全 文 :书 [收稿日期] 2013-10-21;2013-11-19修回
[基金项目] 贵州省中药现代化专项“吉祥草种质资源筛选与特异性种质评价研究”[黔科合中药字(2011)5036];贵州省科技厅创新人才团
队建设项目“贵州省中药材资源保护与可持续利用研究创新团队”(黔科合人才团队20104006)
[作者简介] 罗夫来(1972-),男,副教授,博士,从事药用植物资源评价与利用、药用植物栽培与质量调控研究。E-mail:Luo512658@163.com
[文章编号]1001-3601(2014)01-0014-0051-03
基于抗逆性生理指标的吉祥草适宜遮阴度
罗夫来,刘帮艳,刘 威,陈丙銮,王华磊,赵 致,罗春丽
(贵州大学 农学院,贵州省药用植物繁育与种植重点实验室,贵州 贵阳550025)
[摘 要]为吉祥草的人工栽培提供理论依据,以林阴地、林缘地和无遮阴地3种生境的吉祥草为材料,
采用遮阴处理,测定了抗逆性生理指标的变化。结果表明:遮阴处理对吉祥草抗逆性生理指标的变化存在显
著影响,随着遮阳网层数的增加,吉祥草可溶性糖和脯氨酸含量呈下降趋势,而蛋白质和 MDA含量在不同
生境来源种质间存在一定差异,但总体上胁迫程度为0层>1层>2层>3层,即0层遮阴处理(即全光照)
所造成的逆境胁迫最严重。在吉祥草大田生产中,应以1层或2层遮阴处理为佳,即遮阴度以75%~93%
为宜。
[关键词]吉祥草;抗逆性;生理指标;遮阴度
[中图分类号]R282.2 [文献标识码]A
Study on Suitable Overshadow of Reineckea carnea Based on
Physiological Indexes of Stress Resistance
LUO Fulai,LIU Bangyan,LIU Wei,CHEN Bingluan,WANG Hualei,ZHAO Zhi,LUO Cunli
(Guizhou Key Laboratory for Propagation and Cultivation of Medicinal Plants,Agricultural college,Guizhou
University,Guiyang,Guizhou550025,China)
Abstract:Reineckea carnea plants from forest shadow land,forest edge land and land without shadow
were treated with different overshadow to determine physiological indexes of stress resistance for provide
the theoretical basis in artificial cultivation of R.carnea.The results showed that overshadow treatment
had the significant effect on physiological indexes of stress resistance.The soluble sugar and proline
content showed a declining trend with increase of shading net layers.There was a certain difference in
protein and MDA content between different habitats with increase of shading net layers and the stress
degree was 0layer>1layer>2layers>3layers overshadow treatment on the whole.The 1layer and 2
layers overshadow treatment with 75%~93%shadow degree should be used in field production of R.
carnea.
Key words:Reineckea carnea;stress resistance;physiological index;overshadow
吉祥草(Reineckia carnea)为百合科多年生草
本植物,别名观音草、玉带草、小叶万年青,是苗族常
用草药,在贵州、湖南等苗族聚居区被广泛使用。吉
祥草具有润肺止咳、解毒利咽、接骨续筋和止痛散瘀
之功效,用于治疗慢性支气管炎、咳嗽、咽喉肿痛和
跌打损伤等症[1-2]。目前,以吉祥草为主药的制剂有
咳速停糖浆、复方吉祥草含片等。吉祥草药材主要
来自野生资源,随着开发利用的量日益增加,有限的
吉祥草野生资源已不能满足用药需求,为了解决供
需矛盾,实现原料药材的安全、有效和稳定供应,人
们正在积极开展吉祥草人工栽培技术研究。
吉祥草属于喜阴植物,常生于阴湿山坡、山谷或
林下,光照对其生长发育有显著影响。王忠等[3]认
为,逆境会对植物产生水分胁迫,使植物体积累各种
有机和无机物质,以提高细胞液浓度,降低其渗透
势,从而保持其体内水分,并将这种调节作用称为渗
透调节;抗逆性渗透调节包括脯氨酸的积累,蛋白质
合成的减弱,可溶性糖的增加等。目前,关于吉祥草
的研究主要集中在生药鉴定[4]、化学成分[5]和药理
作用[6-8]等方面,关于其栽培技术研究的文献较少,
特别是其适宜遮阴度与种质的关系尚未见报道。为
此,笔者于2012年5-11月以不同生境来源的吉祥
草为材料,研究遮阴度对其抗逆性生理指标的影响,
以期为其人工栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 吉祥草植株 分别采自林阴地、林缘地和
无遮阴地3种生境。
1.1.2 试剂与仪器 试剂有三氯乙酸、硫代巴比
妥酸、茚三酮、磷酸、磺基水杨酸、冰醋酸、甲苯、蒽
酮、乙酸乙酯和浓硫酸等,均为分析纯。主要仪器有
万分之一天平〔TP-214丹佛仪器(北京)有限公司〕,
电热恒温水浴锅(HSY2-SP,上海浦东物理光学仪
器厂),紫外分光光度计(UV2600,上海天美科学仪
器有限公司)。
贵州农业科学 2014,42(1):51~53
Guizhou Agricultural Sciences
1.2 方法
1.2.1 试验设计 设 4 个遮阴度处理,分别
用0层、1层、2层和3层遮阳网遮阴,遮阴度分别相
当于0、75%、93%和98%,3次重复。随机区组设
计,以生境来源为区组,同一区组内不同遮阴度处理
的小区随机排列。小区面积1.5m×1.5m,株行距
20cm×20cm,每个小区种植36株。
选取长势良好的吉祥草植株,截去没有膨大节
的匍匐茎,以具有膨大节且膨大节上有须根和叶片
的匍匐茎段为种苗,栽种于小区内。缓苗期(30d)
后进行遮阴处理。在小区四个角插入高50cm立
柱,覆盖遮阳网,小区四周用相同层数的遮阳网围挡
(近地面处留10cm 间隙)。遮阴30d后每15~
20d测定1次生理指标。
1.2.2 抗逆性生理指标的测定 每小区随机选取
9张长势一致的健壮叶片,洗净擦干后剪细混匀待
用。可溶性蛋白质含量用考马斯亮蓝 G-250染色
法,脯氨酸含量用酸性茚三酮法,可溶性糖含量用蒽
酮比色法,丙二醛含量用硫代巴比妥酸法测定[9]。
1.2.3 数据处理 采用Excle 2010和DPSv 7.05
分析软件进行数据分析和处理。
2 结果与分析
2.1 可溶性蛋白质含量
从图1看出,吉祥草可溶性蛋白质含量从8月
中旬开始逐渐升高,至9月下旬达最大值,而后迅速
下降并基本稳定。林阴地的吉祥草种质,9月底以
前,可溶性蛋白质含量在3~10mg/g,不同处理间
为0层>1层>2层>3层,且处理间差异显著;10
月后,以2层和3层遮阳网处理的含量较高,但处理
间差异不显著。裸露地的吉祥草种质,9月底以前,
可溶性蛋白质含量为0层>3层>1层>2层,0层
和3层处理间差异不显著,但均显著高于1层和2
层处理;9月底后,以2层和3层遮阳网处理的含量
较高。林缘地的吉祥草种质,9月底以前,可溶性蛋
白质含量为0层>3层>2层>1层,且处理间差异
显著;10月后,以1层遮阳网处理的含量最高,其余
各处理间无显著规律。表明,无遮阳网处理(即全光
照)对于吉祥草属于不适宜其生长的逆境处理。
蛋
白
质
含
量
/(m
g/
g)
Pr
ot
ei
n%
co
nt
en
t
2
8
6
5
7
4
3
9
10
2
8
6
5
7
4
3
9
10
2
8
6
5
7
4
3
9
10
110层 1层 2层
3层
16/8%%%%%04/9%%%%%%%22/9%%%%%06/10%%%%%26/10%%11/11
日期(日 /月)
Date
16/8%%%%04/9%%%%22/9%%%%%06/10%%%%26/10%%11/11
日期(日 /月)
Date
16/8%%%04/9%%%%22/9%%%%%06/10%%26/10%11/11
日期(日 /月)
Date
A%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%C
蛋
白
质
含
量
/(m
g/
g)
Pr
ot
ei
n%
co
nt
en
t
蛋
白
质
含
量
/(m
g/
g)
Pr
ot
ei
n%
co
nt
en
t
注:A-林阴地种质,B-裸露地种质,C-林缘地种质(下同)。
Note:A,Germplasm from forest shadow land;B,Germplasm from land with shadow;C,Germplasm from forest edge land.(The same as
the below).
图1 不同生境和遮阴度下吉祥草的可溶性蛋白质含量
Fig.1 Soluble protein content of R.carnea under different habitats and overshadow degree
0.001%2
0.013%2
0.009%2
0.007%2
0.005%2
0.003%2
0.001%2
0.013%2
0.009%2
0.007%2
0.005%2
0.003%2
0.011%20.011%2
0.001%2脯
氨
酸
含
量
/%
Pr
ol
in
e%
co
nt
en
t 0.013%2
0.009%2
0.007%2
0.005%2
0.003%2
0.011%2
16/8%%04/9%%%%22/9%%%%%06/10%%%26/10%%11/11
日期(日 /月)
Date
16/8%%%04/9%%%%%22/9%%%%06/10%%%26/10%%11/11
日期(日 /月)
Date
16/8%%04/9%%%%22/9%%%%%06/10%%%26/10%%11/11
日期(日 /月)
Date
0层 1层 2层 3层
A%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%C
脯
氨
酸
含
量
/%
Pr
ol
in
e%
co
nt
en
t
脯
氨
酸
含
量
/%
Pr
ol
in
e%
co
nt
en
t
图2 不同生境和遮阴度下吉祥草的脯氨酸含量
Fig.2 Proline content of R.carnea under different habitats and overshadow degree
2.2 脯氨酸含量
由图2可知,林阴地和裸露地的吉祥草种质,经
遮阳网处理后脯氨酸含量为0层>1层>2层>3
层,且0层与1层,1层与2层、3层处理间差异显
著,2层与3层处理间差异不显著。林缘地的吉祥
草种质也基本呈现这一规律,但处理间差异不显著。
表明,无遮阳网处理(即全光照)对于吉祥草属于不
适宜其生长的逆境处理,与其为喜阴植物的特性相
吻合。
2.3 可溶性糖含量
从图3看出,经遮阳网处理后,3种生境的吉祥
草可溶性糖含量均为0层>1层>2层>3层,且0
层与1层、2层、3层处理间差异显著,1层与2层、3
层处理间差异显著,2层与3层处理间差异不显著。
表明,无遮阳网处理(即全光照)对于吉祥草属于不
适宜其生长的逆境处理。
·25·
贵 州 农 业 科 学
Guizhou Agricultural Sciences
可
溶
性
糖
含
量
/%
Su
ga
r
0.5
1.5
2.5
可
溶
性
糖
含
量
/%
Su
ga
r
可
溶
性
糖
含
量
/%
Su
ga
r
0层 1层 2层 3层
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日期(日 /月)
Date
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日期(日 /月)
Date
16/8%%04/9%%%%22/9%%%%%06/10%%%26/10%%11/11
日期(日 /月)
Date
A%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%C
1.0
2.0
3.0
0.5
1.5
2.5
1.0
2.0
3.0
0.5
1.5
2.5
1.0
2.0
3.0
图3 不同生境和遮阴度下吉祥草的可溶性糖含量
Fig.3 Soluble sugar content of R.carnea under different habitats and soverhadow degree
丙
二
醛
含
量
/(μ
m
ol
/g
)
M
DA
0.007
0.017
0.027
0.037
0.047
0.057
0.067
0.077
0.087
0.007
0.017
0.027
0.037
0.047
0.057
0.067
0.077
0.087
0.007
0.017
0.027
0.037
0.047
0.057
0.067
0.077
0.087
0层 1层 2层 3层
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日期(日 /月)
Date
16/8%%04/9%%%%22/9%%%%%06/10%%%26/10%%11/11
日期(日 /月)
Date
16/8%%04/9%%%%22/9%%%%%06/10%%%26/10%%11/11
日期(日 /月)
Date
A%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%C
丙
二
醛
含
量
/(μ
m
ol
/g
)
M
DA
丙
二
醛
含
量
/(μ
m
ol
/g
)
M
DA
图4 不同生境和遮阴度下吉祥草的丙二醛含量
Fig.4 MDA content of R.carnea under different habitats and overshadow degree
2.4 丙二醛含量
丙二醛(MDA)是膜脂质过氧化作用的产物,其
含量的高低代表细胞膜脂质过氧化作用的程度和植
物对逆境条件反应的强弱,含量越高,说明膜脂质过
氧化程度越强,表明植物受逆境胁迫的伤害程度越
大,即植物对逆境反应越敏感。从图4可知,遮阳网
处理后,前期(8月下旬至9月下旬)3种生境的吉祥
草 MDA含量均以0层处理最低,且与1层、2层、3
层处理间差异显著。后期(10月至11月中旬)林阴
地和林缘地的吉祥草 MDA含量为0层>1层>2
层>3层,裸露地为0层>3层>1层>2层。
3 结论
研究结果表明,遮阴处理对吉祥草抗逆性生理
指标的变化存在显著影响,随着遮阳网层数的增加,
吉祥草可溶性糖和脯氨酸含量呈下降趋势,而蛋白
质和 MDA含量在不同生境来源种质间存在一定差
异,但总体上胁迫程度为0层>1层>2层>3层,
即0层遮阴处理(即全光照)所造成的逆境胁迫最严
重,说明适度遮阴有利于吉祥草的生长,这与其属于
喜阴植物,野生多分布于阴湿山坡、山谷或林下等水
分充足,且有一定遮阴度的环境特点相符合。从理
论上讲,以3层遮阳网处理对其所造成的逆境胁迫
程度最小,但是由于光照强度太弱,不利于光合作
用,对其形态形成和干物质积累极为不利,因此,在
大田生产中应以1层或2层遮阴处理为佳,即遮阴
度以75%~93%为宜,以利于实现高产。
[参 考 文 献]
[1] 南京中医药大学.中药大辞典(上册)[M].2版.上海:
上海科学技术出版社,2006:1105-1106.
[2] 邱德文,杜 江.中华本草(苗药卷)[M].贵阳:贵州
科技出版社,2005:166.
[3] 王 忠.植物生理学[M].北京:中国农业出版社,
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[4] 杨烈霞.山麦冬与吉祥草的生药学鉴别研究[J].基层
医学论坛,2013,17(20):2586-2588.
[5] 王 倩,郭志勇,邹 坤.吉祥草根茎化学成分研究
[J].三峡大学学报:自然科学版,2012,24(1):82-84.
[6] 金兆磊,赵 超,陈华国,等.吉祥草药材抗炎、止咳作
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抗炎作用及机制研究[J].时珍国医国药,2013,24
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急性加重期临床观察[J].中国民族医药杂志,2012,
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[9] 李合生,孙 群,赵氏杰.植物生理生化实验原理与技
术[M].北京:高等教育出版社,2000:182-260.
(责任编辑:冯 卫)
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罗夫来 等 基于抗逆性生理指标的吉祥草适宜遮阴度
LUO Fulai et al Study on Suitable Overshadow of Reineckea carnea Based on Physiological Indexes of Stress Resistance