适应江苏栽培的白芷品种评价

2014-09-02 11:07吴宝成冯煦顾红梅等
江苏农业科学 2014年7期
关键词:白芷产量评价

吴宝成 冯煦 顾红梅等

摘要:对引种至南京春播和秋播的杭白芷、川白芷、祁白芷、禹白芷、亳白芷的产量和根中香豆素成分进行HPLC测定并进行了比较。本试验所建立的HPLC同时测定白芷5种香豆素成分的方法易于操作、灵敏度高、重复性好,适合香豆素成分的检测。引种至南京的白芷秋播的产量显著高于春播,其中江苏射阳的杭白芷秋播产量最高,随着收获期的延长,产量有一定的增加,但增产幅度不明显。引种至南京的白芷秋播香豆素成分含量普遍比春播高;秋播的川白芷和杭白芷香豆素成分含量均超过1.00%,春播和秋播的香豆素成分含量比祁白芷、禹白芷和亳白芷都高,其中来源于江苏射阳的秋播杭白芷香豆素成分含量达到1.10%,来源于河北安国的祁白芷仅为0.47%。川白芷和杭白芷更适应在江苏生长,产量和香豆素成分含量高于其他种质来源。秋播利于生物量和香豆素成分的积累,优于春播。

关键词:白芷;产量;香豆素成分;评价

中图分类号: S567.23+9.024 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)07-0258-03

收稿日期:2013-09-22

基金项目:江苏省产学研联合创新资金(编号:BY2009145)。

作者简介:吴宝成(1980—),男,江苏南京人,硕士,助理研究员,从事药用植物化学和资源研究。Tel:(025)84347105;E-mail:wubaocheng2015@163.com。

通信作者:冯煦,研究员,博士生导师,主要从事植物化学研究。Tel:(025)84347158;E-mail:fxu026@163.com。中药白芷为伞形科植物白芷(Angelica dahurica)或杭白芷(Angelica dahurica)等的干燥根,具有散风除湿、通窍止痛、消肿排脓的功效,可用于感冒头痛、眉棱骨痛、鼻塞等症的治疗[1]。同时中药白芷还可用于保健品和化妆品,也是一种良好的调味料和香料。

作为常用中药材,白芷的人工栽培历史悠久,全国大部分省区均有栽培。商品及药用上有川白芷、杭白芷、祁白芷、禹白芷之分。经过长期人工栽培和适生性生长,不同产地白芷已明显区别于野生白芷,并形成相对各自独立的产地特性[2]。近年来由于安徽亳州白芷的种植规模和产量在市场上占据了一定比例,亳白芷也成为新的中药白芷的来源。生产上,白芷一般秋播,也可春播[3-4]。国内外对于白芷化学成分的研究比较多,也比较深入,仅江苏省中国科学院植物研究所就对白芷进行了系统的化学成分研究,已分离鉴定化合物43种,其中大多数为香豆素类成分[5-7]。同时药理研究表明,白芷所含的香豆素类成分大多具有光敏感作用,可用于对白癜风的治疗。

根据笔者历年收集的市售白芷药材的情况看,目前各地药材的香豆素类成分含量参差不齐,但绝大多数都在0.5%以下,有的甚至低于0.1%,远低于江苏省中国科学院植物研究所20世纪80年代进行相关试验时市场随意购得的白芷药材(当时通常都在1%~2%范围内)。江苏作为杭白芷的传统产区,与其他产区的白芷存在相同的问题。

为筛选江苏本地适生、稳产、香豆素成分含量高的白芷种质资源,本研究将不同种质来源的白芷引种至江苏南京,经过秋播、春播栽培,利用HPLC方法对其根部有效化学成分5种香豆素进行检测和比较,旨在为江苏白芷的生产提供理论和应用依据。

1材料与方法

1.1试验材料及栽培地点

材料:2009年10月采集中国白芷几个重要产区收获的白芷种子,包括杭白芷(江苏射阳)、禹白芷(河南禹州)、祁白芷(河北安国)、杭白芷(浙江磐安)、川白芷(四川遂宁)和亳白芷(安徽亳州)。采集的白芷种子及实生苗由江苏省中国科学院植物研究所王年鹤研究员鉴定。地点:南京中山植物园北园(海拔40 m)。

1.2方法

1.2.1白芷种质资源栽培分别于2009年11月23日和2010年4月15日条播江苏射阳杭白芷、禹白芷、祁白芷、浙江磐安杭白芷、川白芷和亳白芷。播种前施基肥750 kg/hm2,适时间苗,株行距20 cm×35 cm,常规田间管理,生长旺盛期追肥1次,450 kg/hm2,基肥和追肥均为三元复合肥(全氮4.77%、全磷0.91%、全钾0.85%、有机质62.3%)。于2010年10月13日和2011年11月10日采收期内随机采收5株白芷称量生物量,折算成单位面积的产量。3次重复。试验数据用Excel和SPSS for Windows软件进行分析和显著性测验。

1.2.2样品溶液制备及测定按照赵友谊等的方法[8]进行HPLC分析,计算样品中比克白芷素、氧化前胡素、欧前胡素、珊瑚菜内酯、异欧前胡素等5种香豆素成分的总含量。

1.2.3仪器装置与药品LiBORAR AEL-200电子分析天平(岛津公司);Agilent 1100 series 高效液相色谱仪,搭配UV检测器(美国安捷伦科技公司);Agilent化学工作站完成色谱数据处理;Phenomenex Gemini C18(250 mm×4.60 mm,5 μm)色谱柱。对照品比克白芷素、氧化前胡素、欧前胡素、珊瑚菜内酯、异欧前胡素均为笔者所在实验室自行分离纯化所得,经NMR、MS等方法鉴定其结构,HPLC检测纯度,均在98%以上。试验所用水均为去离子蒸馏水。

2结果与分析

2.1方法学考察

精确吸取混合对照品溶液5 μL,连续进样6次,测定峰面积,相同色谱条件测定含量。结果各标准品含量的RSD均小于2.13%,表明精确度良好。

取同一供试品溶液,重复提取5份,相同色谱条件测定含量,结果表明各标准品含量的RSD均小于2.05%,表明重复性良好。

量取已知含量的供试品溶液1~10 mL至容量瓶,加甲醇定容至10 mL。分别精确加入5种香豆素对照品适量,测定各标准品的含量计算回收率,5种香豆素成分的平均回收率分别为97.8%、103.3%、100.1%、102.7%、97.1%,RSD值分别为1.59%、1.16%、2.36%、0.29%、2.10%。endprint

本试验所建立的HPLC同时测定白芷香豆素成分的方法,通过精确度、重复性和加样回收试验,表明该方法易于操作、灵敏度高、精确度高、重复性好,适合香豆素成分的检测。

2.2不同产地白芷的产量和香豆素成分含量的比较

产量和香豆素成分是白芷质量的主要评价指标。对不同种质来源的白芷产量和香豆素成分的含量进行分析,结果见表1、表2。

3结论与讨论

白芷香豆素成分为多基因控制的数量性状,受到自然条件和其自身遗传的影响。本试验研究表明,白芷秋播的播种至收获期的生长时间比春播多出近5个月,有利于香豆素成分的积累和生物量的积累,因此含量和产量普遍高于春播。虽然随着采收时间的推迟,川、杭白芷香豆素成分含量略有下降而祁、禹、亳白芷有所增加,但考虑到种植成本和香豆素成分的含量,川、杭白芷更适应在江苏生长,表现为香豆素成分含量和产量均明显高于祁、禹白芷,也高于亳白芷。这不一定就是后者的含量和产量一定低于前者,可能是川、杭白芷更适应在江苏生长,祁、禹、亳白芷更适应在原产地生长。川、杭白芷的香豆素成分含量更高,产量也相对较高,这可能是由于江苏与杭白芷的原产区地理距离较近,杭白芷在江苏种植历史比较悠久有关。

由于长期适应原产地的气候特点,原产地不同的白芷形成了各自固有的遗传性(基因型)。历史上白芷分为杭白芷、川白芷、禹白芷、祁白芷4个主要地方品种。在近数十年来安徽亳州因大量种植白芷,形成了一定的种植规模和使用习惯,亳白芷也成为一个新的白芷地方品种。已有的形态解剖[9]、染色体核型、花粉形态[10]、香豆素成分[11]以及栽培历史[12]等方面的研究表明,白芷可分为川(杭)白芷、祁(禹)白芷两大类,但并未形成生物学意义上有明显差别的栽培品种。本试验表明,川白芷、杭白芷、祁白芷、禹白芷、亳白芷在江苏引种栽培的表现并不相同,造成不同来源白芷在江苏栽培表现差异的原因有待进一步研究。

参考文献:

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M]. 北京:化学工业出版社,2009:98.

[2]黄璐琦,王敏,付桂芳,等. 中药白芷种质资源的RAPD分析[J]. 中国中药杂志,1999,24(8):457-459.

[3]陈兴福,卢进,丁德蓉,等. 播种期对白芷早期抽苔影响的研究[J]. 中国中药杂志,1999,24(4):211-212.

[4]张志梅,郭玉海,翟志席,等. 白芷栽培措施研究[J]. 中药材,2006,29(11):1127-1128.

[5]赵兴增,冯煦,贾晓东,等. 杭白芷香豆素类成分的研究(Ⅰ)[J]. 中草药,2007,38(4):504-506.

[6]贾晓东,赵兴增,冯煦,等. 杭白芷香豆素类成分的研究(Ⅱ)[J]. 中草药,2008,39(12):1768-1771.

[7]孙浩,赵兴增,贾晓东,等. 杭白芷香豆素苷类成分研究[J]. 中药材,2012,35(11):1785-1788.

[8]赵友谊,孙浩,王鸣,等. HPLC法同时测定江苏引种白芷中5个香豆素的含量[J]. 中国野生植物资源,2013,32(1):56-58,67.

[9]王年鹤,秦慧贞,黄璐琦,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅰ. 中药白芷及其野生近缘植物的形态解剖[J]. 中国中药杂志,2001,26(8):529-533.

[10]王年鹤,秦慧贞,舒璞,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅱ. 中药白芷及其野生近缘植物的染色体核型和花粉形态[J]. 中国中药杂志,2001,26(9):584-588.

[11]王年鹤,谷口雅彦,杨滨,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅲ. 中药白芷及其野生近缘植物的香豆素类成分比较[J]. 中国中药杂志,2001,26(10):669-671.

[12]王年鹤,黄璐琦,杨滨,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅳ. 白芷的基原植物、栽培历史以及其近缘野生植物演化的讨论[J]. 中国中药杂志,2001,26(11):733-736.endprint

本试验所建立的HPLC同时测定白芷香豆素成分的方法,通过精确度、重复性和加样回收试验,表明该方法易于操作、灵敏度高、精确度高、重复性好,适合香豆素成分的检测。

2.2不同产地白芷的产量和香豆素成分含量的比较

产量和香豆素成分是白芷质量的主要评价指标。对不同种质来源的白芷产量和香豆素成分的含量进行分析,结果见表1、表2。

3结论与讨论

白芷香豆素成分为多基因控制的数量性状,受到自然条件和其自身遗传的影响。本试验研究表明,白芷秋播的播种至收获期的生长时间比春播多出近5个月,有利于香豆素成分的积累和生物量的积累,因此含量和产量普遍高于春播。虽然随着采收时间的推迟,川、杭白芷香豆素成分含量略有下降而祁、禹、亳白芷有所增加,但考虑到种植成本和香豆素成分的含量,川、杭白芷更适应在江苏生长,表现为香豆素成分含量和产量均明显高于祁、禹白芷,也高于亳白芷。这不一定就是后者的含量和产量一定低于前者,可能是川、杭白芷更适应在江苏生长,祁、禹、亳白芷更适应在原产地生长。川、杭白芷的香豆素成分含量更高,产量也相对较高,这可能是由于江苏与杭白芷的原产区地理距离较近,杭白芷在江苏种植历史比较悠久有关。

由于长期适应原产地的气候特点,原产地不同的白芷形成了各自固有的遗传性(基因型)。历史上白芷分为杭白芷、川白芷、禹白芷、祁白芷4个主要地方品种。在近数十年来安徽亳州因大量种植白芷,形成了一定的种植规模和使用习惯,亳白芷也成为一个新的白芷地方品种。已有的形态解剖[9]、染色体核型、花粉形态[10]、香豆素成分[11]以及栽培历史[12]等方面的研究表明,白芷可分为川(杭)白芷、祁(禹)白芷两大类,但并未形成生物学意义上有明显差别的栽培品种。本试验表明,川白芷、杭白芷、祁白芷、禹白芷、亳白芷在江苏引种栽培的表现并不相同,造成不同来源白芷在江苏栽培表现差异的原因有待进一步研究。

参考文献:

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M]. 北京:化学工业出版社,2009:98.

[2]黄璐琦,王敏,付桂芳,等. 中药白芷种质资源的RAPD分析[J]. 中国中药杂志,1999,24(8):457-459.

[3]陈兴福,卢进,丁德蓉,等. 播种期对白芷早期抽苔影响的研究[J]. 中国中药杂志,1999,24(4):211-212.

[4]张志梅,郭玉海,翟志席,等. 白芷栽培措施研究[J]. 中药材,2006,29(11):1127-1128.

[5]赵兴增,冯煦,贾晓东,等. 杭白芷香豆素类成分的研究(Ⅰ)[J]. 中草药,2007,38(4):504-506.

[6]贾晓东,赵兴增,冯煦,等. 杭白芷香豆素类成分的研究(Ⅱ)[J]. 中草药,2008,39(12):1768-1771.

[7]孙浩,赵兴增,贾晓东,等. 杭白芷香豆素苷类成分研究[J]. 中药材,2012,35(11):1785-1788.

[8]赵友谊,孙浩,王鸣,等. HPLC法同时测定江苏引种白芷中5个香豆素的含量[J]. 中国野生植物资源,2013,32(1):56-58,67.

[9]王年鹤,秦慧贞,黄璐琦,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅰ. 中药白芷及其野生近缘植物的形态解剖[J]. 中国中药杂志,2001,26(8):529-533.

[10]王年鹤,秦慧贞,舒璞,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅱ. 中药白芷及其野生近缘植物的染色体核型和花粉形态[J]. 中国中药杂志,2001,26(9):584-588.

[11]王年鹤,谷口雅彦,杨滨,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅲ. 中药白芷及其野生近缘植物的香豆素类成分比较[J]. 中国中药杂志,2001,26(10):669-671.

[12]王年鹤,黄璐琦,杨滨,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅳ. 白芷的基原植物、栽培历史以及其近缘野生植物演化的讨论[J]. 中国中药杂志,2001,26(11):733-736.endprint

本试验所建立的HPLC同时测定白芷香豆素成分的方法,通过精确度、重复性和加样回收试验,表明该方法易于操作、灵敏度高、精确度高、重复性好,适合香豆素成分的检测。

2.2不同产地白芷的产量和香豆素成分含量的比较

产量和香豆素成分是白芷质量的主要评价指标。对不同种质来源的白芷产量和香豆素成分的含量进行分析,结果见表1、表2。

3结论与讨论

白芷香豆素成分为多基因控制的数量性状,受到自然条件和其自身遗传的影响。本试验研究表明,白芷秋播的播种至收获期的生长时间比春播多出近5个月,有利于香豆素成分的积累和生物量的积累,因此含量和产量普遍高于春播。虽然随着采收时间的推迟,川、杭白芷香豆素成分含量略有下降而祁、禹、亳白芷有所增加,但考虑到种植成本和香豆素成分的含量,川、杭白芷更适应在江苏生长,表现为香豆素成分含量和产量均明显高于祁、禹白芷,也高于亳白芷。这不一定就是后者的含量和产量一定低于前者,可能是川、杭白芷更适应在江苏生长,祁、禹、亳白芷更适应在原产地生长。川、杭白芷的香豆素成分含量更高,产量也相对较高,这可能是由于江苏与杭白芷的原产区地理距离较近,杭白芷在江苏种植历史比较悠久有关。

由于长期适应原产地的气候特点,原产地不同的白芷形成了各自固有的遗传性(基因型)。历史上白芷分为杭白芷、川白芷、禹白芷、祁白芷4个主要地方品种。在近数十年来安徽亳州因大量种植白芷,形成了一定的种植规模和使用习惯,亳白芷也成为一个新的白芷地方品种。已有的形态解剖[9]、染色体核型、花粉形态[10]、香豆素成分[11]以及栽培历史[12]等方面的研究表明,白芷可分为川(杭)白芷、祁(禹)白芷两大类,但并未形成生物学意义上有明显差别的栽培品种。本试验表明,川白芷、杭白芷、祁白芷、禹白芷、亳白芷在江苏引种栽培的表现并不相同,造成不同来源白芷在江苏栽培表现差异的原因有待进一步研究。

参考文献:

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M]. 北京:化学工业出版社,2009:98.

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[3]陈兴福,卢进,丁德蓉,等. 播种期对白芷早期抽苔影响的研究[J]. 中国中药杂志,1999,24(4):211-212.

[4]张志梅,郭玉海,翟志席,等. 白芷栽培措施研究[J]. 中药材,2006,29(11):1127-1128.

[5]赵兴增,冯煦,贾晓东,等. 杭白芷香豆素类成分的研究(Ⅰ)[J]. 中草药,2007,38(4):504-506.

[6]贾晓东,赵兴增,冯煦,等. 杭白芷香豆素类成分的研究(Ⅱ)[J]. 中草药,2008,39(12):1768-1771.

[7]孙浩,赵兴增,贾晓东,等. 杭白芷香豆素苷类成分研究[J]. 中药材,2012,35(11):1785-1788.

[8]赵友谊,孙浩,王鸣,等. HPLC法同时测定江苏引种白芷中5个香豆素的含量[J]. 中国野生植物资源,2013,32(1):56-58,67.

[9]王年鹤,秦慧贞,黄璐琦,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅰ. 中药白芷及其野生近缘植物的形态解剖[J]. 中国中药杂志,2001,26(8):529-533.

[10]王年鹤,秦慧贞,舒璞,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅱ. 中药白芷及其野生近缘植物的染色体核型和花粉形态[J]. 中国中药杂志,2001,26(9):584-588.

[11]王年鹤,谷口雅彦,杨滨,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅲ. 中药白芷及其野生近缘植物的香豆素类成分比较[J]. 中国中药杂志,2001,26(10):669-671.

[12]王年鹤,黄璐琦,杨滨,等. 中药白芷的基原植物研究Ⅳ. 白芷的基原植物、栽培历史以及其近缘野生植物演化的讨论[J]. 中国中药杂志,2001,26(11):733-736.endprint

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