全 文 :2015年10月 防 护 林 科 技 Oct.,2015
第10期(总145期) Protection Forest Science and Technology No.10(Sum No.145)
文章编号:1005-5215(2015)10-0056-04
收稿日期:2015-08-12
基金项目:国家林业公益性行业科研专项(201304812)
作者简介:解有仁(1968-),男,青海乐都人,工程师,从
事林业科技推广工作.
通讯作者:马明呈(1965-),男,教授,硕士生导师,研究
方向为经济林培育,Email:mmch23jop@163.com
五裂茶藨子扦插生根过程中营养物质的变化
解有仁1,马明呈2
(1.青海省湟中县林业局,青海 西宁811600;2.青海大学,青海 西宁810016)
摘 要 以五裂茶藨子硬枝为材料,进行了扦插繁殖技术、生根机理及生根解剖方面的研究与探讨,分析了五裂茶
藨子扦插生根和与之相对应的营养物质的关系,结果表明:在插条的整个生长过程中,被处理五裂茶藨子插条的淀
粉和可溶性蛋白在每一个生长阶段,含量都高于对照,而可溶性糖则恰恰相反;比较统一的时期是在愈伤组织形成
期和根的诱导期,营养物质含量都呈下降趋势。
关键词 五裂茶藨子;扦插生根;营养物质
中图分类号:S663.9;S566.9 文献标识码:A doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2015.10.018
Rooting Cuttings and Variation of Nutrients of Ribesmeyeriin the Process of Rooting
Xie Youren1,Ma Mingcheng2
(1.Bureau of Forestry in Huangzhong County,Xining 811600,China;2Qinghai University,Xining 810016,China)
Abstract Cutting propagation techniques,rooting mechanism and rooting anatomy were studied by taking hardwood
of Ribes meyeri as materials.Relationships among cutting rooting and corresponding nutrients of Ribes meyeri were
analyzed.Result shows that:from the point of view of the growth process of cuttings,the content of starch and sol-
uble protein of cuttings of Ribes meyeri in each growth stage are higher than that of the control,the soluble sugar on
the contrary;relatively uniform in calus formation period and the foundation of the induction period,nutrient con-
tent tended to decrease.
Key words Ribes meyeri;rooting cuttings;nutrients
五裂茶藨子(Ribes meyeri Maxim.),又叫麦粒
醋栗,属虎耳草科茶藨属,落叶灌木,高1~2m;幼
枝光滑带红色,老枝灰黑色;叶多掌状五裂,边缘有
单锯齿或重锯齿,基部心形,叶柄紫红色;总状花序
直立,后下垂,花两性,浆果球形,黑色,无毛,有光
泽。分布于青海、四川、甘肃、新疆等省区,青海产于
乐都、互助、大通、祁连、门源、兴海等地。狭果茶藨
(Ribes stenocarpum Maxim.)又名长果醋栗,落叶
灌木,高1~2m;老枝灰色或灰褐色,小枝棕色,幼
时具柔毛;花两性,果实长圆形,浅绿色,有红晕或红
色。分布于甘肃、四川、陕西、青海等地,青海分布于
尖扎、同仁、湟源、循化、互助、门源等地[1]。
茶藨属植物属浆果资源,被称为第三代新型果
树[2],具有很高的营养和药用价值。茶藨属植物果
实富含维生素 A、B、C、D,可用来制造饮料及酿
酒[3]。果实也可入药,具有解表之功能,水煎服,主
治感冒,除此之外,它还有治疗月经不调,补血补脑,
活血,降血脂等作用,并且对治疗赤白痢疾、关节炎、
肾炎、维生素缺乏症效果较好[4]。茶藨子的芽、花和
嫩叶用沸水冲饮,可代茶用,具有清热、明目、润肝、
利尿、强心、抗菌之功能[5]。茶藨子的根、叶、果实中
含有的黄酮类活性成分具有软化血管、降血脂、调血
压的功能[6]。张桂兰[7]对茶藨子中的总黄酮量进行
了测定,结果显示,茶藨子中总黄酮含量最高达74
mg·(100g)-1,为其具有软化血管、降血脂、调血压
作用提供了理论依据。另外,茶藨子中所富含的香
豆素类化合物及黄酮类化合物在农药领域可用作杀
虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂等[8]。茶藨子种子中
所含的不饱和脂肪酸有降低胆固醇、防止动脉硬化、
增强免疫力、延缓衰老等药理作用[9]。种子含油
16%以上,还可榨油[10]。同时茶藨属植物冠形整
齐,花朵小巧娇艳,叶色嫩绿,叶形多样,果实晶莹剔
透、颜色丰富,加之具有较强的抗寒、抗病、抗虫能
力,栽培成本低,因此具有很好的观赏价值[11],也被
用做园林绿化树种。可见茶藨属植物具有巨大的经
济价值和显著的生态价值,开发和应用茶藨子野生
植物资源具有重要的意义。
1 材料和方法
1.1 材料
以五裂茶藨子为试验材料,插条来自青海互助
土族自治县北山林区,在性状表现优良、生长健壮和
无病虫害的植株上选取不同枝龄的枝条,插条长度
8~12cm,粗细均匀,插条须保留1~2个顶芽,上切
口距上芽0.5~1cm,下切口在芽下方1cm处,切
口保证平滑,一般采用斜切和正切来区分插条的生
态学上端和下端,或者使用封蜡的方式。试验室测
定的材料选取生长健壮、已经生根,叶片数量、植株
高、粗细度接近平均值的插条。
1.2 设计方法
为了研究五裂茶藨子在扦插生根过程中营养物
质的变化以及联系,研究分为同一插条不同时间处
理测定和不同插条同一时间的营养物质的测定。通
过GGR和CK不同处理,设置对照试验,测定2组
不同处理营养物质含量。
1.2.1 可溶性糖的测定 可溶性糖含量采用蒽酮
比色法测定。取植物韧皮部在110 ℃烘箱烘15
min,然后调至70℃过夜。干韧皮部磨碎后称取50
mg样品倒入10mL刻度离心管内,加入4mL 80%
酒精溶液,离心,收集上清液,其残渣加4mL80%酒
精重复提取2次,合并上清液。在上清液中加10
mg活性炭,80 ℃水浴中脱色30min,定容至10
mL,过滤后取滤液测定。吸取上述酒精提取液1
mL,加入5mL蒽酮试剂混合,沸水浴煮10min,取
出冷却。在625nm处测 OD值,以等量的80%酒
精溶液作对照。从标准曲线上得到提取液中糖的含
量。
可溶性糖含量(%)=[(C×VT)/(W ×VS×
106)]×100%
C:从标准曲线查到的葡萄糖量(μg);
VT:样品提取液的总体积(mL);
VS:测定时取用酶液体积(mL);
W:样品质量(g)。
1.2.2 淀粉含量的测定 淀粉含量采用葱酮比色
法测定。将上述提取可溶性糖的残渣沉淀中加入蒸
馏水3mL,搅拌均匀,放入沸水浴中糊化15min。
冷却后,加入2mL冷的9.2mol!L-1高氯酸,不时
搅拌,提取15min,冷却后离心10min,上清液倾入
25mL容量瓶。再向沉淀中加入蒸馏水3mL,沸水
浴中糊化15min,冷却后,再加入2mL冷的4.6
mol!L-1高氯酸,搅拌提取15min,然后再次离心
10min,收集上清液于容量瓶。然后用水洗沉淀1
~2次,离心,合并离心液于25mL容量瓶,用蒸馏
水定容供测淀粉用。
测定:取待测样品提取液1mL于试管中,再加
蒽酮试剂5mL,快速摇匀,然后在沸水浴中煮10
min,取出冷却,在625nm波长下测OD值,由标准
曲线查出糖含量(μg)
[104]。
可溶性淀粉含量(%)=[(0.9×C×VT)/(W×
VS×106)]×100%
C:从标准曲线查到的葡萄糖量(μg);
VT:样品提取液的总体积(mL);
VS:测定时取用酶液体积(mL);
W:样品质量(g)。
1.2.3 可溶性蛋白的测定 采用考马斯亮蓝G-
250染色法测定:称取植物鲜样0.2g放入研钵中,
加2mL蒸馏水研磨成匀浆,转移到离心管中,再用
2mL蒸馏水分次洗涤研钵,洗涤液收集于同一离心
管中,放置0.5~1h以充分提取,然后再4 000r!
min-1离心20min,弃去沉淀,上清液转入10mL刻
度试管中,并以蒸馏水定容至刻度,即得待测样品提
取液。
测定:另取2支10mL具塞试管,吸取样品提
取液1.0mL,放入具塞试管中,加入5mL考马斯
亮蓝G-250溶液,充分混合,放置2min后在595
nM下比色,以等量的蒸馏水作为对照,记录吸光
值,并通过标准曲线查得蛋白质含量,按下式计算出
样品中可溶性蛋白含量。
可溶性蛋白含量(mg/g鲜质量)=(C×VT)/
(W×VS×1 000)
C:从标准曲线查到的蛋白质含量(μg);
VT:样品提取液的总体积(mL);
VS:测定时取用酶液体积(mL);
W:样品鲜质量(g)。
1.3 试验数据处理
试验数据通过 Microsoft Excel对试验原始数
据进行处理,同时绘制有关图表。
用DPS统计软件对数据进行方差和显著性分
析,并绘制成表格。
2 结果与分析
75 第10期 解有仁 等 五裂茶藨子扦插生根过程中营养物质的变化
2.1 可溶性糖含量与生根的关系
从表1和图1可以看出,对硬枝扦插而言,在插
条生根过程中,对照和处理中可溶性糖含量的变化
规律:从开始扦插至28d呈明显差异降低,28~56
d对照呈缓慢下降趋势,而处理先升高后降低,差异
极明显。56~70d对照和处理可溶性糖含量的变
化呈相似趋势即都开始升高,对照呈明显性差异,而
处理差异不明显。形态观察得出:可溶性糖急剧下
降的时间与愈伤组织形成的时间是相对应的,这说
明插条中形成愈伤组织和根会消耗原有的可溶性
糖。结果得出:在生根过程中可溶性糖含量的变化
幅度,处理的插条大于对照,且从28~42d急剧升
高,引起的原因可能是:GGR能促使插条下段变成
吸收养分的中心,促进物质交换,进而调配插条内养
分的分布。56-70d对照与处理可溶性糖含量均缓
慢升高,引起的原因可能与此时插条已有大量叶片
和开始生根有关。
表1 五裂茶藨子扦插过程中可溶性糖含量变化
处理 重复 0 14 28 42 56 70
CK
1 11.37 6.36 5.48 5.64 3.13 6.35
2 10.12 7.99 5.25 4.09 3.17 4.99
3 11.89 10.68 8.76 3.60 4.01 6.15
4 9.98 8.75 6.38 3.74 2.24 5.43
5 12.54 7.81 4.53 5.21 4.27 4.09
6 13.08 10.06 5.04 3.98 3.86 4.60
7 12.94 7.34 3.40 4.00 3.58 5.45
8 12.22 10.96 4.89 3.80 2.97 4.09
平均 11.77 8.74 5.47 4.26 3.40 5.14
GGR
1 9.69 6.12 2.28 6.52 3.41 4.51
2 11.29 5.91 1.97 4.75 2.97 3.65
3 10.21 6.60 2.46 4.57 3.19 2.94
4 13.98 7.06 2.05 4.36 2.28 4.36
5 9.80 5.29 1.07 6.31 3.84 3.29
6 8.53 6.99 1.09 5.99 2.73 3.17
7 10.56 5.58 1.70 6.70 2.13 4.55
8 13.72 7.37 1.38 4.60 2.08 3.80
平均 10.97 6.37 1.75 5.47 2.83 3.78
图1 五裂茶藨子扦插过程中插条可溶性糖含量变化
表2 五裂茶藨子插条不同时间可溶性糖含量的方差分析
变异来源 因变量 平方和 自由度 均 方 F值 p值
时间 可溶性糖(CK) 402.488 5 80.498 57.291 0.0001
可溶性糖(GGR) 434.438 5 86.887 81.179 0.000 1
从表2看,不同时间,清水和GGR处理对照的
五裂茶藨子插条的可溶性糖含量均呈极显著差异
(P<0.01)
2.2 淀粉含量与生根的关系
从图2、表3看,对硬枝扦插而言,在插条生根
过程中,不管是对照还是处理,淀粉含量的变化规
律:从扦插至28d愈伤组织形成时都呈现减少趋
势,并且第28d均降到最小值,可知愈伤组织形成
所需大量的养分是由淀粉的降解提供。从图中知,
对照是先缓慢降低后急速降低,而处理刚好与对照
相反,先是急速降低后缓慢降低。第28~42d,处理
与对照均开始升高,其中处理的插条淀粉含量高于
对照,引起的原因可能是 GGR处理过的插条生长
的叶片光合作用更强,为不定根出现期积累了一定
的能量。第42~70d处理与对照均呈下降趋势,引
起的原因可能是其时间刚好和插条生根时间一致,
不定根伸长促进呼吸作用的增强,加快插条内淀粉
的转化和利用,消耗大量营养物质。处理插条淀粉
含量高于对照,引起的原因可能是 GGR处理可以
使插条体内某些酶的活性增强,加快淀粉的分解,使
其水解产物增加,原生质黏性降低,细胞壁松弛,原
生质膜的透性增加,细胞渗透吸水能力和组织再生
能力增强,有利于根原基的诱导和形成。
表3 五裂茶藨子扦插过程中插条淀粉含量变化
处理 重复 0 14 28 42 56 70
CK
1 8.60 8.23 3.32 4.78 2.72 2.08
2 7.02 6.62 1.74 5.21 2.82 3.52
3 7.56 6.77 3.90 3.62 3.16 1.98
4 8.60 7.72 2.38 3.96 4.14 2.57
5 7.62 7.55 1.13 4.63 4.21 2.15
6 6.82 8.77 3.43 5.02 4.26 2.34
7 8.14 5.79 2.55 4.90 4.44 2.59
平均 7.766 7.350 2.636 4.589 3.679 2.461
GGR
1 6.85 2.90 3.65 4.40 3.41 4.51
2 7.63 2.79 2.27 7.83 4.17 4.85
3 8.67 2.47 2.89 7.75 3.50 4.86
4 8.82 3.21 2.14 3.82 3.29 4.89
5 7.88 2.57 2.02 6.55 5.00 3.50
6 7.16 2.64 3.43 7.26 5.03 3.83
7 8.10 3.73 3.95 4.46 5.94 3.62
8 7.78 3.36 2.04 3.91 5.07 3.09
平均 7.861 2.959 2.799 5.748 4.426 4.144
图2 五裂茶藨子扦插过程中插条淀粉含量变化
从表4看,不同时间之间,清水和GGR处理对
照的五裂茶藨子插条的可溶性糖含量均呈极显著差
异(P<0.01)。
85 防 护 林 科 技 2015年
表4 五裂茶藨子插条不同时间淀粉含量的方差分析
变异来源 因变量 平方和 自由度 均 方 F值 p值
时间
淀粉(CK) 204.338 5 40.8677 69.517 0.0001
淀粉(GGR) 144.954 5 28.990 8 29.721 0.000 1
2.3 可溶性蛋白质含量与生根的关系
从表5和图3可看出,对硬枝扦插而言,在插条
生根过程中,不管是对照还是处理,可溶性蛋白质含
量的变化规律:对照与处理的插条可溶性蛋白质含
量在0~14d升高且都达到了最大值,蛋白质含量
的积累为愈伤组织和根原基的形成做好准备,处理
的插条蛋白质含量高于对照,引起的原因可能是
GGR处理能消除对基因的抑制,提高 mRNA的合
成,进而进行转录、翻译、合成蛋白质,使蛋白质含量
增加。14~28d,愈伤组织形成期,可溶性蛋白含量
开始下降,引起的原因是因为插条中原有可溶性蛋
白会转变为愈伤组织形成时所需的物质。第28~
42天两者都开始升高,引起的原因可能是插条愈伤
组织逐渐形成,皮孔开始膨大,插条基部吸水能力增
强,造成插条基部可溶性蛋白含量提高。第42天以
后,随着不定根的出现,两者可溶性蛋白含量都开始
下降。在整个扦插生根过程中,对照可溶性蛋白的
含量几乎都低于GGR处理的插条,说明GGR具有
提高插条蛋白含量的生理作用。
表5 五裂茶藨子扦插过程中插条可溶性蛋白含量变化
处理 重复 0 14 28 42 56 70
CK
1 3.39 3.62 3.68 3.27 2.28 1.35
2 4.01 6.48 2.89 3.54 2.31 3.45
3 2.16 4.49 2.61 3.52 3.71 2.29
4 2.86 4.83 3.71 3.80 3.67 2.44
5 3.95 5.78 3.23 4.49 3.30 2.33
6 2.26 6.56 3.54 4.10 3.44 2.32
7 3.59 5.58 1.95 4.13 3.37 1.68
8 2.88 3.92 3.04 4.08 3.47 3.45
平均 3.14 5.16 3.08 3.87 3.19 2.41
GGR
1 6.85 2.90 3.65 4.40 3.41 4.51
2 7.63 2.79 2.27 7.83 4.17 4.85
3 8.67 2.47 2.89 7.75 3.50 4.86
4 8.82 3.21 2.14 3.82 3.29 4.89
5 7.88 2.57 2.02 6.55 5.00 3.50
6 7.16 2.64 3.43 7.26 5.03 3.83
7 8.10 3.73 3.95 4.46 5.94 3.62
8 7.78 3.36 2.04 3.91 5.07 3.09
平均 7.86 2.96 2.80 5.75 4.43 4.14
从表6看,不同时间之间,清水和GGR处理对
照的五裂茶藨子插条的可溶性蛋白含量均呈极显著
差异(P<0.01)。
图3 五裂茶藨子扦插过程中插条可溶性蛋白含量变化
表6 五裂茶藨子插条不同时间淀粉含量的方差分析
变异来源 因变量 平方和 自由度 均 方 F值 p值
时间
可溶性蛋白(CK) 35.657 5 7.131 13.537 0.000 1
可溶性蛋白(GGR) 46.793 5 9.358 22.941 0.000 1
3 结论
植物的生根过程必定伴随着营养物质的变化,
营养物质是扦插生根的必要条件。可溶性糖为植物
细胞分裂、呼吸代谢提供能量和物质基础;淀粉在不
定根发育时,可以通过自身降解来转化成单糖,从而
为插条提供能量,起到间接的调节作用,同时淀粉也
是细胞原生质的主要成分;各种可溶性蛋白对植物
生根起着直接调节作用,蛋白酶刺激细胞的分裂分
化,促进细胞的生长伸长,与植物的生根过程息息相
关。五裂茶藨子插条处理的试验证明:在插条的整
个生长过程中,被处理五裂茶藨子插条的淀粉和可
溶性蛋白在每一个生长阶段,含量都高于对照,而可
溶性糖则恰恰相反。比较统一的时期是在愈伤组织
形成期和根的诱导期,营养物质含量都呈下降趋势。
参考文献:
[1]李耀阶.青海木本植物志[M].西宁:青海人民出版社,1987:
223-237
[2]修荆昌,赵伟光,张辉.长白山区茶藨子属资源及其开发利用
[J].吉林农业大学学报,2002,24(5):75-77
[3]田贺,张志东,李亚东.茶藨属植物果实营养成分分析[J].吉林
农业大学学报,2009,31(5):621-623
[4]洪学知.东北野生可食植物[M].北京:中国林业出版社,1991:
253-254
[5]江德森,牛佳牧,肖艳.吉林省长白山林区天然绿色食品资源产
业化开发及模式研究[J].中国林副特产,2004(1):5-9
[6]袁凤莲.茶藨子茶的药理作用及加工[J].新疆林业,2011(2):42
[7]张桂兰.茶藨子中总黄酮的测定[J].食品科学,2007,21(18):
506-508
[8]花文廷.杂环化学[M].北京:北京大学出版社,1991:434-444
[9]石任兵,李祥.中药化学[M].北京:科学出版社,2005:240
[10]霍俊伟,李著花,秦栋.黑穗醋栗营养成分和保健功能及产业发
展前景[J].东北农业大学学报,2011,2(42):139-144
[11]刘玉梅,孙振国.东北茶藨子的分布调查[J].林业勘查设计,
2006(3):71-73
95 第10期 解有仁 等 五裂茶藨子扦插生根过程中营养物质的变化