栝楼新品系区域试验

周冰谦，刘树震，焦焕然,3，卢恒，杨国红，刘坤，刘伟*

(1. 齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省分析测试中心，山东 济南 250014；2. 济南市农业综合行政执法支队，山东 济南 250021；3. 山东中医药大学，山东 济南 250355；4. 济南禾宝中药材有限公司，山东 济南 271100)

栝楼(TrichosanthesKirilowiiMaximowicz.)为葫芦目(Cucurbitalies)葫芦科(Cucurbitaceae)多年生宿根攀援草本[1]，又名吊瓜(浙江)、瓜蒌(通称)、大圆瓜(山东)及药瓜等[2]，始载于《神农本草经》[3]，具有重要的药用价值。栝楼的果实、果皮、种子及根均可入药，分别为瓜蒌、瓜蒌皮、瓜蒌仁及天花粉，其中瓜蒌、瓜蒌皮、瓜蒌仁具有清热涤痰、宽胸解结、润燥滑肠、痰热咳嗽等功效，天花粉具有增强机体免疫、抗肿瘤、抗艾滋病病毒等功效[4]。栝楼适应性强、分布广泛[5]，在山东省各地均有野生分布。相对于野生分布，栝楼的栽培受到品种、气候、土壤等条件的限制，以致不同产地所产瓜蒌质量参差不齐[6-7]，因此，区域性适宜品种的筛选对于稳定药材产量和品质具有重要意义。本研究对前期筛选的栝楼新品系开展不同区域栽培试验，观察其在不同适宜产区的植物学特征、物候期特性及产量表现，并与传统品系表现进行比较，研究成果对于进一步挖掘特定栝楼种质特点、品系推广及资源的高值化利用具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 供试材料及试验区域

(1)品系来源：常规品系，系从山东省济南市平阴县当地传统栝楼栽培区域经大田系统筛选而得，暂定名为KXY-001，经山东中医药大学李佳教授鉴定为葫芦目(Cucurbitalies)葫芦科(Cucurbitaceae)栝楼属植物栝楼(TrichosanthesKirilowiiMaximowicz.)。

(2)试验区域：试验地分别在山东省济南市莱芜区(117°47′38.53′′E， 36°19′50.22′′N)、平阴县(116°45′87.17″E， 36°10′85.95″N)、商河县(117°15′72.72″E， 37°30′66.80″N)及章丘区(117°61′35.95″E， 36°67′03.93″N)，不同种植区域试验田气候条件见表1。

表1 不同种植区域试验田气候条件

1.1.2 试剂及仪器

试剂： 齐墩果酸标准品(纯度≥98 %，批号B20954，上海源叶生物科技有限公司)、无水乙醇(分析纯，批号20191105，天津市富宇精细化工有限公司)、香草醛(分析纯，批号20171016，国药集团化学试剂有限公司)、冰乙酸(分析纯，批号20190705，国药集团化学试剂有限公司)、高氯酸(分析纯，天津市富宇精细化工有限公司)。

仪器：722型紫外-可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司)、万分之一电子天平(赛多利斯科学仪器北京有限公司)、电子台称(TCS-100 kg，东阳市英衡智能设备有限公司)、HH-S2数显恒温水浴锅(金坛市医疗仪器厂)。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

取KXY-001为参试品系，当地农家黑皮为对照品系，分别在莱芜、平阴、商河、章丘4个区域进行种植，选择两个品系健壮无病虫植株鲜根，切成8～10 cm左右根段，用草木灰消毒后于2018年3月中旬分别用棚架式栽培方式种植于4个区域试验田。观察KXY-001及黑皮两个品系在 2018—2020年的植物学特征，并对其生物学物候期(萌芽期、开花期及果熟期)及产量进行统计分析。

1.2.2 栽培管理

在莱芜区、平阴县、商河县及章丘区4个区域分别设置面积为1300 m2的试验田，并将试验品系KXY-001和传统栽培品系分别种植各650 m2。在整好的地块上以2 m的行距挖沟，沟宽35 cm，深10 cm，将选好的栝楼根茎以1.5 m的株距在沟中定植，定植时将根茎平放，覆土3～5 cm，定植后沟中灌水，1 d后将栝楼种植沟填平，并在上覆土10 cm做垄。上层覆盖白色地膜，以便保温保湿，促进根块萌发。20 d后扒开覆盖土检查萌芽情况，萌芽后将萌芽处薄膜打孔以利于幼苗生长。栝楼出苗长到0.3～0.5 m时，在栝楼植株旁边斜插一竹竿，用尼龙绳将竹竿和上部尼龙网连接，同时将栝楼苗引接到尼龙绳上，便于其爬蔓上棚。栝楼藤长到2.5～3.0 m左右时去除顶端优势，便于果实生长。

1.2.3 物候期的观察方法

清明之后密切注意观察萌芽的时间，以破土见到嫩芽为准记录为萌芽日期；以第一朵花开放为花期基准时间，记录开花日期；果实一般在10月上旬左右陆续开始变黄成熟，当三分之二果实出现表皮有白粉，果皮颜色为淡黄色为果熟基准时间，记录为果熟期。

1.2.4 总皂苷质量分数的测定

标准曲线的绘制方法：瓜蒌总皂苷的测定方法参考文献[8]，以齐墩果酸为标准品，548 nm处测定样品的吸光值。以质量分数为横坐标x，吸光度值为纵坐标y，绘制标准曲线，线性回归方程为：y=121.16x+3.655，R2=0.999 6。

供试品溶液的测定：吸取供试品溶液0.5 mL，置于5 mL容量瓶中，沸水挥去无水乙醇，冷却，加入5%香草醛冰乙酸0.2 mL，高氯酸0.8 mL，将容量瓶放入60 ℃水溶液中加热15 min，冷却至室温，用冰醋酸定容至刻度，摇匀。以空白作参照，在548 nm波长下测其吸光度。

2 结果与分析

2.1 植物学特征的观察

对KXY-001的植物学特征观察结果表明，其主干明显，径粗0.6～1.0 cm，长3.0～3.5 m，具纵楞及槽，节间10～15 cm，上部3～5个分枝。叶片数量多，单叶互生，叶片3浅裂，掌状质厚，前端具长突尖，上表面密被毛，具纵向脉纹，下表面无毛或少被毛；6月初开始开花，花白色；果近球形，密布浅色细小花纹，成熟前为浅绿色，熟后渐为橙黄色，平均径围33 cm，平均果长15 cm，平均柄长7 cm，平均柱基3 mm，盛果期单果鲜重500 g左右。种子长2 cm，6月下旬坐果，10月下旬至11月上旬成熟(图1)。

图1 KXY-001的植物学特征观察Fig.1 Observation of botanical characteristics of KXY-001

2.2 物候期特征的观察

连续2年对两个品系物候期进行观察，结果见表2。KXY-001在平阴、章丘、商河、莱芜地区都是5月初萌芽，每株出苗3～5个。5月20日前后展叶，6月份枝叶茂盛上架，6月初至中旬开花，8月15日前后果实成型，10月底至11月份果实逐渐变红成熟。KXY-001与传统品系萌芽期、开花期无明显差别。

表2 KXY-001和传统品系萌芽期、开花期和果熟期对比

2.3 产量差异的研究

KXY-001和传统品系在不同种植区域的鲜果产量统计结果见表3。KXY-001一年生植株在四个区域的平均亩产鲜果为732.5 kg，较传统对照品系(543 kg)增加34.9%；二年生植株平均亩产鲜果重为1 289.5 kg，较传统对照品系(722.3 kg)相比增加78.5%；三年生植株平均亩产鲜果为1 152.8 kg，与传统对照品系(815.8 kg)相比增产41.3%。统计结果表明，KXY-001产量相较于传统品系具有明显优势。相对于壤土，KXY-001更适宜于沙壤土栽培。另外，相对于农家品系，KXY-001的产量在种植第2年达到丰产期，且在第3年仍能保持较高产量，具有一定的丰产稳定性，能够达到一次种植多年收获的目的。

表3 KXY-001和传统品系鲜果产量统计

2.4 总皂苷质量分数的比较

KXY-001和传统品系在不同种植区域的瓜蒌总皂苷质量分数的比较结果见表4。结果表明，不同种植区的KXY-001和传统品系栝楼2年生及3年生果实中总皂苷的质量分数均高于1年生植株，且KXY-001栝楼1年生、2年生及3年生果实中总皂苷的质量分数均高于传统对照品系，较后者相比分别高4.54%、7.27%、5.08%。

表4 KXY-001和传统品系总皂苷质量分数的比较

4 讨论

中药材的质量(道地性)与其基因遗传、生态环境和生产技术密切相关[9]，其中基因是药用植物品质形成的内部因素，生态环境和生产技术是外部因素[10]，但外部因素对药用植物的遗传产生影响导致其遗传变异。栝楼是雌雄异株植物，环境因素易导致其品种混杂和退化，但同样生境还可以筛选优良的种源[11]。区域试验结果表明，KXY-001是通过当地生产而自然选择的优良品系，具有较高的区域适应性和丰产性，和传统品系黑皮对比发现，KXY-001具有以下几个明显优势：(1)生长迅速。KXY-001定植后当年即可开花结果，定植后第2年达到盛果期，蔓藤覆盖率高，光合作用强，座果节间短；(2)丰产稳定性强。KXY-001定植后当年即可开花结果，第二年植株即进入丰产期，二年生和三年生植株亩产鲜果比传统品系增产显著。(3)总皂苷质量分数高。KXY-001栝楼1年生、2年生及3年生果实中总皂苷的质量分数均高于传统对照品系。(4)抗病虫性较好，连续三年对各试验点的调查结果显示，在棚架技术下，未见蚜虫虫害，说明KXY-001具有良好的抗病虫性。

综上所述，KXY-001与传统农家品系相比生长壮旺，根段萌芽力强，丰产性能好，综合性状优于传统栝楼品系，具有进一步推广的价值。