翟勇进 白隆华 黄 浩 唐美琼
(广西壮族自治区药用植物园 广西南宁530023)
青天葵为兰科(Orchidaceae) 芋兰属(Nervilia)植物,属多年生宿根小草本[1]。青天葵性凉,味甘,具有润肺止咳、镇静止痛、清热解毒、散瘀止痛作用,是“十大南药”之一,为药、食两用药材,曾是中国出口创汇的主要药材[2]。由于量小,野生资源缺乏,市面上价格较高。目前文献多集中在药理、组培、栽培和化学成分[3-6]等方面,而青天葵的种质资源评价方面还没有报道。本文从农艺性状、药材主成分含量和种质遗传性状3方面对青天葵种质资源的优劣开展研究,为青天葵品种选育提供参考。
1.1.1 试验材料
2017年8月15日,青天葵采集于广西药用植物园科研基地青天葵种子资源圃,这些青天葵野生种群分别来自水口、响水、下冻、靖西、大新、上林、恭城、南丹、荔波,其中水口、响水、下冻、靖西、大新、上林和荔波为大叶青天葵,恭城和南丹为中、小叶青天葵。品种经广西药用植物园白隆华研究员鉴定为‘毛唇芋兰’[Nervilia fordii(Hance)Schltr.]。每个种质分别随机采500株,洗净,晾干。
1.1.2 设备
离心机(上海安亭科学仪器厂)UV3010 型;紫外分光光度计(日本岛津),AL-2041/10 万电子天平[梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司];Agilent1260 高效液相色谱仪,Agilent ZORBA×SB-C18 色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)等(美国安捷伦公司)。
1.2.1 青天葵叶片测量
青天葵叶片厚度、宽度、长度、叶柄直径和长度以及球茎的直径用数显示游标卡尺测量;用电子分析天平(精确到万分之一)称重,数值取均值;叶干重:将青天葵新鲜叶片放入烘烤箱(±0.1 ℃),温度设定50 ℃,连续烘烤24 h 至恒重;折干率为叶片干重与鲜重之比。
1.2.2 氨基酸含量测定
按GB/T5009.124-3003 食品中氨基酸的测定方法测定。
1.2.3 总黄酮测定
按徐灵源等[7]方法测定。
1.2.4 鼠李柠檬素和鼠李秦素测定
色谱条件:InertsilODS-3C18(250 mm×4. 6 mm,5 μm)(GlScience.Co.Ltd);流动相为甲醇-0. 4%∶磷酸水溶液(63∶37),流量1.0 mL/min,波长266和254 nm,40℃柱温,进样10 μL。对照品制备:精密称取鼠李柠檬素对照品0.40 mg 倒入10 mL 量瓶中,用甲醇溶解,再加至刻度,配成40 μg/mL溶液,即得鼠李柠檬素对照品溶液。精密称取鼠李秦素对照品5.60 mg 倒入10 mL 量瓶中,用甲醇溶解再加至所需刻度,配成560 μg/mL 溶液,即得鼠李秦素对照品溶液。
样品溶液的制备:精确称取青天葵药材粉末1.00 g 置于50 mL 三角瓶中,加入20 mL75%甲醇溶液,称量质量,超声萃取1 h 后取出,冷却后恢复至原质量,摇动均匀,过滤,将滤液离心即可。
1.2.5 数据处理和计算
式中t为性状重复力(遗传力),F为方差分析的检验值[8]。一般说来,t处于0和1之间,t值愈大,说明某性状的不同记录值愈相近,调查该性状所需测定的次数就可以愈少[9],说明此性状表现出的差异更稳定。
用SPSS19.0 软件对数据进行方差分析、相关分析和多重比较。
从表1 可以看出,不同产地青天葵叶片大小(长度和宽度)、叶柄长、叶柄粗、叶鲜重、干重和折干率不一样。青天葵叶片长度>10 cm 有2 个,分别为水口和大新青天葵;9~10 cm有上林、下冻和靖西青天葵3 个;<8 cm 的有响水、荔波、南丹和恭城青天葵;水口的青天葵叶片最长,达到14.54 cm,是恭城青天葵叶片长度的1 倍以上,其宽度亦为恭城青天葵叶片1倍以上,二者叶片面积差异明显。各地青天葵种质植株叶柄长度差异较大,长度>10 cm 的有水口、下冻、上林和大新青天葵;3~10 cm的有响水、靖西和荔波青天葵;长度<3 cm 的有恭城和南丹青天葵。叶片鲜重方面,>5.00 g 只有水口青天葵,达6.00 g;3.00~5.00 g有大新青天葵;2.00~3.00 g有下冻、上林和靖西青天葵;<2.00 g有恭城、南丹、响水、荔波青天葵;叶片鲜重最重为水口青天葵,达6.00 g,最轻为恭城青天葵(1.05 g);植株叶片鲜重最重是最轻的5.71 倍,二者差异显著。叶片干重方面,水口青天葵达0.49 g,恭城青天葵只有0.06 g,最高干重(水口青天葵)是最轻干重(恭城青天葵)的8.17倍。靖西青天葵折干率达9.80%,水口青天葵为8.08%,而恭城青天葵只有5.86%,差异显著。
表1 青天葵叶片相关指标测定结果
各地的青天葵种质主成分含量不一样。由表2可知,3个地点青天葵总黄酮含量超过1%,分别为恭城(1.04%)、南丹(1.14%)和水口(1.27%),其它6个青天葵种质样品总黄酮含量均不足1%;其中,水口青天葵总黄酮含量最高,达到1.27%,大新含量最低,只有0.81%;荔波青天葵总黄酮含量倒数第二,水口青天葵总黄酮含量与其它地方青天葵相互间差异显著。下冻青天葵总氨基酸含量(23.76 g/100 g)最高;水口和恭城青天葵总氨基酸含量相同(12.50 g/hg),且为最低,不同青天葵种质氨基酸高低含量经统计分析差异显著。南丹青天葵鼠李柠檬素含量最高(0.26%),其次为恭城青天葵(0.17%),恭城、南丹与其它地方的青天葵鼠李柠檬素相互间差异显著。鼠李秦素以水口青天葵含量最高(0.23%),下冻青天葵次之,其它地方含量较少,恭城、南丹和上林青天葵种质可能含量太低,在样品中未检测出。
9 个种源的青天葵叶片形态特征分析结果见表3。从表3 可以看出,不同种源家系的叶片长度和宽度的变幅差异较大,均达到显著水平,表明同一种源不同家系的叶片长度和宽度变异较大。叶长变异系数以荔波最大,为7.73%,南丹最小(0.9%);叶宽变异系数以上林最大,为14.80%,水口最小(1.98%)。从表4也可以看出,不同种源家系的叶柄长和叶柄直径的变幅较大,差异显著,同一种源不同家系的叶柄长度和直径变异较大。荔波叶柄长变异系数最大(22.22%),南丹最小(2.34%);上林叶柄直径变异系数最大(17.80%),靖西最小(2.07%)。变异系数大,说明该家系种源受环境的影响大;变异系数小,则受环境影响小。叶片长宽比遗传力除荔波外,均大于0.9,说明这2个性状在同一种源不同家系中较稳定;叶柄长与直径比遗传力除恭城、水口和荔波外,均大于0.9,说明青天葵这2 个性状在同一种源不同家系中相对较稳定。
表2 不同产地青天葵品种主成分含量
表3 青天葵叶片长与叶片宽形态特征分析
表4 青天葵叶柄长与叶柄宽形态特征分析
药用植物优良品种表现为有效成分含量高、产量高和抗劣性强等特性[10],应用混合选择的方法,对遗传混杂种质资源群体进行纯化,可选育出优良品种[11]。青天葵主成分含量是评价其质量的关键[12]。黄酮是青天葵的主要有效成分,黄酮类化合物具有抗炎、解热、镇痛、镇咳平喘的作用,将纯化的总黄酮与总氨基酸按一定比例混合,对治疗急性肺损伤疗效显著[11]。总黄酮以水口和南丹青天葵含量较高,其它地方青天葵总黄酮在0.83%~1.04%,其中,恭城、南丹和水口青天葵种质品质较好,以水口青天葵种质品质最好。从氨基酸的角度进行判断可知,下冻和响水青天葵种质好。作为青天葵质量控制的重要指标[13],鼠李柠檬素有治疗慢性气管炎的作用和抗氧化活性,鼠李秦素具有抗氧化活性,其含量的多少对判断青天葵品质好坏具有重要的参考价值[14]。鼠李柠檬素含量以南丹(0.26%)和恭城(0.17%)含量较高,鼠李秦素则以水口和下冻青天葵种质含量高。
从农艺性状叶片的鲜重和干重来比较,则水口青天葵种质好,其次为大新、上林、靖西和下冻青天葵,响水、荔波、恭城和南丹4个地方的青天葵种质叶片重量最低。遗传方面,青天葵的叶长和叶宽变幅差异较大;从变异系数看,同种源家系变异受环境影响较小,说明青天葵的叶片长和叶片宽以及叶柄长和叶柄直径是相对稳定的。
综合青天葵药材主成分含量、农艺性状和种质遗传性状3方面评价青天葵药材的种质,根据采集9个地方的青天葵种质资源叶片大小、鲜重、干重和折干率可知,种质资源最好的是水口青天葵,其次为下冻和响水青天葵,排名最后的种质是荔波和大新青天葵。
9 种青天葵不同种质资源中,按主成分含量、农艺性状和遗传性状选育出的青天葵优良品种“水口青天葵”,比一般青天葵药材具有主成分含量高、生物量大的特点;其在治疗疾病方面是否也具有比一般青天葵药材药用功效高、治病明显的特点,还需进一步研究。