阳春砂资源调查与品质评价研究

论文摘要

阳春砂为姜科植物阳春砂Amomum villarum Lour.的干燥成熟果实,味辛,性温；归脾、胃经,具有化湿开胃、温脾止泻、理气安胎的功效,临床上主要用于湿浊中阻,脘痞不饥,脾胃虚寒,呕吐泄泻,妊娠恶阻,胎动不安等症状的治疗。主产于广东阳春、高州、信宜、广宁、封开、云浮等地，广西、云南、福建、贵州、四川等地亦有引种栽培。其中以广东阳春所产的砂仁质量最优,为地道南药阳春砂,被誉为我国著名的“四大南药”之一。然而随着当地经济的快速发展,阳春地区的山地资源不断遭到人为的开发利用和破坏,致使山地资源逐年减少。由于阳春砂生长对生态环境有着严格而特殊的要求和选择,且自然授粉困难,长期以来,阳春地区的砂仁种植主要依靠人工授粉,种植成本大,且药材单产量较低,严重抑制了砂仁的种植和产品的生产,因此,为进一步提高阳春砂产量和质量,切实解决砂仁的授粉难题,我们系统开展了道地产区阳春砂种质资源调查工作,采用农学、分子生物学及化学等多学科的技术和方法,对其资源及产量状况、生态因子、药材品质、品种选育等方面进行研究,为生产高产优质、安全有效及稳定可控的绿色砂仁药材奠定基础。主要研究内容及结果如下：第一部分文献研究在全面系统地查阅了大量砂仁研究相关的国内外文献资料基础上,对砂仁的本草及古今用药历史考证、种质资源分布情况、品种来源、品质评价研究、栽培研究、化学成分及药理毒理等方面的研究进展进行了总结。第二部分实验研究一、道地产区阳春砂的资源状况与分析通过对近几年广东道地产区阳春砂的资源进行全面系统的考察,收集阳春砂种质资源,并对道地产区阳春砂的生态变化、种植、生长及产量状况等进行对比分析和研究,为指导阳春砂的产业化种植及深加工生产打下基础。（一）阳春道地产区春砂仁的生境、种植、生长及产量状况调查分析调查结果表明河东产区的蟠龙山地资源被破坏,砂仁逐年减产；而春湾山地资源因保存较好,,生态环境极佳,该区历年砂仁高产稳产；砂仁场周边森林环境已破坏,不具备砂仁生长的生态环境,砂仁生长状况极差,砂仁产量极低；河西产区虽具备砂仁生长的适宜环境，但因砂仁种植分散,加之近几年药农改种其他经济农作物,砂仁地处于无人打理的半野生状况,砂仁总产量较低。（二）阳春砂不同产区的土壤状况调查分析本实验对河东山区和河西山区部分砂仁产区的土壤有机质含量及其化学性质进行了对比测量和分析,结果表明无论是砂仁植地土壤和山地自然土壤,河东山区的土壤有机质含量均比河西山区者高；此外,从自然土壤的全N含量及PH值看，河东山区山地亦比河西山区者高。二、阳春砂生态因子（湿度及荫蔽）的调查分析与研究本实验以对阳春砂生长发育影响较为重要的生态因子湿度及光照（荫蔽）度为主要考察对象,对阳春砂的生长状况进行对比分析和研究。结果表明,阳春砂生长适宜的土壤含水量应为25%-27%,而空气湿度需在90%以上；阳春砂种子育苗和大田新植苗的前两年,荫蔽度以70%-80%为宜,在进入开花结果年限时,荫蔽度应控制在40～60%之间。三、道地产区不同居群春砂仁药材化学成分对比分析研究在资源调查的基础上,本实验对道地产区不同居群的阳春砂药材挥发油含量、乙酸龙脑酯含量及其挥发油中的化学组分进行全面系统的对比研究,实验结果表明,生态环境保存良好的春湾产区所产砂仁质量最好,其次为生态遭到破坏的蟠龙产区以及永宁产区。四、阳春砂选育品种品质评价研究（一）阳春砂4种农家栽培类型的RAPD鉴定分析研究采用RAPD技术对4种农家栽培类型的基因组DNA进行鉴定和分析研究。以筛选到的2条RAPD引物对6个样品进行PCR扩增,扩增结果表明4种农家栽培类型的基因条带并未出现实质性的差异,它们的形态差异归咎于气候及生态环境的不断变化、以及药农长期的栽培及管理技术上的差异,阳春道地产区所出现的4种农家栽培类型阳春砂在品种上并未产生变化,它们均来源于为姜科Zingiberaceae豆蔻属Amomum植物阳春砂Amomum villosum Lour。（二）阳春砂杂交种与母本的形态、分子特性及化学成分的对比分析研究运用传统农业方法,对杂交种春选1号与母本长果2号的花果形态特征进行比较分析,分析结果显示杂交种春选1号与母本长果2号在花萼管、花冠管、唇瓣宽、果皮厚度及结实率均存在极显著差异,而花冠裂片和果梗长则具显著差异,杂交种春选1号与母本长果2号的果形、毛刺特征、鲜果颜色、成果味道均存在差异,其中,杂交种的盛花期、成果期均比母本长果2号推迟10d至15d,此外,以种子育苗为算,生长周期缩短1年。运用ITS序列测序分析杂交种春选1号与母本长果2号之间的分子特性差异,分析结果显示杂交种春选1号和母本长果2号在两个ITS序列区域出现了较高频率的基因突变,在ITS-1区出现了8个突变位点,ITS-2区域出现6个碱基突变位点,而在5.8S核糖体基因序列区域出现的碱基突变频率较低。运用GC-MS法对杂交种与传统品种春砂仁果实挥发油的含量及其化学组分进行全面系统的对比分析；并采用GC法测量挥发油中主要有效成分乙酸龙脑酯的含量,化学分析结果显示杂交种春选1号和母本长果2号砂仁果实挥发油都符合药典要求（>3%）,且杂交种的挥发油含量较母本者高并具有显著差异（P<0.05）,乙酸龙脑酯含量亦符合2010版《中国药典》的要求（>0.9%）,且两者具有极显著差异（P<0.01）,油中主要化学组分的比例具有较大差异,其中杂交种尚含有p-罗勒烯。五、总结与展望本论文对近几年广东阳春道地产区砂仁的资源状况进行了全面系统的调查分析,对现今道地产区砂仁品种及药材品质进行全面评价研究与分析,这为生产高产优质砂仁及扩大砂仁生产打下前期基础,对于保证道地南药阳春砂资源的可持续发展与利用具有重要意义。鉴于阳春地区山地资源不断减少及生态环境的逐渐被破坏等客观现状,考虑到广东阳春为春砂仁的原产地和道地产区,质量最优等特点,建议阳春砂的种植模式和种植规模应适时调整和改变,在保护和充分利用原有的山地资源的基础上,保护原有的砂仁种植区域和种植规模,对于被破坏的金花坑等山地资源,政府应加强整治力度,大力开展植树造林活动,改善森林植被及生态环境,恢复蟠龙金花坑的原有生态环境；同时,开发并扩大河西产区的砂仁种植地,保护并扩大春湾产区原有的砂仁种植规模,充分利用阳春为砂仁道地产区的优势,加大力度开展春砂仁品种选育研究,建立并发展阳春砂的优良种子种苗基地,凭借砂仁为“四大南药”之一的盛名,打造我省高产优质的阳春砂品牌,为阳春周边及广西、云南、福建等砂仁引种区提供大量的优良种质。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一部分 文献研究
• 一、本草考证与古今用药历史考证
• 二、种质资源分布情况
• 三、品种来源考证
• 四、品质评价研究
• 五、栽培研究
• 六、化学成分研究
• 七、药理毒理研究
• 八、小结
• 第二部分 实验研究
• 第一章 道地产区阳春砂的资源调查与分析
• 一、春砂仁的生境、种植、生长及产量状况调查分析与研究
• 二、阳春砂不同产区的土壤状况调查分析
• 第二章 阳春砂生态因子（湿度及荫蔽）的调查分析与研究
• 一、湿度对阳春砂生长发育的影响
• 二、光照（荫蔽）对阳春砂生长发育的影响
• 第三章 道地产区不同居群春砂仁药材化学成分对比分析研究
• 一、阳春砂挥发油及乙酸龙脑酯含量的比较分析
• 二、阳春砂果实挥发油GC-MS的测定分析
• 第四章 阳春砂选育品种品质评价研究
• 一、阳春砂4种栽培类型的RAPD鉴定分析研究
• 二、阳春砂杂交种与母本的形态、分子特性及化学成分的对比分析研究
• （一） 阳春砂杂交种与母本的花果形态特征比较
• （二） 阳春砂杂交种与母本的ITS序列分析
• （三） 阳春砂杂交种与母本的化学成分比较研究
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 附图
• 在读期间参与的课题、发表的论文及所获专利
• 致谢