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长柱金丝桃生长发育及人工繁殖技术研究



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长柱金丝桃生长发育及人工繁殖技术研究
陈玉梅,张克勤* ,宋百军,赵桂英,王振辉,王丽梅,常维毅,丛立新
(吉林农业科技学院动物科学学院 ,吉林 吉林 132101)
摘要 目的:了解长柱金丝桃形态变化、生长状况及人工繁殖技术。方法:利用现场观察记录形态的变化,测
量长柱金丝桃的株高和直径,利用 SPSS软件建立生长的数学模型;在人工栽培地进行有性和无性繁殖。结果 :长
柱金丝桃于每年 4 月末萌发,5 月末出现分枝、6 月末开花,8 月初为盛果期,10 月初种子成熟。株高、叶和分枝变
化的 Verhaulst模型分别为:H = 127. 109
1 + 23. 744 × e -0. 062t
、L = 23. 343
1 + 11. 303 × e -0. 062t
、B = 22. 037
1 + 73. 068 × e -0. 068t
。无性繁殖中
整株移植成活率为 100%,分株成活率为 67. 2%;有性繁殖中种子发芽率为 15. 2%,移苗成活率在 36%。结论:长
柱金丝桃生长发育期为 4 ~ 10 月,可以进行人工繁殖。
关键词 长柱金丝桃;生长发育;人工繁殖
中图分类号:R282. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2011)06-0845-04
Study on the Growth,Development and Artificial Propagation of Hypericum ascyron
CHEN Yu-mei,ZHANG Ke-qin,SONG Bai-jun,ZHAO Gui-ying,WANG Zhen-hui,WANG Li-mei,CHANG Wei-yi,CONG Li-xin
(School of Animal Sciences,Jilin Agricultural Science and Technology College,Jilin 132101,China)
Abstract Objective:To explore the morphological changes,growth conditions and artificial propagation of Hypericum ascyron.
Methods:The morphological changes were observed and recorded in the scene,the height and diameter of the plants were measured;
the growth Verhaulst model was set up with the SPSS 17. 0 software;the sexual reproduction and asexual reproduction were carried out
in artificial cultivation . Results:Hypericum ascyron started germinating in late April each year,branching in late May,flowering in
late June,the period of full bearing was in early August,seeds were mature in early October. The Verhaulst models of the increase in
the height(H) ,the quantity of leaf pairs(L)and the branching (B)were,H = 127. 109
1 + 23. 744 × e -0. 062t
,L = 23. 343
1 + 11. 303 × e -0. 062t
,B =
22. 037
1 + 73. 068 × e -0. 068t
. The survival rate of whole graft and segmentation plant were 100% and 67. 2% respectively on asexual reproduc-
tion;on the sexual reproduction,the seed germination rate was 15. 2%,the survival rate of transplant seedlings was 36% . Conclu-
sions:The period of growth and development of Hypericum ascyron is from April to October and it can be carried out artificial propaga-
tion.
Key words Hypericum ascyron L.;Growth and development;Artificial propagation
收稿日期:2010-12-23
基金项目:吉林省教育厅“十一五”规划重点项目(2007238)
* 通讯作者:张克勤,Tel:0432-63509641,E-mail:kqzhang01@ hotmail. com。
·548·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 34 卷第 6 期 2011 年 6 月
DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2011.06.006
长柱金丝桃(Hypericum ascyron L. )又名红旱
莲、湖南连翘、金丝蝴蝶、伞旦花、房心草、假连翘、箭
花茶、金丝桃等,为金丝桃科金丝桃属多年生草本植
物,广泛分布于东北、华北、四川、滇中至滇西等。其
喜阳、耐寒,生长在山坡、路旁、林间空地、林缘等处。
郑清明等〔1〕对采自贵州的长柱金丝桃用 HPLC 分析
了化学成分,主要含有芦丁、槲皮素、金丝桃苷和贯
叶金丝桃素。高颖等〔2〕利用多种色谱方法进行分
离纯化,波谱解析结合理化鉴定确定了 10 种化合物
的结构,包括黄酮类、苷类、有机酸、烷醇及甾醇类
等。孟祥丽等〔3〕对产自黑龙江的长柱金丝桃化学
成分鉴定显示含有黄酮类、皂苷、鞣质,对金丝桃素
检测显阴性。王兆全等〔4〕从长柱金丝桃中分得了
五种黄酮结晶单体,并根据光谱分析、衍生物制备、
酸水解及物理常数测定,将它们鉴定为槲皮素、山柰
酚、金丝桃苷、异槲皮苷及芦丁。
但对其自然状态下生长发育的规律研究不多,
对其在北方地区的人工繁殖研究未见报道。为了更
好的开展对长柱金丝桃的保护和利用,笔者于 2007
年 3 月 ~ 2009 年 10 月,在吉林省左家自然保护区
和蛟河市新站镇对其生态习性进行了系统的观测,
同时也对其人工繁殖技术进行了初步探索。
1 研究区域
吉林省左家自然保护区位于吉林省东部长白山
地向西部平原过渡的丘陵地带。研究区域海拔在
182 ~ 480 m ,位于东经 126°00 ~ 126°08,北纬
44°06 ~ 44°12。区内主要生境为山岗次生杂木
林。
吉林省蛟河市新站镇位于吉林市东部 100 km
处,位于蛟河市北 17 km处,东经 127°20 ,北纬 43°
53,属大陆性季风气候区中的半山区,年平均气温
2. 8 ~ 3. 0 ℃,无霜期 115 ~ 128 d。林区林地面积 21
000 hm2,主要树种有柞、松、楸、桦、榆、杨、柳、水曲
柳等 30 余种,森林覆盖率达 48%以上。
2 研究方法
2. 1 生长发育观察 于每年的 4 月份开始对长柱
金丝桃的生长情况进行观察,选择 20 株植物做好标
记,定时观察,每 10 d 记录一次植株的形态变化。
记录的内容包括:萌发出的叶片数、分枝数、花蕾孕
育情况、开花期、结果期、果实数、果实成熟的日期
等。株高采用卷尺进行测量;植株生长结束时直径
的测量采用游标卡尺(0. 02 mm) ,在距地 10 cm 高
处进行测量。
2. 2 人工培养试验 人工栽培条件下的观测指标
野外观察相同。人工条件进行栽培试验,主要是无
性繁殖和有性繁殖(种子繁殖)。无性繁殖有两种
方式,一是直接在秋季将整株植株挖回,栽植于实验
地中;二是对植株进行分根处理,将一株植株的根茎
分成几部分,分别栽植。有性繁殖是于每年的 10 月
份采集成熟的种子放在阴凉处进行保管,于次年 4
月开始在塑料膜保护地播种育苗,6 月份将小苗移
植到实验地中〔5,6〕。
2. 3 数据处理 使用 Excel 软件对获得的数据进
行统计分析,包括平均数的计算、差异显著性检验
等;使用 SPSS软件建立 Verhaulst生长模型〔7〕。
3 结果
3. 1 长柱金丝桃的生长规律
3. 1. 1 植株高度的变化:从表 1 可以看出,植株
的生长在初期较慢,从 5 月 10 日开始迅速加快,一
直到 7 月 20 日均呈快速生长状态,接近是一个直
线,之后生长减慢,呈现出一个平台期。整个的生长
曲线呈“S”型,与生物的一般生长规律相似。
使用 2 年的株高(H)生长平均值,利用 SPSS 软
件的非线性回归功能,建立了 Verhaulst 长柱金丝桃
株高生长模型,其中时间 t为日龄(d)。
H = 127. 109
1 + 23. 744 × e -0. 062t
对该模型的预测值和实际观测值进行了差异的
显著性检验,t = 0. 007 < t0. 05,差异不显著,表明该模
型可以较好的预测长柱金丝桃的株高生长规律。
表 1 长柱金丝桃植株高度变化(cm)
时间 4 月 20 4 月 30 5 月 10 5 月 20 5 月 30 6 月 10 6 月 20 6 月 30 7 月 10 7 月 20 7 月 30 8 月 10 8 月 20
2008 7. 2 12. 1 20. 3 35. 5 50. 5 69. 6 100. 4 110. 6 115. 8 122. 4 122. 4 122. 4 122. 4
2009 5. 8 8. 3 10. 7 16. 6 37. 9 47. 8 60. 3 84. 2 100. 3 112. 6 120. 7 125. 6 125. 6
平均 6. 5 10. 2 15. 5 26. 1 44. 2 58. 7 80. 4 97. 4 108. 1 117. 5 121. 5 124. 0 124. 0
3. 1. 2 植株叶的数量变化:从表 2 可以看出,叶的
数量变化也近似是一个“S”生长曲线,但其变化不
如植株高度变化那样规则。其数量增加情况和植株
高度变化也有些不同,基本是呈现一个匀速的增长,
只是在开花盛期的前后有些加速,可能和开花前的
准备及开花期时的营养供应有关,到花期后期也会
停止变化。
使用 2 年的叶对数(L)增长平均值,利用 SPSS
软件的非线性回归功能,建立了 Verhaulst 长柱金丝
桃叶对数的增长模型,其中时间 t为日龄(d)。
·648· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 34 卷第 6 期 2011 年 6 月
L = 23. 343
1 + 11. 303 × e -0. 047t
将该模型的预测值和实测值进行了差异显著性
检测,结果 t = 0. 016,差异不显著,该模型可以较好
预测叶对数的增长情况。
表 2 长柱金丝桃叶的数量变化(对)
时间 4 月 20 4 月 30 5 月 10 5 月 20 5 月 30 6 月 10 6 月 20 6 月 30 7 月 10 7 月 20 7 月 30 8 月 10 8 月 20
2008 1. 0 2. 5 4. 4 6. 8 8. 2 12. 5 14. 3 15. 7 19. 2 21. 6 21. 6 21. 6 21. 6
2009 1. 0 2. 7 4. 2 6. 1 9. 3 11. 8 13. 6 15. 2 16. 7 20. 5 22. 4 22. 4 22. 4
平均 1. 0 2. 6 4. 3 6. 5 8. 8 12. 2 14. 0 15. 5 17. 0 21. 1 22. 0 22. 0 22. 0
3. 1. 3 植株分枝数量的变化:从表 3 可以看出,分
枝的出现比较晚,但其生长较快的时期和叶片是一致
的,都是在开花盛期的前后,因为花的孕育是在枝上,
所以花的出现和枝的出现应该是有关联的。这一点在
讨论中再进一步分析。长柱金丝桃每年 4 月末萌发,
初萌发的植株呈紫红色,5 月中旬转为绿色,无分枝。
分枝出现要在 5 月下旬。种子繁殖的植株出土较晚,
一般在六月初出土,当年种子繁殖植株不分枝。每株
植物每年分株在 2 ~15株之间变化,平均为 7. 8株。植
株直径在 3 ~10. 1 mm之间变化,平均为 4. 87 mm。
使用 2 年分枝(B)的平均值,利用 SPSS 软件的
非线性回归功能,建立了 Verhaulst 长柱金丝桃株高
生长模型,其中时间 t为日龄(d)。
B = 22. 037
1 + 73. 068 × e -0. 068t
将该模型的预测值和实测值进行了差异显著性
检测,结果 t = 0. 03,差异不显著,该模型可以较好预
测分枝的变化。
表 3 长柱金丝桃分枝的数量变化(对)
时间 5 月 30 6 月 10 6 月 20 6 月 30 7 月 10 7 月 20 7 月 30 8 月 10 8 月 20
2008 4. 5 7. 6 10. 2 13. 2 18. 8 20. 9 20. 2 20. 2 20. 2
2009 4. 2 6. 2 8. 4 12. 5 15. 1 19. 3 21. 5 21. 5 21. 5
平均 4. 4 6. 9 9. 3 12. 9 17. 0 20. 1 20. 9 20. 9 20. 9
3. 2 长柱金丝桃的发育 其花蕾孕育在每年的 6
月中旬,最早见花在 6 月 15 日,在每年的 6 月末开
花,开花盛期在 7 月初至 7 月中旬,7 月末有 30%
的花谢,8 月初一半以上花谢,8 月中旬只有 15%
的植株还有花,花期延续到 9 月初。单花存留时
间约 5 d。
果实出现在 7 月中旬,盛果期在 8 月初,9 月中
旬果实开始成熟,一般在 10 月初蒴果开裂,散出种
子。每株植物结果数在 2 ~ 24 之间波动,平均结果
12. 25 个,据 2 年的统计,果实正常发育率为 93%。
当年种子繁殖的植株不出现分枝,也没有开花;第 2
年会在初萌发时即出现分株,分株中的大部分都会
长出分枝和开花结果,果实也会正常成熟。
3. 3 长柱金丝桃的人工繁殖
3. 3. 1 无性繁殖:无性繁殖中,采用整株移植的,
成活率为 100%;分株移植的,成活率略低,可达
67. 2%。选择栽培长柱金丝桃的土地应具备较高的
肥力。光照充足,一般需要盖度在 20%以下,四周
尽量不要有遮荫等条件,即盖度是 0 为好。同时地
下排水良好,土壤的酸碱度近中性微偏酸,平均 pH
值在 6. 3。
3. 3. 2 有性繁殖(种子繁殖) :种子经过低温处理
后,可以发芽,种子发芽率在 15. 2%。发芽的种子
在保护地培育 1 个月左右可以进行移栽,移苗成活
率在 36%左右。由此看出有性繁殖的效率还不高,
其最佳繁殖条件尚需进一步研究。
4 讨论
4. 1 植株高度的年间变化 利用表 1 中 2008、
2009 年的数据制成图 1。从图 1 可以看出,从 4 月
末至 7 月末,2008 年的长柱金丝桃植株生长速度均
高于 2009 年,一直到 8 月初,基本拉齐,但两年的生
长曲线形式基本一致。造成这个现象的主要原因可
能与 2009年 4 ~7月份气温一直较低、直到 7 月末才
开始达到常年的水平有关,由此也说明,温度对长柱
金丝桃的生长有一定的影响。对 5 月 10 日 ~ 7 月 10
日的 2008年和 2009年的株高数据进行了 t检验,t =
1. 17,P =0. 27,未达到显著水平。说明 2008、2009 年
的气温变化虽在一定时期对生长速度有一定影响,但
未最终从本质上改变长柱金丝桃的生长形式。
4. 2 分枝与叶的数量相关性分析 利用表 2、表 3
的数据,对分枝数与叶数的关系进行了分析,结果如
下:相关系数为 0. 985363,两者间有极显著的相关
关系,由此建立直线方程:y = 0. 7356x + 6. 2807(x
为枝数、y为叶数)。
·748·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 34 卷第 6 期 2011 年 6 月
图 1 2008、2009 年的长柱金丝桃植株生长曲线比较
4. 3 枝与果实(花)的数量关系 随机统计了 10
簇共 73 株的植株,其分枝数与果实数列入表 4。经
过相关分析,得相关系数为 0. 8175,大于 r0. 01(8)=
0. 622,相关关系显著,由此建立了直线方程:y =
0. 712x - 4. 0749(枝数为 x,果数为 y)。由此看出,
分枝数量和开花、果实的数量是有着密切的关系,分
枝多可能孕育花蕾就多,结的果实必然就会多。因
此保障营养生长,前期多长叶、多分枝,后期就可能
获得更多的花和果。
表 4 长柱金丝桃分枝数与果实数之间关系
簇号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
平均枝数 14 21 10 21 11 25 9 16 19 25
平均果数 3 15 7 13 4 11 2 4 6 16
4. 4 分株数与土壤结构的关系 从观察的结果
看,分株数的多少与土壤结构关系密切,一般在腐殖
土层较厚的环境生长的长柱金丝桃,其分株数就多,
而在砂土地上生长的分株数就少,而且每个分株的
直径也要小些。由此提示,长柱金丝桃比较喜肥,在
人工培养时,应保持栽培地足够的肥力。人工栽培
的贯叶连翘金丝桃素低于野生植株,表明栽培条件
也会影响到金丝桃素的含量〔8〕,但在笔者的研究中
尚未证实这一现象。
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99-102.
《中药材》杂志征稿内容
1 药用植物栽培,包括野生药材变家种,引种药材和异地药材的引种驯化,道地药材的研究,培育优良品种,防治病虫害,改
革耕作制度,提高产量、质量,组织培养,药用真菌的栽培及 GAP基地的建设等。
2 动物药研究,包括药用动物的饲养和管理,资源、生态、习性的调查与观察;野生变家养与异地引种品种的驯化;用新技术、
新方法提高动物药的产量与质量;动物药的药理、药化和临床实验等。
3 中药材鉴别,加工炮制和商品养护。
4 中药资源的合理开发和利用。
5 中药化学,药理与临床试验。
6 国外药材的生产研究成果和动向。
7 新技术、新方法在中药材上的应用。
8 基础理论讲座,文献综述,专论,考证,译文,中药剂型改革,制剂,用药,药膳,经验以及报道中药店(房)的文章等。
·848· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 34 卷第 6 期 2011 年 6 月