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屏边三七果实发育的生理生化研究



全 文 :— 13 —现代中药研究与实践2009年第23卷第4期Research and Practice of Chinese Medicines
多,根的伸长与增粗等。现蕾开始植株进入生殖生
长阶段,此时主茎叶片数和株高基本已定,主要表
现为花量的增多,果实的形成、膨大与成熟,根的
进一步增粗和伸长等。二是作为中药材其年际间产
量和质量形成的阶段性,一年生桔梗主要是产量和
质量框架的构建阶段,表现为根的形态建成 ;二年
生桔梗进入产量与质量同步显著提高阶段,表现为
根重和皂苷含量的快速增加 ;三年生桔梗则进入了
产量相对平稳增长、药性逐步积聚的阶段,表现为
药材质地进一步充实。
桔梗野生药材产量与药性质量的形成是种质与
自然环境相统一的结果,农田生态条件下还受人为
因素干扰的影响。不同的试验或同一试验由于桔梗
种质 [9] 和取样地域及人工栽培等因素的差异很难得
出有规律性的结论,这也是不同文献资料结果不一
的主要原因。
参考文献
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屏边三七果实发育的生理生化研究
何 琼 1,2,3,崔秀明 2,3*,孙玉琴 2,3
(1. 云南农业大学农学与生物技术学院,云南 昆明 650201 ;2. 云南文山三七研究院栽培
研究所,云南 文山 663000; 3. 云南省三七农业工程实验室,云南 文山 663000)
收稿日期:2008-12-23
*通讯作者:崔秀明,博士,研究员。Tel:0876-8881537
摘要:目的 研究屏边三七果实发育过程的生理生化变化。方法 对屏边三七果实发育过程中不同时
期果实的生长情况、质量变化(鲜重、干重)、含水量变化及可溶性糖、淀粉和蛋白质的量进行测定。结果
在三七果实的发育过程中含水量先升后降,于成熟时达到 77.04%;果实的鲜、干质量随果实发育逐渐增加,
发育前期质量增加较快;蛋白的量同样随果实发育而逐渐增加,但发育后期质量增加较快;而可溶性糖的
量则先升后降,到 80 d 时又略有上升。结论 屏边三七果实于盛花期后 80 d 达到成熟;在发育过程中,含
水量的下降伴随着果实鲜、干质量的不断增加。
关键词:屏边三七;果实发育 ; 生理生化
中图分类号:S567.23+6 文献标识码:A 文章编号:1673-6427(2009)04-0013-03
Study on Physiological and Biochemical Changes of Fruit Pananx stipuleanatus
HE Qiong1,2,3 , CUI Xiu-ming2,3, SUN Yu-qin2,3
(1. Faculty of Agriculture and Biotechnology ,Yunnan Agriculture University, Kunming 650201 ,China;
2. Wenshan Institute of Notoginseng Science and Technology ,Wenshan 663000,China; 3. Agriculture and
Engineering Laboratory of Sanqi , Wenshan 663000, China)
Abstract: Objective To study the physiological biochemical changes of the fruit development in Pananx
stipuleanatus. Methods In the process of fruit development at different stages of fruit growth, changes in the
quality of (fresh weight, dry weight), and water soluble sugar, starch and protein were measured. Results In
the process of fruit development , the moisture content was 77.04% at mature stages, it was increased at fi rst and
DOI:10.13728/j.1673-6427.2009.04.009
— 14 — 现代中药研究与实践2009年第23卷第4期Research and Practice of Chinese Medicines
屏 边 三 七 Pananx stipuleanatus H.T.Tsai etK.
M.Feng 为五加科人参属植物,其根具有散瘀定痛、
疗伤止血、滋补等功效 [1,2]。在当地民间其作用为 “ 生
打熟补 ”,即生药直接使用时具有治疗跌打损伤的
功效,其肉质煮熟后具有滋补的作用 ,原植物产于
云南东南部的屏边、马关、麻栗坡及越南北方的老
街沙坝等海拔 1100~l 700 m 的热带雨林地区,多年
生,阴生宿根 [3]。目前为止对于屏边三七的研究,
主要对其化学成分 [1~3] 、分类 [4,5] 、地理分布 [2] 和
光合生理研究的相关报道 [6]。屏边三七已经很难在
野外采集到,处于种质资源严重缺乏的境地,屏边
三七已被列为国家二级保护植物,而关于屏边三七
的果实发育和种子的研究还未见报道。本研究以盆
栽多年生屏边三七为材料,以三七果实发育中生理
生化的动态研究 [7] 为思路,研究屏边三七果实发育
过程中的生理生化的动态变化,以期为屏边三七的
资源保护和利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 本试验是以云南省文山三七研究
院砚山试验场种质资源圃里多年生的屏边三七为材
料,成熟的屏边三七果实为浆果状核果,球状肾形
或肾形,每个果实内有 2 粒种子,极少数有 1 粒或
3 粒。本研究选取的果实皆为随机取样。
1.2 方法 2008 年 3 月从屏边三七盛花期开始,
在种植园内标记当日开花植株,以后每 10 d 进行一
次随机采样并测定各项指标,直至果实完全成熟为
止。从每次所取样品中任选 20 粒,用游标卡尺对生
长发育期间果实的长度、宽度和厚度进行测量。然
后称其鲜质量,重复 3 次,在 105 ℃烘箱中烘 6 h,
取出在干燥器中冷却,称质量并计算含水量。采用
蒽酮法 [8]、考马斯亮蓝 G250 法 [8] 分别对可溶性糖、
淀粉及蛋白质的量进行测定,各项测定均重复 3 次。
2 结果与分析
2.1 果实生长情况 屏边三七果实发育的过程中,
果实的长、宽、厚均呈增长的趋势,从图 1 可以看
出,果实的生长可分为二个阶段,第一阶段 :盛花
lately dropped that in the end; the fresh weight and dry weight increased with the fruit development, developed
faster in the fi rst than later, tend protein content also raised ;soluble sugar was decreased fi rst ,then decreased., in
the 80 days had slightly decrease. Conclusion Pananx stipuleanatus fruit was mature after 80 days of fl owering
,moisture content decrease with the fresh and dry weight gradually creased during the process of the fruit
development.
Key words: Pananx stipuleanatus; fruit development ; physiology and biochemistry
期后 10~40 d,为果实的快速生长期,该时期与后
一时期相比,生长速度较快,由图 1 可以看出该时
期果实的长、宽、厚(即体积)变化较快,至 40 d
时果实的长度、宽度和厚度分别达到 10.49、6.87、
6.14 mm。第二阶段 :盛花期后 50 d 到果实成熟,
为平稳生长期,从图 1 可以看出,该阶段的斜率变
化与第一阶段相比变化较缓,说明该时期果实的增
长速率比较缓慢,至 80d 时,果实的长度、宽度和
厚度分别为 12.92、8.4、8.14 mm。从果实的颜色变
化来说,此阶段也是果实变色的时期,在生长前期,
果实由鲜绿色逐渐加深,在盛花期后40 d为深绿色,
50 d 开始,果实由深绿色变为朱红色,直至盛花期
后 80 d 达到成熟时变为有光泽的鲜红色。
2.2 果实发育过程中的干、鲜质量以及含水量 从
表 1 可以看出,在三七果实发育过程中,各个时期
鲜重的增长不同,但从整体趋势上分析可以将整个
果实发育的过程分为两个阶段,即快速生长期(盛
花后 10~40 d)和平稳生长期(50~80 d)。在盛花期
后 10~40 d 鲜重的增长幅度大,从 15.57 mg /粒迅
速增加到 40 d 的 249.25 mg /粒,在盛花后的 20 d
内,果实的增长缓慢,其日平均增长量约为 1.599
mg /粒,20 d 以后果实迅速增长,增至 40 d 的
249.25 mg /粒,此时期的日平均增长量为 10.863
mg /粒。40~50 d 这段时间果实又出现增长缓慢,
50 d 以后,果实的增长呈现平稳的生长,各时期的
增长虽有所不同,但是总体上与前期相比,增长缓
图1 屏边三七果实不同生长时期的长、宽、厚度
Fig.1 Characteristics of fruit P. stipuleanatus in different growth stages
— 15 —现代中药研究与实践2009年第23卷第4期Research and Practice of Chinese Medicines
慢。
在盛花期后果实发育过程中,干重的积累与鲜
重的增长趋势一致,在前期由 3.56 mg /粒迅速增
加至 33.96 mg /粒,在后期由 39.86 mg /粒增加
至 80.52 mg /粒。
果实的含水量变化的总体趋势则是先增后
降。盛花期后的 10~ 40 d,含水量由 78.08%增加
至 87.49% ;盛花期后 50 d~80 d,果实的含水量
由 88.32%开始下降,到 80 d 时,果实的含水量为
77.04%。
2.3 果实发育过程中的内含物
2.3.1 可溶性糖含量,从图 2 可以看出,在果实发
育的整个过程中,可溶性糖的变化是一个先升后降
的过程,从 2.06 mg/g 迅速增加至 40 d 的 13.28 mg/
g,40 d 之后,可溶性糖含量开始下降,到 70 d 时,
下降到最低点为 4.29 mg/g,到 80 d 时有一定的回
升。
2.3.2 可溶性淀粉含量 在果实发育的过程中,淀
粉的含量变化为下降的趋势,从整个下降趋势来看,
在果实发育的整个过程中,无突跃式的变化,各个
时期下降都比较匀称。
2.3.3 可溶性蛋白 在果实发育的整个过程中,蛋
白的含量为上升的趋势,盛花期后的 30 d 以内,果
实中蛋白含量上升缓慢,30 d 以后,上升明显,呈
直线上升。
3 结论
在屏边三七的整个发育过程中,果实的鲜重和干
重的变化为发育前期增加较快,后期增加较缓慢,
从整个过程来看,鲜重和干重在整个生理周期内是
增长的 ;果实的含水量是是先增加后降低,在盛花
期后 40 d 之内为增加,而盛花期后 50 d 开始降低,
直至果实发育成熟,果实的颜色由绿色变为鲜艳的
朱红色 ;果实中的可溶性蛋白随着果实的干重和鲜
重的增长而增长,而可溶性糖含量的变化为先增加
后降低,可溶性淀粉的含量在整个发育过程中为下
降趋势。
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表1 屏边三七果实不同时期的鲜重、干重、含水量
Tab.1 Characteristics of fruit P.stipuleanatus in different growth stages
处理(d)
10
20
30
40
50
60
70
80
鲜重(mg)X±s
15.57±0.78fE
31.99±1.58fE
157.59±1.66 eD
249.25±9.52dC
279.21±10.36cC
353.22±9.76bB
378.30±14.75bB
496.96±13.69aA
干重(mg)X±s
3.56±0.29eE
5.31±0.36eE
20.35±0.63dDE
33.96±0.67cCD
39.86±3.54cC
59.86±7.08bB
80.50±6.35aA
80.52±5.31aA
含水量(%)X±s
78.08±1.21dEF
83.63±0.44bBCD
87.07±0.07aABC
87.49±0.33aAB
88.32±1.75aA
82.64±1.62bcCDE
79.49±1.08cdDEF
77.04±1.27dF
图2 屏边三七果实不同生长时期的内含物
Fig.2 Inclusion changes of fruit P.stipuleanatus in different growth stages