种质与环境对金钗石斛药材品质的影响

摘要 将7个不同种质的金钗石斛苗分别在3个栽培基地进行多点栽培试验，测定多点栽培金钗石斛的外观性状、产量及活性成分含量，并结合各栽培基地的气象资料，采用数理统计软件分析种质与环境对金钗石斛药材品质的影响。结果表明，在同一栽培基地中，不同种质金钗石斛外观性状、产量、活性成分含量均存在差异，根据联合方差分析可知金钗石斛茎长、茎直径、产量及石斛碱含量主要受种质因素影响，叶长、叶宽、多糖含量主要受种质与环境因素交互作用影响。影响金钗石斛的主要气候因子是相对湿度、1月均温、平均最低气温、年平均温度;直径短边与年平均温度呈显著负相关，生长在年平均温度较低的地区金钗石斛直径短边较粗壮;叶长与1月均温呈显著负相关，1月均温较低的地区适宜金钗石斛叶片长度的生长;叶宽与年平均温度呈显著正相关，年平均温度较高的地区适宜金钗石斛叶片宽度的生长;多糖含量与年平均温度呈显著负相关，年平均温度较低的地区适宜金钗石斛多糖含量的积累。

关键词 金钗石斛;种质;环境;品质

中图分类号 S 567.23+9  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）09-0163-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.09.041

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Germplasm and Environment on Quality of Dendrobium nobile

YANG Ting-ting1， ZHONG Ke1，2， GUO Qian3 et al

（1. Guizhou University of Traditional Chinese Medicine，Guiyang，Guizhou 550025;2.Research Center of Medicinal Animals （Insects）， Guizhou University of Traditional Chinese Medicine，Guiyang，Guizhou 550025;3.Meteorological Information Center of Guizhou Province，Guiyang，Guizhou 550025）

Abstract Seven Dendrobium nobile seedlings of different germplasm were collected and planted in three cultivation bases for multi-point cultivation experiment. The appearance characters， yield and content of active components of Dendrobium nobile were determined by multi-point cultivation.Combined with the meteorological data of each cultivation base， the effects of germplasm and environment on the quality of Dendrobium nobile were analyzed by mathematical statistics software.The results showed that in the same cultivation base， there were differences in appearance traits， yield and active ingredient content of different germplasm Dendrobium nobile. According to the combined analysis of variance， the stem length， stem diameter， yield and dendrobine content of Dendrobium nobile were mainly affected by germplasm factors， while leaf length， leaf width and polysaccharide content were mainly affected by the interaction between germplasm and environmental factors.The main climatic factors affecting Dendrobium nobile were relative humidity， average temperature in January， average minimum temperature and annual average temperature. Among them， the diameter short side was significantly negatively correlated with the annual average temperature，the diameter short side of Dendrobium nobile growing in the area with lower annual average temperature was stronger.The leaf length was significantly negatively correlated with the average temperature in January， and the areas with lower average temperature in January were suitable for the growth of the leaf length of Dendrobium nobile.The leaf width was significantly positively correlated with the annual average temperature，and the areas with higher annual average temperature were suitable for the growth of the leaf width of Dendrobium nobile.The polysaccharide content was significantly negatively correlated with the annual average temperature，and the areas with lower annual average temperature was suitable for the accumulation of polysaccharide content.

Key words Dendrobium nobile;Germplasm;Environment;Quality

金钗石斛（Dendrobium nobile Lindl.）是2020版《中国药典》收载的中药石斛来源之一，以草质茎入药，具有生津益胃、清热养阴的功效[1];形似古代妇女头上的发钗而得名，因其特殊的生境和卓越的滋补功效名列“中华九大仙草”之首[2]。金钗石斛化学成分主要有生物碱类、多糖类、酚类等，其中石斛碱是金钗石斛特征性成分，具有抗白内障、降血糖、抗疲劳等功能，多糖是活性成分之一，具有调节免疫、抗肿瘤和抗氧化等功能[3-4]。随着需求的增加、资源的减少，金钗石斛已被列为国家珍稀濒危二级保护植物。目前对金钗石斛的研究主要集中在化学成分、药理作用和质量评价等方面[5-11]。关于种质、环境因素及其交互作用对其品质的影响研究尚处于初始阶段，尽管种质和环境影响药用植物品质这一科学论断得到认同，但是金钗石斛的品质主要受种质因素的影响还是环境因素的影响，两者各占多少权重，或是两者的互作效应大于单项效应，这些问题尚未能得到科学的阐释。因此笔者通过设计多点栽培试验，对金钗石斛外观性状、产量及化学活性成分含量开展研究，探究种质因素、环境因素以及种质与环境的交互效应对金钗石斛药材品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器。紫外分光光度计（上海元析仪器有限公司，UV-5900）;GC7890B气相色谱仪（美国Agilent Technologies公司）;超声机（上海乔跃电子有限公司，JOYN-10A）;DB-1毛细管柱（柱长30 m，内径为0.25 mm，膜厚为0.25 μm）;水浴锅（上海双捷实验设备有限公司，DRHH-S8）;电热恒温鼓风干燥箱（上海博讯公司，GZX-9070MBE）;十万分之一天平（日本岛津公司，ADW120D）;万分之一天平（梅特勒-托利多上海有限公司，ME204E）。

1.1.2 试剂。D-无水葡萄糖（中国食品药品检定研究院，批号110833-201806）;石斛碱（中国食品药品检定研究院，批号111876-201503）;萘（批号20140920-62）、石油醚、无水乙醇、苯酚、浓硫酸、甲酸均为分析纯;甲醇为色谱纯;试验用水均为娃哈哈纯净水。

1.1.3 试材。

7个不同种质金钗石斛种苗分别为贵州省赤水鱼肚兰（G1）、贵州省赤水竹叶兰（G2）、黔西南州绿缘动植物科技开发有限公司与浙江大学选育的优良品种（G3）、贵州赤水国礼金钗石斛发展有限公司培育的品种（G4）、云南省保山市龙陵县栽培品种（G5）、西藏自治区尼木县栽培品种（G6）、四川省泸州市合江县栽培品种（G7）。

2017年10月将7个不同种质金钗石斛一年生种苗分别种植在贵州省黔西南布依族苗族自治州安龙县石斛谷、贵州省赤水市旺隆镇石斛栽培基地及贵州省贵阳市林业科学研究院石斛栽培基地。将金钗石斛苗附树定植，固定物用纱布条、麻绳等，捆绑种苗根际以下 2 cm，环形或螺旋形均匀排列，每丛3～5株，丛距大约为20 cm×20 cm，2019年10月进行采收。试验基地见表1。

1.2 方法

1.2.1 性状特征。

茎长、叶片长度和宽度采用直尺测量;茎直径采用游标卡尺测量，单支茎鲜重用电子天平测量，单茎鲜重可以反映其产量高低，每种栽培方式随机选取30个鲜品样本对以上性状进行测定。

1.2.2 活性成分。

参照文献[12]的方法对金钗石斛多糖含量进行测定。石斛碱含量参照2020版《中国药典》一部[1]金钗石斛石斛碱含量测定方法进行测定。

1.2.3 数据收集。

气象数据资料由贵州省气象局、贵州新气象科技有限责任公司提供。贵州安龙石斛谷栽培基地、贵州赤水旺隆栽培基地、贵州省贵阳市林业科学研究院栽培基地气候资料包括年降水量、相对湿度、1月均温、7月均温、平均最高气温、平均温度、平均最低气温、日照时数、日照百分率等指标。观测期间为2017年10月—2019年10月。

1.3 数据统计方法

用 Excel软件对数据进行初步处理和计算，用SPSS 26.0数据处理系统对数据进行统计分析。对安龙、赤水、贵阳3个栽培基地的气候数据综合进行因子分析，确定生态因子的权重。再以收集的气候因子为自变量，与外观性状、产量及活性成分含量进行相关性分析及逐步回归分析，同时建立回归模型，探究其中的变化趋势。

2 结果与分析

2.1 种质因素对金钗石斛药材外观性状及产量的影响

2.1.1 同一栽培基地不同种质金钗石斛药材外观性状及产量的差异分析。

分别对安龙栽培基地、赤水栽培基地及贵阳栽培基地金钗石斛外观性状及产量进行测定，结果见表2～4。在安龙栽培基地（表2），不同种质金钗石斛茎长、直径长边、直径短边、叶长、叶宽、单茎鲜重均存在差异。从茎长来看，种质G1茎长最长[（20.77±3.20）cm]，种质G4茎长最短[（14.12±3.63）cm];从茎直径来看，种质G4直径长边最长[（13.39±1.71）mm]，种质G5直径短边最长[（9.00±1.35）mm];从叶长和叶宽来看，种质G3叶长最长[（9.51±2.08）cm]，种质G1叶宽最宽[（2.13±0.30）cm];从单茎鲜重来看，种质G5 茎鲜重最重[（8.02±4.68）g]，种质G6茎鲜重最轻[（2.47±1.02）g]。

在赤水栽培基地（表3），不同种质金钗石斛茎长、直径长边、直径短边、叶长、叶宽、单茎鲜重均存在差异。从茎长来看，种质G1茎长最长[（37.91±8.78）cm]，种质G4茎长最短[（14.03±3.59）cm];从茎直径来看，种质G5茎较粗壮，直径长边为（11.99±2.26）mm，直径短边为（9.25±1.98）mm;从叶片来看，种质G2叶长最长[（9.05±1.31）cm]，种质G1叶宽最宽[（2.09±0.31）cm];从单茎鲜重来看，种质G5茎鲜重最重[（18.42±11.12）g]，种质G6茎鲜重最轻[（3.46±2.07）g]。