10份黔引生姜资源农艺性状及活性成分的分析评价

收稿日期：2023-04-06；修回日期：2024-01-21

基金项目：贵州省农业科学院青年基金（黔农科院青年基金〔2020〕18号、黔农科院青年基金〔2022〕27号）；贵州省科技支撑计划（黔科合支撑〔2021〕一般260）

作者简介：侯颖辉，女，助理研究员，研究方向为辛香料成分分析及产品开发。E-mail：houyinghui-ok@163.com

通信作者：李德文，男，副研究员，研究方向为作物遗传育种。E-mail：16356486@qq.com

DOI：10.16861/j.cnki.zggc.202423.0209

摘    要：探明10份省外生姜资源和5份省内资源的生物学性状及品质表现，为贵州生姜产业发展及相关标准制定提供理论依据。采用水蒸气法、GC-MS及HPLC等技术测定不同生姜资源的农艺性状及活性成分含量。结果表明，单株产量＞500 g的有9份，其中，GZD单株产量最高。相关性分析表明，单株产量与姜球数量呈极显著负相关，与主茎叶片数呈极显著正相关；姜球直径与姜球数呈显著负相关，与分枝数呈显著正相关，与姜块宽度呈极显著正相关。JY干物质含量显著高于其他资源，达21.72%。HL的纤维素含量达1.384%，显著高于其他资源。根据精油组分，15份生姜可分为2种类型：I型11份，3种主要成分（α-姜烯，姜黄烯，α-法呢烯）含量之和约占总香气成分的50%；II型4份，3种主要成分含量之和＜30%。此外，除JY、FS 外，其余13份生姜资源的6-姜酚含量（w，后同）均＞6 mg·g-1，其中GZD的6-姜酚含量显著高于其他资源，为12.36 mg·g-1。其中省外引种资源中GG、YJ和HL的产量和品质表现俱佳，单株产量均在500 g以上，干物质含量适中，为14.75%～17.20%，精油得率相对较高，为0.022～0.029 mL·g-1，姜辣素含量为6.99～10.20 mg·g-1，适宜在贵州种植。

关键词：引种生姜；农艺性状；精油；GC-MS；姜辣素

中图分类号：S632.5+S632.5             文献标志码：A            文章编号：1673-2871（2024）04-094-09

Analysis and evaluation on agronomic characters and active components of 10 ginger resources introduced in Guizhou

HOU Yinghui， LI Dewen， WANG Shaoming， LUO Lisi， LI Jinhua， LENG Jiagui， WANG Zhiyi

（Guizhou Institute of Oil（Spice）Crops， Guizhou Academy of Agricultural Sciences， Guiyang 550006， Guizhou， China）

Abstract： The biological characters and quality performance of 10 ginger resources outside the province and 5 resources within the province were investigated， which provided theoretical basis for the development of ginger industry in Guizhou and the formulation of relevant standards. Field investigation， water vapor method， GC-MS and HPLC techniques were used to study the agronomic properties of ginger resources from different sources and the content of ginger essential oil and gingerol. The results showed that there were 9 ginger resources with yield > 500 g， GZD plant yield was the highest （670 g）. The correlation analysis showed that the yield per plant was significantly negatively correlated with the number of rhizome and positively correlated with the number of main stem leaves. Rhizome width was positively correlated with plant height， branch number， stem and leaf weight and plant width. The diameter of ginger finger was negatively correlated with the number of ginger finger， positively correlated with the branch number and the width of Rhizome. The dry matter content of JY was significantly higher than that of others with 21.72%. There was no significant difference in dry matter content between HN and GDY， with 12.44% and 12.31%， respectively. The content of cellulose in HLwas 1.384%， significantly higher than that of other resources. The 15 ginger accessions could be divided into 2 types according to the component contnet of essential oils ： Type I （11 parts）， α-gingerene > 27%， curcumene > 6%， α-farthene > 12%， 3 main components content accounted for about 50% of the total aroma components; Type II （4 parts）， sum of 3 main components content < 30%. There were 13 samples with 6-gingeral content > 6 mg·g-1. The 6-gingeral content（12.36 mg·g-1）of GZD was significantly higher than that of others . In summary， GG， YJ and HL have better production and quality performance than those from other provinces， single plant yield was above 500 g， the dry matter content was 14.75%-17.20%， the essential oils content was much higher， accounting for 0.022-0.029 mL·g-1， the 6-gingeral content was 6.99-10.20 mg·g-1. Inclusion， GG， YJ and HL are suitable for planting in Guizhou.

Key words： Introduced ginger; Agronomic traits; Essential oil; GC-MS; Gingerol

中  国  瓜  菜

试验研究

2024，37（4）：94-102

生姜（Zingiber officinale Roscoe）属姜科姜属多年生宿根草本植物，是常见的药食同源作物。食用可去腥增鲜，药用可降血糖、降血脂等[1-3]。精油及姜辣素是生姜重要的品质指标和活性物质，其中姜辣素含量更被视为生姜药用品质的衡量指标[4]。姜辣素主要由6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚和6-姜烯酚组成，其中以6-姜酚含量最高，在60%以上[5]。生姜精油的主要活性成分包括α-姜烯、α-法呢烯和α-姜黄烯等[6]，在生物防治领域具有广阔的应用前景。生姜作为贵州重要的特色经济作物，种植面积不断扩大，但由于其为无性繁殖，种质资源创新困难，品种单一，科学引进外省优良资源或可解决这一难题。由于贵州属温暖湿润、寡热照气候，部分引种资源可能出现产量不高、品质不佳等不适应现象。笔者以省内特色生姜资源水城小黄姜为参照，针对10份省外生姜资源进行农艺性状及活性成分评价，以此为依据进行科学引种，筛选出适宜贵州生长的外省优质生姜资源，以期为贵州生姜产业的可持续发展提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

以连续3 a（年）年栽种于贵州省贵阳市金竹镇香料资源圃内（2019－2021年）的15份（省外10份，省内5份）生姜资源为研究对象（表1），对2021年栽种的生姜进行农艺性状调查，并将该年度收获的鲜姜用于品质检测。

1.2 方法

1.2.1 农艺性状调查 按照《姜种质资源描述规范和数据标准》[7]测定生姜的农艺性状。每年4－5月在贵州省农业科学院油料研究所试验田进行试验，随机区组排列，3次重复，每小区定植30株，株距15 cm，行距30 cm，2019—2021年连续3 a（年）进行农艺性状调查。每小区随机抽取10株，在生姜生育期内测定13个表型性状，其中2个质量性状包括株型、肉色；11个数量性状包括株高、株幅、分枝数、主茎叶片数、主茎粗、茎叶鲜质量、根茎鲜质量、姜球数量、姜球直径、根茎长和根茎宽。

1.2.2 干物质与木质素、纤维素含量检测 利用恒温干燥法测定干物质含量；按照Solarbio的木质素（BC4205）、纤维素（BC4285）检测试剂盒说明书检测生姜的纤维素、木质素含量。

1.2.3 精油提取及成分分析 准确称取姜粉a g，利用水蒸气法提取生姜精油b mL，计算精油得率b/a（mL·g-1），并利用气相质谱联用技术（GC-MS）[8-10]采集精油成分，根据G333660065_MassHunter Qualitative Anaylsis DA Software B.06.00分析化合物种类。色谱和质谱条件如下—GC条件：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 µm），载气He，流速为1 μL·min-1，时间间隔为1 s，进样量为0.1 μL，分流比为30∶1；进样口温度为250 ℃，升温程序：起始温度70 ℃，保持3.5 min，以6 ℃·min-1升温至156 ℃，保持1 min，以2 ℃·min-1升温至180 ℃，最后以5 ℃·min-1升温至240 ℃，保持10 min。MS条件：电喷雾离子源（ESI），电离能为70 eV，接口温度为240 ℃，离子源温度为200 ℃，扫描范围35～450 m/z。

1.3.4 姜辣素提取及含量分析 定量称取过筛的生姜粉，利用超声结合有机溶剂萃取技术和高效液相色谱法（HPLC）检测姜辣素含量（以6-姜酚计）[11]。色谱条件：使用Zorbax-SB-Aq（4.6 mm×250 mm，5 μm）色谱柱，流动相：0.1%乙酸水溶液（A）-乙腈（B），梯度洗脱：0～10 min，40% B；10～40 min，40%～90% B；40～45 min，90%～100% B；45～50 min，100%～40% B；检测波长275 nm；进样量10 μL；流速1.0 mL·min-1，柱温30 ℃。

1.3 数据处理

采用Excel 2003进行数据整理和作图，采用DPS 21.0进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 农艺性状分析

根据根状茎大小和颜色[7]可将15份生姜资源分为3类：大姜（3份）、小黄姜（9份）和二黄姜（3份）。与大姜相比，小黄姜姜球较小、切面金黄、肉质更加细嫩、辛辣味更浓、纤维更细[12]，二黄姜为小黄姜的变种，其肉色、株型均与小黄姜接近但姜球相对较大。AA为半直立型，SW为平展型，其余品种资源均为直立型。由表2可知，各品种单株根茎鲜质量为258.0～670.0 g，其中，500 g以上资源9份，省内4份（包括GLS、GDY、GZX和GZD），省外5份（包括HJ、JY、GG、YJ和HL），省外资源单株产量均低于贵州大姜GZD和六盘水小黄姜GLS；根茎鲜质量＜350 g资源有3份，其中省内1份（GSN），省外2份（SW和HN），HN最低。

11个数量性状相关性分析表明（表3），单株根茎鲜质量与姜球数量呈极显著负相关，相关系数为-0.699 8，与主茎叶片数呈极显著正相关，相关系数为0.785 4；根茎宽度与株高、分枝数、茎叶鲜质量、株幅呈极显著正相关，相关系数分别为0.689 9、0.738 5、0.793 8和0.778 1；姜球直径与姜球数呈显著负相关，与分枝数呈显著正相关，与根茎宽度呈极显著正相关，相关系数分别为-0.621 3、0.606 0和0.648 2；株幅与株高呈极显著正相关，与分枝数呈显著正相关；茎叶鲜质量与株高、分枝数均呈极显著正相关；主茎茎粗与株高、主茎叶片数呈显著正相关。