龐新華等

摘 要 在對國內(nèi)野生姜黃植物種質(zhì)資源進行調(diào)查和保存的基礎(chǔ)上，對7份姜黃種質(zhì)資源的株高、莖粗、葉片數(shù)、分蘗、產(chǎn)量、姜黃素含量及姜黃油含量等性狀進行分析評價。結(jié)果表明，藥物園姜黃的產(chǎn)量最高，達18.25 t/hm2，姜黃素含量較高，為2.80%；博白姜黃的產(chǎn)量表現(xiàn)較好，為11.70 t/hm2，姜黃素含量最高，達3.49%，抗病和抗倒伏能力較強；以上2份姜黃種質(zhì)的產(chǎn)量和姜黃素、姜黃油含量均較高，因此適于廣西種植，可用于生產(chǎn)開發(fā)性試種。博白姜黃、藥物園姜黃和南寧姜黃3份種質(zhì)綜合表現(xiàn)較好，均具有一定的推廣前景。

關(guān)鍵詞 姜黃屬；種質(zhì)資源；保存；評價

中圖分類號 R282；S32 文獻標識碼 A

Conservation of Curcuma Germplasm Resources and

Evaluation of Their Main Characters

PANG Xinhua1，2，3， HE Xinhua2， ZHOU Quanguang1， GUO Limei1， HUANG Jinyuan1

HUANG Xiaojiang1， WEI Lijun1， HUANG Qiang1，3 *

1 Guangxi Subtropical Crops Research Institute， Nanning， Guangxi 530001， China

2 Guangxi University， Nanning， Guangxi 530005， China

3 Guangxi Key Laboratory for Breeding and New technologiesIntegrated Development of Subtropical Crops with Advantages

（under Construction）， Nanning， Guangxi 530001， China

Abstract Based on the investigation and conservation of domestic wild Curcuma germplasm resources， characters such as plant height， stem diameter， leaf number， tillering number， yield， content of curcumin and Curcuma oil， etc. of 7 Curcuma germplasm resources were analyzed and evaluated. The results showed that， Medicinal Herb Garden Curcuma got the highest yield of 18.25 t/hm2 and the second highest curcumin content of 2.80%； and Bobai Curcuma got the second highest yield of 11.70 t/hm2， whose curcumin content was the highest， reaching 3.49%， and got strong capability of disease-resistance and lodging-resistance. As a result， the above two Curcuma germplasm resources with better comprehensive performances such as the higher yield and curcumin content， are suitable for planting in guangxi， and can be used in the production of developmental trial cultivars. 3 germplasm resources， including Bobai Curcuma， Medicinal Herb Garden Curcuma and Nanning Curcuma， got better comprehensive performances， respectively， so all of them have a certain promotion prospects.

Key words Curcuma genus； Germplasm resources； Conservation； Evaluation

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.06.002

姜黃屬（Curcuma Linnaeus）是姜科（Zingiberaceae）下的一個屬，為多年生草本植物，該屬全世界共有60余種，主要產(chǎn)于亞洲東南部。我國約有10余種，主要有溫郁金（C. wenyujin Y. H. Chen et C. Ling）、姜黃（C. longa L.）、莪術(shù)（C. phaeocaulis Val.）、川郁金（C. sichuanensis X. X. Chen）和廣西莪術(shù)（Curcuma kwangsiensis S. G. Lee et C. F. Liang）等[1-2]。國產(chǎn)本屬植物的根莖及膨大的塊根都可供藥用，根莖為中藥材“姜黃”或“莪術(shù)”的商品來源，塊根則為“郁金”的來源，有行氣解郁、破瘀止痛的功用[3]。中國姜黃屬植物野生種分布在四川、廣東、廣西、云南、福建、貴州和臺灣等地[4]。

姜黃具有藥食同源的特點，姜黃中含有多種成分，其主要有效成分為姜黃素與姜黃揮發(fā)油[5-7]，姜黃素被EES、FAO/WHO、日本、美國等組織或國家列為準許使用的食品添加劑之一。姜黃屬植物廣泛應(yīng)用于食品添加劑、工業(yè)染料、保健品、醫(yī)藥方面[8-10]，因而倍受關(guān)注。姜黃既可用作著色劑、調(diào)味品、香料及防腐劑，也可用來當作藥物。傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)認為姜黃能行氣、驅(qū)蟲、散風(fēng)活血、通經(jīng)止痛和清除自由基等[11-13]，用于治療胸脅刺痛、閉經(jīng)、風(fēng)濕肩臂疼痛、跌打腫痛等，還用于治療厭食、鼻炎、肝膽疾患、風(fēng)濕病等疾病，具有良好的醫(yī)療保健作用[14-15]。隨著國家對植物有效物質(zhì)的重視、研究的加速和各種有效物質(zhì)成分提取的擴展以及保健類型的增加，迫切需要不斷增加新的天然防病抗病植物和品種，以適應(yīng)各種有效物質(zhì)植物類型的生態(tài)環(huán)境的馴化以及人們在醫(yī)用、保健品上不同的需要，姜黃屬植物是其中重要的有效物質(zhì)植物之一。

現(xiàn)存有關(guān)姜黃屬種質(zhì)資源收集、保存和評價方面報道較少且不夠全面深入。由于市場上不斷涌現(xiàn)新的姜黃屬植物種質(zhì)、品種或品系，國內(nèi)研究中，肖小河等[16]對姜黃屬植物研究進展的分析數(shù)據(jù)難免過時，李敏等[17]、張娜[18]、湯加勇[19]僅限于對干燥塊根可作郁金藥用的姜黃屬種質(zhì)資源進行研究，田蜜等[20]也只對川產(chǎn)姜黃（Curcuma longa L.）種質(zhì)資源進行評價和優(yōu)良株系篩選。

姜黃屬植物在廣西栽培已經(jīng)有一定的歷史[21]，但由于栽培技術(shù)落后、優(yōu)良品種缺乏，經(jīng)濟效益差，更重要的隨著土地的開發(fā)利用，許多優(yōu)良的品種面臨著遺棄威脅。因此，開展姜黃種質(zhì)資源的收集、保存和利用，對于姜黃資源的保護和新品種的選育及篩選出適合本地的優(yōu)良品種具有十分重要的意義。本研究在調(diào)查國內(nèi)姜黃屬植物種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，通過對姜黃屬植物各供試種質(zhì)的株高、莖粗、葉片數(shù)、分蘗、產(chǎn)量、姜黃素和姜黃油等性狀進行分析評價，篩選出產(chǎn)量、姜黃素含量等綜合性狀優(yōu)良的種質(zhì)，為進一步開發(fā)、示范種植提供理論依據(jù)和參考價值。

1 材料與方法

1.1 材料

2003年，分別在廣西、云南、四川等姜黃分布種類較多、蘊藏量較大的主產(chǎn)區(qū)省份區(qū)域開展種質(zhì)資源的調(diào)查、收集工作，累計收集到姜黃種質(zhì)14份（表1），并保存于廣西亞熱帶作物研究所科研示范基地姜黃資源圃，統(tǒng)一田間管理，并對其中7份種質(zhì)（博白姜黃、大新姜黃、藥物園姜黃、田林姜黃、南寧姜黃、藥物園郁金和田林郁金）開展評價工作。

1.2 方法

1.2.1 種質(zhì)資源考察、收集方法 在全國范圍內(nèi)選擇具有代表性的區(qū)域（中國科學(xué)院西雙版納植物園、云南省熱帶作物研究所、四川涼山州亞熱帶作物研究所、廣西藥用植物園、廣西田林縣、廣西大新縣、廣西博白縣和廣西靈山縣以及廣西亞熱帶作物研究所南亞熱帶種質(zhì)資源基因庫圃、亞熱帶優(yōu)勢作物良種繁育基地）進行野生姜黃屬植物資源種類的調(diào)研考察。重點對廣西亞熱帶作物研究所南亞熱帶種質(zhì)資源基因庫圃、亞熱帶優(yōu)勢作物良種繁育基地已引種的野生姜黃植物資源種類的應(yīng)用考察。采取以樣地考察為主，同時結(jié)合線路考察，以典型考察與綜合考察并行的方式，對不同區(qū)域、不同海拔的野生姜黃屬植物種進行考察、保存。詳細記載已收集的姜黃植物性狀及其對生境的適應(yīng)性、生長表現(xiàn)（長勢、葉色、花型、結(jié)姜性）與抗逆能力，以及存在的主要問題等，了解其種質(zhì)數(shù)量、種類分布狀況等情況。

1.2.2 樣品采集方法 從試驗區(qū)選定有代表性的姜黃樣株（密度、長勢和生育期一致）30～60株，多點采取。采后立即將其剪開，以免養(yǎng)分流失。用于營養(yǎng)診斷分析的姜黃樣品立即秤量鮮重。采集的姜黃植物樣品應(yīng)在剛采集的新鮮狀態(tài)沖洗，用濕棉布擦凈表面污染物，蒸餾水或去離子水淋洗1～2次，干燥（先將鮮樣在80～90 ℃烘箱中鼓風(fēng)烘15～30 min，然后降溫至60～70 ℃，逐盡水分。由于在測定姜黃素及姜黃油時，要求以粉末進行提取，而鮮樣提取時水分多，雜質(zhì)干擾影響大，因此在溫度80～90 ℃烘干，這樣對姜黃素含量影響很少，其他過程容易控制）。姜黃樣品在粉碎和儲藏過程中，要防止吸收空氣中的水分，精密分析稱樣前，還須將粉碎的姜黃樣品在65 ℃（12～24 h）或90 ℃（2 h）再次烘干。

1.2.3 姜黃農(nóng)藝性狀評價 對引進的7份種質(zhì)（編號1～7號）各取姜黃塊莖2.5 kg，分成36份，每份0.07 kg，分別按試驗布置種植，規(guī)格為0.6 m×0.8 m，小區(qū)面積110.55 m2，常規(guī)栽培管理。每隔15 d對各種質(zhì)進行株高、莖粗、葉片數(shù)、分蘗數(shù)等生長量和種質(zhì)特性的觀測記錄，成熟期測小區(qū)鮮重。

1.2.4 姜黃素和姜黃油提取方法 姜黃素提取參照黃燕芬[22]、黃惠芳等[23]的方法，姜黃油提取參照《中國藥典》2005年版一部揮發(fā)油測定法附錄X-D法[24]。

1.2.5 姜黃植物綜合評價方法 收集考察區(qū)內(nèi)歷年有開發(fā)潛力的野生姜黃屬植物，記錄其生態(tài)特點、生長量、生長速度、產(chǎn)量、抗性、適應(yīng)性、分布及環(huán)境特點等，參考國內(nèi)外文獻相關(guān)報道，綜合分析篩選出姜黃素含量高、產(chǎn)量高且分布較廣的種類，結(jié)合藥用的實際市場需求情況提出野生姜黃屬植物的開發(fā)利用推薦種質(zhì)，綜合評價標準見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 姜黃屬植物種質(zhì)資源種類的考察和分類

通過查閱《中國藥典》[24]、《廣西植物名錄》[25]、《中國生物物種名錄》（印刷版）[26]等有關(guān)文獻資料，據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界現(xiàn)知野生姜黃屬植物60種，主要分布于東南亞的印度、緬甸和中國的南部、澳大利亞北部地區(qū)以及喜馬拉雅山海拔4 000 m的高山地區(qū)。我國常用中藥郁金、莪術(shù)和姜黃等都來源于該屬。根據(jù)調(diào)查，我國有16種，東南至西南部是主要分布區(qū)，姜黃分布種類多、蘊藏量大的產(chǎn)區(qū)為江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、四川、云南等省區(qū)。野生姜黃屬主要植物的分布及藥用部位見表3。

2.2 野生姜黃屬植物資源的植物學(xué)性狀

主要藥用野生姜黃屬植物資源的植物學(xué)性狀見表4。

2.3 姜黃種質(zhì)農(nóng)藝性狀評價

2.3.1 植株高度差異比較 從圖1可以看出，藥物園姜黃生長勢最強，呈直線生長態(tài)勢，至10月15日長到最高，達143 cm，株型高大，與其他種質(zhì)之間差異極顯著；南寧姜黃、博白姜黃前期生長較快，長勢和高度一直處于同一個水平上，在8月份生長緩慢，從9月5日至9月25日是一個生長小高峰，達到120 cm以上，田林郁金和藥物園郁金在前期生長快，從7月開始就生長緩慢，南寧姜黃、博白姜黃、藥物園郁金和田林郁金四者的株高差異不顯著，但顯著低于藥物園姜黃；田林姜黃和大新姜黃生長緩慢，植株最矮小，10月15日株高在89～91.5 cm之間，在整個生長過程中與其他另外5個種質(zhì)之間差異極顯著。

2.3.2 植株莖粗比較 從圖2可見，不同姜黃種質(zhì)在生長過程中的莖粗各有差異：田林郁金最粗壯，10月5日莖粗最大，達3.55 cm，與其他種質(zhì)之間差異極顯著，在整個增粗階段較為穩(wěn)定；其次是藥物園郁金、南寧姜黃、藥物園姜黃和博白姜黃，四者之間差異不顯著，且藥物園郁金的莖粗在9月21日達到峰值后，開始下降，干枯，速度極快；大新姜黃和田林姜黃的莖粗最小，極顯著低于其他種質(zhì)，且大新姜黃在10月5日后，開始縮水干枯，莖粗變小。

2.3.3 葉片數(shù)比較 圖3表明，不同種質(zhì)的葉片數(shù)不同，但其葉片增長速度差異不大，都是緩慢增長的。除田林郁金外，各種質(zhì)均于10月5日達到最多的葉片數(shù)，田林郁金于9月7日葉片數(shù)最多。各種質(zhì)各生育期內(nèi)葉片數(shù)最多時，大新姜黃葉片數(shù)最多，達15.1片，顯著高于藥物園郁金、田林郁金、藥物園姜黃、南寧姜黃和博白姜黃；其次是田林姜黃，葉片數(shù)為13.6片，與大新姜黃、藥物園郁金、田林郁金之間差異均不顯著，但顯著多于藥物園姜黃、南寧姜黃和博白姜黃；葉片數(shù)最少的是博白姜黃，只有10.6片。

2.3.4 分蘗數(shù)比較 從圖4可以看出，除博白姜黃外，各種質(zhì)的最大分蘗數(shù)均出現(xiàn)在10月5日，博白姜黃的最大分蘗數(shù)出現(xiàn)在9月21日。除了田林姜黃和藥物園郁金外，其它5個種質(zhì)各生長期內(nèi)的最大分蘗數(shù)差異不大，10月5日的分蘗數(shù)均集中在6.7～7.2株之間。藥物園郁金分蘗數(shù)在8月中旬以后迅速增加，遠遠多于其他種質(zhì)，其最大分蘗數(shù)與其他種質(zhì)之間差異極顯著，10月5日達9.5株。田林姜黃的分蘗數(shù)最少，10月5日僅有5.2株。

2.3.5 產(chǎn)量比較 從表5結(jié)果表明，廣西藥物園姜黃、藥物園郁金、田林郁金3份種質(zhì)之間產(chǎn)量無顯著性差異，但均極顯著高于博白姜黃、田林姜黃和大新姜黃，廣西藥物園姜黃、藥物園郁金產(chǎn)量均極顯著高于南寧姜黃，南寧姜黃產(chǎn)量極顯著高于博白姜黃、大新姜黃和田林姜黃，博白姜黃產(chǎn)量極顯著高于田林姜黃和大新姜黃，而田林姜黃和大新姜黃之間無顯著性差異。各種質(zhì)單位面積產(chǎn)量從低到高依次為：田林姜黃、大新姜黃、博白姜黃、南寧姜黃、田林郁金、廣西藥物園郁金、廣西藥物園姜黃，藥物園姜黃產(chǎn)量最高，達到18.25 t/hm2。

2.3.6 內(nèi)含物評價

（1）不同部位內(nèi)含物測定結(jié)果。對姜黃屬不同區(qū)域、不同種質(zhì)的姜塊和博白姜黃的根、莖、葉的姜黃素和姜黃油含量進行測定，結(jié)果見表6、7。可以看出，廣西、云南地區(qū)的姜黃素和姜黃油含量較高，其中博白姜黃的姜黃油和姜黃素含量最高，分別為3.49%和7.05%，但其根、莖、葉的姜黃素和姜黃油極低。其次是藥物園姜黃和南寧姜黃，其他各類莪術(shù)和郁金的姜黃油和姜黃素的含量均比較低。

（2）不同生長期內(nèi)含物評價。對篩選出的含姜黃素、姜黃油較高的博白姜黃按不同月份生育期進行姜黃素和姜黃油含量的測定，結(jié)果見圖5?？梢姡S素和姜黃油含量在種植后逐漸增高，在當年12月份姜黃素和姜黃油含量達到峰值，一直到次年4月其含量變化不明顯。因此，在廣西種植姜黃植物，采收時間可以在當年12月至次年4月之間進行，對姜黃素和姜黃油等有效成分的含量無明顯影響。

2.3.7 各姜黃種質(zhì)綜合評價 野生姜黃植物要應(yīng)用于藥用開發(fā)必然要進行多方面的評價和篩選，其中藥用特性、產(chǎn)量、適應(yīng)性、抗逆性是評價和衡量野生姜黃植物開發(fā)應(yīng)用的4個主要重點指標，各姜黃綜合評價見表8、9?？梢钥闯觯┌捉S、藥物園姜黃綜合表現(xiàn)優(yōu)良，南寧姜黃中等，其他表現(xiàn)一般或差。

3 討論與結(jié)論

作物種質(zhì)資源是選育新品種的重要基礎(chǔ)，收集、保護、評價及利用種質(zhì)資源受到全世界的高度重視。我國在種質(zhì)資源收集保存方面，做了大量的工作，并取得了豐碩的成果。李敏等[17]對郁金類中藥材種質(zhì)資源的收集、整理、保存和綜合評價等方面的研究進行了綜述；張娜[18]對收集到的29份郁金種質(zhì)進行了初步評價研究，并對川郁金（綠絲郁金、黃絲郁金）進行了優(yōu)良種系初步篩選研究；湯加勇[19]探討了我國6種郁金類植物資源的鑒定、種間及其種內(nèi)親緣關(guān)系和無機元素含量等，為郁金類藥用植物資源的品種鑒定，優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源評價與篩選，中藥材質(zhì)量評價及GAP基地建設(shè)提供了理論依據(jù)；田蜜等[20]收集了姜科植物姜黃Curcuma longa L.道地產(chǎn)區(qū)四川省8地共8份種質(zhì)，并建立了種質(zhì)資源圃，從原植物形態(tài)、顯微、薄層色譜、分子生物學(xué)、HPLC指紋圖譜、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、有效成分、灰分等方面對收集的姜黃種質(zhì)資源進行了綜合評價，并對收集的331份植株進行了優(yōu)良株系的初步篩選研究，篩選出7個姜黃優(yōu)良株系。有資料表明[16]，傳統(tǒng)上姜黃屬植物以浙江產(chǎn)溫郁金C. aromatica和四川產(chǎn)黃絲郁金C. longa為主。四川省樂山地區(qū)[20]揮發(fā)油含量7.213 2%～9.094 6%，姜黃素含量為0.970 0%～1.849 6%。本課題組在前人的基礎(chǔ)上，對野外分布的姜黃資源開展較為廣泛的調(diào)查工作，共收集到14份姜黃種質(zhì)資源，通過姜黃種質(zhì)資源的收集保存、引種馴化栽培、品種創(chuàng)新等方面的技術(shù)研究，建立姜黃種質(zhì)資源圃，極大地豐富了姜黃種質(zhì)資源，是今后研究利用的寶貴材料。同時鑒選、創(chuàng)新品種資源，馴化篩選優(yōu)良株系，完善姜黃的栽培等技術(shù)體系，進一步豐富姜黃栽培品種，對解決栽培生產(chǎn)中的問題，擴大推廣栽培面積，促進姜黃產(chǎn)業(yè)化開發(fā)具有重要意義。本課題組的研究表明，廣西、云南地區(qū)產(chǎn)的姜黃植物其姜黃油類和姜黃素類等內(nèi)含物含量較高，其中博白姜黃內(nèi)含物含量最高，質(zhì)量最優(yōu)，其姜黃油和姜黃素含量分別達到7.05%和3.49%。但受生態(tài)環(huán)境地域性試點布設(shè)的局限性等因素影響，姜黃種質(zhì)資源研究利用有待進一步開展和加強，今后應(yīng)加大姜黃種質(zhì)資源搜集研發(fā)力度，組織并加強產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合攻關(guān)。

項目組對野生姜黃屬資源分類、分布及特征、特性等進行評價研究，并對7個姜黃種質(zhì)在整個生長過程中不同性狀進行測定分析。有研究依據(jù)[20]姜黃生產(chǎn)中各項指標的重要性，設(shè)置權(quán)重，將農(nóng)藝性狀（含平均株高、葉長、葉寬、塊莖平均直徑）、產(chǎn)量、揮發(fā)油含量、姜黃素含量等，計算加權(quán)后得到綜合評分。筆者則根據(jù)姜黃的藥用特性（含姜黃素、姜黃油含量）、適應(yīng)性、單位面積產(chǎn)量和抗逆性等四個重點指標值，設(shè)置權(quán)重，對姜黃屬種質(zhì)進行分級評分。不同產(chǎn)地來源的姜黃種質(zhì)，栽培在同一環(huán)境下，其形態(tài)特點保持了一定的差異。本研究表明，姜黃屬植物前期生長勢、株高、分蘗數(shù)與產(chǎn)量有一定的相關(guān)性，前期生長勢越快，分蘗數(shù)越大，株高越高，其產(chǎn)量有呈現(xiàn)出高產(chǎn)的趨勢；分蘗時間越早，其姜黃素、姜黃油含量越高，反之，分蘗時間越遲，其姜黃素、姜黃油含量越低；葉片數(shù)越多，姜黃素、姜黃油含量越低，反之亦然。本研究反映出來自廣西藥用植物園、博白的姜黃均長勢好，株型高大、莖較粗，產(chǎn)量及姜黃素含量等綜合性狀在試驗區(qū)域表現(xiàn)較好，可進一步在廣西其他地區(qū)進行推廣試種、示范；南寧姜黃表現(xiàn)稍差，但綜合性狀評價比其他的好，應(yīng)進一步擴大開展相關(guān)適應(yīng)性研究。郁金綜合表現(xiàn)較差，不抗病、易倒伏且姜黃素含量低， 但產(chǎn)量高，育種上可作為基礎(chǔ)材料用來培育新品種或者改良品種。大新姜黃和田林姜黃綜合評價表現(xiàn)一般，需進一步在不同的地域開展試驗。

通過規(guī)范化種植和基地建設(shè)，逐步做大做強，形成地道姜黃藥材品牌，從而帶動姜黃深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和新藥、新產(chǎn)品的研制與開發(fā)。建議利用姜黃種植的高產(chǎn)值和廣西特有的區(qū)位優(yōu)勢，立足于廣西優(yōu)越的自然、土地、勞力資源和種植技術(shù)優(yōu)勢，引進、馴化和升級改造姜黃優(yōu)良品種，在全區(qū)范圍內(nèi)推廣姜黃種植和加工技術(shù)，通過產(chǎn)品研發(fā)、種植、生產(chǎn)加工和銷售四大平臺為一體的系統(tǒng)建設(shè)，以全新的模式實現(xiàn)姜黃產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展，形成極具廣西特色的經(jīng)濟新增長點。

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