32份板蓝根栽培种质在新疆产区的性状表现

摘要：【目的】研究不同板蓝根栽培种质在新疆产区的性状表现，筛选出适宜当地种植的板蓝根优良种质。【方法】收集全国板蓝根产区的32份板蓝根栽培种质，在新疆昌吉回族自治州玛纳斯县种植。以农艺性状和品质性状为指标，分析板蓝根种质在新疆的性状表现。【结果】多数板蓝根栽培种质角果呈浅褐色、倒披针形，长/宽比2.2～5.0，厚度1～3 mm，千粒重6～20 g；叶形多以椭圆型为主，叶缘形多以中、弱的强度为主，叶缘缺刻程度以浅、中为主，花青甙显色情况以4种程度（无、弱、中和强）分布较为均匀，叶长15～25 cm；根长35～45 cm；根粗1.5～2.5 cm。侧根数在4～6个；单根重大多集中在100～150 g，以XJ-1和XJ-2种质表现较佳。各种质间（R， S）-告依春含量存在显著差异，XJ-1和HN-1种质表现优异，侧根数与根长呈极显著负相关关系，与根粗之间呈极显著正相关关系。根重与根粗、侧根数之间呈极显著正相关关系。根粗与根长呈显著负相关关系。【结论】各板蓝根种质在新疆产区性状表现存在差异，HLJ-1在根长、叶长等农艺性状方面表现优异，XJ-1在根重和有效成分含量方面表现出相对优势。

关键词：板蓝根；种质评价；农艺性状；（R， S）-告依春

中图分类号：文献标志码：A文章编号：1001-4330（2024）11-2307-08

0引 言

【研究意义】板蓝根来源于十字花科植物菘蓝（Isatis indigotica Fort.）的干燥根［1］，具有清热解毒，凉血利咽等功效，临床上多用于抗病毒、调节糖、脂代谢等［2-4］。目前已从板蓝根中分离得到生物碱类、核苷类、苯丙素类、氨

基酸类等有效成分，其中生物碱及其苷类最为丰富［5-8］。（R， S）-告依春作为板蓝根中主要的芥子苷类成分，具有显著的抗病毒作用，国家药典规定其含量不得低于0.020%［1］。目前板蓝根种植面积逐年增加，板蓝根的主产区由河北、河南、安徽等地逐渐迁往黑龙江、新疆、山西、宁夏等地［9-12］。其中，新疆是菘蓝种植适宜区，也是我国菘蓝属植物最集中的自然分布中心，有5个种和1个变种［11］。从2017年至今新疆板蓝根种植面积逐年增加，2023种植面积已近0.67×104 hm2（10万亩），占全国总种植面积近1/5。不同种质来源收获的板蓝根产量和（R， S）-告依春含量差异较大 ［13-16］。因此探究新疆地区板蓝根不同种质间的表型特征及种质评选、明确同类种植区最适宜的板蓝根药材种质，对于保障板蓝根药材质量具有重要意义［17-20］。【前人研究进展】有研究对10份不同来源的板蓝根种质于两地种植发现，不同板蓝根种质在同一地区种植或同一种质在不同地区种植，其产量和有效成分含量均存在显著差异［15］。也有研究对31份不同来源的菘蓝种质的16个表型性状、10个主要数量性状及4个品质成分含量测定发现，菘蓝种质表型性状变异较为丰富，其叶鲜质量、根系直径与根鲜质量，单株叶片数、叶长、叶宽与叶鲜质量均呈极显著（Plt;0.01）正相关，表型性状与4个品质成分（尿苷、鸟苷、腺苷、（R， S）-告依春）含量无直接关系［9］。【本研究切入点】板蓝根质量参差不齐，限制了各地区板蓝根产业的发展［12］。需筛选出最适宜在新疆种植的板蓝根种质。【拟解决的关键问题】收集32份板蓝根种质，种植于新疆昌吉回族自治州（简称昌吉州）玛纳斯县，并对其表型及品质性状进行统计评价，综合分析不同种质在昌吉州玛纳斯县的表型及有效成分含量表现，为新疆板蓝根优质品种选育与栽培提供支撑。

1材料与方法

1.1材 料

1.1.1板蓝根

从河北、山西、山东、河南、甘肃、新疆、北京、陕西、宁夏、吉林、黑龙江等11个板蓝根产区收集板蓝根种质32份，于新疆昌吉州玛纳斯县新疆农业科学院玛纳斯农业试验站中草药试验基地进行田间试验，该地属中温带大陆性干旱气候，2022年降水量204.6 mm，全年日照时数可2 550～3 300 h，土壤有机质含量较高，土壤颗粒以粉粒为主。

1.1.2仪器与试剂

高效液相色谱仪（Waters 2487检测器，沃特世科技有限公司）；数控超声波清洗器（KQ-500DE 型，昆山市超声仪器有限公司）；Venusil ASB C18 （4.6 mm × 250 mm， 5 μm）色谱柱（天津博纳艾杰尔科技有限公司）；分析天平（FA 1004B 型，上海越平科学仪器有限公司）。（R， S）-告依春对照品（北京江晨文轩生物科技有限责任公司，HPLC纯度均 ≥ 98%）；甲醇（色谱纯，赛默飞世尔科技（中国）有限公司，纯度 gt; 99.9%）。

1.1.3种植管理

选择地势平坦、整齐，土壤疏松、深厚，排灌良好的微沙质壤土地块。选地后深耕碎土、施足基肥，于2022年4月23日播种，穴播，穴深1～1.5 cm，按照1膜4行种植，每穴播种1～2粒，覆土0.5～1 cm镇压。行距25 cm，膜间距30 cm。前期施足底肥，齐苗后第1次除草，之后每隔半个月中耕除草1次，10月16～23日田间调查叶片性状，10月19～25日采收板蓝根，次年7月23日收获种子。

1.2方 法

1.2.1性状测定

32份种质随机各份选取100粒种子，按“植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南-菘蓝”为依据，记录种皮颜色、角果形状及长宽厚等数据，并称量千粒重。10月记录植株叶片形状、叶缘形、叶缘缺刻及花青显色情况。同月采收板蓝根，自然晾干后，每份种质随机选取10个单株测量叶长、根长、根粗、侧根数及单根重等数据。

1.2.2含量测定

取晾干后的板蓝根粉碎并过60目筛。精密称取上述粉末1.0 g，置于50 mL具塞锥形瓶，加水50 mL， 摇匀。40 ℃超声提取（功率300 W，频率40 kHz）60 min， 放冷至室温。取上清液，用0.22 μm 微孔滤膜至进样瓶，即得供试品溶液。

采用Waters 2487检测器高效液相色谱仪进行测定（R， S）-告依春含量，并配备 Venusil ASB C18 （4.6 mm × 250 mm， 5 μm）色谱柱，柱温为30 ℃，使用流动相为A（甲醇）-B（水），梯度洗脱（0～10 min， 3% A; 10～12 min，3%～15% A; 12～25 min， 15% A; 25～26 min; 15%～3% A；26～35 min， 3% A）；流速为1 mL/min，检测波长为245 nm，进样量为10 μL。

1.3数据处理

利用Microsoft Excel 2019进行数据统计，采用SPSS 25.0软件分析显著性差异及相关性。

2结果与分析

2.1板蓝根种质的农艺性状比较

研究表明，超半数以上角果种皮颜色呈浅褐色，包括新疆的4份种质和山东的3份种质。其次是深褐色，占比约12.50%，呈紫褐色、棕褐色、棕黄色的种质仅1份。多数种质呈倒披针形，其次是长椭圆形，占比约为31.25%，角果呈倒披针形的种质中，约77.8%的种质其长/宽数据集中在4.0～5.0。长/宽比2.2～5.0，厚度大多集中在1～3 mm，各种质相对饱满，其中，厚度排名前五的种质大部分来自于甘肃产区，分别是GS-8、GS-1、GS-2和GS-6。各种质之间差异较大，XJ-1种子千粒重达24.81 g，是最低种质千粒重的约23.63倍，千粒重不足8 g的种质有NX-1、GS-8、JL-1和HB-3，其中GS-8、JL-1和HB-3千粒重仅为1.05～2.26 g。表1

32份种质的植株的叶形主要呈现椭圆型、倒卵圆型和披针型三种表型，多数以椭圆型占比为主（46.88%），叶形呈椭圆型的种质的角果形状呈倒披针形和长椭圆形。叶缘形多以中、弱的强度为主，叶缘缺刻程度以浅、中为主，花青甙显色情况以4种程度分布较为均匀，显色程度无、弱、中和强分别占比25%、31.25%、28.13%和15.63%。叶长13～28 cm，其中叶长超过25 cm的种质有3个，分别是GS-8、HLJ-1和JL-1。大部分种质（84.38%）板蓝根叶长集中在15～25 cm。图1～2

32份种质的根长在23.1～44.9 cm，大部分（68.75%）种质的根长超过35 cm，根长超40 cm以上的种质有10份（HLJ-1，HN-3，GS-6～7，SX-1～2，SAX-1，SD-1，SD-4，NX-1），根长不足25 cm的种质有3份，分别是GS-2、HB-3和GS-1。大部分（68.75%）种质根粗主要聚集在1.5～2.5 cm，根粗最粗可达2.81 cm（HB-3）是最细根粗（SD-3）的2.35倍。大多数种质（62.5%）的侧根数在4～6个，最高可达8左右（HB-3），最低在3左右（NX-4和SD-3）。单根重多集中在100～150 g，此外，超过150 g的种质有2份，均为新疆的种质XJ-1和XJ-2，单根重可达164 g；不足80 g的种质2份，分别是SD-3和XJ-3，仅78、75 g。图2

2.2（R，S）-告依春数据

研究表明，32份种质的板蓝根中（R， S）-告依春含量在0.14%～0.64%，均高于中国药典2020版规定最低含量0.02%，各种质间（R， S）-告依春含量存在显著差异。其中XJ-1种质的（R， S）-告依春含量最高（0.64%），显著高于其他大部分种质，其次为HN-1种质（0.59%）。XJ-2和XJ-3种质的（R， S）-告依春含量显著较低，仅为0.14%～0.15%。最高的XJ-1种质的含量是最低XJ-2种质的4.57倍。其中，在地区重复≥3份的种质间比较发现，种质来自山东的板蓝根中（R， S）-告依春含量相对较高，平均含量可达0.53%，其次是来自河南的（0.48%），平均含量最低仅为0.30%。不同来源的种质在同一种植地区的适宜程度各不相同，在（R， S）-告依春含量方面存在较大差距。图3～5

2.3板蓝根各批标相关性

研究表明，板蓝根种质侧根数与根长呈极显著负相关关系（Y = -0.101 2X + 8.444， R2 = 0.231 4）、与根粗之间呈极显著正相关关系（Y = 1.929X + 1.456， R2 = 0.327 8）。根重与根粗（Y = 44.591X + 30.409， R2 = 0.561）、侧根数（Y= 11.398X + 53.035， R2 = 0.416 1）之间呈极显著正相关关系。根粗与根长呈显著负相关关系（Y= -0.024 4X + 2.614 4， R2 = 0.153 2）。（R， S）-告依春含量与各农艺性状间均无明显相关性，叶长与其他指标之间也无明显相关性。表2

3讨 论

32份种质在新疆地区的表型差别较大，主要体现在部分农艺性状（千粒重、单根重）和（R， S）-告依春。千粒重在32份种质之间差异显著，整体范围在1.05～24.81 g，其中最高可达24.81（XJ-1），是最低的种质（HB-3）的约23.63倍；单根重32份种质平均可达107.78 g，最高（XJ-1、XJ-2）可达164 g，是平均单根重的1.52倍，是最低单根重的2.19倍。（R， S）-告依春含量32份种质平均可达0.41%，是最低（XJ-2）含量的约2.93倍，仅占最高含量的64%。一方面，来源于不同地区的种质间存在显著差异，新疆来源的种质的根重平均可达到126.25 g，是山东的1.32倍，种质对于当地的适宜程度差距更为明显，与已报道的研究结论一致［16］。另一方面，XJ-1种质中（R， S）-告依春含量是XJ-4的1.52倍、是XJ-2的4.56倍，GS-5中（R， S）-告依春含量是GS-8的2.61倍，来源于同地区的种质间存在显著差异。

板蓝根单根重与（R， S）-告依春含量相关性不高，很难筛选出产量、含量表现均优质的种质，因此若要实现板蓝根种质在产量和（R， S）-告依春含量方面均存在显著优势，可借助现代分子育种等技术，采用设计育种等方法，将优势集中体现在同一份种质中，培养出兼顾产量与含量的优质种质。侧根数与根长呈极显著负相关关系、与根粗之间呈极显著正相关关系。根重与根粗、侧根数之间呈极显著正相关关系。根粗与根长呈显著负相关关系。因此，若以产量为目标性状进行高产株系筛选时，应重点考虑根粗、侧根数等性状，同时兼顾根长、叶长较适中株系的选择。

4结 论

大部分种质角果呈倒披针形、浅褐色，长/宽比2.2～5.0，厚度1～3 mm，千粒重不同种质之间差异显著，大部分集中在6～20 g；叶形多以椭圆型为主，叶缘形多以中、弱的强度为主，叶缘缺刻程度以浅、中为主，花青显色情况分布较为均匀，叶长多集中在15～25 cm，其中GS-8、HLJ-1和JL-1叶长性状表现优异；根长多集中在35～45 cm，其中HLJ-1、HN-3和GS-6的根长性状表现优异；根粗主要集中在1.5～2.5 cm，以HB-3、SX-3和XJ-1表现较佳。侧根数在4～6；单根重大多在100～150 g，以XJ-1和XJ-2种质表现较佳。各种质间（R， S）-告依春含量存在显著差异，XJ-1和HN-1种质在该方面表现优异。HLJ-1在根长、叶长等农艺性状方面表现优异；XJ-1在根重和有效成分含量方面均表现出相对优势。

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The characteristics of 32 cultivated germplasms of Isatis tinctoria Linnaeus in Xinjiang production area

CHEN Yong1，ZHOU Lei2， SUI Chun2，LIN Caixia3

（1.Intitute of Soil， Fertilizer and Agricultural Water Conservation， Xinjiang Academy of Agricultural Science， Urumqi 830091， China; 2.Institute of Medicinal Plant Development （IMPLAD）， Chinese Academy of Medical Sciences amp; Peking Union Medical College （Key Laboratory of Bioactive Substances and Resources Utilization of Chinese Herbal Medicine， Ministry of Education amp; National Engineering Laboratory for Breeding of Endangered Medicinal Materials）， Beijing 100193， China; 3. Agricultural Technology Extension Station of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi 830011，China）

Abstract：【Objective】 The characters of different germplasm of Isatis indigotica in Xinjiang were studied，the excellent germplasm suitable for local planting was screened out.

【Methods】 32 cultivated germplasm of Isatis indigotica were collected from the whole production area of Isatis indigotica.Grown in manas county，Changii Hui Autonomous Prefecturd Province.The agronomic traits and quality traits were taken as indexes.To analyze the characters of Isatis indigotica germplasm in Xinjiang.

【Results】 "The results showed that most of the germplasms had light brown， oblanceolate fruits with length/width ranging from 2.2 to 5.0， thickness ranging from 1 to 3， and thousand-grain weight ranging from 6 to 20 g. The leaf shape was mostly elliptic， the leaf margin shape was mostly medium and weak in strength， the degree of leaf margin notch was mainly light and medium， the anthocyanic colouring was evenly distributed in four degrees （none， weak， medium and strong）， and the leaf length was mostly concentrated in 15-25 cm. Root length was concentrated at 35-45 cm， root width at 1.5-2.5 cm， and number of lateral roots at 4-6. The single root weight was concentrated at 100-150 g， with XJ-1 and XJ-2 being the outstanding germplasms. There were significant differences in （R， S）-goitrin content among the germplasms， with XJ-1 and HN-1 germplasms being the excellent performers. There was a highly significant negative correlation between the number of lateral roots and root length， and a highly significant positive correlation with root width. There was a highly significant positive correlation between root weight and root width and number of lateral roots. Root width was negatively correlated with root length.

【Conclusion】 There are differences in the performance of traits among the various germplasm in Xinjiang， with HLJ-1 showing excellent performance in agronomic traits such as root length and leaf length， and XJ-1 showing relative advantages in both root weight and active ingredient content.

Key words：Isatis tinctoria Linnaeus；germplasm evaluation； agronomic traits； （R， S）-goitrin

Fund projects：Xinjiang Uygur Autonomous Region Science and Technology Xinjiang project \"Integration and Demonstration of Ecological Cultivation Technology of Xinjiang Authentic Chinese Medicinal Materials \" （2021E02012）; The central government guides projects with special funds for local scientific and technological development \"Xinjiang Characteristic Cash Crop Germplasm Resources Creation and New Variety Breeding\" （ZYYD2022C04）

Correspondence author：LIN Caixia （1981- ）， female， from Urumqi， Xinjiang， Senior Agronomist， research diretion： agricultural technology extension，（E-mail）xjnyt@qq.com

SUI Chun （1976- ）， female， from Dunhua county， Jilin province， Researcher， Ph.D.， research diretion： cultivation and breeding of medicinal plant，（E-mail）791537534@qq.com

收稿日期（Received）：

2024-02-01

基金项目：

新疆维吾尔自治区科技支疆项目”新疆道地中药材生态栽培技术集成与示范”（2021E02012）；中央引导地方科技发展专项资金项目”新疆特色经济作物种质资源创制与新品种选育”（ZYYD2022C04）

作者简介：

陈勇（1977- ），男，安徽六安人，硕士研究生，副研究员，研究方向为药用植物品种选育及栽培，（E-mail）chenyong@xaas.ac.cn

通讯作者：

蔺彩霞（1981- ），女，新疆乌鲁木齐人，正高级农艺师，研究方向为农业技术推广应用，（E-mail）xjnyt@qq.com

隋春（1976- ），女，吉林敦化人，研究员，博士，研究方向为药用植物栽培育种，（E-mail）791537534@qq.com