栝樓新品系區域試驗

周冰謙，劉樹震，焦煥然,3，盧恒，楊國紅，劉坤，劉偉*

(1. 齊魯工業大學(山東省科學院)山東省分析測試中心，山東 濟南 250014；2. 濟南市農業綜合行政執法支隊，山東 濟南 250021；3. 山東中醫藥大學，山東 濟南 250355；4. 濟南禾寶中藥材有限公司，山東 濟南 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《神農本草經》[3]，具有重要的藥用價值。栝樓的果實、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、潤燥滑腸、痰熱咳嗽等功效，天花粉具有增強機體免疫、抗腫瘤、抗艾滋病病毒等功效[4]。栝樓適應性強、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，以致不同產地所產瓜蔞質量參差不齊[6-7]，因此，區域性適宜品種的篩選對于穩定藥材產量和品質具有重要意義。本研究對前期篩選的栝樓新品系開展不同區域栽培試驗，觀察其在不同適宜產區的植物學特征、物候期特性及產量表現，并與傳統品系表現進行比較，研究成果對于進一步挖掘特定栝樓種質特點、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 供試材料及試驗區域

(1)品系來源：常規品系，系從山東省濟南市平陰縣當地傳統栝樓栽培區域經大田系統篩選而得，暫定名為KXY-001，經山東中醫藥大學李佳教授鑒定為葫蘆目(Cucurbitalies)葫蘆科(Cucurbitaceae)栝樓屬植物栝樓(TrichosanthesKirilowiiMaximowicz.)。

(2)試驗區域：試驗地分別在山東省濟南市萊蕪區(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(117°61′35.95″E， 36°67′03.93″N)，不同種植區域試驗田氣候條件見表1。

表1 不同種植區域試驗田氣候條件

1.1.2 試劑及儀器

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

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

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計

取KXY-001為參試品系，當地農家黑皮為對照品系，分別在萊蕪、平陰、商河、章丘4個區域進行種植，選擇兩個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個區域試驗田。觀察KXY-001及黑皮兩個品系在 2018—2020年的植物學特征，并對其生物學物候期(萌芽期、開花期及果熟期)及產量進行統計分析。

1.2.2 栽培管理

在萊蕪區、平陰縣、商河縣及章丘區4個區域分別設置面積為1300 m2的試驗田，并將試驗品系KXY-001和傳統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，促進根塊萌發。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，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連接，同時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左右時去除頂端優勢，便于果實生長。

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間，以破土見到嫩芽為準記錄為萌芽日期；以第一朵花開放為花期基準時間，記錄開花日期；果實一般在10月上旬左右陸續開始變黃成熟，當三分之二果實出現表皮有白粉，果皮顏色為淡黃色為果熟基準時間，記錄為果熟期。

1.2.4 總皂苷質量分數的測定

標準曲線的繪制方法：瓜蔞總皂苷的測定方法參考文獻[8]，以齊墩果酸為標準品，548 nm處測定樣品的吸光值。以質量分數為橫坐標x，吸光度值為縱坐標y，繪制標準曲線，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 結果與分析

2.1 植物學特征的觀察

對KXY-001的植物學特征觀察結果表明，其主干明顯，徑粗0.6～1.0 cm，長3.0～3.5 m，具縱楞及槽，節間10～15 cm，上部3～5個分枝。葉片數量多，單葉互生，葉片3淺裂，掌狀質厚，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2年對兩個品系物候期進行觀察，結果見表2。KXY-001在平陰、章丘、商河、萊蕪地區都是5月初萌芽，每株出苗3～5個。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日前后果實成型，10月底至11月份果實逐漸變紅成熟。KXY-001與傳統品系萌芽期、開花期無明顯差別。

表2 KXY-001和傳統品系萌芽期、開花期和果熟期對比

2.3 產量差異的研究

KXY-001和傳統品系在不同種植區域的鮮果產量統計結果見表3。KXY-001一年生植株在四個區域的平均畝產鮮果為732.5 kg，較傳統對照品系(543 kg)增加34.9%；二年生植株平均畝產鮮果重為1 289.5 kg，較傳統對照品系(722.3 kg)相比增加78.5%；三年生植株平均畝產鮮果為1 152.8 kg，與傳統對照品系(815.8 kg)相比增產41.3%。統計結果表明，KXY-001產量相較于傳統品系具有明顯優勢。相對于壤土，KXY-001更適宜于沙壤土栽培。另外，相對于農家品系，KXY-001的產量在種植第2年達到豐產期，且在第3年仍能保持較高產量，具有一定的豐產穩定性，能夠達到一次種植多年收獲的目的。

表3 KXY-001和傳統品系鮮果產量統計

2.4 總皂苷質量分數的比較

KXY-001和傳統品系在不同種植區域的瓜蔞總皂苷質量分數的比較結果見表4。結果表明，不同種植區的KXY-001和傳統品系栝樓2年生及3年生果實中總皂苷的質量分數均高于1年生植株，且KXY-001栝樓1年生、2年生及3年生果實中總皂苷的質量分數均高于傳統對照品系，較后者相比分別高4.54%、7.27%、5.08%。

表4 KXY-001和傳統品系總皂苷質量分數的比較

4 討論

中藥材的質量(道地性)與其基因遺傳、生態環境和生產技術密切相關[9]，其中基因是藥用植物品質形成的內部因素，生態環境和生產技術是外部因素[10]，但外部因素對藥用植物的遺傳產生影響導致其遺傳變異。栝樓是雌雄異株植物，環境因素易導致其品種混雜和退化，但同樣生境還可以篩選優良的種源[11]。區域試驗結果表明，KXY-001是通過當地生產而自然選擇的優良品系，具有較高的區域適應性和豐產性，和傳統品系黑皮對比發現，KXY-001具有以下幾個明顯優勢：(1)生長迅速。KXY-001定植后當年即可開花結果，定植后第2年達到盛果期，蔓藤覆蓋率高，光合作用強，座果節間短；(2)豐產穩定性強。KXY-001定植后當年即可開花結果，第二年植株即進入豐產期，二年生和三年生植株畝產鮮果比傳統品系增產顯著。(3)總皂苷質量分數高。KXY-001栝樓1年生、2年生及3年生果實中總皂苷的質量分數均高于傳統對照品系。(4)抗病蟲性較好，連續三年對各試驗點的調查結果顯示，在棚架技術下，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與傳統農家品系相比生長壯旺，根段萌芽力強，豐產性能好，綜合性狀優于傳統栝樓品系，具有進一步推廣的價值。