株茎高大致相等;叶端骤凸,叶基渐狭,叶
长卵形;茎秆近地面处多为青紫色,茎多细棱。地下部与大马
牙、二马牙、圆膀圆芦三者相比,根茎更细长,茎痕清楚;根茎
长度与根茎粗的比值接近3:1;主根长,有支根,须根长,体
形优,生长缓慢;根部产量偏低;根皮黄白或褐色,纹深。因其
根体优美,商品价值很高。
长脖类型人参就其芦头形态,还可分为线芦、竹节芦、草
芦3种类型。竹节芦:根茎似竹节状,15年生的竹节芦人参
的根茎长度可达7cm。特点是膀头尖,形美多姿,多灵体。线
芦:根茎细而长,15年生根茎长度达8cm以上,主根体小巧
玲珑,千姿百态,别具一格。生长缓慢,
参根产量很低,15年生以上的单根鲜质量仅为5~
10g。草芦:根茎较线芦粗,茎痕多而大,15年生根茎长度达
6cm以上,多顺体,生长较前两者快,参根产量相对较
高‘⋯]。
3.3依据栽培人参地上部的形态特征分类:以人参果实(人
参为浆果核果类种子)颜色可分为黄果人参类型、红果人参
类型和橙果人参类型。根据人参植株茎秆颜色有紫茎人参类
型、青茎人参类型之分;根据果穗松紧程度还有紧穗类型、散
穗类型之分。
3.3.1红果人参类型:果实成熟时,果皮颜色鲜红。一般花
期在6月,果熟期7~8月,是栽培人参的主栽类型。栽培历
史悠久,种植面积广大,国内外的商品人参均来自红果人参
类型。
3.3.2黄果人参类型:果实成熟时,果皮颜色纯黄色,茎叶
绿色。花期6月,果实成熟期7~8月或稍晚。黄果类型人参
为普通栽培红果人参的纯合隐性突变体,它为人参、西洋参
杂交育种提供了一个良好的指示性状基因材料,是一个很有
价值的种质资源[5]。高桥和大隅敏夫研究认为,人参红果为
显性基因(R),黄果为隐性基因(r)。
3.3.3橙果人参类型:橙果类型人参地上部和地下部植株
形态与红果人参相似,只不过是成熟果实的颜色不同。笔者
收集和保存到的种质资源有橙色、浅橙色、深橙色3种不同
橙色的人参类型,是目前国内独有的资源。但由于各类型个
体植株稀少,还没有形成各自真正意义上的群体,需进一步
扩大收集和保存的力度。据报道[6],韩国人参研究所已有橙
果类型人参,并形成了品系,KGl01的果实颜色就是橙色。
人参橙色果实类型种质资源的出现,丰富了人参种质资源的
材料,同时也说明人参果实颜色性状有可能是属于数量性状
遗传,受多个微效基因控制,不是只有显性和隐性两种基因
所控制,到底是什么基因所控制,还需进一步研究和探讨。
3.3.4紧穗人参类型:果穗形状紧凑,果粒相挨无缝,花梗
短粗,便于采收。参根多为大马牙、二马牙类型。
3.3.5散穗人参类型:果穗形状松散,果粒之间缝隙大小不
等,花梗长于紧穗类型。参根多为二马牙、长脖等类型。
万方数据
·296· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月
3.3.6紫茎人参类型:紫茎人参地上部茎秆、叶基为紫色或 种子是完全不孕的,虽然果实亦有相当肥大,但内含物缺
浅紫色(光弱所致),果皮颜色为鲜红色,是目前栽培人参的 乏[1]。此外,由于细胞渗透压、酶、生长素、激素、酸碱度的差
主要类型,经过了长期的自然选择和人工选择,生长势旺盛, 异都可能阻止花粉的花芽、花粉管的伸长及雌雄配子的结
各人参产区均有分布。 合。这种生理上的差异,归根结底,也是由于不同物种遗传基
3.3.7绿茎人参类型:地上部茎秆为绿色,但叶柄为紫色或 础的差异所造成的。目前,有关植物种间、属问的受精作用还
浅紫色,果皮红色或橙色,还有就是黄果人参茎秆和叶柄均 研究得不够深入、全面,远缘杂交在生理上不亲和性的原因
为绿色。目前生产田不多见。 还不很清楚,所以克服不亲和性的措施不多,效果不够理想,
3.4育成的人参品种 有待继续深入研究。
3.4.1“吉参一号”品种:该品种是由中国农业科学院特产 F。不育还可能是染色体不育所造成的。人参×西洋参
研究所研究选育的人参栽培新品种,于1997年通过了吉林 F,代个体花粉母细胞减数分裂时,在两个染色体群之间常
省农作物品种审定委员会审定。该品种在苗期及成龄期均表 发现存在有分离成单价的落后染色体,此外,还有1~2个引
现出良好的丰产性,其单产比现在产用种增产150,优质参 人注目的染色体桥。这些都是不正常现象。这些不规则现象
率提高15%,单根质量较大(6年生平均98.32g),主根较长 使配子具有非整倍的染色体组,以致杂交一代高度不育或完
(6年生平均10.57era),根形美观。其抗病性与现生产混杂 全不育。从分子遗传学的角度来看,不同物种在DNA分子
用种比较无明显差异。适于吉林省人参产区及相类似的生态 的大小和核苷酸的排列顺序上不相同。因此就整个分子来
区域栽培。“吉参一号”的育成填补了我国人参品种的空白。 说,雌雄配子大多数是很难亲和的,特别是DNA分子携带
3.4.2“吉林黄果参”品种:该品种是由中国农业科学院特 的遗传信息所反映的代谢及其调节控制的功能差异很大。目
产研究所通过系统育种法选育而成的又一人参栽培品种。于 前,对人参×西洋参远缘杂交的生殖隔离问题还需在分子遗
1997年通过了吉林省农作物品种审定委员会的审定。该品 传的水平上继续进行深入研究。
种全生育期植株均为绿色,颜色稳定,果实成熟后果皮黄色。4结语
作货参单产与红果人参基本持平。其适应区域及栽培技术要 植物种质资源是一个育种计划、一个国家乃至全人类的
点与红果人参基本相同。“吉林黄果参”的育成,为我国的人 重要财富。自然界现存的人参种质资源是丰富多样的,人们
参种质资源又增添了一个新的宝贵材料。 仅仅收集了其中的一小部分,大部分还有待收集、整理。必须
3.5人参×西洋参杂种一代(F,)植株:植株长势优于亲本。了解所收集、保存的种质资源遗传多样性及其遗传结构,在
株高、叶长、叶宽、根粗、根长均大于亲本。4年生植株叶形近 繁育过程中保持其遗传完整性及遗传多样性;发掘出各种育
于父本(西洋参),叶脉深于母本(人参),浅于父本。花梗长度 种目标性(包括产量、品质及适应性基因等)的优异基因以取
近于母本。茎秆紫色。根部锥形,近于父本。4~6年生植株 代相应的不良基因。本文简要综述了有关栽培人参种质资源
虽能开花,但子房只略有膨大,未能得到Fz种子,说明人 的细胞遗传学基础,自然变异率,形态上的分类及人参、西洋
参×西洋参杂种一代难稔性非常严重。 参远缘杂交一代难稔性等问题,希望能对今后人参种质资源
自2002年以来,中国农业科学院特产研究所存留的人 的迸一步研究具有推动作用。
参×西洋参F。代大年生植株,至今未收获到F:代种子。人 References:
参、西洋参虽同科同属,但不同种,二者应属远缘杂交范畴, [1]LiFY.ChineseGinsenga dAmercianGinseng(中国人参和
因此同样遇到远缘杂交所具有的困难。一是杂交不易成功, 曩意慧,‘熬。,絮恕:chi”A鲥“h““Scie”。”4
杂种的获得率是不定的;二是杂种Fl不育,很难继续进行下 [2]YanKz,YuGI一·ResearchonShizhuginseng[J].BullBot
一步的育种工作。人参X西洋参种间杂交,杂种Fl不育的原 [3]sR。e。s(x1瞳.謇翳:三?9F3。,谢1。3。(z1。’;夕卜J沈G泌。。gs凼。。。。。d
因是多方面的,主要是雌、雄性因素不亲和及遗传障碍口1。 cThec。h。n。o。lhg。o。y:2黧ioMn。d‘全icin国e人A妻黧慧三塑嚣墓苎雾j黔l
植物受精过程是一个复杂的生理生化过程。在这一过程 E4]LiuYz.Apreliminaryreportofginsengtypearrangement
中,花粉粒的萌发与花粉管的生长都受到许多内在和外在条 P3;。辫嘞。wi蹦E‘。”A”i”P肠”。R85‘特产研究’’1990,
件的影响。花粉生活力的强弱与柱头上发芽花粉数目的多少 Es3ZhaoYH,ZhaoSJ,LiFY·Advancesinginsengbreeding
影响花粉管伸长的快慢与杂交1代植株结实率的高低。据栗 ;蔷j急怒ppJl)d:i11in42身嚣幽而‘吉林农业大学学报h
山英雄对人参、西洋参的F·花粉粒进行观察,结果表明它们 M。器笔蕊1a[eJ].Ch50pi撕.薹≮笏爱=譬。=1泼:。麓芝。t(i特on产an研d
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参、西洋参的种问杂交种虽然很容易获得,但F-代个体的花 口3 BJi,a。n。gdi纛x.园肇篇高警稀筝善铬≯琶孝氅箸乞?翟愁
粉都大小不一,变异很大,表面生皱,吸湿性减少,进行套袋 AgriculturePress,2000.
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更正:2006年第9期附4页“我国药用石斛资源调查研究”作者将文内《中国珍稀濒危保护植物名录》更正为《国家重点保
护野生药材物种名录》。
万方数据
栽培人参种质资源的类别、特点和利用价值研究概况
作者: 赵亚会, 辜旭辉, 吴连举, 尤伟, ZHAO Ya-hui, GU Xu-hui, WU Lian-ju, YOU Wei
作者单位: 中国农业科学院特产研究所,吉林,吉林,132109
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(2)
被引用次数: 4次

参考文献(7条)
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4.宋心东.张国荣.赵岩 我国人参种植业现状与发展趋势[期刊论文]-人参研究 2013(3)


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