周冰謙，劉樹震，焦煥然,3，盧恒，楊國紅，劉坤，劉偉*

(1. 齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)山東省分析測試中心，山東 濟(jì)南 250014；2. 濟(jì)南市農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法支隊(duì)，山東 濟(jì)南 250021；3. 山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南 250355；4. 濟(jì)南禾寶中藥材有限公司，山東 濟(jì)南 271100)

栝樓(TrichosanthesKirilowiiMaximowicz.)為葫蘆目(Cucurbitalies)葫蘆科(Cucurbitaceae)多年生宿根攀援草本[1]，又名吊瓜(浙江)、瓜蔞(通稱)、大圓瓜(山東)及藥瓜等[2]，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》[3]，具有重要的藥用價(jià)值。栝樓的果實(shí)、果皮、種子及根均可入藥，分別為瓜蔞、瓜蔞皮、瓜蔞仁及天花粉，其中瓜蔞、瓜蔞皮、瓜蔞仁具有清熱滌痰、寬胸解結(jié)、潤燥滑腸、痰熱咳嗽等功效，天花粉具有增強(qiáng)機(jī)體免疫、抗腫瘤、抗艾滋病病毒等功效[4]。栝樓適應(yīng)性強(qiáng)、分布廣泛[5]，在山東省各地均有野生分布。相對于野生分布，栝樓的栽培受到品種、氣候、土壤等條件的限制，以致不同產(chǎn)地所產(chǎn)瓜蔞質(zhì)量參差不齊[6-7]，因此，區(qū)域性適宜品種的篩選對于穩(wěn)定藥材產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義。本研究對前期篩選的栝樓新品系開展不同區(qū)域栽培試驗(yàn)，觀察其在不同適宜產(chǎn)區(qū)的植物學(xué)特征、物候期特性及產(chǎn)量表現(xiàn)，并與傳統(tǒng)品系表現(xiàn)進(jìn)行比較，研究成果對于進(jìn)一步挖掘特定栝樓種質(zhì)特點(diǎn)、品系推廣及資源的高值化利用具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 供試材料及試驗(yàn)區(qū)域

(1)品系來源：常規(guī)品系，系從山東省濟(jì)南市平陰縣當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)栝樓栽培區(qū)域經(jīng)大田系統(tǒng)篩選而得，暫定名為KXY-001，經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)李佳教授鑒定為葫蘆目(Cucurbitalies)葫蘆科(Cucurbitaceae)栝樓屬植物栝樓(TrichosanthesKirilowiiMaximowicz.)。

(2)試驗(yàn)區(qū)域：試驗(yàn)地分別在山東省濟(jì)南市萊蕪區(qū)(117°47′38.53′′E， 36°19′50.22′′N)、平陰縣(116°45′87.17″E， 36°10′85.95″N)、商河縣(117°15′72.72″E， 37°30′66.80″N)及章丘區(qū)(117°61′35.95″E， 36°67′03.93″N)，不同種植區(qū)域試驗(yàn)田氣候條件見表1。

表1 不同種植區(qū)域試驗(yàn)田氣候條件

1.1.2 試劑及儀器

試劑： 齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98 %，批號(hào)B20954，上海源葉生物科技有限公司)、無水乙醇(分析純，批號(hào)20191105，天津市富宇精細(xì)化工有限公司)、香草醛(分析純，批號(hào)20171016，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、冰乙酸(分析純，批號(hào)20190705，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、高氯酸(分析純，天津市富宇精細(xì)化工有限公司)。

儀器：722型紫外-可見分光光度計(jì)(上海光譜儀器有限公司)、萬分之一電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司)、電子臺(tái)稱(TCS-100 kg，東陽市英衡智能設(shè)備有限公司)、HH-S2數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市醫(yī)療儀器廠)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

取KXY-001為參試品系，當(dāng)?shù)剞r(nóng)家黑皮為對照品系，分別在萊蕪、平陰、商河、章丘4個(gè)區(qū)域進(jìn)行種植，選擇兩個(gè)品系健壯無病蟲植株鮮根，切成8～10 cm左右根段，用草木灰消毒后于2018年3月中旬分別用棚架式栽培方式種植于4個(gè)區(qū)域試驗(yàn)田。觀察KXY-001及黑皮兩個(gè)品系在 2018—2020年的植物學(xué)特征，并對其生物學(xué)物候期(萌芽期、開花期及果熟期)及產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.2.2 栽培管理

在萊蕪區(qū)、平陰縣、商河縣及章丘區(qū)4個(gè)區(qū)域分別設(shè)置面積為1300 m2的試驗(yàn)田，并將試驗(yàn)品系KXY-001和傳統(tǒng)栽培品系分別種植各650 m2。在整好的地塊上以2 m的行距挖溝，溝寬35 cm，深10 cm，將選好的栝樓根莖以1.5 m的株距在溝中定植，定植時(shí)將根莖平放，覆土3～5 cm，定植后溝中灌水，1 d后將栝樓種植溝填平，并在上覆土10 cm做壟。上層覆蓋白色地膜，以便保溫保濕，促進(jìn)根塊萌發(fā)。20 d后扒開覆蓋土檢查萌芽情況，萌芽后將萌芽處薄膜打孔以利于幼苗生長。栝樓出苗長到0.3～0.5 m時(shí)，在栝樓植株旁邊斜插一竹竿，用尼龍繩將竹竿和上部尼龍網(wǎng)連接，同時(shí)將栝樓苗引接到尼龍繩上，便于其爬蔓上棚。栝樓藤長到2.5～3.0 m左右時(shí)去除頂端優(yōu)勢，便于果實(shí)生長。

1.2.3 物候期的觀察方法

清明之后密切注意觀察萌芽的時(shí)間，以破土見到嫩芽為準(zhǔn)記錄為萌芽日期；以第一朵花開放為花期基準(zhǔn)時(shí)間，記錄開花日期；果實(shí)一般在10月上旬左右陸續(xù)開始變黃成熟，當(dāng)三分之二果實(shí)出現(xiàn)表皮有白粉，果皮顏色為淡黃色為果熟基準(zhǔn)時(shí)間，記錄為果熟期。

1.2.4 總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法：瓜蔞總皂苷的測定方法參考文獻(xiàn)[8]，以齊墩果酸為標(biāo)準(zhǔn)品，548 nm處測定樣品的吸光值。以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)x，吸光度值為縱坐標(biāo)y，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性回歸方程為：y=121.16x+3.655，R2=0.999 6。

供試品溶液的測定：吸取供試品溶液0.5 mL，置于5 mL容量瓶中，沸水揮去無水乙醇，冷卻，加入5%香草醛冰乙酸0.2 mL，高氯酸0.8 mL，將容量瓶放入60 ℃水溶液中加熱15 min，冷卻至室溫，用冰醋酸定容至刻度，搖勻。以空白作參照，在548 nm波長下測其吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物學(xué)特征的觀察

對KXY-001的植物學(xué)特征觀察結(jié)果表明，其主干明顯，徑粗0.6～1.0 cm，長3.0～3.5 m，具縱楞及槽，節(jié)間10～15 cm，上部3～5個(gè)分枝。葉片數(shù)量多，單葉互生，葉片3淺裂，掌狀質(zhì)厚，前端具長突尖，上表面密被毛，具縱向脈紋，下表面無毛或少被毛；6月初開始開花，花白色；果近球形，密布淺色細(xì)小花紋，成熟前為淺綠色，熟后漸為橙黃色，平均徑圍33 cm，平均果長15 cm，平均柄長7 cm，平均柱基3 mm，盛果期單果鮮重500 g左右。種子長2 cm，6月下旬坐果，10月下旬至11月上旬成熟(圖1)。

圖1 KXY-001的植物學(xué)特征觀察Fig.1 Observation of botanical characteristics of KXY-001

2.2 物候期特征的觀察

連續(xù)2年對兩個(gè)品系物候期進(jìn)行觀察，結(jié)果見表2。KXY-001在平陰、章丘、商河、萊蕪地區(qū)都是5月初萌芽，每株出苗3～5個(gè)。5月20日前后展葉，6月份枝葉茂盛上架，6月初至中旬開花，8月15日前后果實(shí)成型，10月底至11月份果實(shí)逐漸變紅成熟。KXY-001與傳統(tǒng)品系萌芽期、開花期無明顯差別。

表2 KXY-001和傳統(tǒng)品系萌芽期、開花期和果熟期對比

2.3 產(chǎn)量差異的研究

KXY-001和傳統(tǒng)品系在不同種植區(qū)域的鮮果產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。KXY-001一年生植株在四個(gè)區(qū)域的平均畝產(chǎn)鮮果為732.5 kg，較傳統(tǒng)對照品系(543 kg)增加34.9%；二年生植株平均畝產(chǎn)鮮果重為1 289.5 kg，較傳統(tǒng)對照品系(722.3 kg)相比增加78.5%；三年生植株平均畝產(chǎn)鮮果為1 152.8 kg，與傳統(tǒng)對照品系(815.8 kg)相比增產(chǎn)41.3%。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，KXY-001產(chǎn)量相較于傳統(tǒng)品系具有明顯優(yōu)勢。相對于壤土，KXY-001更適宜于沙壤土栽培。另外，相對于農(nóng)家品系，KXY-001的產(chǎn)量在種植第2年達(dá)到豐產(chǎn)期，且在第3年仍能保持較高產(chǎn)量，具有一定的豐產(chǎn)穩(wěn)定性，能夠達(dá)到一次種植多年收獲的目的。

表3 KXY-001和傳統(tǒng)品系鮮果產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

2.4 總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比較

KXY-001和傳統(tǒng)品系在不同種植區(qū)域的瓜蔞總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比較結(jié)果見表4。結(jié)果表明，不同種植區(qū)的KXY-001和傳統(tǒng)品系栝樓2年生及3年生果實(shí)中總皂苷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于1年生植株，且KXY-001栝樓1年生、2年生及3年生果實(shí)中總皂苷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于傳統(tǒng)對照品系，較后者相比分別高4.54%、7.27%、5.08%。

表4 KXY-001和傳統(tǒng)品系總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比較

4 討論

中藥材的質(zhì)量(道地性)與其基因遺傳、生態(tài)環(huán)境和生產(chǎn)技術(shù)密切相關(guān)[9]，其中基因是藥用植物品質(zhì)形成的內(nèi)部因素，生態(tài)環(huán)境和生產(chǎn)技術(shù)是外部因素[10]，但外部因素對藥用植物的遺傳產(chǎn)生影響導(dǎo)致其遺傳變異。栝樓是雌雄異株植物，環(huán)境因素易導(dǎo)致其品種混雜和退化，但同樣生境還可以篩選優(yōu)良的種源[11]。區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果表明，KXY-001是通過當(dāng)?shù)厣a(chǎn)而自然選擇的優(yōu)良品系，具有較高的區(qū)域適應(yīng)性和豐產(chǎn)性，和傳統(tǒng)品系黑皮對比發(fā)現(xiàn)，KXY-001具有以下幾個(gè)明顯優(yōu)勢：(1)生長迅速。KXY-001定植后當(dāng)年即可開花結(jié)果，定植后第2年達(dá)到盛果期，蔓藤覆蓋率高，光合作用強(qiáng)，座果節(jié)間短；(2)豐產(chǎn)穩(wěn)定性強(qiáng)。KXY-001定植后當(dāng)年即可開花結(jié)果，第二年植株即進(jìn)入豐產(chǎn)期，二年生和三年生植株畝產(chǎn)鮮果比傳統(tǒng)品系增產(chǎn)顯著。(3)總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)高。KXY-001栝樓1年生、2年生及3年生果實(shí)中總皂苷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于傳統(tǒng)對照品系。(4)抗病蟲性較好，連續(xù)三年對各試驗(yàn)點(diǎn)的調(diào)查結(jié)果顯示，在棚架技術(shù)下，未見蚜蟲蟲害，說明KXY-001具有良好的抗病蟲性。

綜上所述，KXY-001與傳統(tǒng)農(nóng)家品系相比生長壯旺，根段萌芽力強(qiáng)，豐產(chǎn)性能好，綜合性狀優(yōu)于傳統(tǒng)栝樓品系，具有進(jìn)一步推廣的價(jià)值。