不同類別湖北麥冬種苗生長發育狀況的比較

王月　蘇賀　+詹延廷　楊陽　董學會

[摘要] 該研究根據湖北省襄陽市當地農戶的生產經驗，結合湖北麥冬的生長發育實際狀況，初步確定湖北麥冬種苗分類的主要指標，對其進行K聚類分析后，將湖北麥冬單株種苗分為以下2類：Ⅰ類種苗為根系直徑大于2.5 mm、新生芽數目大于3、具有跑馬根且著生于最外層的短苗齡新苗；Ⅱ類種苗為根系直徑小于1 mm、新生芽數目小于2、不具備跑馬根且著生于最內層的長苗齡老苗。該研究調查了湖北麥冬生長期間的地上部指標、根部指標及塊根產量和品質，試驗結果表明Ⅰ類湖北麥冬種苗的生長發育狀況較好，且塊根產量較高，品質較好。該研究確定了對湖北麥冬生長發育有影響的主要分類指標，從而為湖北麥冬種苗分級標準的制定奠定了基礎。

[關鍵詞] 湖北麥冬； 種苗分類； 生長發育； 產量； 品質

Comparison of development condition of different Liriope spicata seedlings

WANG Yue， SU He， ZHAN Yanting， YANG Yang， DONG Xuehui*

（Chinese Agricultural University， Beijng 100193， China）

[Abstract] The study identified the main morphological index of the seedlings classification including seedling age，the root width and number of newborn buds and coarse roots， according to the local agricultural production techniques and assessment of Liriope spicata′s growth and development condition. After carrying on K cluster analysis of the morphological， we separated the seedlings into two levels. The first level （Ⅰ）： the new talent with the root width exceeding two point five millimeters， the new born buds exceeding three， and with the coarse root exceeding one. The second level （Ⅱ）： the old talent with the root width below one millimeters， the newborn buds below two and without coarse root. The study surveyed the plants′ growth index dynamics， as well as the yield and quality of the tuberous root. The experimental results suggested that the growth condition of seedling Ⅰwas better， the yield of earthnut higher， the quality of earthnut more excellent. The study lied the foundation of L. spicata′s grading standards and standardized production.

[Key words] Liriope spicata； seedling classification； development conditions； yield； quality

doi：10.4268/cjcmm201701？？

湖北麥冬Liriope spicata （Thunb. ） Lour. var. prolifera Y.T. Ma為百合科山麥冬屬的植物，是《中國藥典》中藥材“山麥冬”中的品種之一[1]，主產區在湖北省襄陽市歐廟鎮，以塊根入藥，塊莖中的甾體皂苷類物質被廣泛治療各種疾病，比如心肌缺血、血栓形成、缺氧和衰老、糖血癥。目前國內關于湖北麥冬的研究，主要集中在湖北麥冬的規范化高產栽培種植技術[2]、組織培養研究[3]、植物學特征[4]、資源多樣性鑒定[58]、化學成分測定及藥理作用和臨床藥效的研究[910]，但缺少湖北麥冬種苗分級質量標準的研究。湖北麥冬采用分株繁殖的方式，當地農戶在進行選苗移栽時缺少可操作性強的標準化規程，僅僅憑借傳統經驗進行生產，致使移栽后植株生長發育狀況參差不齊，且成活率較低，不僅塊根產量低、而且藥用品質差。為了從根本上穩定湖北麥冬的產量和品質，優化種苗移栽后的發育狀況，提高種苗質量，必須建立規范的種苗質量分級標準。

本研究通過對湖北麥冬種苗的根系直徑、新生芽數目、跑馬根數目進行K聚類分析以及結合種苗著生位置，對湖北麥冬種苗進行了分類；通過不同類別的種苗大田栽培試驗，對不同類別湖北麥冬種苗的生長發育狀況、產量和品質進行了比較分析，確定了對湖北麥冬生長發育有重要影響的外部形態指標，從而為湖北麥冬種苗分級標準奠定了基礎。

1 材料

湖北麥冬種苗采集于湖北省襄陽市歐廟鎮，由中國農業大學董學會教授鑒定。

2 方法

2.1 分類 隨機選取100份大小均勻一致的單株種苗，對其根系直徑、新生芽數目、跑馬根數目進行K聚類分析，結合聚類中心分析結果（表1）及生產實際和可操作性得到2個不同類別的湖北麥冬種苗。根系直徑（即根粗）挑選單株種苗較粗的5～10條須根，利用游標卡尺測量其直徑，精確到0.1 mm，取其平均值。新生芽數目：數取單株上著生的新生芽的數目（根基部會發出乳白的芽稱為新生芽，新生芽發育為新的分蘗）。跑馬根數目：數取著生的跑馬根的數目（主根的根頸部分發出細小的地下莖稱為跑馬根，其鱗葉多，節間短，生長快，有利于繁殖）。苗齡檢驗：將湖北麥冬母株植株最外一層可明顯區分其單個分蘗的單株種苗作為新苗；將最中心位置的單株種苗作為老苗。聚類分析：利用SPSS 22.0軟件對100份單株種苗的根系直徑、跑馬根數目、新生芽數目進行K聚類分析。

2.2 栽植 試驗在湖北省襄陽市職業技術學院試驗基地進行。試驗設計為單因素隨機區組試驗。設置2個等級為2個處理，每處理為3次重復。單個小區種植面積3.99 m2（2.1 m×1.9 m），株行距10 cm×15 cm，內部小區間距0.3 m。

2.3 指標測定 整個生育期間共測定5次指標，取樣日期為5月20日、7月20日、10月1日、12月27日、第2年3月1日。每小區取6株測定各指標。分蘗：將待測植株用蒸餾水沖洗干凈，調查每株植株的分蘗數。葉面積的測定：利用EPSON根系掃描儀（EPSON Perfection v700，中國）。記錄葉部形態，然后用根系形態分析軟件WinRHIZO分析葉面積。干物質量的測定：湖北麥冬植株地上部分和地下部分105 ℃殺青2 h，90 ℃烘干至恒重，分別稱重。根部形態的測定：利用EPSON根系掃描儀（EPSON Perfection v700，中國）記錄根系形態，然后用根系形態分析軟件WinRHIZO分析根部形態指標（分根數、總根長、根系表面積、根系體積）。皂苷含量的測定：采用比色法，按照文獻中的方法，分別測定須根部位、塊根部位的皂苷含量[11]。

2.4 統計分析 利用SPSS 22.0進行數據統計分析，顯著水平設置為P<0.05。

3 結果分析

3.1 種苗分類結果 根據K聚類中心結果（表1），本研究將湖北麥冬種苗分為如下2類，Ⅰ類苗：單株種苗著生在母株外部，苗齡較短，根系直徑大于2.5 mm，跑馬根數目大于或等于2，新生芽數目大于或等于3；Ⅱ類苗：單株種苗著生在母株內部，苗齡較長，根系直徑小于1 mm，不具備跑馬根，沒有新生芽或只有1個新生芽。

3.2 不同類別種苗地上部指標的比較 從葉面積來看，在湖北麥冬發育的各個時期，Ⅰ類種苗都比Ⅱ類種苗測定值要高或接近；自7月20日開始，2類種苗的葉面積率先呈現出顯著性差異；12月27日，2類種苗的葉面積接近；在第2年3月1日前后，二者又呈現出顯著性差異，此時Ⅰ類種苗葉面積測定值高出Ⅱ類種苗約20.02%。從分蘗來看，反應滯后：12月27日之前，二者分蘗數目接近，12月27日之后，Ⅰ類種苗分蘗數目生長速度快于Ⅱ類種苗，且二者達到顯著差異；3月1日，Ⅰ類種苗分蘗數目高出Ⅱ類種苗約21.12%（圖1）。

葉干重的分析結果與分蘗相似，12月27日之前，二者葉干重接近，12月27日之后開始呈現顯著差異，在12月27日、第2年3月1日測定時，Ⅰ類種苗葉干重高出Ⅱ類種苗葉干重分別為14.53%，20.17%。

3.3 不同類別種苗根部指標的比較 在5月20不同小寫字母表示同一時期不同處理差異顯著，P<0.05（圖2同）。并在此時二者達到顯著差異。

3.4 不同類別種苗塊根產量的比較 2類別種苗間干、鮮重雖未達到顯著差異，但Ⅰ類種苗的畝鮮重和畝干重均高于Ⅱ類種苗。其中在每畝干重中，Ⅰ類苗為76.77 kg，Ⅱ類苗為71.56 kg（表2）。

3.5 不同類別種苗塊根所含皂苷含量的比較 10月4日開始測定須根部位皂苷含量，此時湖北麥冬未結塊根。須根部位的皂苷含量始終高出塊根含量一個數量級（表3）。

須根皂苷含量呈現出先降低后升高的趨勢，12月27日測得值最低，并在此時2類別間達到顯著差異；3月1日達到最高值：Ⅰ類種苗、Ⅱ類種苗須根皂苷質量分數分別為0.247%，0.238%，但此時二者并未達到顯著差異。

塊根部位的皂苷含量呈現升高的趨勢，且Ⅰ>Ⅱ，收獲時Ⅰ類種苗、Ⅱ類種苗塊根皂苷含量分別為0.016%，0.012%，2類處理間達到顯著差異。

推測10月4日至12月27日期間，須根部位皂苷含量的積累速度低于向塊根部位皂苷的轉移速度，造成此期間須根皂苷含量的降低；12月27日至收獲期間，須根皂苷量積累速度高于向塊根的轉移速度，因此呈現升高的趨勢。

4 討論

在本研究分析結果中，葉面積在2類種苗間最先呈現出顯著差異，其次為根部形態指標，分蘗呈現出差別的時間最晚，由此推測：粗根加大了對營養物質的吸收；短苗齡的新苗相比老苗來講，生長環境不擁擠，在母株生長期間有充足的陽光和營養物質來利用；跑馬跟和新生芽進一步加快了湖北麥冬的生長速度。在這些作用的影響下，湖北麥冬葉面積首先呈現出差別；葉面積的增長，使光合作用隨之增強，同化物產量提高，造成向根部輸送的有機物質增多，進一步促進根部生長；反之，根表面積和根長的增加能夠促進吸收土壤營養物質，進一步促進湖北麥冬植株分蘗的增加，同時提高了塊根產量和有效成分的積累。理論上說，跑馬根和新生芽對湖北麥冬生長的影響，應首先體現在使植株分蘗增加，但在本研究中發現，12月27日時2類種苗的分蘗才呈現出顯著性差異，其中的原因還有待發現。

前人研究中發現分別用一葉一心、兩葉一心、三葉一心黃瓜秧苗來定植，結果三葉一心秧苗根系活力降低、根冠比減小，不適宜作為秧苗進行定植[15]；同樣也有研究發現隨移栽苗齡的增大，烤煙生長發育速度加快，如株高、葉面積日增加量顯著升高，這與本研究分析結果相反，但與本研究一致發現移栽苗齡的增大導致產量和品質同時降低[16]。返魂草種苗標準研究發現，須根數大于25、莖基直徑大于0.5的種苗為一級種苗，并且種苗粗壯、根系發達則產量就回越高[17]；香花槐種根粗度與育苗成效的關系研究認為，隨著種根粗度減小，香花槐成苗率降低、高度降低同時地徑粗度也會減小[18]；此類關于移栽種苗粗度的研究與本研究結果一致。另外，金釵石斛種苗質量分級標準研究發現，芽點數較多的種苗為一級種苗[19]。目前未發現有關于跑馬根對育苗影響的研究。

本研究雖確定了對湖北麥冬生長發育有影響的種苗分類指標，但并未區分幾個分類指標的主次關系以及貢獻率的大小，這是需要被進一步探究的。另外，農戶在種苗移栽時，通常會剪短根系，但有研究發現植株去掉部分根系，雖然會使植株在短時間內呈現快速生長，但之后植株生長緩慢，并且多次去根處理會使植株主要集中于冠部生長[20]?？赡懿贿M行剪根會使根部生長環境過于擁擠從而阻礙湖北麥冬植株的生長，而剪根處理會一定程度上緩解這種現象。

湖北麥冬根部所含有效成分除皂苷外，還有異黃酮、各類氨基酸以及可溶性糖等成分，因所含皂苷種類多效用大且含量較高，因此本實驗選用其中1種皂苷——山麥冬皂苷B作為其品質的衡量指標，測定方法選用比色法。 塊根在12月27日開始出現，且此時根系在地下生長已很深不利于挖掘，因此在12月27日開始不再對湖北麥冬的根系形態指標進行測定，若能解決這個問題，繼續對根部生長進行觀測會使實驗結果更有說服力。以上各種處理除能影響湖北麥冬的產量外，也在一定程度上影響了塊根中所含藥用成分山麥冬皂苷B的含量。但其中的原理尚未清楚。由表4可看出，須根部分所含皂苷含量遠遠高于塊根部分，與前人研究結果一致[9]，但在生產當中，須根部分直接被丟棄，造成了資源的浪費。湖北麥冬最適宜的收獲時間應在3月底進行，由于實驗安排，收獲稍早，造成畝產較低。一定程度上會影響產量測定結果的分析。此試驗只進行了1年，為提高試驗結果的準確性，應有年限上的重復性試驗。另外，湖北麥冬塊根著生于地下，且根系生長較深，在取樣時難免會造成人工誤差。

[參考文獻]

[1] 中國藥典.四部[S].2015.

[2] 朱業芹，陳家春，周群，等. 不同種苗和種植密度對湖北麥冬質量與產量的影響[J]. 中國中藥雜志，2008，33（11）：1327.

[3] 周群，周健丘，王小剛，等. 湖北麥冬花藥愈傷組織誘導及再生植株的獲得[J]. 中國中藥雜志，2009，34（17）：2160.

[4] 左毅. 湖北麥冬形態學、栽培學及遺傳學的研究[D]. 武漢：湖北中醫學院，2004.

[5] Li G， Ra W， Park J， et al. Developing ESTSSR markers to study molecular diversity in Liriope and Ophiopogon[J]. Biochem Syst Ecol， 2011，39（4/6）：241.

[6] 陳爽. 闊葉山麥冬與麥冬的鑒別比較[J]. 海峽藥學，2012，24（5）：29.

[7] 黃玉吉，陳菁瑛，蘇海蘭，等. 麥冬遺傳多樣性的RAPD分析及分子指紋圖譜構建[J]. 中國農學通報，2009，25（23）：58.

[8] 田紅林，李玲，張礫巖. 麥冬與山麥冬的組織學鑒別研究[J]. 新疆中醫藥，2007，25（3）：72.

[9] 吳弢，余伯陽，程志紅，等. HPLCELSD法測定湖北麥冬中主要皂苷的含量[J]. 中草藥，2000，31（3）：17.

[10] 范俊，張旭. 麥冬對心腦血管系統藥理作用研究進展[J]. 南京中醫藥大學學報，2006，22（4）：270.

[11] 李林洲，余伯陽.比色法測定短葶山麥冬藥材中總皂苷含量[J]. 海峽藥學，2005，17（3）：44.

[12] 余伯陽. 從麥冬入手，探討中藥材現代系統研究的思路與方法[J]. 中國天然藥物，2007，5（1）：10.

[13] 郭海林，劉建秀，杭悅宇. 麥冬研究進展[J]. 中國野生植物資源，2003，22（3）：1.

[14] 黃永興，臧埔，郜玉鋼，等. 西洋參種苗質量標準的研究[J]. 人參研究，2012，2（2）：9.

[15] 程琳，趙立群，吳新新，等. 不同苗齡期黃瓜根系生理生化及形態指標的研究[J]. 中國農學通報，2012，28（1）：181.

[16] 王政，李承榮，胡建斌，等. 不同苗齡移栽對烤煙生長發育及其產值和品質的影響[J]. 廣西煙草，2006，8（3）：14.

[17] 秦佳梅，張衛東，王育民. 返魂草種苗標準研究[J]. 通化師范學院學報，2008，29（8）：3.

[18] 杜廣云，王玉霞，李芳，等. 香花槐種根粗度與育苗成效的關系研究[J]. 河南林業科技，2004，24（3）：28.

[19] 唐玲，張麗霞，王云強，等. 金釵石斛種苗分級質量標準研究[J]. 中藥材，2012，35（1）：12.

[20] Rouwerr K. Effect of root excision on growth phenomena in perennial ryegrass[M].Stellenbosch： Jaarb Inst Biol Scheik， 1965：11.

[責任編輯 呂冬梅]