CN115669489A

CN115669489A - 一种促进仙茅苷有效积累的调节剂及调节方法

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Publication number: CN115669489A
Application number: CN202211716441.2A
Authority: CN
Inventors: 左应梅; 杨维泽; 朱新焰; 张金渝; 杨美权; 何凤春
Original assignee: Yunxian Xinhe Agricultural Development Co ltd; Institute of Medicinal Plants Yunnan Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Yunxian Xinhe Agricultural Development Co ltd; Institute of Medicinal Plants Yunnan Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2022-12-30
Filing date: 2022-12-30
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2042-12-30
Also published as: CN115669489B

Abstract

本发明涉及中药材种植技术领域，特别公开一种促进仙茅苷有效积累的调节剂及调节方法，包括以下步骤：（1）移栽的仙茅苗，于次年6月，仙茅生长初期，用调节剂A灌根，间隔7～10天后，用调节剂B灌根；（2）于8月仙茅生长始盛期，用调节剂C灌根，间隔7～10天后，用调节剂D灌根；（3）于10月仙茅生长末期，用调节剂E灌根，间隔7～10天后再用调节剂E再灌根一次；（4）每年重复步骤（1）～（3），直至采挖；本发明通过采用适宜浓度的脱落酸、水杨酸两种植物生长调节剂以及铜离子和锌离子刺激仙茅植物本身，产生次生代谢产物，同时搭配丙氨酸，可大幅度促进仙茅苷的有效积累，每年可使仙茅苷的有效积累提高至1.6倍以上。

Description

一种促进仙茅苷有效积累的调节剂及调节方法

技术领域

本发明涉及中药材种植技术领域，特别涉及一种促进仙茅苷有效积累的调节剂及调节方法，在中药材种植过程中诱导次生代谢积累。

背景技术

仙茅（CurculigoorchioidesGaertn.）为石蒜科仙茅属多年生草本植物，以地下根茎入药，有补肾阳，强筋骨，祛寒湿的功效，主要用于阳痿精冷，筋骨痿软，腰膝冷痛，阳虚冷泻等症，是以劲酒和生精胶囊为代表的保健品及中成药的君药，亦是著名经方《二仙汤》的君药。

仙茅苷含量是仙茅药材质量标准的最重要标准，其中《中国药典》2020版其标准为0.1%，而很多制药企业的企业标准均达到0.15%以上。同时，随着仙茅苷含量的增加，其价格亦大幅增加。目前市场上的仙茅主要分为东南亚国家的进口仙茅、云南产仙茅和四川产仙茅，市场根据历史经验判断四川产仙茅的仙茅苷含量一般为最高，而云南产仙茅次之，进口仙茅几乎不能达到药典标准，使得目前市场价也是以四川宜宾的为最高，云南各产区次之，进口最低，其中从目前市场看，四川市场价是进口的5～6倍，故提升云南产区仙茅苷含量，满足药典标准，满足市场需求意义重大。

自然界植物次生代谢产物的产生受环境因子的影响，如干旱、积水、盐碱、重金属、光照强度、光照时长等，而不同植物、同一植物不同器官、不同的次生代谢产物，可能在不同的环境因子下产生不同的结果。而在药用植物种植过程中，常采用诱导子诱导植物次生代谢产物的产生，不同的诱导子、诱导浓度、作用时间、作用部位等，对于不同的植物、不同的器官以及不同的目标物质有特异性，猜测为其对相关酶基因的表达调控有关。目前诱导子主要分为微生物类诱导子，如真菌孢子、菌丝体、匀浆、真菌培养液等，还有一个类非生物诱导子，其又分为物理诱导子，如温度、干旱、射线等，化学诱导子，如铜、镉、锌、铁、银等重金属离子以及氨基酸类等，植物生长调节剂，如ABA、MeJA、SA、GA3、BR、CCC等。而不同诱导子可能亦具有相互作用，可产生协同作用或拮抗作用，亦可能互不影响。

植物种植过程中，由于环境因素具有不确定性以及不可控条件，生物诱导子常不作为促进次生代谢产物积累的方法。重金属方面常使用铜、铁、锌等作为诱导子，而其他如镉、铅、镍、钴等重金属常作为药材及食品是否重金属超标的重要检测指标，因此应用亦相对较少。

目前仙茅药材与仙茅苷相关性研究主要集中在各产地的仙茅苷研究、利用最佳的炮制方法降低仙茅苷的损失等方面，而在种植过程中通过人工方式促进仙茅苷含量积累方面还未有相关文献报道。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种促进仙茅苷有效积累的调节剂及调节方法，以解决仙茅药材仙茅苷含量低的问题。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种促进仙茅苷有效积累的调节方法，包括以下步骤：

（1）移栽的仙茅苗，于次年6月，仙茅生长初期，用调节剂A灌根，间隔7～10天后，用调节剂B灌根；

（2）于8月仙茅生长始盛期，用调节剂C灌根，间隔7～10天后，用调节剂D灌根；

（3）于10月仙茅生长末期，用调节剂E灌根，间隔7～10天后再用调节剂E再灌根一次；

（4）每年重复步骤（1）～（3），直至采挖；

所述调节剂A、B、C、D、E的成分包括植物生长激素、氨基酸；所述植物生长激素包括脱落酸5～20mg/L、萘乙酸80～250mg/L、水杨酸40～120mg/L或芸苔素内酯0.1～0.3mg/L，所述氨基酸为丙氨酸，用量为2.0～3.0g/L。

进一步的，步骤（1）中所述的调节剂A由 5～10mg/L脱落酸、2.0～3.0g/L丙氨酸、3～5mg/L硫酸铜组成。

进一步的，步骤（1）所述的调节剂B由 80～120mg/L萘乙酸、40～60mg/L水杨酸、0.1～0.2mg/L芸苔素内酯组成。

进一步的，步骤（2）所述的调节剂C由15～20mg/L脱落酸、2.0～3.0g/L丙氨酸、3～5mg/L硫酸铜、10～15mg/L硫酸锌组成。

进一步的，步骤（2）所述的调节剂D由 200～250mg/L萘乙酸、80～100mg/L水杨酸、0.2～0.3mg/L芸苔素内酯组成。

进一步的，步骤（3）所述的调节剂E由 200～250mg/L萘乙酸、100～120mg/L水杨酸、2.0～3.0g/L丙氨酸、1～2mg/L硫酸铜，25～30mg/L硫酸锌组成。

优选的，步骤（1）～（3）所述的调节剂A、B、C、D、E每亩用量为200～250kg。

本发明的有益效果在于:

1、仙茅苷属于次生代谢产物，本发明通过采用适宜浓度的脱落酸、水杨酸两种植物生长调节剂以及铜离子和锌离子刺激仙茅植物本身，产生次生代谢产物，同时搭配丙氨酸，可大幅度促进仙茅苷的有效积累，每年可使仙茅苷的有效积累提高至1.6倍以上。

2、本发明还能促使总多酚、总黄酮两类有效成分的积累。

3、本发明在促使仙茅苷、总多酚以及总黄酮积累的同时，并不能显著促进仙茅中的毒性物质石蒜碱的积累。

4、一般次生代谢产物积累时，都会影响其营养器官的生物量减少，特别是人工干预下使用脱落酸和水杨酸，但本发明在实施过程中先用ABA调控仙茅苷积累的相关基因表达，但在随后7～10天又用NAA及BR处理，及时的消除了ABA对仙茅生长的影响，使得本应影响的产量并没有受到影响。

5、本发明在仙茅生长末期，添加适宜浓度的萘乙酸和芸苔素内酯，使本应十月下旬至十一月上旬倒苗的仙茅延缓至至十一月下旬至十二月中旬倒苗，延长了仙茅生长时间，一方面延长了营养器官的生长时间，进一步提高仙茅药材的单株生物量的积累，最终提高药材产量，另一方面有利于进一步增加仙茅苷含量的积累时间，从而亦可在一定程度提高仙茅苷含量。

6、干旱胁迫、盐碱胁迫以及温差刺激均能促进仙茅苷的有效积累，但三种胁迫方式存在人为干预成本高、量化指标执行难度大等，同时干旱胁迫和盐碱胁迫还会影响药材的产量，而盐碱胁迫还会一定程度的破坏生态环境，而本发明是采用植物生长调节剂，操作简便，量化指标易执行，而本发明中植物生长调节剂的使用，并不影响仙茅药材的产量，同时由于其属于植物生长调节剂，是植物本身存在的激素，而使用剂量均较低，不会对环境造成影响。

植物次生代谢物不直接参与植物生长发育过程，但在提高植物对物理环境的适应性和种间竞争能力、抵御天敌的侵袭、增强抗病性等方面起着重要作用，而药用植物的有效成分，大多源于次生代谢产物，本发明中的仙茅苷，即属于仙茅的次生代谢产物。

附图说明

图1本发明中的种植试验现场图；

图2实施例1中仙茅药材的生物量测量现场图；

图3对比例1中仙茅药材的生物量测量现场图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述应用实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。文中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

1、经驯化的仙茅组培苗，移栽于临沧云县仙茅种植区的光伏板下，移栽后第二年6月初，在早上十点前，用5mg/L脱落酸、2.0g/L丙氨酸、3mg/L硫酸铜组成的调节剂A灌根，亩灌根量为200kg。

2、间隔7天后，在早上十点前，用80mg/L萘乙酸、40mg/L水杨酸、0.1mg/L芸苔素内酯组成的调节剂B灌根，亩灌根量为200kg。

3、于8月初，在早上十点前，用15mg/L脱落酸、2.0g/L丙氨酸、3mg/L硫酸铜，10mg/L硫酸锌组成的调节剂C灌根，亩灌根量为200kg。

4、间隔7天后，在早上十点前，用200mg/L萘乙酸、80mg/L水杨酸、0.2mg/L芸苔素内酯组成的调节剂D灌根，灌根量为200kg。

5、于10月中旬，在早上十点前，用200mg/L萘乙酸、100mg/L水杨酸、2.0g/L丙氨酸、1mg/L硫酸铜，25mg/L硫酸锌组成的调节剂E灌根，亩灌根量为200kg。

6、间隔7天后，在早上十点前，用200mg/L萘乙酸、100mg/L水杨酸、2.0g/L丙氨酸、1mg/L硫酸铜，25mg/L硫酸锌组成的调节剂E再灌根一次，亩灌根量为200kg。

7、移栽后每一年重复步骤1～6。

8、移栽后第三年12月倒苗后，采挖仙茅药材（含须根），照《中国药典》2020版下含量检测项检测仙茅苷含量，并照杨军等发表的（《骨仙片质量标准研究》[J]江西中医学院学报，2006，18（2）:39～40）检测总黄酮以及总多酚，同时照《香港中药材标准》第八期中药材石蒜项下的高效液相色谱指纹图谱鉴别栏检测石蒜碱含量。

实施例2

1、经驯化的仙茅组培苗，移栽于临沧云县仙茅种植区的光伏板下，移栽后第二年6月中旬，在下午五点后，用10mg/L脱落酸、3.0g/L丙氨酸、5mg/L硫酸铜组成的调节剂A灌根，亩灌根量为250kg。

2、间隔10天后，在下午五点后，用120mg/L萘乙酸、60mg/L水杨酸、0.2mg/L芸苔素内酯组成的调节剂B灌根，亩灌根量为250kg。

3、于8月中旬，在下午五点后，20mg/L脱落酸、3.0g/L丙氨酸、5mg/L硫酸铜，15mg/L硫酸锌组成的调节剂C灌根，亩灌根量为250kg。

4、间隔10天后，在下午五点后，用250mg/L萘乙酸、100mg/L水杨酸、0.3mg/L芸苔素内酯组成的调节剂D灌根，亩灌根量为250kg。

5、于10月上旬，在下午五点后，用用250mg/L萘乙酸、120mg/L水杨酸、3.0g/L丙氨酸、2mg/L硫酸铜，30mg/L硫酸锌组成调节剂E灌根，亩灌根量为250kg。

6、间隔10天后，在下午五点后，用用50mg/L萘乙酸、120mg/L水杨酸、3.0g/L丙氨酸、2mg/L硫酸铜，30mg/L硫酸锌组成调节剂E灌根再灌根一次，亩灌根用量为250kg。

7、移栽后每年重复步骤1～6。

对比例1

1、经驯化的仙茅组培苗，移栽于临沧云县光伏板下，照常规管理。

2、移栽后第三年倒苗后，于12月采挖仙茅药材（含须根），照《中国药典》2020版下含量检测项检测仙茅苷含量，并照杨军等发表的（《骨仙片质量标准研究》[J]江西中医学院学报，2006，18（2）:39～40）检测总黄酮以及总多酚，同时照《香港中药材标准》第八期中药材石蒜项下的高效液相色谱指纹图谱鉴别栏检测石蒜碱含量。

试验研究

试验地点：临沧云县仙茅种植区；

仙茅苷检测方法：《中国药典》2020版下含量检测项检测仙茅苷含量。

1、本发明在研究之初进行了物理诱导子对仙茅苷的影响

对仙茅组培苗驯化苗移栽后，于8月生长旺盛期进行干旱胁迫、盐碱胁迫、温差刺激、强光刺激、控制日照时长刺激，胁迫60天后挖取仙茅测定仙茅苷含量，每个处理数量为100株仙茅，用花盆栽植，同时每个处理设置三个重复。

（1）对照：不进行胁迫处理，在光伏板下进行常规管理。

（2）干旱胁迫：在光伏板下，将土壤湿度控制到45%左右。

（3）盐碱胁迫：在光伏板下，每隔5天浇灌一次氯化钠/碳酸钠调节剂（6g/L：12g/L），亩浇灌量为200kg。

（4）温差刺激：白天在光伏板下正常管理，夜间将苗移至10℃恒温培养箱中暗培养。

（5）强光刺激：将花盆置于光伏板间空旷处，太阳完全直射。

（6）长日照刺激：白天置于光伏板下正常管理，夜间七点开始人工补光，每天补光四小时。

（7）短日照刺激：下午五点将苗移至全黑暗条件下，次日九点再将其移至光伏板下正常管理。

经仙茅苷含量测定及数据统计分析，干旱胁迫、盐碱胁迫和温差刺激均能显著促进仙茅苷的积累，其中干干胁迫和盐碱胁迫提高幅度最大，可较对照提高1.5倍左右，延长或缩短日照时长均不能促进仙茅苷的积累，而强光刺激，不但不能促进仙茅苷的积累，反而还有较强的抑制作用。

同时，在栽植过程中发现，干旱胁迫、盐碱胁迫、以及强光刺激，均使植株瘦弱，极易发生锈病，而挖取后，其药材产量均有明显下降。

2、进行植物生长调节剂进行单因素试验。

对仙茅组培苗驯化苗移栽后，于8月生长旺盛期，进行不同浓度的NAA（萘乙酸）、2,4-D、GA3（赤霉素）、PPP333（多效唑）、CCC（矮壮素）、BR（芸苔素内酯）、KT、SA（水杨酸）、MeJA（茉莉酸甲酯）、ABA（脱落酸）、6-BA灌根试验，每隔5天灌根一次，每次亩灌根量200kg。

每隔处理数量为100株，用花盆栽植于光伏板下，同时每个处理设置三个重复，并以喷施水为对照。

处理60天后，挖出仙茅地下根茎，进行仙茅苷含量测定及数据分析，结果表明NAA、BR、SA、ABA、MeJA对仙茅苷的积累都有一定程度的促进作用，其中浓度为10～20mg/L的ABA促进作用为最佳，其增幅最高是对照的1.2倍，而适宜浓度的SA、NAA、BR、MeJA虽然亦有促进作用，但增幅较小，其中MeJA浓度极难控制，较高时，极易导致仙茅死亡，较低时没有明显作用。

但是，不论是ABA还是SA，很大程度的促使叶片老化、颜色变灰绿无光泽（类似于缺水），最终其地下根茎的物质积累远低于对照，相反，适宜浓度的NAA和BR对生物量的积累有一定的促进作用，猜测ABA和SA打破了仙茅体内激素水平，而NAA和BR又一定程度的恢复了部分激素平衡。

3、进行植物生长调节剂多因素多水平正交试验：

对仙茅组培苗驯化苗移栽后，于8月生长旺盛期，用NAA、BR、ABA、SA进行不同浓度的组合试验，其试验设计如表2：

每隔5天浇灌一次，每次灌根量为200kg/亩，每个处理设置三个重复，处理60天后，挖出仙茅地下根茎，进行仙茅苷含量测定及数据分析，其结果如表3：

从表3可以看出，2号和3号效果为最佳，但2号和3号均有不同程度的影响仙茅的生长，但其影响明显弱于ABA和SA进行单因素试验时。说明不论是NAA还是BR，在仙茅的生长势上与ABA有拮抗作用。

从表3还可以看出，5号、7号、9号与1号几乎无差异，而单因素试验时四种植物生长调节剂均能一定程度促进仙茅苷的积累，说明NAA、BR与ABA对仙茅苷的积累有明显拮抗作用，其中以NAA最为明显。

4、重金属及氨基酸对仙茅苷积累的影响

对仙茅组培苗驯化苗移栽后，于8月生长旺盛期，进行不同浓度的硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰四种重金属以及酪氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸三种氨基酸调节剂灌根试验，每隔5天灌根一次，每次亩灌根量200kg。

每隔处理数量为100株，用花盆栽植于光伏板下，同时每个处理设置三个重复，并以同量水灌根为对照。

处理60天后，挖出仙茅地下根茎，进行仙茅苷含量测定及数据分析，结果表明适宜浓度的硫酸铜、硫酸锌和丙氨酸均能促进仙茅苷的积累，酪氨酸和苯丙氨酸不能促进仙茅苷的积累，而高浓度的硫酸亚铁和硫酸锰不但不能促进仙茅苷的积累，相反其还有明显的抑制作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims

1.一种促进仙茅苷有效积累的调节方法，其特征在于以下步骤：

（4）每年重复步骤（1）～（3），直至采挖；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的调节剂A由5～10mg/L脱落酸、2.0～3.0g/L丙氨酸、3～5mg/L硫酸铜组成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述的调节剂B由80～120mg/L萘乙酸、40～60mg/L水杨酸、0.1～0.2mg/L芸苔素内酯组成。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述的调节剂C由15～20mg/L脱落酸、2.0～3.0g/L丙氨酸、3～5mg/L硫酸铜、10～15mg/L硫酸锌组成。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述的调节剂D由200～250mg/L萘乙酸、80～100mg/L水杨酸、0.2～0.3mg/L芸苔素内酯组成。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述的调节剂E由200～250mg/L萘乙酸、100～120mg/L水杨酸、2.0～3.0g/L丙氨酸、1～2mg/L硫酸铜，25～30mg/L硫酸锌组成。

7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，步骤（1）～（3）所述的调节剂A、B、C、D、E每亩用量为200～250kg。