朱 文 李 芹 周 敏 兰 明 岳增福 张 勇
(云南省红河热带农业科学研究所 云南河口661300)
太 子 参 (Pseudostellariae heterophylla)为石竹科 (Caryophyllaceae) 孩儿参属 (P.rhaphanorrhizaPax)植物,除了能益气健脾、生津润肺[1],还具有效降糖、抗氧化、改善记忆、改善慢性心衰等多种功效[2-4]。太子参野生资源主要分布在中国东北、华北、华中、华东地区的省区[5],栽培历史则有近百年[6],而太子参最适宜栽培区主要分布在长江中下游,主要有贵州、重庆、湖南、湖北、河南、安徽、江苏、福建以及浙江等省份[7]。
太子参属于药用植物,药性温和,可药食两用,近年来向保健食品、化妆品行业发展的趋势也在日益增加,太子参药材种植业的发展可作为推动地方经济发展的手段之一。
植物引种驯化有利于扩大植物的栽培范围,改善引种栽培地区的植物品种、丰富生物多样性;而种质资源是提高药用植物品质的源头,种质的优劣对药用植物的品质具有决定性的作用。农艺性状是指植物品质特征的相关性状,具有直观、便于观察的特点,也与植物的生产有着直接关联,亦是药用植物种质资源评价的重要措施之一[8]。近年来,太子参在组织培养、化学成分、遗传多样性、指纹图谱等方面已有相关研究报道[9-12],但对太子参在热带地区的引种栽培、农艺性状的比较、评价的报道较少。本研究对云南河口地区引种栽培的太子参相关农艺性状进行观察和测定,采用相关、回归分析的方法探讨太子参在河口地区的栽培适应性,以及太子参农艺性状间的相互关系,为河口地区太子参的引种栽培、优良亲本和品种选育确定相对高效率的性状指标提供一定的科学依据。
太子参种质资源引种于贵州省施秉县。
1.2.1 试验设计
试验在云南省河口县红河热带农业科学研究所种植试验基地进行。采取随机区组设计,共设16个小区,小区面积为5 m×1 m=5 m2,小区间设置0.5 m空地作为隔离。2017年12月12日栽种,栽种前将基肥撒土面,覆土少许,太子参块根均匀埋于土表,然后覆土5~10 cm,田间管理同一般大田管理。
随机选取16个小区中同一批次出芽的植株进行统一编号,记录出芽时间,每隔15 d统计编号植株的株高、叶片数、分枝数和闭锁花数,直到出现叶片大面积脱落,植株枯萎为止,最后称量编号植株的地下生物量的鲜重和含水量,太子参地下生物量含水量测定采用高恒温(130±2)℃烘干法[11];每处理30个植株,3次重复。
1.2.2 数据分析
采用Excel 2003和SPSS 19.0进行数据整理和分析,用简单相关分析法对各农艺性状间的相关性进行分析;用多元回归建立地下生物量与其他农艺性状间的最佳回归方程。
太子参块根于2017年12月12日种植,2018年1月2日后陆续出芽,出苗天数约20~25 d,平均出芽天数为21.93 d(表1);1月到3月中旬是太子参地上部分快速生长阶段,其中株高、叶片数、闭锁花数随着月份的增长而增加,3月15号后趋于稳定;分枝数增加幅度较小,且在1月31号后趋于稳定(表2);太子参地上部分生长周期约为145~160 d,4月中旬后地上部分不再增长,且叶片、闭锁花逐渐脱落,5月中旬后地上部分植株逐渐枯萎,死亡(表2);6月中旬收取地下块根,并测量相关性状,其中太子参地下部分生物量约1.21~8.72 g,平均为5.47 g;地下部分含水量25.6%~62.9%;平均含水量为40.8%(表1)。
表1 太子参各农艺性状生长情况
表2 太子参不同月份生长情况
太子参各农艺性状存在着较丰富的变异,其中分枝数(0.00~5.00)、闭锁花数(5.00~11.00)、叶片数(6.00~26.00)、地下部鲜重(1.21~8.72 g)、地下部干重(0.90~5.31 g)变异较大,变异系数分别为 116.54%,53.85%,43.03%,45.27%;株高(4.80~18.90 cm)变异较小,属于较稳定的性状(表3)。故分枝数、闭锁花数、叶片数和地下部分鲜重等性状存在较大变异,可为优良亲本的筛选提供丰富的材料。
表3 太子参主要农艺性状的变化范围[(x±s),n=90)]
太子参各农艺性状间具有紧密复杂的联系。叶片数与分枝数、地下部分鲜重呈极显著(p<0.01)正相关;分枝数与地下部分鲜重呈极显著(p<0.01)正相关。此外,株高与地下部分鲜重存在负相关关系(表4)。
表4 太子参主要农艺性状的相关性分析
Y=2.466-0.170X1+0.226X2-0.005X3+0.153X4
多元回归分析表明,株高、叶片数、分枝数、闭锁花数是影响地下部分鲜重的主要因子。在这4个性状中,当其他性状一样时,株高每增加1 cm,地下部分鲜重就减少0.17 g;叶片数每增加1片,地下部分鲜重就增加0.226 g;分枝数每增加1,地下生物量就减少0.005 g;闭锁花数每增加1,地下生物量就增加0.153 g。
康传志[7]分析了地理分布、适宜生境及化学成分与环境因子的相关性,认为太子参最适宜区主要分布在长江中下游区域,如贵州、重庆、湖南、湖北、河南、安徽、江苏、福建以及浙江等省份;这些主产地太子参的栽种时间大部分在10月下旬至11月中旬,采收时间约为6月下旬至8月上旬[13-16]。有学者发现,太子参的生长呈现了从北向南迁移的趋势[17]。本栽培试验中,太子参12月中旬栽种,出苗时间20~25 d,6月中旬采收;太子参地上部分生命周期(145~160 d)比主产区的要短;各农艺性状中,株高(4.8~18.9 cm)、地下部分生物量(1.21~8.72 g/株)等与肖承鸿等[11]研究贵州地区栽植的太子参各农艺性状差异不大。说明河口地区亦适合太子参的种植,太子参喜欢生长在温暖潮湿的环境,河口地属热带季风雨林温热型气候,12月至翌年4月湿润度较好,此期间的气候可能更适合太子参的生长。
太子参各农艺性状存在较丰富的变异,其中分枝数、闭锁花数、叶片数、地下部分鲜重、地下部分干重变异较大,可为优良亲本的筛选提供丰富的材料;株高变异较小,属于较稳定的性状。
本试验的相关性和多元回归分析表明,太子参叶片数与地下部分鲜重有显著的正相关关系,且叶片数每增加1片,地下部分鲜重的增加量比其他几个性状多;可能与叶是太子参地上部分主要的营养器官,地下部分的重量跟地上部分是否有足够的营养转化有直接的关系,在一定的条件下,太子参的叶片数越多,光合作用效率越高,转移到地下部分的营养就越多。因此,叶片数可作为太子参高产选育的指标之一。
太子参在河口地区的引种栽培和选育,不仅要考虑产量,还应该侧重质量。太子参在河口地区栽培成功的同时,应该注重研究该地区栽培中太子参的有效成分(如多糖、蛋白质含量等)。不同的生态环境和内部遗传因素决定着太子参的化学成分和农艺性状,在往后的太子参栽培育种中,可将农艺性状、化学成分、基因型之间的相关关系联系起来,由此确定相对效率较高的直接或间接选择效果,使得农艺性状的结果更加全面有效。