黄连生长状况及生物碱含量的个体差异
作者:濮社班 许翔鸿 张宇 周雪林
单位:濮社班 许翔鸿 中国药科大学中药学院(南京210038);张宇 周雪林 江苏省中国科学院植物研究所
关键词:黄连;生长状况;生物碱含量;叶片性状;个体差异
黄连生长状况及生物碱含量的个体差异 摘 要 报道了黄连Coptis chinensis Franch.不同单株生长状况(叶片数、花茎数、根茎重、须根重、叶片重、花茎重),生物碱 (药根碱、表小檗碱、黄连碱、巴马汀、小檗碱)含量及叶片性状(裂片质地、花斑、光泽、 叶形)的个体差异,为选育黄连良种提供了一些依据。
黄连Coptis chinensis Franch.为毛茛科多年生常绿草本植物,有清热 燥湿、泻火解毒之功效。江苏自60年代起开始黄连的引种工作,现已摸索出一整套在江苏低 海拔地区栽培黄连的技术与经验[1],其产量与质量稳定,达到了国家药典规定 [2]。
, 百拇医药
黄连虽然栽培已久,但在选育方面很少注意,仍是一个混合群体。笔者 拟从黄连不同单株生长状况,生物碱含量及叶片性状等方面,说明黄连群体存在着较大的个 体差异,为选育黄连良种提供了一些依据。
1 材料与方法
1.1 材料:新鲜黄连采自江苏省植物研究所黄连引种区,株龄从播种起 以实际栽培年限计算。生药黄连为这些新鲜黄连材料的烘干品。
1.2 方法
1.2.1 生长状况测定:将分层随机抽样所得新鲜黄连清除泥土,按根茎、须根、叶片 、花茎4部位分开,计数叶片、花茎数。将各部位置于80℃烘箱中烘4 h后,置于干燥器中冷 却,分别称取干重。此烘干品亦用于生物碱含量测定。
生长状况指标以叶片数、花茎数、根茎重、须根重、叶片重、花茎重计。
, 百拇医药
1.2.2 生物碱含量测定(薄层扫描法):参照陆蕴茹等[3]的方法。所不同的是: 层析板采用硅胶HSG254薄层预制板(山东烟台化工研究所生产);薄层扫描条件λS 为345 n m,λR为450 nm,狭缝10 mm×1 mm;标准品盐酸小檗碱、盐酸巴马汀、盐酸药根碱购自 卫生部药品生物制品检定所,硫酸黄连碱、硫酸表小檗碱由湖北武汉药检所提供;因甲醇毒 性较大,换用乙醇提取样品,配制标准品。
2 结果与分析
2.1 叶片性状:黄连基生叶,具长柄,三全裂,中央裂片稍呈菱形;侧生裂片 斜卵形,比中央裂片短,呈不等二深裂,裂片再作羽状深裂[4]。但作者田间观察 , 无论是在主产区的四川石柱、湖北利川,还是在引种区的江苏南京,所有黄连不同单株除皆 具如上特征外,还有一定的区别。仅就叶片的差异,从大量的 南京14年生黄连中,即可显然分为5种类型(表1)。而同一单株则具有同一类型的叶片。
, http://www.100md.com
表1 黄连叶片性状的个体差异
类型
裂片质地
花班
光泽
叶形
A
薄而疏细
无
较不明显
宽而较短
B
厚而宽
, 百拇医药
少
较明显
长而窄
C
厚
明显
明显
宽而短
D
薄
扩散状
明显
长而窄
E
, 百拇医药
薄
无
不明显
长宽相等
2.2 生长状况:测定南京生长的3年生黄连、14年生黄连的生长状况,发现随机 选择的在同样条件下生长的植株有明显差异,结果见表2、表3。 从表2、表3可以看出,不同单株生长状
表2 3年生黄连生长状况的个体差异
株号
叶
花
单株干重(g)
总数(片)
, http://www.100md.com
茎数(个)
根茎
须根
叶片
花茎
总计
1
41
2
1.3
1.6
5.3
1.5
9.7
, http://www.100md.com
2
102
0
2.6
3.9
10.3
0
16.8
3
39
1
0.6
0.5
3.2
, http://www.100md.com
0.3
4.6
4
36
1
0.8
0.7
4.1
0.5
6.1
5
35
1
0.6
, 百拇医药
0.5
3.0
0.4
4.5
6
18
0
0.3
0.4
1.3
0
2.0
7
31
, 百拇医药
3
0.6
0.3
3.0
0.5
4.4
8
50
1
0.9
0.5
4.6
0.1
, 百拇医药 6.1
9
49
1
1.7
2.0
8.7
0.8
13.2
10
101
1
2.0
1.4
, 百拇医药
8.3
0.1
11.8
平均数
50
1
1.1
1.2
5.2
0.4
7.9
极差
84
, 百拇医药 3
2.3
3.6
9.0
1.5
14.8
(18~102)
(0~3)
(0.3~2.6)
(0.3~3.9)
(1.3~10.3)
(0~ 1.5)
(2.0~16.8)
, http://www.100md.com
样本标准差
28.51
0.88
0.74
1.12
2.95
0.46
4.73
变异系数(%)
56.8
79.6
65.1
94.9
, 百拇医药
57.0
109.3
59.8)F〗
表3 14年生黄连生长状况的个体差异
株号
叶
花
单株干重(g)
总数(片)
茎数(个)
根茎
须根
叶片
, 百拇医药
花茎
总计
1
76
9
26.8
5.1
10.0
1.4
43.3
2
134
18
, 百拇医药 20.1
3.3
9.5
2.1
35.0
3
107
14
6.9
4.4
10.3
2.3
23.9
, 百拇医药 4
123
9
13.6
5.1
9.1
0.9
31.3
5
120
12
9.9
1.8
7.1
, 百拇医药
0.9
19.7
6
335
31
37.4
2.3
15.7
1.2
56.6
7
147
9
, 百拇医药 25.8
2.5
9.2
0.9
38.4
8
140
12
24.7
3.1
10.5
1.8
40.1
, 百拇医药 9
167
24
26.9
2.6
11.1
2.9
43.5
10
105
12
26.4
2.3
, 百拇医药 10.2
1.1
40.0
平均数
145
15
22.1
3.3
10.3
1.6
37.2
极差
259
, 百拇医药
22
30.5
3.3
8.6
2.0
36.9
(76~335)
(9~31)
(6.9~37.4)
(1.8~5.1)
(7.1~15.7)
(0 .9~2.9)
, 百拇医药 (19.7~56.6)
样本标准差
71.22
7.32
9.05
1.21
2.20
0.70
10.50
变异系数(%)
49.0
48.8
40.9
, http://www.100md.com
37.1
21.4
44.9
28.3
况差异十分明显。如3年生黄连单株 根茎最轻者仅0.3 g,而最重者达2.6 g;14年生黄连单株根茎最轻者6.9 g,最重者达37 .4 g,是最轻者的5倍多,14年生黄连单株叶总数从76 片到336 片不等。其它生长指标也 有明显的差异。
2.3 生物碱含量:从叶片性状和生长状况的差异可以看出,黄连的个体差异很大。为了提 供更多的依据,本试验还测定了上述14年生黄连8个单株根茎中5种原小檗碱型季铵生物碱含 量(株号与表3一一对应)(表4)。5种生物碱为药根碱(jatrorrhizine)、表小檗碱(epiberb erine)、黄连碱(coptisine)、巴马汀(palmatine)和小檗碱(berberine),分别缩写为j、 e、cp、p和b,5种生物碱含量总和以Σ表示。 表4 黄连生物碱含量与总量的个体差异
, 百拇医药
株号
j(%)
e(%)
cp(%)
p(%)
b(%)
Σ(%)
生物碱 总量(g)
1
0.87
0.91
0.85
1.70
, 百拇医药
9.91
14.24
3.82
3
1.32
0.57
0.83
2.12
13.64
18.48
1.28
4
0.82
, 百拇医药
0.42
0.67
1.58
11.92
15.41
2.50
5
0.99
0.55
0.64
1.66
8.84
12.68
, http://www.100md.com
1.26
6
0.77
0.47
0.42
1.51
6.88
10.05
3.76
7
1.10
0.59
0.57
, 百拇医药
1.66
8.77
12.69
3.27
8
0.77
0.43
0.59
1.70
10.20
13.78
3.40
10
, 百拇医药
0.83
0.49
0.58
1.28
7.15
10.33
2.73
平均数
0.93
0.55
0.64
1.65
9.66
, 百拇医药
13.46
2.75
极差
0.55
0.49
0.43
0.84
6.76
8.43
2.56
(0.77~1.32)
(0.42~0.91)
(0.42~0.85)
, http://www.100md.com
(1.28~2.12)
(6. 88~13.64)
(10.05~18.48)
(1.26~3.82)
样本标准差
0.19
0.16
0.14
0.24
0.29
2.73
1.02
, 百拇医药
变异系数(%)
20.7
28.4
22.0
14.3
23.7
20.3
37.1
从表4可以看出,不同单株根茎中生物碱含量差异也十分明显。小檗碱 含量最低仅6.88%,最高达13.64%,相差近1倍,但这种差异较根茎干重的差异为小。比 较表3与表4的数据,发现根茎最重的单株达37.4 g,而其生物碱含量总和最低,仅10.05 %;根茎最轻者仅6.9 g,而生物碱含量总和最高,达18.48%。计算根茎干重与生物碱含 量总和的相关系数为-0.739,呈负相关。曾庆梅[5]报道小檗碱的含量有小株不如 大株的趋势,同是10月份采得的根茎,一级品含10.1%,二级品含9.9%,三级品含9.0 %。所报道的大株、小株为大的单株、小的单株,即商品黄连中不同等级的精连。本试验还 计算了根茎干重与生物碱总量的相关系数为0.788,呈正相关。故如果进行选种,不能因小 株生物碱含量高就选择小的单株,从经济效益上讲,仍是大的单株生物碱总量高,收益高。 3 讨论
, http://www.100md.com
通过对江苏引种生长状况的测定、生物碱含量的分析和叶片性状的观察,发现单 株之间差异极为明显,说明从选种来提高现有主产区、引种区栽培黄连的产量和质量,有着 很大的潜力,这也是在黄连主产区及引种区比较容易提高单位面积产量,增加经济效益的措 施之一。
曾有过黄连无性繁殖[6]、组织培养[7]和无土栽培[8]研究的报 道,如能结合这些方法,运用有关技术,是很有可能培育出高产优质的黄连品种。目前,当 务之急首先是选种,特别是优良单株的选择,这一工作应从选择标准和早期鉴定技术方面做 好准备,如重视对生物碱含量等数量性状的研究[9]。
参 考 文 献
1 周雪林,等.中国中药杂志,1993,18(8):469
2 濮社班,等.中国野生植物资源,1995,(2):24
, 百拇医药
3 陆蕴茹,等.药物分析杂志,1985,5(5):290
4 成都中医学院主编.中药鉴定学.上海:上海科学技术出版社,1980:69
5 曾庆梅编著.黄连的人工栽培.武汉:湖北科学技术出版社,1983:73
6 刘赞先,等.中药通报,1985,10(5):8
7 丁葆祖,等.中草药,1984,15(12):28
8 张丽萍,等.中草药,1995,26(7):387
9 罗译伟.生物数学学报,1988,3(1):90
(1998-06-29收稿), 百拇医药
单位:濮社班 许翔鸿 中国药科大学中药学院(南京210038);张宇 周雪林 江苏省中国科学院植物研究所
关键词:黄连;生长状况;生物碱含量;叶片性状;个体差异
黄连生长状况及生物碱含量的个体差异 摘 要 报道了黄连Coptis chinensis Franch.不同单株生长状况(叶片数、花茎数、根茎重、须根重、叶片重、花茎重),生物碱 (药根碱、表小檗碱、黄连碱、巴马汀、小檗碱)含量及叶片性状(裂片质地、花斑、光泽、 叶形)的个体差异,为选育黄连良种提供了一些依据。
黄连Coptis chinensis Franch.为毛茛科多年生常绿草本植物,有清热 燥湿、泻火解毒之功效。江苏自60年代起开始黄连的引种工作,现已摸索出一整套在江苏低 海拔地区栽培黄连的技术与经验[1],其产量与质量稳定,达到了国家药典规定 [2]。
, 百拇医药
黄连虽然栽培已久,但在选育方面很少注意,仍是一个混合群体。笔者 拟从黄连不同单株生长状况,生物碱含量及叶片性状等方面,说明黄连群体存在着较大的个 体差异,为选育黄连良种提供了一些依据。
1 材料与方法
1.1 材料:新鲜黄连采自江苏省植物研究所黄连引种区,株龄从播种起 以实际栽培年限计算。生药黄连为这些新鲜黄连材料的烘干品。
1.2 方法
1.2.1 生长状况测定:将分层随机抽样所得新鲜黄连清除泥土,按根茎、须根、叶片 、花茎4部位分开,计数叶片、花茎数。将各部位置于80℃烘箱中烘4 h后,置于干燥器中冷 却,分别称取干重。此烘干品亦用于生物碱含量测定。
生长状况指标以叶片数、花茎数、根茎重、须根重、叶片重、花茎重计。
, 百拇医药
1.2.2 生物碱含量测定(薄层扫描法):参照陆蕴茹等[3]的方法。所不同的是: 层析板采用硅胶HSG254薄层预制板(山东烟台化工研究所生产);薄层扫描条件λS 为345 n m,λR为450 nm,狭缝10 mm×1 mm;标准品盐酸小檗碱、盐酸巴马汀、盐酸药根碱购自 卫生部药品生物制品检定所,硫酸黄连碱、硫酸表小檗碱由湖北武汉药检所提供;因甲醇毒 性较大,换用乙醇提取样品,配制标准品。
2 结果与分析
2.1 叶片性状:黄连基生叶,具长柄,三全裂,中央裂片稍呈菱形;侧生裂片 斜卵形,比中央裂片短,呈不等二深裂,裂片再作羽状深裂[4]。但作者田间观察 , 无论是在主产区的四川石柱、湖北利川,还是在引种区的江苏南京,所有黄连不同单株除皆 具如上特征外,还有一定的区别。仅就叶片的差异,从大量的 南京14年生黄连中,即可显然分为5种类型(表1)。而同一单株则具有同一类型的叶片。
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表1 黄连叶片性状的个体差异
类型
裂片质地
花班
光泽
叶形
A
薄而疏细
无
较不明显
宽而较短
B
厚而宽
, 百拇医药
少
较明显
长而窄
C
厚
明显
明显
宽而短
D
薄
扩散状
明显
长而窄
E
, 百拇医药
薄
无
不明显
长宽相等
2.2 生长状况:测定南京生长的3年生黄连、14年生黄连的生长状况,发现随机 选择的在同样条件下生长的植株有明显差异,结果见表2、表3。 从表2、表3可以看出,不同单株生长状
表2 3年生黄连生长状况的个体差异
株号
叶
花
单株干重(g)
总数(片)
, http://www.100md.com
茎数(个)
根茎
须根
叶片
花茎
总计
1
41
2
1.3
1.6
5.3
1.5
9.7
, http://www.100md.com
2
102
0
2.6
3.9
10.3
0
16.8
3
39
1
0.6
0.5
3.2
, http://www.100md.com
0.3
4.6
4
36
1
0.8
0.7
4.1
0.5
6.1
5
35
1
0.6
, 百拇医药
0.5
3.0
0.4
4.5
6
18
0
0.3
0.4
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0
2.0
7
31
, 百拇医药
3
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3.0
0.5
4.4
8
50
1
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0.5
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, 百拇医药 6.1
9
49
1
1.7
2.0
8.7
0.8
13.2
10
101
1
2.0
1.4
, 百拇医药
8.3
0.1
11.8
平均数
50
1
1.1
1.2
5.2
0.4
7.9
极差
84
, 百拇医药 3
2.3
3.6
9.0
1.5
14.8
(18~102)
(0~3)
(0.3~2.6)
(0.3~3.9)
(1.3~10.3)
(0~ 1.5)
(2.0~16.8)
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样本标准差
28.51
0.88
0.74
1.12
2.95
0.46
4.73
变异系数(%)
56.8
79.6
65.1
94.9
, 百拇医药
57.0
109.3
59.8)F〗
表3 14年生黄连生长状况的个体差异
株号
叶
花
单株干重(g)
总数(片)
茎数(个)
根茎
须根
叶片
, 百拇医药
花茎
总计
1
76
9
26.8
5.1
10.0
1.4
43.3
2
134
18
, 百拇医药 20.1
3.3
9.5
2.1
35.0
3
107
14
6.9
4.4
10.3
2.3
23.9
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13.6
5.1
9.1
0.9
31.3
5
120
12
9.9
1.8
7.1
, 百拇医药
0.9
19.7
6
335
31
37.4
2.3
15.7
1.2
56.6
7
147
9
, 百拇医药 25.8
2.5
9.2
0.9
38.4
8
140
12
24.7
3.1
10.5
1.8
40.1
, 百拇医药 9
167
24
26.9
2.6
11.1
2.9
43.5
10
105
12
26.4
2.3
, 百拇医药 10.2
1.1
40.0
平均数
145
15
22.1
3.3
10.3
1.6
37.2
极差
259
, 百拇医药
22
30.5
3.3
8.6
2.0
36.9
(76~335)
(9~31)
(6.9~37.4)
(1.8~5.1)
(7.1~15.7)
(0 .9~2.9)
, 百拇医药 (19.7~56.6)
样本标准差
71.22
7.32
9.05
1.21
2.20
0.70
10.50
变异系数(%)
49.0
48.8
40.9
, http://www.100md.com
37.1
21.4
44.9
28.3
况差异十分明显。如3年生黄连单株 根茎最轻者仅0.3 g,而最重者达2.6 g;14年生黄连单株根茎最轻者6.9 g,最重者达37 .4 g,是最轻者的5倍多,14年生黄连单株叶总数从76 片到336 片不等。其它生长指标也 有明显的差异。
2.3 生物碱含量:从叶片性状和生长状况的差异可以看出,黄连的个体差异很大。为了提 供更多的依据,本试验还测定了上述14年生黄连8个单株根茎中5种原小檗碱型季铵生物碱含 量(株号与表3一一对应)(表4)。5种生物碱为药根碱(jatrorrhizine)、表小檗碱(epiberb erine)、黄连碱(coptisine)、巴马汀(palmatine)和小檗碱(berberine),分别缩写为j、 e、cp、p和b,5种生物碱含量总和以Σ表示。 表4 黄连生物碱含量与总量的个体差异
, 百拇医药
株号
j(%)
e(%)
cp(%)
p(%)
b(%)
Σ(%)
生物碱 总量(g)
1
0.87
0.91
0.85
1.70
, 百拇医药
9.91
14.24
3.82
3
1.32
0.57
0.83
2.12
13.64
18.48
1.28
4
0.82
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1.58
11.92
15.41
2.50
5
0.99
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0.64
1.66
8.84
12.68
, http://www.100md.com
1.26
6
0.77
0.47
0.42
1.51
6.88
10.05
3.76
7
1.10
0.59
0.57
, 百拇医药
1.66
8.77
12.69
3.27
8
0.77
0.43
0.59
1.70
10.20
13.78
3.40
10
, 百拇医药
0.83
0.49
0.58
1.28
7.15
10.33
2.73
平均数
0.93
0.55
0.64
1.65
9.66
, 百拇医药
13.46
2.75
极差
0.55
0.49
0.43
0.84
6.76
8.43
2.56
(0.77~1.32)
(0.42~0.91)
(0.42~0.85)
, http://www.100md.com
(1.28~2.12)
(6. 88~13.64)
(10.05~18.48)
(1.26~3.82)
样本标准差
0.19
0.16
0.14
0.24
0.29
2.73
1.02
, 百拇医药
变异系数(%)
20.7
28.4
22.0
14.3
23.7
20.3
37.1
从表4可以看出,不同单株根茎中生物碱含量差异也十分明显。小檗碱 含量最低仅6.88%,最高达13.64%,相差近1倍,但这种差异较根茎干重的差异为小。比 较表3与表4的数据,发现根茎最重的单株达37.4 g,而其生物碱含量总和最低,仅10.05 %;根茎最轻者仅6.9 g,而生物碱含量总和最高,达18.48%。计算根茎干重与生物碱含 量总和的相关系数为-0.739,呈负相关。曾庆梅[5]报道小檗碱的含量有小株不如 大株的趋势,同是10月份采得的根茎,一级品含10.1%,二级品含9.9%,三级品含9.0 %。所报道的大株、小株为大的单株、小的单株,即商品黄连中不同等级的精连。本试验还 计算了根茎干重与生物碱总量的相关系数为0.788,呈正相关。故如果进行选种,不能因小 株生物碱含量高就选择小的单株,从经济效益上讲,仍是大的单株生物碱总量高,收益高。 3 讨论
, http://www.100md.com
通过对江苏引种生长状况的测定、生物碱含量的分析和叶片性状的观察,发现单 株之间差异极为明显,说明从选种来提高现有主产区、引种区栽培黄连的产量和质量,有着 很大的潜力,这也是在黄连主产区及引种区比较容易提高单位面积产量,增加经济效益的措 施之一。
曾有过黄连无性繁殖[6]、组织培养[7]和无土栽培[8]研究的报 道,如能结合这些方法,运用有关技术,是很有可能培育出高产优质的黄连品种。目前,当 务之急首先是选种,特别是优良单株的选择,这一工作应从选择标准和早期鉴定技术方面做 好准备,如重视对生物碱含量等数量性状的研究[9]。
参 考 文 献
1 周雪林,等.中国中药杂志,1993,18(8):469
2 濮社班,等.中国野生植物资源,1995,(2):24
, 百拇医药
3 陆蕴茹,等.药物分析杂志,1985,5(5):290
4 成都中医学院主编.中药鉴定学.上海:上海科学技术出版社,1980:69
5 曾庆梅编著.黄连的人工栽培.武汉:湖北科学技术出版社,1983:73
6 刘赞先,等.中药通报,1985,10(5):8
7 丁葆祖,等.中草药,1984,15(12):28
8 张丽萍,等.中草药,1995,26(7):387
9 罗译伟.生物数学学报,1988,3(1):90
(1998-06-29收稿), 百拇医药