黄芪种子技术及苗期病虫害防治研究进展
作者: 宋洁 包芳 曾燕 王继永
摘要 黄芪为药食同源大宗中药材,黄芪种子质量及苗期病虫害防治对黄芪药材质量具有较大影响。介绍黄芪种子产地调研情况,总结黄芪资源鉴定及新品种选育研究现状,对黄芪种子质量评价与分级、苗期病虫害及防治措施、种子加工技术等研究进展进行综述,并对黄芪种业发展及智能机械化栽培技术进行展望,以期为黄芪产业高质量发展提供参考。
关键词 黄芪种子;种质资源;质量评价;苗期病虫害;包衣技术
中图分类号 S 567 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2025)01-0001-06
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.01.001
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Research Advancements in the Seed Technique, Seedling Diseases and Pest Management of Astragali Radix
SONG Jie1,BAO Fang2, ZENG Yan2 et al
(1. Hebei University of Chinese Medicine, Shijiazhuang, Hebei 050091; 2. China Traditional Chinese Medicine Company Limited, Beijing 100195)
Abstract Astragalus is a large traditional Chinese medicine with medicinal and edible properties. The quality of Astragalus seeds and the prevention and control of diseases and pests during the seedling stage have a significant impact on the quality of Astragalus medicinal materials. This paper introduces the research on the origin of Astragalus seeds, summarizes the current status of Astragalus resource identification and new variety breeding research, reviews the research progress on Astragalus seed quality evaluation and grading, seedling disease and pest control measures, seed processing technology, etc., and looks forward to the development of Astragalus seed industry and intelligent mechanized cultivation technology, in order to provide reference for the high-quality development of Astragalus industry.
Key words Astragalus seed;Germplasm resources;Quality evaluation;Seedling diseases and pests;Coating technique
基金项目 国家现代农业产业技术体系资助项目(CARS-21)。
作者简介 宋洁(1998—),男,河北邢台人,硕士研究生,研究方向:中药材种子加工。
*通信作者,研究员,从事中药资源研究与产业化应用研究。
收稿日期 2024-02-26
黄芪是豆科植物蒙古黄芪[ Astragalus membranaceus (Fisch.)Bge.var. mongholicus (Bge.)Hsiao]或膜荚黄芪[ Astragalus membranaceus (Fisch.)Bge]的干燥根,我国常用大宗药材之一,具有补气升阳、固表止汗、益气补中等功效[1]。2023年食品安全标准与监测评估司将黄芪纳入药食同源目录,黄芪在养生保健、化妆品等方面的应用日益增加,需求量也随之增加。黄芪种子是其全产业链的基础,是黄芪栽培的基本生产资料,是保障其安全性的基础,黄芪种子的优劣、真伪及其幼苗能否健康生长直接影响黄芪的生长发育,进而影响黄芪药材的质量和产量。黄芪在种子萌发及种苗期易受根腐病、立枯病、霜霉病、蚜虫、网目拟步甲虫、芫菁类虫等病虫害[2],严重影响了黄芪的健康成长。提高黄芪种子的质量,规范种子市场,保障黄芪种子的萌发及苗期免受或少受病虫害,对于支持黄芪中药材产业高质量发展具有实际的指导意义。
当前对黄芪药材的研究较为深入,包括黄芪药材的化学成分分析、药理作用、药物制剂等方面,而对黄芪种子的研究相对较少。中药材种子加工发展整体落后于农作物种子加工研究,黄芪种子的加工研究甚少。基于此,该研究对黄芪资源、种子质量分级、黄芪种子包衣技术及黄芪苗期病虫害防治的研究进行综合分析,旨在为黄芪种子生产加工及苗期病虫害防治提供参考。
1 黄芪资源研究进展
1.1 黄芪种子产地分布情况
目前,黄芪种子主产于甘肃省、山西省、内蒙古自治区、陕西省、山东省及黑龙江省等省(区)。蒙古黄芪多为人工栽培,主要分布在甘肃省、山西省、内蒙古自治区及陕西省。其中内蒙古自治区、甘肃省[3]及陕西省[4]多采用育苗移栽的方式进行种植,山西省则多为野生抚育和仿野生栽培的方式进行种植,少部分为人工栽培[3]。野生蒙古黄芪主要分布在黑龙江省、山西省和内蒙古自治区等省(区)[5]。
膜荚黄芪多为人工栽培,人工栽培的膜荚黄芪种子主产于山东省和陕西省;野生的膜荚黄芪资源相对较少,野生的膜荚黄芪种子主产于中国西南、西北地区和黑龙江省、内蒙古自治区,产量较少[6]。
为探究各产地黄芪种子加工技术及市场交易现状,笔者于2023年7—8月走访甘肃省、山西省与内蒙古自治区等地的黄芪种植农户及中药材种子交易市场,发现各产地黄芪种子加工方式大抵相同。而在交易市场方面,黄芪种子种苗交易以个体农户为主,没有固定的经营主体,且部分地区所售黄芪种子掺杂伪品情况较为严重,质量无保障,调研情况见表1。
1.2 黄芪资源鉴定
由于缺乏标准化与规范化的市场,农户在种植黄芪时所用种子混杂,难以确认其种质及来源,导致黄芪药材的质量良莠不齐,存在药材质量不达标的问题。目前,黄芪种子常用的鉴别方法为性状鉴别法,存在准确率低、缺乏鉴别标准等缺点,而分子鉴别准确度高和灵敏性好的特点可弥补性状鉴别法的不足。
张兰涛[7]通过RAPD分子标记技术对蒙古黄芪和膜荚黄芪进行遗传关系鉴别,发现蒙古黄芪种子的遗传多样性明显大于膜荚黄芪种子;郑司浩等[8]通过对5条常用DNA条形码序列(ITS、ITS2、psbA-trnH、rbcL、matK)进行筛选,发现ITS/ITS2序列以及特异性引物可准确鉴别蒙古黄芪种子与膜荚黄芪种子;李军等[9]利用DNA条形码分子检测技术,发现ITS2序列为黄芪及其混伪品种子鉴定的优选序列,psbA-trnH作为补充序列;罗丽等[10]通过黄芪种子叶绿体基因组序列与DSS分子标记相结合的技术,建立了蒙古黄芪、膜荚黄芪及其近缘种的特异性鉴别方法,从而准确鉴别出蒙古黄芪和膜荚黄芪;张利民等[11]通过RNA-Seq高通量测序技术,开发出用于鉴定蒙古黄芪与膜荚黄芪的SSR分子标记技术,为黄芪药材的监测与规范化生产提供了强有力的依据;孙淑英等[12]利用ISSR分析,准确高效地区分黄芪与其代用品。
种质资源分子鉴定技术可为黄芪及近缘种的基原鉴别提供技术支持,鉴定更为精准,从而为规范黄芪种子市场、为农户及企业提供优质种源提供参考。
1.3 黄芪新品种选育
目前,大部分产地的蒙古黄芪通过育苗移栽或种子直播方式开展规模化的人工栽培[13],缺乏统一的规范与标准,种质较差的蒙古黄芪种子及伪品种子流入市场,造成种子市场的混乱,从而影响栽培的黄芪药材的产量和品质。因此,开展黄芪的新品种选育及引种栽培,可以规范黄芪种子市场,提高种源抗逆性,提高黄芪药材的质量及产量,并对蒙古黄芪种子标准化生产具有指导意义。
尚虎山等[14]选育出具有高产优质、抗逆性强、特一级品出成率高的蒙古黄芪新品系“HQN03-03”,但存在黄芪品种繁育系数较低且为异花授粉植物、3年1代且易退化的问题;曹占凤等[15]选育出品种特等、一等商品出成率高,黄芪甲苷含量高,田间根腐病病株率为2.2%,病情指数为0.84(对照蒙古黄芪分别为8.4%和3.6)的“西芪1号”;吕斌等[16]选育出高产、一等品出成率高、抗病性较强的“黄芪9118”“陇芪3号”“陇芪4号”。
膜荚黄芪品种选育方面,山东省培育出的黄芪新品种“文黄-11号”,株高50~80 cm,主根长30~80 cm,其种植1年的单产鲜品及种子产量较原种植群体增产五至八成[17]。
2 黄芪种子质量评价及分级研究
蒙古黄芪种子分级标准制定是蒙古黄芪药材规范化生产的基础[18],通过对蒙古黄芪种子进行质量分级[19],为黄芪种子生产加工产业筛选出优质种子,并为后续栽培出高品质的黄芪药材提供基础。
贾文秀[20]对内蒙古自治区的蒙古黄芪种子进行质量检测及生活力测定,并提出净度、发芽率、含水量为适用于黄芪种子质量分级的指标;周巧梅等[21]利用常规种子质检方法,针对河北省蒙古黄芪种植生产中所使用的种子,制定了河北省蒙古黄芪种子质量标准;孙淑英等[22]对内蒙古、甘肃、山西、山东的不同种源地的蒙古黄芪种子进行质量检测,但未进行分级;徐博琼[23]对全国征集的60份蒙古黄芪进行质量分级时,除了对其种子质量进行检测外,还加入了大田试验的数据作为分级标准;樊良帅等[24]对全国不同产地的蒙古黄芪种子进行质量检测,并对山西省所产蒙古黄芪种子进行了粒径等级的划分。