劉宇曉,郭鳳霞,陳 垣,2,王紅燕,焦旭升,金建琴,劉曉峰
(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院,農(nóng)學(xué)院/甘肅省中藥材規(guī)范化生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/甘肅省藥用植物栽培育種工程研究中心/甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,蘭州 730070;2.甘肅天士力中天藥業(yè)有限責(zé)任公司,甘肅省特色藥用植物資源保護(hù)與利用工程實(shí)驗(yàn)室/甘肅省特色藥材規(guī)范化可追溯栽培工程技術(shù)研究中心,甘肅定西 748100)
當(dāng)歸Angelicasinensis(Oliv.) Diels為傘形科當(dāng)歸屬多年生草本藥用植物,最早載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,素有“婦科圣藥”之稱[1],被列為補(bǔ)血藥之首[2],當(dāng)歸味甘、辛、微苦,歸肝、心、脾經(jīng),具有補(bǔ)血活血、調(diào)經(jīng)止痛,潤腸通便的功效,用于血虛萎黃、月經(jīng)不調(diào)等癥[3]。是治療婦科疾病的常用中藥[4]。
甘肅岷縣所產(chǎn)當(dāng)歸質(zhì)量最佳,被譽(yù)為中國當(dāng)歸之鄉(xiāng)[5],然而,當(dāng)歸栽培品種主要為農(nóng)家地方品種,為多種類型的混合體[6],隨著種植年限的延長,品種退化明顯,早期抽薹率高,根病嚴(yán)重。盡管有人[6]開展了當(dāng)歸新品種選育研究,但目前尚不能解決生產(chǎn)上存在的問題。航天誘變育種是指通過將植物種子搭載宇宙飛船或返回式衛(wèi)星,利用太空中的強(qiáng)輻射、微重力、高真空和弱磁場等使其性狀發(fā)生遺傳變異,然后從中選育出具有優(yōu)良特性的現(xiàn)代育種新技術(shù)[7-10],利用航天誘變途徑已在中藥材品種選育中初步得到應(yīng)用[11-13]。本研究采用航天誘變進(jìn)行育種,在有機(jī)栽培條件下探索當(dāng)歸航天新品種選育,以期選育符合育種目標(biāo)的當(dāng)歸新品種。航天誘變當(dāng)歸種苗大小變異較大,對(duì)不同大小種苗的特性尚不了解,因此,本試驗(yàn)在誘變育種的基礎(chǔ)上主要研究種苗大小對(duì)當(dāng)歸成藥栽培生理生化特性及品質(zhì)和產(chǎn)量的影響。旨在找出誘變育種后種苗大小與當(dāng)歸藥材品質(zhì)、產(chǎn)量的關(guān)系,為選育當(dāng)歸新品種在苗期選單株提供科學(xué)參考。
試驗(yàn)地位于甘肅省定西市岷縣禾馱鄉(xiāng)石家臺(tái)村,地理位置為北緯N 34°0′26″,東經(jīng)E 104°0′01″,屬典型溫帶大陸性季風(fēng)氣候,海拔2 800 m,年均降雨量800 mm左右,平均溫度4.7 ℃,4-10月當(dāng)歸生長期平均溫度5.5 ℃。該區(qū)高寒陰濕,土壤類型為高山草甸土,肥沃疏松,適宜當(dāng)歸生長,是當(dāng)歸的主要道地產(chǎn)區(qū)[5]。當(dāng)歸育苗采用熟地黃芪茬口育苗,整地時(shí)打碎土垡,清除石礫和雜草,耙平。
試驗(yàn)用材料為2016年航天誘變當(dāng)歸2 a生早期抽薹SP2代種子,經(jīng)熟地黃芪茬口育成的種苗,由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院陳垣教授鑒定為當(dāng)歸[Angelicasinensis(Oliv.) Diels]種苗。
當(dāng)歸成藥栽培試驗(yàn)于2020年4月27日進(jìn)行,前茬黃芪,種苗成藥栽培采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),首先參照甘肅省地方標(biāo)準(zhǔn)(DB62/T 2549-2014)和邱黛玉等[14]對(duì)當(dāng)歸種苗的分級(jí)方法,將當(dāng)歸種苗分為3個(gè)大小等級(jí)(表1),然后將各級(jí)種苗采用覆黑膜穴栽,每處理重復(fù)3次, 共9個(gè)小區(qū), 小區(qū)面積3 m×6 m=18 m2。移栽穴距40 cm,每穴2苗,每壟膜4行,小區(qū)間距0.50 m,四周設(shè)1 m保護(hù)帶。
表1 當(dāng)歸種苗大小分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Size grading standard of A.sinensis seedlings
移栽后觀察各級(jí)種苗返青動(dòng)態(tài),5月下旬統(tǒng)計(jì)返青率,5-7月份統(tǒng)計(jì)成活率,6-8月統(tǒng)計(jì)早期抽薹率,5-10月的每月中旬對(duì)植株的生長發(fā)育動(dòng)態(tài)進(jìn)行測量。
返青率=返青株數(shù)/移栽總苗數(shù)×100%
移栽成活率=成活株數(shù)/移栽總苗數(shù)×100%
早期抽薹率=早期抽薹株數(shù)/返青總株數(shù)×100%
2020年6月3日當(dāng)歸返青后,隨機(jī)掛牌定株,每重復(fù)15株,每處理共45株,測定當(dāng)歸株高、株幅、復(fù)葉數(shù)、葉柄粗、葉長、葉寬等地上部生長指標(biāo),以后每月測定1次,直到當(dāng)歸地上部枯萎。采用卷尺測定株高和株幅(精度1/10 cm),采用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測定莖粗(精度1/1 000 mm),數(shù)取單株葉片數(shù)。
2020年7月5日、8月25日、9月26日分別采集各處理長勢一致、高度相同的當(dāng)歸中上部位葉片,采集后將當(dāng)歸葉片分別放入含有液氮的冰盒中,當(dāng)天帶回甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)中草藥栽培與鑒定實(shí)驗(yàn)室,放置4 ℃冰箱,用于抗逆生理指標(biāo)的 測定。
參照Guo等[15]的方法,脂質(zhì)過氧化程度以丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和組織自動(dòng)氧化速率(autoxidation rate,AR)衡量,AR測定5 h后的MDA含量,以每小時(shí)MDA含量的平均增加量來表示組織自動(dòng)氧化速率。超氧物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性采用氮藍(lán)四唑(nitro-blue tetrazolium,NBT)光化還原法測定,以每分鐘反應(yīng)抑制NBT 光化還原 50% 定義為 1 個(gè)酶活性單位(U),過氧化物酶(peroxidase,POD)活性采用愈創(chuàng)木酚顯色法測定,以在470 nm 處每分鐘酶活增加1為1個(gè)酶活性單位(U),過氧化氫酶(catalase,CAT)活性采用紫外吸收法測定,以每分鐘酶活減少1為1個(gè)酶活性單位(U)。
2020年10月17日為當(dāng)歸藥材采挖期,每小區(qū)隨機(jī)抽取15株,每處理共30株,測定藥材根農(nóng)藝性狀,并對(duì)小區(qū)藥材根計(jì)數(shù),測定小區(qū)鮮藥材產(chǎn)量,最后換算為每公頃鮮藥材產(chǎn)量。
2020年10月20日將所有當(dāng)歸藥材統(tǒng)一陰干,陰干后,將各個(gè)小區(qū)的樣品單獨(dú)粉碎、混合均勻、過2號(hào)篩,之后測定其含量指標(biāo)。
當(dāng)歸藥材灰分、水分、浸出物、阿魏酸和藁本內(nèi)酯等品質(zhì)指標(biāo)及成分含量測定參照《中華人民共和國藥典》(2020年版)。
采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總和制圖,用SPSS 21.0軟件進(jìn)行方差分析及顯著性分析,多重比較采用 Duncan’s法。
由表2可見,不同等級(jí)種苗移栽后其返青率、成活率和早期抽薹率均出現(xiàn)差異,但趨勢均表現(xiàn)為大苗>中苗>小苗,其中,3種種苗的返青率和成活率無顯著差異(P>0.01),大種苗返青率比中種苗和小種苗僅提高1.75%和2.90%,成活率比中種苗和小種苗提高2.75%和4.69%,但抽薹率卻表現(xiàn)出極顯著差異性(P<0.01),大種苗較中種苗抽薹率增加32.06%,較小種苗抽薹率增加50.28%。
表2 不同種苗大小當(dāng)歸物候特征Table 2 Phenological characteristics of A.sinensis under different sizes of seedlings
由圖1可知,當(dāng)歸群體生長的總體趨勢在8月25日植株達(dá)到最大高度,之后開始逐步下降。當(dāng)歸大苗在8月3日之后開始快速增長,8月25日達(dá)到最高值。8月初,氣溫較高,雨水充沛,當(dāng)歸植株開始迅速生長,不斷長出新葉片。8月25日之后,天氣逐漸變涼,老葉凋零。
圖1 航天搭載不同大小當(dāng)歸種子育成種苗成藥株生長動(dòng)態(tài)的比較Fig.1 Comparison of growth dynamics of A.sinensis seedling with different sizes in space
還可看出,大、中、小種苗苗生長的整體趨勢相似,不同的是,大種苗的生長速度較快,小種苗的生長速度緩慢,但都在8月25日前后達(dá)到最大值并且不再繼續(xù)增高。株幅、葉柄粗、復(fù)葉數(shù)和葉面積的生長趨勢均與株高的生長趨勢大致相似,并且均是大種苗生長速度大于中種苗和小種苗。
2.3.1 種苗大小對(duì)當(dāng)歸成藥栽培葉片MDA含量與組織自動(dòng)氧化速率的影響 植物在逆境下產(chǎn)生的大量活性氧自由基會(huì)引起膜脂質(zhì)過氧化,進(jìn)而損傷膜系統(tǒng),MDA是膜脂過氧化的最終產(chǎn)物,濃度過高有毒害作用,但低濃度具有信號(hào)誘導(dǎo)生物體增強(qiáng)抗逆性的功能。由圖2可知,在當(dāng)歸生長前期,大苗栽葉片MDA含量極顯著高于中苗栽和小苗栽(P<0.01),但組織自動(dòng)氧化速率表現(xiàn)為大苗栽顯著低于小苗栽(P<0.01),與中苗栽無顯著差異(P>0.05);在當(dāng)歸生長中期,當(dāng)歸葉片MDA含量與前期相似,組織自氧化率為中苗栽顯著低于大苗栽與小苗栽(P<0.01);在當(dāng)歸生長后期,當(dāng)歸葉片組織MDA含量明顯增加(CV=35.32%),其中,小苗栽MDA含量高于同時(shí)期大苗栽與中苗栽當(dāng)歸,自動(dòng)氧化速率低于同時(shí)期大苗栽與中苗栽當(dāng)歸。
圖2 不同種苗大小當(dāng)歸成藥栽培葉片MDA含量和自動(dòng)氧化速率Fig.2 Content of MDA and automatic oxidation rate of A.sinensis under different sizes of seedlings
2.3.2 種苗大小對(duì)當(dāng)歸成藥栽培葉片抗氧化酶活性的影響 不同種苗大小對(duì)當(dāng)歸葉片抗氧化酶活性具有一定的影響(圖3)。生長初期,大苗栽當(dāng)歸葉片POD和SOD活性最高,中苗栽與小苗栽活性較弱,彼此無顯著性差異(P>0.05),大苗栽當(dāng)歸葉片CAT活性高于小苗栽與中苗栽,但與中苗栽差異不顯著(P>0.05);生長中期,大苗栽當(dāng)歸葉片POD活性顯著高于中苗栽與小苗栽,而小苗栽SOD活性高于大苗栽與中苗栽,CAT活性三處理無顯著性差異;在生長后期,同樣大苗栽當(dāng)歸葉片SOD活性大于中苗栽大于小苗栽,而POD和CAT活性三處理基本持平,中苗栽CAT活性高于大苗栽和小苗栽,差異顯著。這與當(dāng)歸的生長勢有關(guān),在生長前期,大苗栽當(dāng)歸生長發(fā)育態(tài)勢強(qiáng),生活力旺盛,而中苗栽與小苗栽當(dāng)歸生長發(fā)育緩慢,生活力較弱,在生長后期,大苗栽當(dāng)歸由于前期生長發(fā)育好而在后期生活力變?nèi)?,小苗栽與中苗栽當(dāng)歸卻在后期仍具有生活力,因此其酶活性基本一致。
圖3 不同種苗大小當(dāng)歸成藥栽培葉片抗氧化酶活性Fig.3 Antioxidant enzyme activities in leaves under different sizes of A.sinensis seedlings
由表3可知,種苗大小對(duì)苗栽當(dāng)歸蘆頭長、蘆頭粗、根長、根粗、側(cè)根數(shù)等根部形態(tài)無顯著影響(P>0.05),但對(duì)單株鮮質(zhì)量、單根鮮質(zhì)量以及根鮮產(chǎn)量具有顯著影響(P<0.05)。中苗栽當(dāng)歸單株鮮質(zhì)量最高(m=111.80 g),但其單根鮮質(zhì)量(m=81.81 g)不及小苗栽(m=84.17 g);大苗栽單株鮮質(zhì)量最低(m=78.85 g),這是因?yàn)榇竺缭援?dāng)歸生長速度快,后期葉片衰老發(fā)黃后脫落嚴(yán)重,其地上部分鮮產(chǎn)量較低(m=19.53 g),而中苗栽當(dāng)歸在生長后期生長態(tài)勢較好,葉片干枯脫落少,地上部分鮮產(chǎn)量最高(m=29.99 g,P<0.05);小苗栽當(dāng)歸的根單根鮮質(zhì)量最大,其產(chǎn)量(6 382.46 kg/hm2)也極顯著高于大苗栽與中苗栽(P< 0.01),大苗栽當(dāng)歸產(chǎn)量最低,僅為1 073.48 kg/hm2,可能由于大苗栽當(dāng)歸生殖生長強(qiáng)于營養(yǎng)生長,將土壤中的養(yǎng)分用于供給地上部分的生長,而小苗栽與中苗栽當(dāng)歸地上部分生長緩慢,將土壤中營養(yǎng)物質(zhì)吸收后用于根部生長,營養(yǎng)生長強(qiáng)度大于生殖生長,因此小苗栽當(dāng)歸單根鮮質(zhì)量與根鮮產(chǎn)量均最佳,中苗栽次之,大苗栽最低。
表3 航天誘變當(dāng)歸不同種苗大小的藥材農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量Table 3 Agronomic characters and yield of radix A.sinensis by space mutation under different sizes of seedlings
由表4和圖4可知,不同苗栽當(dāng)歸的品質(zhì)與含量具有顯著性差異(P<0.05),大苗栽當(dāng)歸總灰分(7.13%)和酸不溶性灰分(2.06%)超過藥典規(guī)定(2020版,<7.0%,<2.0%),小苗栽和中苗栽當(dāng)歸總灰分和酸不溶性灰分都顯著小于大苗栽且都符合藥典規(guī)定(P<0.01);浸出物含量都符合藥典規(guī)定(≥45%)但各苗栽當(dāng)歸差異顯著 (P<0.01),小苗栽當(dāng)歸浸出物含量最高 (51.13%),大苗栽和中苗栽浸出物含量較低,差異不顯著 (P>0.05);阿魏酸和藁本內(nèi)酯含量均為小苗栽最高(0.133%,1.409%),顯著(P< 0.01)高于大苗栽(0.063%,0.630%)而與中苗栽 (0.129%, 0.123%)差異不顯著(P>0.05),但都符合藥典規(guī)定(≥0.050%,≥0.4%)。
表4 航天誘變當(dāng)歸不同種苗大小成分含量Table 4 Content of A.sinensisunder treament of space induction
圖4為不同苗栽當(dāng)歸成藥超高效液相圖譜,混合標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖(A);不同苗栽當(dāng)歸成藥根的阿魏酸含量超高效液相色譜圖(B);不同苗栽當(dāng)歸成藥根的藁本內(nèi)酯含量超高效液相色譜圖(C)
在當(dāng)歸生產(chǎn)中,第1年育苗,第2年移栽成藥,將肉質(zhì)根收獲用作當(dāng)歸藥材,如果要留種,則將第2年當(dāng)歸留株越冬,經(jīng)春化作用后抽薹開花,但目前在當(dāng)歸生產(chǎn)中第2年就會(huì)出現(xiàn)早期抽薹現(xiàn)象,即30%以上的植株抽薹開花,嚴(yán)重者高達(dá)70%以上[16],使當(dāng)歸根部木質(zhì)化,成藥少,有效成分含量低,成藥生產(chǎn)效率低。本試驗(yàn)得出,小苗栽當(dāng)歸抽薹率較低,僅7.97%,中苗栽當(dāng)歸抽薹率26.22%,大苗栽當(dāng)歸抽薹率高達(dá)58.25%,抽薹率高是大苗產(chǎn)量低的關(guān)鍵因素。但3類苗栽當(dāng)歸返青率和移栽成活率差異不顯著(P>0.05),大苗栽當(dāng)歸返青率為86.68%,移栽成活率為 76.78%,中苗栽當(dāng)歸返青率為84.93%,移栽成活率為74.03%,小苗栽當(dāng)歸返青率為83.78%,移栽成活率為72.09%,這可能與當(dāng)歸種苗的抗逆性有關(guān),大苗栽當(dāng)歸初期抗氧化活性好,MDA含量低,膜脂過氧化速率慢,抗逆性好,可更好地適應(yīng)生長環(huán)境,生長發(fā)育態(tài)勢好,生存能力強(qiáng),但小苗栽當(dāng)歸初期抗氧化酶活性低,MDA濃度較高,植物產(chǎn)生了大量的活性氧自由基引起膜脂過氧化,苗栽當(dāng)歸抗逆性弱,生長發(fā)育態(tài)勢較弱,返青率、移栽成活率較低,中苗栽當(dāng)歸介于兩者之間,因此當(dāng)歸種苗越大返青率和移栽成活率越高,早期抽薹率也越高,在當(dāng)歸生產(chǎn)中合理選擇種苗可以降低成藥栽培當(dāng)歸早期抽薹率,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,這與王興政等[17]、邱黛玉等[14]研究結(jié)論相似,幼苗必須滿足一定的營養(yǎng)物質(zhì)水平才可能通過春化,所以種苗越大,苗齡越長,越具備春化條件,越易第2年正常通過光照階段而提前抽薹開花。曾宇馨等[18]通過文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法,輔以CiteSpace軟件分析得出與當(dāng)歸早期抽薹有關(guān)的關(guān)鍵詞主要有反季育苗、內(nèi)外源激素、海拔、連作障礙、生物學(xué)特性等,因此引起當(dāng)歸早期抽薹的因素很多,不能在單一因素上徹底解決當(dāng)歸早期抽薹的問題,但可以通過育種,選育出抽薹率極低的品種,降低當(dāng)歸早期抽薹率,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
優(yōu)質(zhì)種苗來源是其藥材品質(zhì)和產(chǎn)量的基礎(chǔ)保證[19],當(dāng)歸產(chǎn)量由群體密度和單株根質(zhì)量構(gòu)成[20]。本研究得出,種苗大小對(duì)苗栽當(dāng)歸蘆頭長、蘆頭粗、根長、根粗、側(cè)根數(shù)等根部形態(tài)無顯著影響(P>0.05),但對(duì)單株鮮質(zhì)量、單根鮮質(zhì)量以及根鮮產(chǎn)量具有顯著影響(P<0.05)。盡管大苗栽當(dāng)歸蘆頭長、蘆頭粗、根長、根粗、側(cè)根數(shù)等都優(yōu)于小苗栽當(dāng)歸,但其單根鮮質(zhì)量卻遠(yuǎn)不及小苗栽當(dāng)歸,這可能與當(dāng)歸木質(zhì)化程度或根部含水量有關(guān),大苗栽當(dāng)歸地上部分生長指標(biāo)在個(gè)生長階段都優(yōu)于小苗栽當(dāng)歸與中苗栽當(dāng)歸,8月份抽薹率高達(dá)58.25%,木質(zhì)化嚴(yán)重,在生長后期葉片枯萎,生活力下降,成木質(zhì)根,影響次生代謝產(chǎn)物積累,而小苗栽與中苗栽當(dāng)歸生長發(fā)育緩慢,抽薹率低,根部木質(zhì)化程度低,肉質(zhì)根含水量多。因此,雖然各苗栽當(dāng)歸主要質(zhì)量性狀差異不顯著(P>0.05),但產(chǎn)量差異顯著(P<0.01),是由于小苗栽和中苗栽當(dāng)歸抽薹率低,根部木質(zhì)化程度小,再加之該試驗(yàn)建立在航天誘變新品種選育的基礎(chǔ)上,8月份當(dāng)歸早期抽薹后拔除抽薹株,使得單位面積大苗栽當(dāng)歸總株數(shù)小于中苗栽和小苗栽當(dāng)歸,產(chǎn)量差異更加顯著。藺海明等[21]和劉新慧等[22]認(rèn)為一般將種苗根直徑控制在0.3~0.5 cm, 百苗質(zhì)量控制在40~70 g其生產(chǎn)效率最高。而王興政等[15]認(rèn)為小苗栽(苗質(zhì)量<0.3 g,蘆頭粗<0.28 cm)當(dāng)歸生活力弱, 產(chǎn)量低, 在實(shí)際生產(chǎn)中中苗栽當(dāng)歸最適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn);這可能由于本試驗(yàn)當(dāng)歸種苗來源與王興政試驗(yàn)所用種苗來源不一致,本試驗(yàn)所用當(dāng)歸種苗來源于2016年航天誘變所育SP2代種子所育種苗,航天誘變?cè)鰪?qiáng)了同等級(jí)當(dāng)歸苗栽成藥期植株對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性,因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中選擇當(dāng)歸苗栽時(shí)要綜合種苗大小及活性等因素。
當(dāng)歸主要有效成分為揮發(fā)油、阿魏酸、鞣質(zhì)及多糖等[23-24],阿魏酸和揮發(fā)油的含量是衡量當(dāng)歸內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)[3], 揮發(fā)油中藁本內(nèi)酯的相對(duì)含量是當(dāng)歸內(nèi)在品質(zhì)的一個(gè)標(biāo)志性成分[25]。本研究得出,不同苗栽當(dāng)歸藁本內(nèi)酯及阿魏酸含量均達(dá)到2020年版《中國藥典》規(guī)定的限度。但不同苗栽當(dāng)歸的品質(zhì)與含量具有顯著性差異 (P<0.05),大苗栽當(dāng)歸總灰分(7.13%)和酸不溶性灰分(2.06%)超過藥典規(guī)定(2020版, <7.0%,<2.0%),小苗栽和中苗栽當(dāng)歸總灰分和酸不溶性灰分都顯著小于大苗栽,且都符合藥典規(guī)定(P<0.01);浸出物含量都符合藥典規(guī)定(≥45%),但各苗栽當(dāng)歸差異顯著(P<0.01),小苗栽當(dāng)歸浸出物含量最高(51.13%),大苗栽和中苗栽浸出物含量較低,差異不顯著(P>0.05);大苗栽當(dāng)歸阿魏酸和藁本內(nèi)酯含量最低,小苗栽當(dāng)歸阿魏酸(0.133%)和藁本內(nèi)酯(1.409%)含量最高,中苗栽次之,當(dāng)歸種苗大小與當(dāng)歸成藥阿魏酸和藁本內(nèi)酯含量呈負(fù)相關(guān),這是因?yàn)樾∶缭援?dāng)歸生長發(fā)育速度緩慢,成藥有效物質(zhì)積累多,而大苗栽當(dāng)歸則在前期生長發(fā)育速度快,早期抽薹率高,當(dāng)歸從營養(yǎng)生長向生殖生長再到花形態(tài)建成, 需要營養(yǎng)物質(zhì)的積累[17],因此根部營養(yǎng)物質(zhì)積累少,有效成分含量低。杜弢等[26]也研究得出小苗栽當(dāng)歸成藥阿魏酸含量最高(0.076 2%),但其認(rèn)為各等級(jí)苗栽當(dāng)歸成藥株間的含量沒有相關(guān)性,藥材中阿魏酸的含量與種苗等級(jí)沒有線性關(guān)系,因?yàn)榇竺缭援?dāng)歸阿魏酸含量為0.073 6%,中苗栽當(dāng)歸為0.063 0%。發(fā)生此差異的原因可能是取樣測定時(shí)的誤差造成或者種苗來源和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)不一致所致。本試驗(yàn)所用種苗來源于航天誘變育種SP2代種子所育種苗,因此其阿魏酸和藁本內(nèi)酯含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過藥典標(biāo)準(zhǔn),并且各級(jí)苗栽當(dāng)歸阿魏酸含量都大于杜弢等[26]測定的當(dāng)歸阿魏酸的含量,小苗栽當(dāng)歸更是其測定的2倍之多。這也表明航天誘變可以創(chuàng)造出較為優(yōu)異的當(dāng)歸群體,在誘變育種中合理選擇當(dāng)歸種苗可有效提高苗栽當(dāng)歸藥用成分含量,為選擇早期抽薹率低、抗逆性強(qiáng)、成藥率高的優(yōu)良當(dāng)歸新品種奠定良好的基礎(chǔ)。
本研究中,大苗栽當(dāng)歸成藥株表現(xiàn)出良好的生長發(fā)育態(tài)勢,抗逆性強(qiáng)及膜脂過氧化程度低,但早期抽薹率高,成藥率低。小苗栽當(dāng)歸成藥株地上部前期生長發(fā)育緩慢,但地下根性狀較好,單根鮮質(zhì)量大,抽薹率低,單位面積產(chǎn)量高,中苗栽當(dāng)歸除了在生長后期生長勢具有優(yōu)勢外,產(chǎn)量處于中間水平。綜合來看,生產(chǎn)中選用小苗栽或中苗栽都能夠降低當(dāng)歸苗栽成藥株早期抽薹率,提高生產(chǎn)效率,但在本試驗(yàn)中,小苗栽當(dāng)歸成藥株表現(xiàn)出優(yōu)良的物候特征和成藥特性,將是新品種選育的寶貴種質(zhì)資源,可為當(dāng)歸航天誘變新品種選育奠定良好的基礎(chǔ)以選擇群體。
致謝:甘肅省定西市岷縣郎銀忠、李雪芳和賈哈柱提供試驗(yàn)地和種苗貯藏條件并協(xié)助田間管理;隴西縣鞏昌鎮(zhèn)園藝村郭志軍、郭天明、郭太平、郭愛偉和郭愛峰提供種子貯藏條件并協(xié)助田間管理及取樣;甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士生葛鑫、陳永中、劉蘭蘭、周洋參與當(dāng)歸移栽及指標(biāo)測定。在此一并表示感謝。