艾纳香分株苗左旋龙脑稳定性及其优良单株筛选

陈 策， 于福来， 庞玉新， 杨 全， 陈振夏， 黄 梅， 刘立伟

(1.广东药学院 中药学院, 广东 广州 510006； 2.中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所， 农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室, 海南 儋州 571737； 3.海南省艾纳香工程技术研究中心, 海南 儋州 571737)

艾纳香分株苗左旋龙脑稳定性及其优良单株筛选

陈 策1,2,3， 于福来2,3， 庞玉新2,3， 杨 全1*， 陈振夏2,3， 黄 梅1,2,3， 刘立伟1,2,3

(1.广东药学院 中药学院, 广东 广州 510006； 2.中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所， 农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室, 海南 儋州 571737； 3.海南省艾纳香工程技术研究中心, 海南 儋州 571737)

为探明艾纳香母株与分株苗间左旋龙脑含量的稳定性，同时筛选优良单株，选择10个分株苗无性系分别在3个不同地的土壤(澄迈、儋州和临高)进行盆栽试验，采用GC法测定左旋龙脑含量，应用相关分析和方差分析等对母株和分株苗间差异进行统计。结果表明：艾纳香母株和分株苗间左旋龙脑含量呈极显著相关(P<0.01)；分株苗左旋龙脑含量受种质影响显著，其方差贡献率达69.65%，且在3种土壤下的广义遗传力(重复力)均达0.8以上；分株苗C33-3、C5-1和C5-4的左旋龙脑含量较高，均大于14 mg/g，可作为较优材料进行生产扩繁。

艾纳香； 分株苗； 左旋龙脑； 遗传稳定性； 单株选择

艾纳香〔Blumeabalsamifera(L.)DC.〕为菊科艾纳香属多年生木质草本植物，别名大风艾、冰片艾等，主要药用部位为全草或地上部分，广泛分布于贵州、海南、广西、云南等地[1-2]。艾纳香叶片经水蒸气蒸馏得到粗提物艾粉，进一步升华得到中药艾片(主含左旋龙脑)具有开窍醒神，清热止痛的功效[3]。近年来，随着中药艾片市场需求量增长，艾纳香人工种植面积也随着增加。艾纳香种子发芽率低且具有无性克隆繁殖特性[4]，生产上通常以艾粉含量高的分株苗进行扩繁种植[5-6]，艾纳香主要成分左旋龙脑含量受遗传和环境双重影响[7-8]，母株与分株苗间左旋龙脑含量的稳定性尚未见研究报道。因此，笔者以10个不同种质艾纳香为母株，建立其分株苗无性系，探讨艾纳香母株与分株苗间左旋龙脑含量的稳定性，并对优良单株进行初选，以期为艾纳香品种选育和分株扩繁提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 艾纳香 依据左旋龙脑含量，于2013年12月从海南儋州基地的100个1年生单株艾纳香中筛选标记10株作为母株[8]；2014年9-10月分别从10个母株上挖取9株分株苗进行盆栽，共3种土壤(澄迈、儋州和临高)，每种土壤移栽3株。以上材料经中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所鉴定为艾纳香〔B.balsamifera(L.)DC.〕。

1.1.2 仪器与试药 仪器包括安捷伦7890A气相色谱仪、氢火焰离子化检测器(FID)、安捷伦G4513A16位自动进样器、Sartarius CPA225D电子分析天平和KQ-500DB型超声仪，试药包括左旋龙脑对照品(阿法埃莎化学有限公司，批号为10147015，纯度>98%)、水杨酸甲酯(天津光复精细化工研究所，纯度>99.5%)和乙酸乙酯，试剂均为分析纯。

1.2 左旋龙脑含量测定

分别于2014年10月和2015年7月对母株和分株苗无性系中左旋龙脑含量进行测定，参照于福来等[8]的方法进行。

1.3 数据统计分析

应用SPSS 16.0对母株和分株苗无性系左旋龙脑含量进行相关分析，采用DPS 7.55分析种质和土壤及其互作效应，参照段安安等[9]介绍的公式对分株苗无性系的广义遗传力(重复力)进行估算，应用Origin 8.5进行相关绘图。

广义遗传力：H=(MS种质间-MS种质内)/MS种质间

式中，MS种质间为艾纳香分株苗无性系间的方差，MS种质内为艾纳香分株苗无性系内的方差。

2 结果与分析

2.1 艾纳香母株及分株苗的左旋龙脑含量

从图1可知，不同母株间及不同分株苗无性系间的左旋龙脑含量均存在一定差异，但分株苗无性系间与母株间的差异总体趋势一致，即母株左旋龙脑含量高，其分株苗无性系左旋龙脑含量亦高。在分株苗中，左旋龙脑含量大于14 mg/g的仅3株，分别命名为C33-3、C5-1和C5-4。

2.2 艾纳香母株与分株苗左旋龙脑含量的相关性

对艾纳香分株苗分别与母株两个时期的左旋龙脑含量进行相关分析表明(图2)，分株苗与母株两个时期的左旋龙脑含量间均存在极显著正相关关系(P<0.01)，母株与分株苗间左旋龙脑含量变化趋势一致，进一步说明高含量母株的分株苗无性系左旋龙脑含量亦高。

2.3 艾纳香的左旋龙脑遗传稳定性

图1 艾纳香母株和分株苗的左旋龙脑含量

Fig.1 The contents of L-borneol in maternal plants and divided plants

图2 艾纳香母株与分株苗左旋龙脑含量相关分析

Fig.2 Correlation analysis of the contents of L-borneol between maternal plants and divided plants

从表1看出，种质、土壤及其互作效应对艾纳香左旋龙脑含量的影响不同，其中，种质对艾纳香左旋龙脑含量的影响显著(P<0.05)，土壤、种质与土壤互作的影响则不显著(P>0.05)；在各因素占总变异平方和的百分比中(图3)，种质所占比例最高，达69.65%；3种土壤种植的艾纳香左旋龙脑广义遗传力分别为0.871 9、0.927 5和0.871 7(表2)，说明，种质对分株苗无性系左旋龙脑含量影响最大，即左旋龙脑的变异主要由遗传因素决定。

图3 处理与交互作用内各因素占总变异平方和的比例

Fig.3 Proportion of sum of squares ratio of different factors shared in the treatment

表1 种质和土壤对艾纳香左旋龙脑含量影响的方差分析结果

表2 3种土壤下左旋龙脑的广义遗传力分析(重复力)

注： **为差异极显著(P<0.01)。

Note:** mean significant difference atP<0.01.

3 结论与讨论

1) 艾纳香母株与分株苗左旋龙脑含量稳定性直接关系其药材的质量，研究结果表明，不同分株苗左旋龙脑含量无性系间和无性系内存在变异，但各母株与其分株苗无性系间左旋龙脑含量较一致，即左旋龙脑含量高的母株其分株含量也高，母株与分株苗无性系左旋龙脑含量的相关性极显著(P<0.01)；另一方面，种质、土壤及其互作效应对艾纳香主要药用成分左旋龙脑含量影响中，种质占总变异平方和的百分比达69.65%，同时3种土壤种植的艾纳香左旋龙脑的广义遗传力>0.8，表明遗传因素对艾纳香的左旋龙脑含量起决定作用，艾纳香分株苗作为人工种植的苗源能保证艾纳香药材质量的稳定性。

2) 10个不同分株苗无性系中，C33-3、C5-1和C5-4的左旋龙脑含量较高，均大于14 mg/g，可作为优良单株扩繁优良株系，选育艾纳香优良品种。

3) 环境对艾纳香分株苗左旋龙脑含量的影响仅分析了土壤条件，未包括气候、水分等因子对药用成分影响，因此，今后应进一步在整个产区基础上开展多年多点的对比试验，更好地了解遗传和环境因素对左旋龙脑含量的影响，为优良品系的繁育及推广提供科学依据。

[1] 官玲亮,庞玉新,王 丹,等.中国民族特色药材艾纳香研究进展[J].植物遗传资源学报,2012,13(4):695-698.

[2] 江苏新医学院.中药大辞典(上册)[M]上海:上海科学技术出版社,1985:562-563.

[3] 国家药典委员会.中国药典(一部)[M].北京:中国医药科技出版社,2010.

[4] 庞玉新,王文全,张影波,等.艾纳香野生种群克隆多样性及克隆结构研究[J].广西植物,2010,30(2):209-214.

[5] 何元农,毛堂芬,冼福荣,等.艾纳香繁殖苗类型及移栽性能研究[J].贵州农业科学,2004,32(6):38-40.

[6] 江兴龙,潘俊锋,司 健.艾纳香人工栽培技术[J].林业科技开发,2005,19(2):68-70.

[7] 黄 梅,杨 全,庞玉新,等.土壤因子对艾纳香有效成分的影响研究[J].世界科学技术—中医药现代化,2015,17(3):729-732.

[8] 于福来,黄 梅,庞玉新,等.栽培艾纳香单株左旋龙脑和总黄酮含量变异分析[J].中国现代中药,2014,16(8):640-644.

[9] 段安安,张存旭,毕春霞,等.树木无性系测验中重复力估算方法的探讨[J].西北林学院学报,1995,10(3):21-24.

(责任编辑： 聂克艳)

Stability Analysis of L-borneol and Selection of Optimum Individual Plant in the Divided Plants ofBlumeabalsamifera

CHEN Ce1,2,3, YU Fulai2,3, PANG Yuxin2,3， YANG Quan1*， CHEN Zhenxia2,3， HUANG Mei1,2,3， LIU Liwei1,2,3

(1.SchoolofTraditionalChineseMedicine,GuangdongPharmaceuticalUniversity,Guangzhou,Guangdong510006; 2.TropicalCropsGeneticResourcesInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences/KeyLaboratoryofCropGeneResourcesandGermplasmEnhancementinSouthernChina,Danzhou,Hainan571737; 3.HainanProvincialEngineeringResearchCenterforBlumeaBalsamifera,Danzhou,Hainan571737,China)

To study the contents’ stability of l-borneol and select the optimum individual plant, which will offer the materials and scientific basis for variety selection and division propagation ofB.balsamifera. The divided plants ofB.balsamiferafrom 10 clones were growing in three different kinds of soil(Chengmai, Danzhou and Lingao) and the contents of l-borneol was determined by gas chromatography and the raw data were analyzed by the ways of simple correlation analysis combined with variance analysis. Results: The correlation about the contents of l-borneol between maternal plants and divided plants was very significantly positive(P<0.01); The contents of l-borneol were influenced apparently by the genes, whose variance proportion was 69.65% and broad-sense heritability in three different kinds of soil were higher than 0.8; Tree excellent plants were selected on the basis of the contents of l-borneol(over 14 mg/g) and used for propagation, whose names were called C33-3、C5-1 and C5-4, respectively.

Blumeabalsamifera； divided plants； l-borneol； genetic stability； individual plant selection

2015-09-08； 2016-04-26修回

国家自然科学基金“艾纳香叶片形态与左旋龙脑关联及其遗传连锁机制研究”(81303171)；国家自然科学基金“黎药‘娜龙’品种整理及其用药规律研究”(81374065);海南省自然科学基金“艾纳香化学成分时空变异规律研究”(814350)

陈 策(1990-),男, 在读硕士,研究方向: 中药质量控制。E-mail: gyzyxzs13@126.com

*通讯作者：杨 全(1972-),男, 教授, 从事中药资源学研究。E-mail: yangquan7208@vip.163.com

1001-3601(2016)05-0219-0124-03

S567

A