王 業(yè) 馮 雪 高 旦 謝慧敏 付紹兵 李西文
(1 中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所,北京,100700; 2 京都念慈菴總廠有限公司,香港,999077)
貝母藥材是貝母屬植物的復(fù)合群,該屬多種植物的干燥鱗莖均具有一定的藥用價(jià)值[1],用于止咳化痰平喘,對(duì)治療呼吸系統(tǒng)疾病療效顯著[2-3]。2020版《中華人民共和國(guó)藥典》共計(jì)收錄川貝母、浙貝母、伊貝母、湖北貝母、平貝母5種貝母類藥材,來(lái)源于11種貝母屬植物。目前,共計(jì)約1 529種中成藥含有貝母屬植物,占止咳類產(chǎn)品的19.28%[3]。龐大的市場(chǎng)需求刺激貝母藥材的生產(chǎn),然而,貝母類藥材供應(yīng)主要依賴野生資源,但不足市場(chǎng)需求的10%,亟待通過(guò)人工栽培途徑緩解緊張的供需矛盾。
藥材等級(jí)規(guī)格是傳統(tǒng)評(píng)價(jià)藥材質(zhì)量的主要參考指標(biāo)之一,不同等級(jí)規(guī)格藥材化學(xué)成分含量差異顯著,相同用量療效差異明顯[4-5]。如薤白傳統(tǒng)用藥以個(gè)大為佳[6];肉蓯蓉以個(gè)長(zhǎng)、中部直徑大、每千克根數(shù)少為一等貨[7];丹參規(guī)格等級(jí)劃分以個(gè)長(zhǎng)、質(zhì)重作為劃分標(biāo)準(zhǔn)[8];川芎藥材等級(jí)以個(gè)大、質(zhì)重為選貨一等[9]。貝母屬植物鱗莖直徑一般會(huì)隨著生長(zhǎng)年限的增加不斷增大[10]。傳統(tǒng)貝母藥材推薦使用小而白的鱗莖,清代劉云在《本草述》中記載:“川貝母小而尖白者良……”[11];化學(xué)成分含量的比較表明貝母總生物堿含量隨著生長(zhǎng)年限的增加逐年降低[12]。趙倩等[10]對(duì)不同規(guī)格平貝母(Fritillariaussuriensis)化學(xué)成分進(jìn)行分析比較,發(fā)現(xiàn)最小粒徑(直徑6.5 mm左右)鱗莖總生物堿和單體生物堿含量均最高,質(zhì)量最佳。
川貝母(F.cirrhosa)為貝母屬(Fritillaria)植物,主要分布在西藏、云南、四川、青海等地[3,13-14]。目前川貝母已基本實(shí)現(xiàn)區(qū)域化人工栽培,用以緩解生境狹窄導(dǎo)致的野生資源短缺和市場(chǎng)供需矛盾[15]。盡管野生采挖的川貝母鱗莖難以準(zhǔn)確鑒定生長(zhǎng)年限,一般開花的植株都至少達(dá)到4年生。新鮮鱗莖的直徑大小和外觀形狀存在差異,尤其是不同產(chǎn)地間因群落類型和土壤狀況差異會(huì)導(dǎo)致川貝母鱗莖規(guī)格多樣性。然而,從野生到引種過(guò)程中,由于缺乏穩(wěn)定的品系或栽培品種,人工種植的川貝母表型多樣性更加突出。目前針對(duì)鱗莖表型多樣的研究,已有部分報(bào)道。在栽培過(guò)程中川貝母的鱗莖質(zhì)量受多種因素的影響,如融雪時(shí)間、土壤含水量、氣溫等[16-17];遮陰也會(huì)影響川貝母葉片光合特性,進(jìn)一步影響鱗莖產(chǎn)量和品質(zhì)[18-19]。傳統(tǒng)性狀評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)川貝母的總生物堿含量和鱗莖高度及其直徑負(fù)相關(guān),即總生物堿含量隨著鱗莖增大而降低[20]。向麗等[21]通過(guò)對(duì)川貝母地上性狀和地下鱗莖的相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)2~3年生鱗莖的大小和株高呈極顯著相關(guān)性[21]。因此,鱗莖直徑和形狀的變化可能直接影響川貝母地上表型的變化,如果為開花期鱗莖,則進(jìn)一步影響川貝母果實(shí)的形成和發(fā)育。但是,鮮有文獻(xiàn)系統(tǒng)開展川貝母人工栽培過(guò)程中不同規(guī)格種莖對(duì)其產(chǎn)量和藥材品質(zhì)影響的研究,有必要從源頭對(duì)不同表型的川貝母鱗莖生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)一步研究,以期為新品種的選育和生產(chǎn)不同功效用途的藥材奠定基礎(chǔ),突破川貝母藥材產(chǎn)業(yè)化中優(yōu)良“種子”瓶頸。
本文通過(guò)大田栽培比對(duì)試驗(yàn),整合川貝母植株的農(nóng)藝性狀、光合特征和總生物堿含量測(cè)定,綜合評(píng)價(jià)鱗莖篩選對(duì)川貝母田間栽培的重要意義,以期為貝母屬其他重要藥用資源的高產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)提供參考。
1.1 材料
1.1.1 供試樣品 試驗(yàn)材料選用生長(zhǎng)年限相同的川貝母“燈籠花”時(shí)期鱗莖,按照直徑大小分為3個(gè)規(guī)格:大粒鱗莖(直徑=46.74~30.10 mm)、中粒鱗莖(直徑=30.10~21.71 mm)和小粒鱗莖(直徑=21.71~12.70 mm)。在大粒鱗莖的篩選基礎(chǔ)上,按照外觀形狀分為:尖形鱗莖(高/直徑>1)和扁形鱗莖(高/直徑<1)。
1.1.2 試驗(yàn)試劑 西貝母堿(純度>98%,北京金克隆生物技術(shù)有限公司,貨號(hào):BP6122),三氯甲烷(天津市大茂化學(xué)試劑廠,批號(hào):20210104),甲醇(天津市大茂化學(xué)試劑廠,批號(hào):20210104),氫氧化鈉粉末(天津市富宇精細(xì)化工有限公司,批號(hào):20210625),溴甲酚綠(北京金克隆生物技術(shù)有限公司,貨號(hào):CS6218),磷酸二氫鉀(北京金克隆生物技術(shù)有限公司,貨號(hào):CS7728),濃氨試液(天津市大茂化學(xué)試劑廠,批號(hào):20210601)。
1.1.3 儀器 烘箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司,型號(hào):DHG-9070),多功能粉碎機(jī)(永康市鉑歐五金制品有限公司,型號(hào):BO-1000S1),水浴鍋(北京華港通科技有限公司,型號(hào):HH-8),萬(wàn)分之一電子天平(常州市幸運(yùn)電子設(shè)備有限公司,型號(hào):FA1004E),便攜式光合儀(LI-COR公司,美國(guó),型號(hào):LI-6800),紫外-可見光分光光度計(jì)(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司,型號(hào):752),純水機(jī)(杭州億捷科技有限公司,型號(hào):UPTC-10)。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 田間試驗(yàn) 試驗(yàn)基地位于青海省海東市互助土族自治縣林川鄉(xiāng)保家莊川貝母規(guī)范化種植基地(青海綠康生物開發(fā)有限公司,東經(jīng)36°59′,北緯101°59′),海拔3 050 m,屬大陸寒溫帶氣候,土壤類型為高山草甸土。大粒(D)、中粒(Z)、小粒(X)、尖形(J)、扁形(B)鱗莖各200粒,每組設(shè)立3組重復(fù),分別于2020年10月1日播種,株距10 cm,行距10 cm,不同觀察組空出30 cm保護(hù)行和作業(yè)道,底肥使用農(nóng)家肥,上覆麥秸。
1.2.2 農(nóng)藝性狀測(cè)量 川貝母5月初開始出苗,從2021年5月1日開始,每隔15 d統(tǒng)計(jì)D、Z、X、J、B 5個(gè)分區(qū)的出苗數(shù);盛花期在每個(gè)分區(qū)隨機(jī)挑選20株健康植株,分別測(cè)量株高(cm)、基部對(duì)生葉高(cm)、直徑(mm)、葉片數(shù)(枚)、葉長(zhǎng)(mm)、葉寬(mm)、兩片葉夾角(度數(shù))、花數(shù)(朵);倒苗期每個(gè)分區(qū)隨機(jī)采收20株健康植株的成熟果實(shí),并測(cè)量和統(tǒng)計(jì)果長(zhǎng)(mm)、直徑(mm)、飽滿數(shù)(粒)、不飽滿數(shù)(粒)、果實(shí)重(g)、果殼重(g)等,同時(shí)計(jì)算果實(shí)飽滿種子率。
1.2.3 光合光響應(yīng)曲線測(cè)定 分別選取不同分區(qū)種植的川貝母長(zhǎng)勢(shì)一致的健康植株,以頂端幼嫩的葉片作為測(cè)量對(duì)象。選用LI-6800便攜式光合儀輔助6800-01F熒光葉室進(jìn)行光合光響應(yīng)曲線的測(cè)定,測(cè)量過(guò)程使用CO2小鋼瓶控制葉室中葉片周圍相對(duì)穩(wěn)定的CO2濃度。環(huán)境設(shè)置項(xiàng)下開啟流速,設(shè)置流速500 μmol/s;開啟水分,并將濕度設(shè)置為55%,開啟CO2,并設(shè)置CO2濃度為400 μmol/mol;開啟混合風(fēng)扇,設(shè)置風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為10 000 r/min。匹配選項(xiàng)設(shè)置為Always match,夾上葉片,待環(huán)境設(shè)置參數(shù)穩(wěn)定后,選擇Auto Programs標(biāo)簽和Light Response,設(shè)置光強(qiáng)梯度(Qin Values)為2 400、2 100、1 800、1 500、1 200、1 000、800、600、500、400、300、200、150、120、90、60、40、20、0 μmol/(m2·s),進(jìn)行光合光響應(yīng)曲線的測(cè)量。
1.2.4 生物堿含量測(cè)定
1.2.4.1 供試品溶液的制備 倒苗期分別取D、Z、X、J、B 5個(gè)分區(qū)的植株,去除地上部分,取地下鱗莖用自來(lái)水清洗干凈,趁鮮切片,于烘箱60 ℃烘干至恒重。干燥鱗莖用研缽研磨成粉末,過(guò)三號(hào)篩。精密稱定過(guò)篩之后的粉末約2 g于具塞錐形瓶中,加濃氨試液3 mL浸潤(rùn)1 h,加三氯甲烷-甲醇(4∶1)混合溶液40 mL水浴加熱(80 ℃)回流2 h,冷卻至室溫后濾過(guò),用適量三氯甲烷-甲醇(4∶1)混合溶液洗滌藥渣3次,合并濾液置50 mL容量瓶中,用三氯甲烷-甲醇(4∶1)的混合液定容至刻度,混勻。精密量取5 mL提取液于25 mL具塞試管中,水浴蒸干后加10 mL三氯甲烷溶解,精密加水5 mL,繼續(xù)加0.05%溴甲酚綠緩沖液2 mL,劇烈振搖1 min,分液漏斗靜置30 min,用干燥濾紙濾過(guò),取續(xù)濾液,即得供試品溶液。
1.2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精密稱定西貝母堿適量,加三氯甲烷溶液溶解制成對(duì)照品儲(chǔ)備液。精密量取0.05 mL、0.1 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、1.0 mL對(duì)照品儲(chǔ)備液,分別置于25 mL具塞試管中,分別加三氯甲烷至10 mL,再分別精密加5 mL水和2 mL 0.05%溴甲酚綠緩沖液,劇烈振搖1 min,轉(zhuǎn)至分液漏斗靜置30 min,用干燥濾紙濾過(guò),取續(xù)濾液。以相應(yīng)的試劑為空白溶液,在415 nm波長(zhǎng)處測(cè)定不同濃度對(duì)照品溶液的吸光度;以吸光度為縱坐標(biāo),對(duì)照品溶液濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并計(jì)算線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)。
1.2.4.3 西貝母堿含量測(cè)定 量取1 mL供試品溶液,按照1.2.4.2項(xiàng)下的方法,平行測(cè)定3次,取平均值。將測(cè)定的吸光度代入線性回歸方程,計(jì)算各樣品中總生物堿的含量。
1.2.4.4 方法學(xué)考察 精密度考察:精密量取西貝母堿對(duì)照品溶液,連續(xù)測(cè)定3次吸光度,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差(Relative Standard Deviation,RSD)值,評(píng)價(jià)精密度。復(fù)性考察:取同一批樣品粉末6份,按照1.2.4.1的方法制備供試品溶液,按照1.2.4.2的方法制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線,測(cè)定吸光度,計(jì)算RSD值,評(píng)價(jià)重復(fù)性。穩(wěn)定性考察:隨機(jī)取供試品溶液1份,放置0、2、4、8、10、12 h,分別測(cè)定吸光度,計(jì)算RSD值,評(píng)價(jià)穩(wěn)定性。
1.2.5 數(shù)據(jù)處理 使用Excel 2021進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和整理;光合光反應(yīng)曲線擬合使用Ye等[22]創(chuàng)建的在線軟件,使用直角雙曲線、非直角雙曲線和指數(shù)方程3種擬合方法,對(duì)Pn-光響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬;使用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析,Levene方差檢驗(yàn),方差齊性(P>0.05)使用Duncan法檢驗(yàn)顯著性,否則用Dunnetts′s T3檢驗(yàn)顯著性,顯著性水平為0.05;使用Origin 2021進(jìn)行圖的繪制。
2.1 不同規(guī)格鱗莖川貝母生理性狀比較 試驗(yàn)篩選的大粒鱗莖平均直徑(35.26±3.28)mm,中粒鱗莖平均直徑(26.49±2.02)mm,小粒鱗莖平均直徑(19.85±2.81)mm;3種規(guī)格的鱗莖直徑差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),中粒鱗莖和大粒鱗莖直徑分別是小粒鱗莖的1.5和2倍。尖鱗莖平均高/直徑比值大于1,扁鱗莖平均比值小于1。見圖1。

圖1 不同規(guī)格鱗莖川貝母比較
6月下旬川貝母進(jìn)入盛花期,比較不同規(guī)格鱗莖地上性狀發(fā)現(xiàn),3種規(guī)格鱗莖對(duì)應(yīng)的性狀中,基部對(duì)生葉高和基部對(duì)生葉夾角比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;株高、莖基粗、葉片長(zhǎng)度和開花數(shù)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且這4個(gè)性狀均隨著鱗莖直徑的增大表現(xiàn)出顯著的數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì),其中鱗莖直徑越大,株高越高,莖基越粗,葉片越長(zhǎng),開花數(shù)越多;大粒鱗莖的葉片數(shù)顯著高于其他2種直徑的鱗莖(P<0.05);小粒鱗莖的葉片寬度顯著低于其他2種直徑的鱗莖(P<0.05)。比較不同形狀鱗莖的地上性狀發(fā)現(xiàn),扁鱗莖葉片數(shù)顯著多于尖鱗莖(P<0.05);扁鱗莖地上葉片寬度極顯著大于尖鱗莖(P<0.01),其他統(tǒng)計(jì)的地上性狀比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

表1 不同規(guī)格鱗莖川貝母生理指標(biāo)比較
由表1可知不同規(guī)格鱗莖開花數(shù)目差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,不同形狀鱗莖開花數(shù)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,所以進(jìn)一步對(duì)不同規(guī)格鱗莖單株開花數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)大粒鱗莖單株開花2朵到5朵不等,開3朵花為優(yōu)勢(shì)種群,占比47.37%;中粒鱗莖開花1~5朵不等,但中粒鱗莖中近20%開1朵花,開2朵花為優(yōu)勢(shì)種群,占比50.60%;小粒鱗莖未見開4~5朵花的植株,單株開花數(shù)集中在1~3朵花,開1朵花的植株占比較高,達(dá)63.04%。見圖2。

圖2 不同直徑鱗莖川貝母單株開花數(shù)目比較
倒苗期采集不同植株干燥成熟果實(shí),比較不同直徑及形狀鱗莖生長(zhǎng)的果實(shí)質(zhì)量。其中,不同直徑鱗莖比較的結(jié)果發(fā)現(xiàn),果實(shí)長(zhǎng)度和鱗莖直徑變化成正比,即果實(shí)長(zhǎng)度隨鱗莖直徑膨脹變長(zhǎng)。不同直徑鱗莖單顆果實(shí)飽滿種子的數(shù)目、單顆果實(shí)飽滿率及飽滿種子重量沒有顯著性差異。大粒鱗莖單顆果實(shí)重量、癟種子數(shù)目及果殼重均顯著高于其他2種直徑的鱗莖(P<0.05)。外觀性狀觀察也發(fā)現(xiàn)大粒鱗莖結(jié)出的果實(shí)果殼質(zhì)地比較堅(jiān)硬,其他直徑的鱗莖結(jié)果果殼則相對(duì)酥脆。不同形狀鱗莖的果實(shí)性狀參數(shù)之間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

表2 不同規(guī)格鱗莖川貝母果實(shí)性狀比較
從5月初開始統(tǒng)計(jì)D、Z、X、J、B不同分組不同時(shí)間的出苗數(shù)。比較不同直徑川貝母的出苗數(shù),發(fā)現(xiàn)大粒鱗莖出苗相對(duì)較早,統(tǒng)計(jì)開始近20%已經(jīng)出苗,其他鱗莖出苗相對(duì)較少,且大粒鱗莖齊苗速率相對(duì)較快。見圖3A。小粒鱗莖在出苗后期有部分植株由于疾病原因開始死亡。比較不同形狀鱗莖相同時(shí)間段出苗情況發(fā)現(xiàn),與扁鱗莖比較,統(tǒng)計(jì)前期尖鱗莖的出苗速度相對(duì)較快,后期出苗速率則變緩。見圖3B。

圖3 不同直徑(A)和形狀(B)川貝母鱗莖出苗時(shí)間比較
由于莖腐病和根腐病等原因,后期2種形狀的鱗莖出苗數(shù)均存在一定程度的減少。田間觀察發(fā)現(xiàn),扁鱗莖在齊苗期仍有部分植株出苗,但是出苗植株比較弱小,沒有開花趨勢(shì)。
2.2 不同規(guī)格鱗莖川貝母葉片光合光響應(yīng)曲線比較 通過(guò)對(duì)不同規(guī)格鱗莖的川貝母葉片光合光響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型擬合,發(fā)現(xiàn)不同類型的鱗莖地上部分?jǐn)M合模型差異較大。比較不同直徑鱗莖擬合模型,根據(jù)擬合殘差(殘差越小,模型精確度越高)和決定系數(shù)大小(決定系數(shù)越大,模型擬合越貼近實(shí)際值),大粒、中粒和小粒鱗莖最適擬合模型分別為非直角雙曲線、直角雙曲線和指數(shù)方程。不同形狀鱗莖最適擬合模型均為非直角雙曲線。基于最適擬合模型比較不同直徑鱗莖的相關(guān)參數(shù),結(jié)果顯示,中粒鱗莖葉片的最大凈光合速率最高,大粒鱗莖葉片的暗呼吸速率最高,小粒鱗莖葉片的光補(bǔ)償點(diǎn)最高;不同形狀鱗莖的比較發(fā)現(xiàn),扁鱗莖的凈光合速率、暗呼吸速率和光補(bǔ)償點(diǎn)均高于尖鱗莖相關(guān)參數(shù)。見表3。
2.3 不同規(guī)格鱗莖川貝母總生物堿含量比較 相同的西貝母堿對(duì)照品溶液,連續(xù)測(cè)定5次吸光度,RSD為2.66%,表明儀器精密度良好。連續(xù)測(cè)定5次供試品溶液的吸光度,RSD值為2.66%,表明試驗(yàn)重復(fù)性良好。隨機(jī)取供試品溶液1份,放置0、2、4、8、10、12 h,分別測(cè)定吸光度,計(jì)算RSD值為2.73%,表明供試液在12 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。由前述方法計(jì)算所得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為:Y=25.374X-0.005 9(R2=0.994 5),線性范圍為0.000 6~0.011 1 mg/mL。
隨著鱗莖直徑的增大,總生物堿含量呈降低趨勢(shì)。其中,大粒鱗莖和小粒鱗莖的總生物堿含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),小粒鱗莖含量顯著高于大粒鱗莖。2種不同形狀的鱗莖總生物堿含量差異不明顯。見圖4。

表3 不同規(guī)格鱗莖川貝母光合光響應(yīng)曲線參數(shù)比較

圖4 不同規(guī)格鱗莖川貝母總生物堿含量比較
貝母屬為多年生草本植物,鱗莖既是貝母屬植物的營(yíng)養(yǎng)器官又是繁殖器官,既可以作為種源又可以加工成商品藥材,其直徑及形狀決定了植株的生長(zhǎng)發(fā)育和商品規(guī)格。川貝母種植過(guò)程中,生產(chǎn)者經(jīng)常會(huì)將4年生的鱗莖采挖,進(jìn)行小密度種植,以利于結(jié)實(shí)[23],獲得數(shù)量多、健康飽滿的貝母種子。本文通過(guò)比較不同直徑鱗莖地上性狀發(fā)現(xiàn),大粒鱗莖對(duì)應(yīng)的地上生物量特征表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì),從生理學(xué)角度分析,這可能與其淀粉和多糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量較高有關(guān)[10]。大粒鱗莖平均單株的花和果實(shí)數(shù)量較多,適于作為種莖繁殖獲得種子投入生產(chǎn)。另外,種子圃在同樣株行距下,獲得等量的種子大粒鱗莖占用土地少,可節(jié)省土地流轉(zhuǎn)面積,減少生產(chǎn)成本。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),大粒鱗莖果殼比較堅(jiān)硬,在秋季成熟期果實(shí)開裂的比例較小,可減少因果殼裂口導(dǎo)致的種子損失。大粒鱗莖單粒種子較大,種子萌發(fā)過(guò)程中可供胚萌發(fā)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較多,更有利于實(shí)生苗成長(zhǎng)。同等生長(zhǎng)年限的小粒鱗莖植株瘦弱,開花較少和結(jié)實(shí)率較低,因生殖發(fā)育消耗營(yíng)養(yǎng)多,產(chǎn)出種子少,但總生物堿含量較高,建議作為商品進(jìn)行加工。
不同光合響應(yīng)模型是擬合光合響應(yīng)曲線的重要工具,用于估測(cè)最大凈光合速率、暗呼吸速率、光補(bǔ)償點(diǎn)等關(guān)鍵參數(shù),可進(jìn)一步評(píng)價(jià)種質(zhì)、逆境脅迫、施肥、生長(zhǎng)環(huán)境等因素對(duì)植物光合生理的影響[24-33]。對(duì)不同直徑大小鱗莖的比較發(fā)現(xiàn),大、中粒鱗莖最大凈光合速率較小粒鱗莖高,表明這2種鱗莖的地上部分可能更適應(yīng)較高的光強(qiáng)[25];田間觀察發(fā)現(xiàn),全光條件下大粒鱗莖地上部分葉片顏色較深,即使高溫條件葉片仍可以保持正常生長(zhǎng)狀態(tài),可考慮減少遮陰或不遮陰,大大降低生產(chǎn)成本;小粒鱗莖地上葉片顏色淺綠,葉片瘦弱,強(qiáng)光下抗逆性較低。暗呼吸速率隨著鱗莖規(guī)格的增大而降低,說(shuō)明暗環(huán)境條件下鱗莖越大光合產(chǎn)物消耗越少[25]。說(shuō)明使用大粒鱗莖作為種源不僅抗性更高,對(duì)于下一年鱗莖的增產(chǎn)也有較大的潛力。
鱗莖規(guī)格受多種因素影響。其大小一般隨著生長(zhǎng)年限的升高而增大,過(guò)度采挖也會(huì)導(dǎo)致野生貝母鱗莖變小和土藏深度增加[34]。田間觀察發(fā)現(xiàn),“燈籠花”時(shí)期貝母鱗莖會(huì)在一定程度返回到“樹兒子”或“一匹葉”的生長(zhǎng)狀態(tài),退化的鱗莖會(huì)隨之變小。已有文獻(xiàn)多為針對(duì)貝母干燥鱗莖大小和質(zhì)量關(guān)系的評(píng)價(jià),普遍認(rèn)為個(gè)頭較小的松貝中總生物堿含量較高,質(zhì)量最佳[10,12,20]。本研究也發(fā)現(xiàn)小粒鱗莖總生物堿含量顯著高于大粒鱗莖,該結(jié)論和前人研究基本一致。因此,人為控制貝母生長(zhǎng)環(huán)境,避免鱗莖太過(guò)膨大,培育小規(guī)格的鱗莖可能是生產(chǎn)高品質(zhì)栽培品的有效方法之一。
本文通過(guò)整合川貝母農(nóng)藝性狀、光合特征、藥材品質(zhì)3方面因素,比較尖形和扁形鱗莖生物特性。發(fā)現(xiàn)與扁鱗莖相比,尖鱗莖統(tǒng)計(jì)前期的出苗速率更快,這可能是由于尖鱗莖在倒苗期到第二年鱗莖萌發(fā)階段,打破休眠時(shí)間更早,具體原因有待進(jìn)一步研究。田間觀察也發(fā)現(xiàn),早春階段采挖2種不同形狀的鱗莖,尖鱗莖已經(jīng)可見頂芽冒出,扁鱗莖則少見新生的頂芽。扁鱗莖在齊苗期萌發(fā)的植株矮小且不開花,推測(cè)可能是植株本身營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累不夠,導(dǎo)致出苗時(shí)間較晚,加之當(dāng)?shù)卦谪惸干L(zhǎng)后期溫度下降,不適宜植株開花結(jié)果。對(duì)不同形狀鱗莖的光合特征比較發(fā)現(xiàn):扁鱗莖比尖鱗莖的最大凈光合速率高,可能更適應(yīng)強(qiáng)光環(huán)境;尖鱗莖暗反應(yīng)速率低于扁鱗莖,暗環(huán)境條件下光合產(chǎn)物消耗較少。
此外,在生物堿測(cè)定過(guò)程中,不同規(guī)格鱗莖種有膠質(zhì)和粉質(zhì)2種類型的斷面,前者斷面呈現(xiàn)橘黃色,質(zhì)地堅(jiān)硬,粉性差,研磨困難,過(guò)三號(hào)篩之后粉末為淺灰色;后者斷面呈現(xiàn)淀粉樣白色,質(zhì)地酥脆,粉性強(qiáng),容易研磨,過(guò)三號(hào)篩之后粉末為純白色。總生物堿含量測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)樣品生物堿含量相對(duì)較高。同科植物重樓(Parispolyphylla)根莖也存在膠質(zhì)和粉質(zhì)2種類型,未見該現(xiàn)象的詳細(xì)報(bào)道。
目前,種子繁殖仍然是貝母屬藥用植物擴(kuò)繁的主要方式,種莖篩選對(duì)種子生產(chǎn)至關(guān)重要。本研究發(fā)現(xiàn)大粒鱗莖可作為川貝母種子生產(chǎn)的優(yōu)良種源,小粒鱗莖可作為高品質(zhì)藥材的重要來(lái)源。該結(jié)論是通過(guò)對(duì)青海川貝母種植基地的材料進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的,這些植株在川貝母道地產(chǎn)區(qū)是否具有相同的生長(zhǎng)及品質(zhì)特性,還有待進(jìn)一步研究。