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光质对胭脂花幼苗生长的影响



全 文 :光质对胭脂花幼苗生长的影响
毛娟娟1 ,潘会堂1 ,2* ,唐 明1 (1.北京林业大学园林学院,北京 100083;2.国家花卉工程技术研究中心 ,北京 100083)
摘要 [目的]引种驯化胭脂花 ,进行园艺化栽培。[方法]测定比较了 5种不同光质照射处理(红光 、黄光 、蓝光 、绿光和白光)对胭脂花
幼苗叶片数目 、株型等的影响。[结果] 红光和黄光处理下的胭脂花幼苗生长量明显高于其他组。[结论]获得照射处理前后胭脂花幼苗
生长量的相关资料 ,为更好地研究胭脂花提供依据。
关键词 胭脂花;光质;生长
中图分类号 S 685.99  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2009)17-07961-02
Effects of Different Light Quality on the Growth of Primula maximowiczii
MAO Juan-juan et al (College of Landscape Architecture , Beijing Forestry University , Beijing 100083)
Abstract  [Objective] The research aimed to introduce and domesticate Primula maximowiczii provide reference for the cultivation of P.maximowiczii
in gardens.[ Method] The effects of five different light qualities(red light , yellow light , blue light , green light and white light)on the number of leaves ,
the plant types of P.maximowiczii were determined and compared.[ Result] The growth amount of P.maximowiczii seedlings under red light and yellow
light were obviously higher than that in other groups.[Conclusion] The related data of the growth amount of P.maximowiczii seedlings before and after
irradiation were obtained.The research provided reference for better study on P.maximowiczii.
Key words   Primula maximowiczii;Light quality;Growth
基金项目 国家环保部“全国生物物种资源联合执法检查和调查”专
项资助(物种 08-二-3-1)。
作者简介 毛娟娟(1983-),女 ,河南郑州人 ,硕士研究生, 研究方向:
园林植物与观赏园艺。 *通讯作者 ,副教授。
收稿日期 2009-02-21
  胭脂花(Primula maximowiczii)是报春花科(Primulaceae)
报春花属(Primula)多年生植物 ,花期 6月[ 1] 。花冠暗红色 ,1
变种黄色[ 2] 。分布于吉林 、河北 、山西 、陕西 、河南 、甘肃 、青
海和内蒙古等省区的山地林下 、林缘 、亚高山草甸 、溪畔等腐
殖质较丰富的潮湿生境[ 3-4] 。这些地方常年潮湿 ,阳光通透
性差 ,直射光少 ,温度较其他地方低 、凉爽。但是也有大面积
分布的胭脂花簇生或者少量单生在亚高山草甸太阳光能够
直射到的地方。因为海拔高度 、光强强度 、直射光照时间等
都与北京温室内栽培环境有很大差别 。人工温室栽培可以
控制胭脂花生长发育的环境因子 ,包括光 、温度 、水分等 ,加
速幼苗生长缩短其幼苗期。在众多环境因子中 ,光起着重要
的作用。它不仅影响着植物几乎所有的发育阶段 ,还为光合
作用提供能量。光质 、光强 、光周期等均对植物的生长发育
起重要作用[ 5] 。
前人对胭脂花种子的研究结果表明 ,温度能够提高种子
的萌发率 ,在高的发芽温度下 ,促进作用更明显 ,在 26 ℃时 ,
种子的发芽率和发芽势均达 85%左右 ,赤霉素处理后发芽率
可达 90%以上[ 6] 。笔者对此结论也做了印证。另外许多人
对多种植物 、作物生长和开花都做过关于光因子方面的研
究[ 7-8] ,这些研究方法都值得借鉴 。笔者研究了不同光质对
胭脂花幼苗生长的影响 ,为引种驯化和开发利用胭脂花 ,进
行园艺化栽培提供试验基础。
1 材料与方法
1.1 光质选择及处理条件 光源使用中山市古镇华泰照明
电器厂生产的型号为 LN-MGT5节能灯 ,灯管长度 120 cm ,功
率 28 W。可发出红光 、黄光 、蓝光 、绿光和白光 ,以白光作对
照。各光源的光强以照度计LI-250A在距离植株相等垂直距
离(30 cm)的平面不同位置测定 ,测定 5次取其平均值 。通过
调节光源与试验材料之间的距离 ,控制照射到植株叶面上的
光照强度在(20±2)μmol/(m2·s)范围内。
1.2 试验材料及处理方法 试验于 2007年 9月 ~ 2008年 6
月在北林科技有限公司温室内进行。供试材料为 2006年在
北京东灵山采集的胭脂花种子 ,种子千粒重为(0.208 0±
0.008 2)g。经过 100mg/L赤霉素处理 24h后 ,于 2007年9月
播种 ,置于温室遮阴高湿的环境中进行萌发 ,于 2007年 12月
第 1次移栽 ,并经过缓苗 ,选取长势一致 、健壮的幼苗。2008
年 3月 ,移栽于高 9 cm 、口部直径 9 cm的培养钵中。花幼苗
在 2008年 4月进行第 3次移苗 ,移植到高 14 cm 、口部直径 12
cm 的培养钵中 。
培养基质均为含有泥炭 、珍珠岩(3∶1 , V/V)的混合基
质。泥炭基质为 The Sphagnum Peat ,播种期用 2号基质 ,育苗
期用 5号基质 , pH 6.0 ,EC 0.8。生长期间保证水分供应充
足 ,第 1次移植前 ,每 5 d浇 1次水 ,每 15 d补充 1次营养液 ,
每盆 50ml;移植后 ,胭脂花幼苗进入快速生长期 ,每 3 d浇 1
次水 ,每 7~ 10 d补充 1次营养液 ,每盆 100ml ,营养液为比利
时利玛公司生产的利花宝 20-20-20通用肥。置红光 、黄光 、
蓝光 、绿光 、白光下进行照光处理培养 ,每天 10:00~ 16:00对
幼苗进行照射。胭脂花幼苗在不同光质处理 10 d后进行各
项指标的测定 ,每 10 ~ 15 d测定 1次 ,共测 4次。每个处理
12盆 ,随机排列 ,重复 3次 ,共 36盆。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 株高和株幅。用钢卷尺测定株高 、株幅。株高指植
株的叶片自然开展时自植株露出基质处至植株最高点的垂
直距离 。株幅指植株的叶片自然开展时植株投影的直径 。
测定时对于各光质下幼苗植株的样本 ,均采用随机取样 ,每
次抽取 20株。
1.3.2 叶片数目 。叶片数目指具有明显的叶柄并完全展开
为 1片 ,由于生长过程中会出现黄叶 ,黄叶标准为叶片大于
1/3小于 1/2的部分枯萎或叶片全部变黄 ,枯萎部分大于 1/2
的叶片不计入叶片数。
1.4 统计分析 采用 SPSS软件对得到的数据进行单因素方
差分析和多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 不同光质处理对胭脂花株形的影响 由表 1可见 ,黄
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2009, 37(17):7961-7962, 7982                  责任编辑 罗芸 责任校对 卢瑶
光处理的胭脂花幼苗的株高 、株幅增长速度和增加总量都高
于其他 4个处理。胭脂花幼苗在接受一段时间不同光质的
照射后 ,红光和黄光处理的植株在株高和株幅方面与对照差
异显著 ,其他 2组处理与对照组差异不显著 。
  5月 8日以后 ,红光和黄光处理的胭脂花幼苗的株高和株
幅与对照组差异显著 ,蓝光和绿光处理的株高与对照组差异不
显著 ,但株幅与对照组差异显著。至试验结束时 ,黄光处理的
株幅与其他组差异极显著 ,其株高与对照组差异极显著;红光
处理组株高与对照组差异显著 ,蓝光和绿光处理组株高与对照
差异不显著。由此可知 ,黄光和红光处理胭脂花的生长量高于
对照组 ,可以促进胭脂花的生长 ,但是当胭脂花幼苗株高达到
一定程度 ,增长缓慢 ,表现为促进株幅的增加。
表 1 不同光质处理对胭脂花幼苗株形的影响
Table 1 The effects of different light quality treatments on the plant shape of Primula maximowiczii seedlings cm
光质处理
Light quality
treatments
04-28
株高
Plant height
株幅
Plant width
05-08
株高
Plant height
株幅
Plant width
05-18
株高
Plant height
株幅
Plant width
05-28
株高
Plant height
株幅
Plant width
白光(CK)White light   5.99 bA   8.74 aA   7.56 aA   11.1 abAB   8.26 aA   12.7 aA   8.68 aA 14.3 aA
红光 Red light 6.70 cAB 9.01 aAB 8.37 bAB 11.8 bcAB 9.39 bA 12.8 abAB 9.98 bB 15.1 aA
黄光 Yellow light 7.18 cB 10.1 bB 9.31 bB 12.4 cB 10.8 cB 17.0 dC 11.40 cC 15.6 aA
蓝光 Blue light 5.90 bAB 8.65 aA 7.74 aA 10.5 aA 9.26 bA 14.1 bcAB 9.50 abAB 14.5 aA
绿光Green light 5.21 aA 9.10 aAB 7.50 aA 10.9 abA 8.90 abA 14.0 bcAB 8.92 aAB 14.9 aA
 注:同列不同大 、小写字母分别表示在 0.01和 0.05水平的差异显著。下表同。
 Note:Different capital letters and small letters in the same column indicate signifi cant difference at 0.01 and 0.05 levels respectively.The same as below.
2.2 不同光质处理对胭脂花幼苗叶片数目的影响 由表 2
可知 ,胭脂花幼苗接受 15 d不同光质的照射后 ,幼苗的叶片
总数和最大叶面积都有了变化 ,不同处理间差异显著 ,以白
光 、红光和黄光处理的叶片总数为多;黄光和红光处理的新
叶萌发数目最多 ,与对照组差异显著;最大叶面积以红光处
理的最大 ,与其他组差异显著。随着时间的推移 ,不同光质
对植株的作用不断增大 ,至 5月 18日 ,红光和黄光处理萌发
新叶数较多 ,与其他 3组差异显著 ,其中红光处理组最多;叶
片总数的差异不大;最大叶面积以对照组和红光处理组较
大 ,其他 3组的叶片总数较少 ,与对照组差异显著。至试验结
束时 ,红光和黄光处理的叶片总数和萌叶数较对照组多 ,绿
光处理较对照组少 ,蓝光处理组与对照组差别不大 。叶片的
最大叶面积以蓝光处理组最小 ,其他 4组间差异不大 。
  此外 ,经过不同光质处理的胭脂花的幼苗在叶色方面也
表2 不同光质处理对胭脂花幼苗叶片数目的影响
Table 2 The effects of different light quality treatments on the number of leaves in P.maximowiczii seedlings from April 28th toMay 28th
光质处理
Light quality
treatments
04-28
Y M Z
05-08
Y M Z
05-18
Y M Z
05-28
Y M Z
白光(CK)  10.6 aA 0  21.3 bBC  14.5 bcB  3.86 aAB 33.1 abAB 27.2 bB  12.7 aAB  43.4 bcAB  30.4 aAB  3.24 aA  48.1 bB
White light
红光 Red light 9.4 aA 0 21.4 bBC 17.3 cB 7.79 bB 36.2 bB 32.0 bB 24.3 cC 46.5 dB 40.3 bB 8.2 bB 47.9 bB
黄光 Yellow light 9.3 aA 0 18.0 aAB 13.3 bAB 3.91 bBC 29.5 aA 31.0 bB 19.0 bcBC 40.5 abAB 39.9 bB 10.0 bB 41.0 aAB
蓝光 Blue light 10.0 aA 0 16.9 aA 13.3 bAB 3.29 bAB 29.1 aA 26.8 bB 13.5 abAB 36.3 aA 31.6 aAB 4.84 aA 38.2 aA
绿光 Green light 9.8 aA 0 18.6 aAB 9.36 aA -0.40 aA 29.9 aA 17.8 aA 8.36 aA 38.1 abA 28.8 aA 11.0 baB 39.7 aAB
 注:Y表示叶片总数(叶/株);M 表示萌叶数(叶/株);Z表示最大叶面积(cm2)。
 Note:y stands for total number of leaves(leaves/ plants);M stands for the number of generated leaves(leaves/ plants);Z stands for the maximum leaf area(cm2).
存在差别 ,不同光质处理的胭脂花叶片颜色由浅到深的顺序
为:黄光 、红光 、白光 、蓝光 、绿光。这是由于光质可以影响叶
片中叶绿素 a和叶绿素 b的含量 ,从而使胭脂花的叶色发生
变化 ,这与江明艳等关于光质对一品红光合特性及生长影响
的研究结果相符[ 9] 。
3 结论与讨论
光质对胭脂花幼苗的生长发育有重要的作用 ,通过对不
同光质处理植株的观察测定和分析 ,可以看出黄光和红光处
理有利于胭脂花幼苗的生长发育 ,与对照组相比较 ,表现为
新叶萌发数量较多 ,营养生长量最大。而绿光处理的植株生
长量小。其中 ,黄光组在株高和株幅上的表现都明显高于其
他组 ,红光组的株高 、株幅则略高于其他组。蓝光和绿光组
的株高也都高于对照组 ,但是株幅与对照组相比 ,试验前期
优势明显 ,后期不十分明显。这是由于不同波长的光对植株
形态结构及色素形成影响不同 ,其中红光 、橙光最具光合活
性 ,绿光在光合作用中吸收最少 。在相同时间内 ,经过红光
和黄光处理叶片积累的干物质较多 ,有利于其营养生长。
据笔者观察 ,经过黄光处理的胭脂花幼苗叶片的颜色较
对照组略微偏黄 ,由于光质可以影响叶片中叶绿素 a和叶绿
素 b的含量 ,从而使胭脂花的叶色发生变化 ,但还未能影响
其观赏性状;绿光处理的胭脂花幼苗与对照组相比 ,叶色变
暗 ,生长量减小 ,差异不大。但是不同光质处理是否对胭脂
花幼苗的叶色有根本性的影响 ,还需要进一步试验 。由于该
试验是使用节能灯提供不同的光质 ,灯管在发光的同时放出
热量 ,进入夏季以后 ,随着气温的升高 ,对胭脂花幼苗产生不
利影响 ,部分叶片出现了萎蔫的现象 。建议选用其他发热量
小的设施提供光源 ,减少因为温度升高对试验的影响。
参考文献
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(下转第 7982页)
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脱液分别蒸干 ,称重;以甲醇溶解并定容 ,精密量取 5 ml ,蒸
干 ,按上述方法测定粟米草总皂苷的浓度 ,计算吸附量。
1.2.6 树脂药材比的选择 。调整上样液与干树脂的量 ,使干
树脂与原药材质量比分别为 4∶1、3∶1、2∶1 、1∶1、0.5∶1 ,用乙醇
洗脱 ,收集洗脱液 ,测定总皂苷含量 ,计算总皂苷的得率以选
择最佳树脂药材比。
2 结果与分析
2.1 各种树脂对粟米草皂苷的静态饱和吸附量与洗脱率结
果 由表 1 可知 ,在 4 种大孔吸附树脂中 ,D101 、AB-8、
HPD100型树脂对粟米草总皂苷吸附性较好 ,其饱和吸附量
无明显差异 ,HPD600极性树脂吸附率较低;在静态洗脱中 ,
D101型树脂吸附的总皂苷较易洗脱 ,洗脱率达 80.9%,故选
择D101型树脂。
表1 不同型号大孔树脂饱和吸附量和洗脱率
Table 1 The saturated adsorption quantity and elution rate of various types
of macroporous resins
树脂型号
Types of resin
极性
Polarity
吸附率∥%
Adsorption rate
解吸率∥%
Desorption rate
D101 非极性 76.9 80.9
AB-8 弱极性 74.2 71.5
HPD100 非极性 71.6 70.8
HPD600 极性  57.8 78.5
2.2 洗脱液浓度的选择结果 由表 2可知 ,随着乙醇浓度
的提高 ,虽然皂苷含量提高 ,杂质较少 ,但乙醇浓度达 80%~
90%时 ,总固形物得率下降较多 ,所以实际皂苷得率是下降
的。综合考虑 ,浓度 60%乙醇洗脱效果最好 ,皂苷的实际得
率较高 ,故选择洗脱液浓度为 60%的乙醇。
表 2 乙醇浓度对洗脱效果的影响
Table 2 Effects of ethanol concentration on elution %
4倍量乙醇浓度
Concentration of
4 times of ethanol
总固形物得率
Yield of
total solids
皂苷质量分数
Mass fraction
of saponin
20 6.20 30.0
40 5.60 45.0
60 3.20 75.6
80 2.90 78.0
90 1.90 78.5
2.3 料液浓度的选择结果 试验结果表明 ,当料液浓度为
0.125、0.250、0.375、0.500 、0.625、0.750 g/ml 时 ,树脂吸附量
分别为 22.5、35.5、56.5、70.0、60.3、52.3 mg/g ,说明D101吸附
总皂苷的能力随着料液浓度的增加而提高 ,料液浓度为每毫
升药液含生药 0.500 g时 ,吸附量达到最大值;此后随着浓度
的提高 ,吸附量反而开始逐渐降低 ,因此 ,料液浓度应控制在
每毫升药液含生药 0.500 g为宜。
2.4 洗脱速率的选择结果 试验结果表明 ,当洗脱液速率
为 1.0、1.5、2.0 、2.5、3.0、4.0 BV/h 时 ,树脂吸附量分别为
70.2、70.2、69.3、56.6、46.3 、35.6 mg/g ,说明洗脱速率过大 ,树
脂的吸附量就会下降;但是吸附流速过小 ,吸附的时间就会
增加 ,因而综合考虑确定 D101吸附粟米草皂苷的最佳洗脱
速率为 2.0 BV/h。
2.5 树脂药材比的选择结果 试验结果表明 ,当树脂药材
质量比为 4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.5∶1.0时 ,总皂苷的得率分别为
56.2%、70.3%、76.2%、51.2%、39.2%,说明随着树脂药材质
量比的降低 ,总皂苷得率升高 ,但超过 2∶1时 ,总皂苷得率下
降 ,因此 2∶1为树脂药材质量比的最佳比例 。
3 结论与讨论
(1)大孔树脂广泛应用于天然产物的分离 ,具有选择性
好 ,吸附容量大 ,解吸容易 ,再生简便等特点。近年来 ,有大
量文献报道 ,利用大孔树脂对皂苷类物质进行富集纯
化[ 4-6] 。各类型的大孔吸附树脂对不同药物皂苷的吸附性
各有不同 ,笔者对粟米草皂苷结构进行分析表明 ,粟米草皂
苷虽然都连有 2个以上的糖分子 ,但苷元大多是非极性的 。
极性大的树脂容易将一些水溶性的多糖 、氨基酸等杂质一起
吸附 ,所以分离皂苷类成分 ,大多采用弱极性或非极性树脂 。
试验研究表明 ,对于纯化粟米草总皂苷 ,D101型大孔吸附树
脂较为适合。
(2)该研究确定的 D101 型大孔吸附树脂富集纯化粟米
草总皂苷的工艺为洗脱溶剂用体积分数为 60%的乙醇;料
液质量浓度为0.5g/ml;洗脱速率为 2.0BV/h;树脂药材质量
比 2∶1。该工艺具有吸附量较大 ,洗脱率较高 、树脂再生简便
等优点 ,在粟米草皂苷的富集纯化和生产中具有一定的推广
应用价值。
参考文献
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