沈曉霞,沈宇峰,王志安,孫健,周曉龍,陳愛良
(1.浙江省中藥研究所有限公司,浙江 杭州 310023;2.浙江省藥用植物種質改良與質量控制技術重點實驗室,浙江 杭州 310023;3.磐安中藥材研究所,浙江 磐安 322300)
·專題·
白術新品種“浙術1號”的選育及品種特性△
沈曉霞1,2*,沈宇峰1,2,王志安1,2,孫健1,2,周曉龍3,陳愛良3
(1.浙江省中藥研究所有限公司,浙江 杭州 310023;2.浙江省藥用植物種質改良與質量控制技術重點實驗室,浙江 杭州 310023;3.磐安中藥材研究所,浙江 磐安 322300)
目的:選育白術優良品種。方法:采用系統育種方法從野生浙白術種質資源中選育出優異新品種,測定其農藝性狀和品質特征。結果:育成浙白術代表性新品種“浙術1號”[浙(非)審藥2014003]。單株選育7年后獲得優異株系,經小區評比、區域試驗后最終審定成為新品種“浙術1號”。兩年區域試驗結果為“浙術1號”各項生產指標和品質指標均優于對照,其平均產量3840 kg·hm-2;生育期241~250 d,較對照提早;植株性狀一致;抗性優良,成活率76.99%;單個根莖重達72 g,一級品率54.79%,揮發油含量為2.67 mL·(100 g)-1,浸出物為40%。結論:“浙術1號”是浙白術的代表性品種,綜合性狀表現突出,為浙白術相關產業的良種選擇。
白術;浙術1號;育種;特征
白術AtractylodesmacrocephalaKoidz為菊科植物白術的干燥根莖,為浙江省著名道地藥材“浙八味”之一。白術為我國常用大宗中藥材品種,素有“十方九用”、“南術北參”之稱,其性溫,味甘、苦,具有健脾益氣、燥濕利水、止汗、安胎的功能[1],被譽為健脾補氣第一要藥[2]。我國白術種質資源豐富,按照產地可分為於術、浙東白術、歙術、祁術、舒州術、江西術和平江術等[3]。目前,有關白術培育和栽培方面的研究報道較多,但是沒有白術大田生產的優質種源的報道[4],種質的多樣性和生產條件的差異,導致市售白術藥材的藥效成分差異很大[5-7]。針對白術大田生產用種混雜、產量和品質不穩定的情況,以優質、高產、穩產為目標的白術新品種選育工作得以開展。經過十多年的系統選育,育成了優質、高產、穩產白術新品種“浙術1號”。
1.1 選育過程
2003年于浙江省磐安縣大盤鎮的北部山區選擇生長茂盛、莖桿粗壯、株高35 cm左右、葉闊、深綠色、3~5回羽狀全裂、頂端開花早、花蕾大呈寬鐘形或扁球形且無病蟲害的單株50個,進行標記且隔離留種。11月采收種子,并考察單株產量,優選出6個高產單株并分別收集保存單株種子,編號后分別留種。
2004年將單株種子種植,苗期間苗,去除葉色淺、葉片細長形,莖桿細小的植株。收獲術栽,挑選蛙形或雞腿形、無莖、頂端芽頭飽滿、無側芽、表皮細嫩、色澤新鮮黃亮、尾部須根多而柔軟、無病斑、無破損、大小均勻、大于25 g的術栽,按原選擇單株編號保存。翌年將挑選出的術栽進行種植,篩選性狀優異單株隔離并留種。
2005—2006年繼續篩選,分別保留品質優異的術栽,抗性、株型優異單株的種子,得到產量、品質和抗性均較優的候選株系。2007—2009年進一步篩選出品質優異的術栽,抗性、株型優異的單株種子,形成性狀相對穩定的株系。2010年開展擴繁和去雜工作,測定株系表型,品種基本定型。2011年進行小區品比試驗,同時進行種子育苗擴繁。品種選育流程見圖1。
1.2 品種試驗
2012、2013年在磐安、新昌、天臺3點安排區域性試驗,以浙術1號、原始群體、尚湖當地品種為試驗材料,其中尚湖當地品種為對照。3個品種的術栽統一在磐安繁育管理,再經統一編號后將術栽分發到各試驗點。
試驗采用隨機區組設計,2013年小區平均面積19.5 m2,重復3次。重復小區間隔40 cm,四周設保護行50 cm。種植密度為株行距25 cm×30 cm,每穴播術栽1個。栽培措施按浙江省地方標準《無公害中藥材:白術》操作,不同小區的田間管理措施相同。以尚湖農家品種為對照,調查三者的產量、抗性、揮發油含量等性狀。2014年通過浙江省非主要農作物品種審定委員會審定,命名為“浙術1號”[浙(非)審藥2014003]。同年,建立“浙術1號”繁育基地17.3 hm2,并在磐安多地建立了良種示范基地。2012—2014年“浙術1號”浙江省累計推廣應用237.3 hm2,占浙江省白術種植面積的10%,比普通農家品種增產287.25 kg·hm-2,增幅12.6%。

圖1 “浙術1號”品種選育過程示意圖
2.1 材料
2011年,于磐安栽培“浙術1號”、尚湖農家種和原始種群,進行小區品比試驗,同時進行種子育苗擴繁,2012、2013年在磐安、新昌、天臺3點安排區域性試驗。待白術莖葉枯黃后,挖出術栽,剪去莖葉根須,用煙火囪法烘干,貯藏于干燥皿中待用。
2.2 農藝性狀調查
以播種時間為始,以莖稈硬化、莖葉紅褐色、地下根停止膨大為止,計錄生育期。術栽收獲后,用煙火囪法烘干后,“浙術1號”、對照和原始群體中各隨機挑選20個根莖進行稱重,取平均值計算單個根莖重。取20 m2內白術根莖,以用煙火囪法烘干后根莖重量為指標統計白術產量,取樣小區重復3次。白術在種植過程中,病害較嚴重,在試驗中考察存活率來比較“浙術1號”、原始群體和尚湖農家種的抗病性。
2.3 品質性狀分析
一級品率統計:外形為蛙形或雞腿形,每只25 g 以上的根莖為一級品,隨機取80個根莖統計一級品率。揮發油測定:按2010版《中華人民共和國藥典》一部附錄X D的規定執行。水分的測定:按2010版《中華人民共和國藥典》一部附錄IX H的規定執行。浸出物測定:按2010版《中華人民共和國藥典》一部附錄X A的規定執行。
2.4 數據分析
數據的多重比較分析由SPSS 16.0軟件完成。
3.1“浙術1號”生物學特性
“浙術1號”植株性狀:株高為39.3 cm,莖粗0.96 cm,桿青或青褐色,1~4個分枝,冠幅31.2 cm。葉片深綠色,多為3~5回羽狀全裂,最大裂片長10.2 cm、寬3.7 cm。總狀花序寬鐘形或扁球形,頂生,直徑3 cm以上,管狀花,紫紅色,開花期9月中旬至11月中旬,瘦果倒圓錐形,被白色柔毛,具冠毛,污白色。商品根莖肥厚,蛙形、雞腿形等優形率高,達54.79%,表面黃棕色或灰黃色,單個重60~100 g,橫斷面呈菊花芯,氣清香、味甘、微辛。
3.2 農藝性狀
2012—2013年三地試驗結果表明,“浙術1號”相對對照早熟,其農藝性狀和抗性均優于對照和原始群體(見表1)。“浙術1號”全生育期平均為244.5 d,較對照品種提前約一周,與原始群體相仿;平均產量為3 844.5 kg·hm-2,比原始群體增產8.56%,比對照尚湖當地品種增產15.45%;單個根莖質量均值為浙術1號73.7 g,尚湖當地對照62.4 g,原始群體66.1 g,“浙術1號”單個根莖質量比尚湖當地品種增加18.11%,比原始群體增加11.49%。“浙術1號”平均成活率為76.99%,原始群體為73.70%,尚湖當地品種為68.46%,“浙術1號”比原始群體和尚湖當地品種分別增加4.46%和12.45%,表明“浙術1號”具有較好的抗病性。
3.3 品質性狀
2012—2013年區域試驗結果顯示“浙術1號”的商品質量和藥用品質均顯著優于尚湖農家種對照和原始群體(見表2)。“浙術1號”的平均一級品率為54.79%,原始群體平均一級品率為30.49%,尚湖當地農家種平均一級品率為17.01%,“浙術1號”比原始群體高79.73%,比對照高222.20%;總揮發油測定平均結果為“浙術1號”為2.67 mL·(100 g)-1,尚湖當地對照為2.00 mL·(100 g)-1,原始群體為2.12 mL·(100 g)-1,“浙術1號”總揮發油含量比對照增加33.5%,比原始群體增加25.94%。2012—2013年磐安地區試驗表明“浙術1號”、原始群體和尚湖農家種的浸出物含量均大于35%,符合《中華人民共和國藥典》2010版規定。其中“浙術1號”浸出物含量顯著高于原始群體和尚湖對照,原始群體和尚湖對照之間無統計學差異。“浙術1號”、原始群體和尚湖農家種灰分測定都小于5.0%,符合《中華人民共和國藥典》規定,按《中華人民共和國藥典》薄層色譜法試驗,三者均在與對照藥材色譜相應位置上,顯相同顏色的斑點,并呈現一桃紅色斑點,符合《中華人民共和國藥典》規定。

表1 “浙術1號”與原始群體、尚湖品種的農藝性狀比較
注:相同小寫字母表示同列同年份數據差異無統計學意義(P>0.01);不同小寫字母表示同列同年份數據有統計學差異(P<0.01); 下同。

表2 浙術1號與原始群體、尚湖品種的品質性狀比較

表2(續)
白術為異花授粉植物,有性后代性狀混雜,藥農自繁自留往往導致種性退化嚴重。大田生產用種為多個生態類型、生物學特性各異的混合體,產量不高且品質不穩定。“浙術1號”以道地產區白術為種質資源,采用系統純化選育得到了產量、品質和抗性優異的新品種,其綜合性狀優于農家種和野生種。與全國8省(市)20個產地白術相比較,“浙術1號”的綜合性狀仍然表現優異[8],但是其藥效成分白術內酯、蒼術酯和多糖等含量還不明確,需要進一步研究。針對白術的生物學特性,在生產中為防止種性退化,繁種時應注意隔離。“浙術1號”在多年區域試驗中表現優異,經生產推廣后,一致認為該品種品質優、豐產性高、抗性強好,可作為浙白術當家品種在產區推廣種植。
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BreedingandCharacteristicsofAtractylodesmacrocephalaKoidzCultivar“ZhezhuNo.1”
SHENXiaoxia1,2*,SHENYufeng1,2,WANGZhian1,2,SUNJian1,2,ZHOUXiaolong2,CHENAiliang2
(1.ZhejiangResearchInstituteofTraditionalChineseMedicineCo.Ltd.,Hangzhou310023,China;2.ZhejiangProvincialKeyLaboratoryforGeneticImprovementandQualityControlofMedicinalPlants,Hangzhou310023,China;3.Pan’anResearchInstituteofChineseHerbalMedicine,Pan’an322300,China)
Objective:To breed a superior cultivar ofAtractylodesmacrocephalaKoidz.Methods:Systematic breeding method was used for the breeding of a new cultivar from wild germplasm ofA.macrocephalain Zhejiang province.During the breeding process,agronomictraits of the breeding materials were evaluated and compared with those of local varieties.Results:The cultivar “Zhezhu No.1” was obtained via single-plant selection for 7 years.The performance of the cultivar was superior in both breeding material comparison and large-scale regional fieldtrials.It was approved by Zhejiang Provincial Variety Approval Committee with theCertification number 2014003 of non-major-crop varieties in Zhejiang Province.In the 2-year field trials,“Zhezhu No.1”performedsignificantly better than local varieties in both agronomic and quality traits with average yield of 3840 kg·hm-2.The duration of maturation of “Zhezhu No.1”is 241 to 250 d,earlier than that of the control variety.The population of “Zhezhu No.1”wasuniform in evaluated traits with high resistance to the common pathogens.The survival rate wasas high as 76.99%.Average weight of single rhizome was about 72 g.The first-grade products ratewas 54.79%.The content of volatile oil was 2.67 mL per 100 gdry weight with the extraction rateof 40%.Conclusion: “ZhezhuNo.1”is a representative cultivar ofA.macrocephalawith greatcomprehensive agronomic traits.It will be the best choice ofA.macrocephalafor production.
AtractylodesmacrocephalaKoidz;Zhezhu No.1;breeding;characteristics
2016-12-20)
浙江省中藥材新品種選育重大科技專項(2016C02058)
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沈曉霞,教授級高級工程師,研究方向:中藥材育種;Tel:(0571)85241074,E-mail:xiaoxiashen@sina.com
10.13313/j.issn.1673-4890.2017.3.002