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不同栽培类型川产栀子综合评价及栀子种子质量的研究

蔡晓洋  
【摘要】:栀子(Gardenia jasminoides Ellis)为茜草科栀子属多年生常绿灌木,在我国广泛分布,野生和栽培均较多,主产于四川、江西、湖南、浙江、福建、湖北、河南等省。栀子既是卫生部公布的首批药食同源品种,也是我省重要的药食同源道地药材。除供药用外,还是天然色素重要的来源,在食品、医药、化妆品等领域广泛的应用,具有极高的药用价值、经济价值和观赏价值。1.不同栽培类型栀子综合评价本文针对道地产区四川省泸州市纳溪区所栽培的6个不同类型的川栀子,从生物学特征、药材质量等方面,进行综合分析与评价,最终选择表现优良的类型并予以培育和发展。(1)营养生长性状的比较研究不同类型栀子的营养生长性状在各类型间存在极显著性差异(P0.01)。植物表现型是由基因和环境共同作用的结果,在环境和栽培管理条件相同的情况下,引起营养生长性状变异的主要原因是遗传分化。(2)花部性状的比较研究不同类型栀子的花形有风车形和梅花形两种。各类型栀子的花瓣数以6瓣为主,少部分为5、7、8、9瓣,结果与《图经本草》等历代本草中所记载的“栀子,花皆六出”不一致,而且栀子花瓣数与雄蕊数也无一致性。6个类型栀子的花部形态指标均存在极显著差异(P0.01);其中,变异系数最大花部形态指标是柱头长,最小的是雄蕊数。不同类型栀子的花粉生活力存在极显著差异(P0.01)。以栀子2号的花粉生活力最高,为94.34%,栀子3号花粉生活力最低,为80.33%。(3)果实性状比较研究不同类型栀子果实的性状指标在各类型间均存在极显著差异(P0.01);其中,变异程度最大的性状是果柄长,最小的性状为果形指数。各类型果实棱数以6棱为主,7棱次之,少部分为4、5、8、9棱,结果与《中国药典》2015年版对栀子果实棱数的描述不一致。各类型栀子间药材的相关经济产量均存在极显著差异;其中,6个类型栀子药材的产量指标中单株总干重、单株总鲜重和单株果实数的变异程度均较大。(4)果实内在品质研究本实验首次建立了UPLC切换波长同时测定栀子中山栀子苷、去乙酰车叶草苷酸甲酯、绿原酸、京尼平龙胆双糖苷、栀子苷、西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ共7种成分含量的分析方法,可为栀子质量的评价和控制提供参考。不同采收期对栀子药材外观形状和内在品质的影响较明显。综合药材外观形状和内在品质,确定了泸州栀子最佳采收时期为10月下旬。各类型间栀子果实中除绿原酸含量在各类型间无显著差异性(P﹥0.05),其余6种有效成分含量均存在极显著差异(P0.01)。6个类型的栀子所产药材中栀子苷的含量均远高于《中国药典》2015年版的规定,尤以栀子5号和栀子1号的栀子苷含量相对其他4个类型较高(均高于5%);西红花苷类成分尤以栀子2号和栀子5号的含量相对其他4个类型较高(均高于2%),该研究结果为栀子应用价值的个性化分类及高含量的专用型材料筛选提供了可靠的依据。同一果实不同部位成分分析结果表明,果实不同部位所含化学成分种类与含量不同。(5)不同类型栀子的综合评价本研究对不同类型栀子的品质指标进行主成分分析及聚类分析,将6个类型栀子的20项品质指标进行主成分分析,提取得到的5个主成分提供了原性状100.00%的信息。以主成分特征值百分率加权系数构建的综合评分,分析表明“栀子5号”综合评价最好;根据6个类型栀子品质特性,采用聚类分析将6个类型的栀子分为4类,栀子5号单独聚为一类。综合各类型栀子内在质量、主成分分析及聚类分析研究结果,表明栀子5号无论是作为中药材使用、药效成分(栀子苷)提取还是天然色素(西红花苷)的提取,具有树型高大松散,叶片较大,果实颜色好、果形大,产量高的特点,进一步表明栀子5号可作为优良品种选育的优质材料。栀子1号的栀子苷含量高,且该类型栀子树型较矮且紧凑,叶片大,果实长椭圆形,适合作为栀子苷提取的原料及药材应用;栀子2号西红花苷含量高,且该类型栀子树型较高且较松散,叶片较大,果实椭圆形,产量较高,可作为天然色素(西红花苷)提取的原料及名贵中药材西红花主要药效成分西红花苷提取物的原料来源,因此,栀子1号和栀子2号是值得培育的专用型材料。2.栀子种子质量的研究(1)栀子种子萌发特性的研究栀子种子的吸水过程大致可分为三个时期:快速吸水期(0~12.5h)、缓慢吸水期(12.5~22.5h)和吸水饱和期(22.5h以后)。栀子种子的最佳发芽条件:浸种24h,在光照条件下,25℃恒温培养。(2)不同产地栀子种子品质研究及种子质量标准建立通过收集的四川、江西、湖南、浙江、河南5个省区54批栀子种子的千粒重、发芽率、发芽势以及所含化学成分(京尼平龙胆双糖苷、栀子苷、西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ)的对比研究表明,该类指标均存在明显差异。千粒重、发芽势和发芽率均以四川产的最大,分别为4.5355g、12.27%、39.77%,以河南的最低,分别为3.0707g、0.00%、2.00%;京尼平龙胆双糖苷的平均含量以河南最高,为2.86%,以湖南最低,为2.26%。栀子苷的平均含量以湖南最高,为1.26%,以江西最低,为0.67%。西红花苷-Ⅰ的平均含量以湖南最高,为0.35%,以河南最低,为0.20%。5个产地的西红花苷-Ⅱ的平均含量无显著差异,均为0.02%。通过Pearson相关性与回归分析表明种子中栀子苷的含量与种子发芽势具有显著负相关,即含量越低,发芽势越大,发芽越快;结合不同采收时期栀子种子中栀子苷的含量变化趋势,将种子中栀子苷含量作为种子分级标准的重要指标。以千粒重、发芽率、发芽势及种子中栀子苷的含量为主要指标,结合种子性状,采用K类聚类法对54份栀子种子进行分析,暂定栀子种子为3个等级。(3)成熟度对栀子种子品质特性的影响成熟度对种子质量有较大影响,是影响栀子种子发芽的重要因素。不同成熟度种子的千粒重、发芽势、发芽率以及种子中栀子苷的含量存在显著性差异。随着成熟度的增加,种子发芽率和发芽势均为先升高后降低,在10月下旬达到最大值,种子中栀子苷含量先降低后升高,在10月下旬是达到最低值,栀子种子表面颜色由暗变亮,表面附着物不断减少;因此,10月下旬为栀子种子的最佳采收时间,此时种子表面颜色光亮,附着物及杂色斑块极少或没有。根据暂定的栀子种子分级标准,8批不同成熟度的栀子种子中,有2批属于Ⅰ级种子,有2批属于Ⅱ级种子,有4批属于Ⅲ级种子。


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