王富胜,宋振华,王春明,马伟明
(1.甘肃省定西市农业科学研究院,甘肃 定西 743000;2.甘肃省定西市农业技术推广站,甘肃 定西 743000)
·中药农业·
当归新品种岷归5号选育及标准化栽培技术研究△
王富胜1*,宋振华2,王春明1,马伟明1
(1.甘肃省定西市农业科学研究院,甘肃 定西 743000;2.甘肃省定西市农业技术推广站,甘肃 定西 743000)
目的:选育出丰产性好抗病性强且内在质量优良的当归新品种。方法:采用系统选择法,于 1998年选择大叶型当归单株→1999年进行结籽期选择试验→2000年进行苗期选择试验→2001—2003年进行新品系成药期鉴定试验→2004—2006年进行新品系DG2005-02品比试验→2007—2011年进行区域试验和生产示范。结果:选育出的当归新品种岷归5号较对照品种岷归1号增产17.4%,特/一等归出成率提高13.3%,无麻口病株率提高17.1%,早薹率降低5.2%,总灰分、酸不溶性灰分、浸出物、阿魏酸等指标显著优于《中华人民共和国药典》2010版标准。结论:选育出的岷归5号和标准化栽培技术为当归高产优质抗病生产提供了新的种质资源,并丰富了当归育种学理论。适宜在海拔2000~2600 m,年降水量500~600 mm的二阴及高寒阴湿生态区推广应用。
岷归5号;选育研究;标准化栽培
当归Angelicasinensis(Oliv.) Diels是著名常用中药材之一,素有“十方九归”之称。由于特定的自然资源优势和悠久的栽培历史,产于甘肃岷县一带的当归因富含医疗保健的化学成分[1-4],效果显著,被誉为“岷归”。但目前甘肃当归栽培中普遍采用的品种为当归属多种类型的混合体,田间表现良莠混杂,难于规范化管理,严重地制约着当地当归的产量和品质。为了解决这一问题,甘肃省定西市农业科学研究院于1998年开展了“当归新品种选育及配套技术研究”课题,以选育丰产、优质、抗病、抗逆、提前抽薹率低、且质量符合《中华人民共和国药典》2010版标准的当归新品种为选育目标。我们于2012年成功选育出特征显著、遗传性稳定,农艺综合性状良好,高产、优质的当归新品种岷归5号,2012年7月通过甘肃省科技厅组织的科技成果技术鉴定,成果水平国内领先;2013年1月由甘肃省农作物品种审定委员会定名为“岷归5号”,证书号:甘认药2013003。
1.1 供试材料及来源
原产于甘肃省岷县、渭源、漳县、宕昌、临潭一带的当归AngelicaSinensis(Oliv)Diels,据文献记载,已有1700多年的栽培历史。生产实践表明:在漫长的当归栽培过程中,已分离出多种不同的表现类型。根据我们多年对当归田的系统观测,田间主要表现为紫茎、绿茎、紫绿茎、大叶型、小叶型、植株松散型和植株紧凑型等7种基本类型。自1990年以来,我们根据所制定的育种目标进行定向选择,在岷县西寨、清水、秦许、麻子川等地大面积种植的岷归田中,选择出大叶类型为供试材料。
1.2 选育过程
1998年选择大叶型当归单株→1999年进行结籽期选择试验→2000年进行苗期选择试验→2001—2003年进行新品系成药期鉴定试验→2004—2006年进行新品系DG2005-02品比试验→2007—2011年进行区域试验和生产示范。
1.3 品种鉴定
当归新品种岷归5号与对照品种岷归1号遗传差异鉴定,由甘肃中医学院王引权教授和赵勇博士鉴定;药材特征及质量鉴定,由甘肃省定西市食品药品检验所鉴定(DYJ/JYJL-033-2008-2.0);药材含量 全氮(GB/T 5009.5-2010)、全磷(GB 6437—2002)、全钾(GB/T 13885—2002),由甘肃省农业科学院农业测试中心检测(MA2011280267K);药材产量由甘肃省农作物品种审定委员会王立孝、王春玲、漆燕玲等人于2012年10月20日在岷县大草滩乡三友村岷归5号示范基地现场测定。
2.1 产量
试验结果列于表1、图1。
表1 岷归5号各级试验产量结果
注:*表示显著;**表示极显著。
图1 岷归5号各级试验产量结果图
2.1.1 品系鉴定试验 岷归5号品系鉴定试验,折合鲜归平均产量12 000 kg·hm-2,较对照品种岷归1号增产14.3%,试验结果经显著性检验,品系间F=10.778**,F0.01(5,10)=5.64,品系间产量差异达极显著水平。采用SSR法进行品系间多重比较,结果表明:岷归5号与对照间产量结果达极显著水平。
2.1.2 品系比较试验 在参试6个材料3n比较试验中,岷归5号的产量均居首位,折合平均鲜归产量11 888.9 kg·hm-2,较对照品种增产15.0%;区组间F=0.143,未达显著水平,表明试验条件控制良好,结果准确性较高;品系间F=16.371**,F0.01(5,10)=5.64,品系间产量差异达极显著水平,产量居6个参试品系第一位。采用SSR法进行产量间多重比较,岷归5号与对照间产量结果达极显著水平。
2.1.3 区域试验 岷归5号于2007—2011年参加定西市在岷县秦许乡、岷县十里乡、渭源县会川镇、渭源县连峰镇、漳县殪虎桥乡等五点的区域试验。参试材料有:岷归1号、岷归2号、岷归3号、岷归4号、DG90-03、岷归5号等6份材料,其中以岷归1号为对照品种。试验采用随机区组设计,三次重复,小区面积18 m2。在区试中岷归5号折合平均鲜归产量10 516.5 kg·hm-2,较对照增产17.4%,增产效应均达显著水平。其中两个点增产效果达极显著水平,四个点达显著水平,增产比率占参试点数的100%。
2.1.4 大田生产示范 2009—2011年进行大田生产示范,在岷县秦许、西寨、清水、十里等4个乡(镇)设置生产示范1.25 hm2,示范区海拔2000~2600 m,结果表明:岷归5号平均产量10 933.5 kg·hm-2,较对照增产11.3%;麻口病发病率18.1%;特等品出成率38.9%,一等品出成率32.5%。
2.2 主要特征特性
岷归5号为三年生伞形科药用植物,染色体基数X=11。从播种到种子正常成熟需要跨3年,越两冬,全生育期约800 d。可分为三个生命周期:第一年为幼苗期,第二年为成药期,第三年为留种结籽期。
2.2.1 幼苗期 幼苗半直立,叶色绿,3回奇数羽状复叶,叶柄淡紫色,株型半开张,株高23.2 cm,主根长13.4 cm,侧根数2.4条/株,芦头径粗7.2 mm;根系淡黄白色,百苗重87 g左右。
2.2.2 成药期 平均冠幅59 cm,株高36 cm,主根长35.2 cm,径粗≥0.5 cm侧根数5.2条/株,芦头径粗3.7 cm,鲜根重112.2 g左右。
2.2.3 结籽期 结籽期主茎高81 cm左右,具5~8节;主茎深紫色,花白色,未开放的花苞呈淡紫色,总花梗长36.5 cm;叶柄长12.9 cm,小叶宽30 mm、长43 mm;种果千粒重1.909 g,种子发芽率87.4%。种子休眠期不明显,寿命2年左右。
2.2.4 种子显微结构 岷归5号二级纹理呈近平行排列、条纹较短,翅部靠近助线处细胞均呈不规则多角形,近种子处存在维管束,维管束直径较小;对照品种岷归1号二级纹理呈不规则交织排列、条纹较长,翅部靠近助线处细胞呈近长方形,近种子处存在维管束,维管束直径较大。结论:岷归5号与对照品种岷归1号间种子显微构造显现出一定差异。
图2 种子构造电镜图
2.2.5 抗逆性 耐寒、耐湿性较强,耐旱、耐盐碱性较弱,对干热风及雹灾的抵抗力较差。
2.3 成药等级及质量
根据《当归》分级标准[5]测定,岷归5号特等归平均35.7%,较对照品种提高9.3个百分点;一等归平均为31.4%,较对照提高4个百分点。
岷归5号样品经甘肃省定西市药品检验所按《中华人民共和国药典》2010版一部规定方法测定,性状和显微结构均符合规定;总灰分4.6%,优于对照品种8%;酸不溶性灰分0.6%,与对照品种一致;浸出物60.4%,优于对照品种7%;阿魏酸0.125%,优于对照品种14.7%,质量符合《中华人民共和国药典》标准并显著优于对照品种岷归1号。
2.4 抗病性
经甘肃省农业科学院植物保护研究所鉴定,岷归5号麻口病平均田间病株率27.86%,病情指数9.29%,较对照品种分别降低17.14和9.04个百分点,田间抗病性表现良好。
2.5 提前抽薹率
多年多点试验结果,岷归5号提前抽薹率平均13.9%,较对照品种降低5.2个百分点。
2.6 适应范围
要求海拔2000~2600 m,年平均气温4.8 ℃~6.8 ℃,年降水量500~600 mm,≧10℃的积温1600~2250 ℃,日照百分率在50%左右的气候条件;土壤PH=8左右的中壤土或沙壤土为宜。
2.7 优化栽培技术
2.7.1 规范化育苗,确保种苗质量 育苗地宜选择海拔2350~2600 m,年降水量600 mm左右的阴坡或半阴坡,轮作周期要求3年以上,前茬以油菜和豆类作物为好。幼苗要求土壤湿润,采用秸杆覆盖遮光,土壤pH7.5~8.2,通气透水性能佳的轻壤土为宜。育苗时间5月下旬至6月中旬,苗龄110~130 d,密度3000~3500粒/m2,覆土0.2~0.3 cm。
2.7.2 成药期优化栽培,实现高产优质 选好土壤,轮作周期要求3年以上,前作收获后及时深耕30 cm左右,春季移栽前结合施基肥再深耕一次。要求施优质腐熟有机肥7.5万kg·hm-2,配施化肥纯N 240~255 kg·hm-2,P2O5105~120 kg·hm-2,K2O 60~75 kg·hm-2。据甘肃省农科院农业测试中心检测,岷归5号根系含全氮25.9g·kg-1,全磷5.04 g·kg-1,全钾13.21 g·kg-1,生长期内吸收钾素较多,在氮素供给满足的前提下,合理配施钾素肥料对高产优质具有重要作用。肥料全部用作基肥,移栽前一次性施人。合理密植,采用双苗移栽单苗定植栽培技术,要求行距33 cm,株距25 cm,保苗每公顷10万株左右。综合防治病虫害,积极采用轮作倒茬灭虫防病技术,并每公顷施用1.8%阿维菌素3.6 kg+40%硫酸链霉素3 kg或1.5%氰戊苦参碱 3 kg+2%春雷霉素3 kg生物农药组合防治当归麻口病具有显著效果,在当归无公害栽培中是首选农药及最佳组合,应在岷归5号优化栽培和GAP基地建设中应用推广。适时收获,高产优质,10 月下旬采挖为宜。
2.7.3 严格建立制种基地 按岷归5号“高效制种技术规程”建立制种基地。制种田要加强田间管理保证安全越冬。翌年植株返青前,追施磷酸二铵225 kg·hm-2,在抽薹期适时摘心打顶,促进侧枝生长发育,以获得生长整齐的种子。适时采种,当果皮淡紫色,果穗稍下垂时采收为宜。适时采种是降低提前抽蔓率和保证高产优质的有效措施之一。
当归新品种岷归5号较对照品种岷归1号增产17.4%,特一等归出成率提高13.3%,无麻口病株率提高17.1%,早薹率降低5.2%,总灰分、酸不溶性灰分、浸出物、阿魏酸等指标显著优于《中华人民共和国药典》2010版标准。该品种适宜在海拔2000~2600 m,年降水量500~600 mm的二阴及高寒阴湿生态区推广应用。
本研究对岷归5号根系全氮、全磷、全钾含量首次进行了检测分析,对科学施肥具有一定指导作用;岷归5号种子与对照品种岷归1号种子的形态亚显微结构差异,可作为当归新品种鉴定方法之一;本研究把农作物育种技术应用于中药材新品种选育之中,取得了一定科技成果,但这项技术还有待进一步实验、提高和完善。
[1] 王培田,孔繁瑞,冯启焕,等.植物遗传育种学[M].北京:科学出版社.1976:229-237.
[2] 国家药典委员会.中华人民共和国药典:一部[S].北京:化学工业出版社,2005:89
[3] 李鹏程,刘效瑞.当归新品种岷归4号选育及优化种植技术研究[J].中药材,2011,(7):1017-1019.
[4] 张广学,李静华.当归[M].北京:农业出版社,1988:140,183-186.
BreedingofAngelicaNewVarityofMinguiNo.5andItsStandardizedCultivationStudy
WANGFusheng1*,SONGZhenhua2,WANGChunming1,MAWeiming1
(1.DingxiAcademyofAgriculturalSciences,Dingxi,Gansu743000,China;2.DingxiAgriculturalTechnologyPromotionStation,Dingxi,Gansu743000)
Objective:Breeding the new variety of Angelica sinensis with high yield, good disease-resistance and excellent inner quality by applying the individual selection method.Methods:Using the system selection method, a big leaf type angelica plant was selected in 1998→seed period selection in1999→seedling period selection in 2000→new strains medicine evaluation test from 2001 to 2003→the new strain DG2005-02 comparison test with other lines from 2004 to 2006→regional test and production demonstration from 2007 to 2011.Results:The yield of Angelica new variety of Mingui No.5, compared with the control variety of Mingui No 1 increased by 17.4%, the rate of PL, first-class products increased by 13.3%, the rate of no ditylenchus destructor plants increased by 17.1%, while the rate of early bolting reduced by 5.2%. The index of total ash, acid insoluble ash, extract and ferulic acid was significantly better than that of the 2010 version of “Chinese Pharmacopoeia” standard.Conclusion:Breeding of Mingui No.5 and its standardized cultivation techniques provided new germplasm resources for the production of Angelica with high yield, good quality and resistance to diseases, and enriched the theory of angelica breeding. The variety is suitable for application in damp cold ecological regions at an altitude of 2000-2600 m with precipitation 500-600 mm per year.
Mingui No.5; Breeding; Standard Cultivation
2014-12-23)
国家“十二五”科技支撑计划(2011BAI05B02)
*
王富胜,副研究员,研究方向:中药材新品种选育;E-mail:270301909@qq.com
10.13313/j.issn.1673-4890.2015.10.012