全 文 ：不同居群薏苡生物学与经济学性状分析比较
王　贞 , 徐增莱 , 史云云 , 汪　琼
(江苏省中国科学院植物研究所 ,江苏南京 210014)
　　摘要:分析与比较了不同居群薏苡的生物学和经济学性状 ,以期为薏苡种质优选提供理论依据。调查结果表明 ,
不同居群薏苡的生长特性及多糖含量存在较大差异 , 但在适宜江苏省栽培的种质材料中 ,未发现不同居群薏苡的产量
同多糖含量间有相关性。
　　关键词:薏苡;居群;生物学性状;经济学性状;分析;比较
　　中图分类号:S519.01　　文献标志码:A　　文章编号:1002-1302(2009)02-0148-02
收稿日期:2008-09-24
基金项目:江苏省基础设施项目(编号:BM2006104-03)。
作者简介:王　贞(1984—),女 ,河南漯河人 ,硕士研究生 , 研究方向
为天然产物化学及药用植物资源。
通讯作者:徐增莱。 Tel:(025)84347027;E-mail:xuzl5194@sohu.
com。
　　薏苡(Coixlacryma-jobiL.)为禾本科薏苡属(CoixL.)植
物 ,又名米仁、六谷子 、苡米、菩提子等 ,是中国传统药食兼用作
物 ,除青海 、宁夏等省区未见报道外 ,全国大部分省区市均有分
布 [ 1] 。常见的中药薏苡仁即为薏苡的成熟种仁 ,具有健脾渗
湿 、除痹止泻、清热排脓功效 ,可用于治疗水肿、脚气 、小便不
利 、扁平疣等疾病 ,并对糖尿病及肿瘤病人有明确的治疗与康
复效果 ,近年来被广泛应用于食品保健与化妆品生产中。
作为适应性较强的 C4植物 ,薏苡异花授粉 ,极易杂交 ,拥
有十分丰富的遗传多样性 ,但长期以来生产栽培以农家品种
为主 ,其种质资源材料的收集与整理不够 ,所以 ,其种质材料
的优化是薏苡开发与推广种植的首要工作 。赵杨景等 [ 2]从
蛋白质 、微量元素和丙酮提取物三方面研究过不同产地薏苡
的质量 ,但未涉及多糖 。据报道 ,薏苡多糖有明显的抗补体活
性 [ 3 ]及降血糖效果 [ 4 ] ,是薏苡保健功能的重要有效成分 。本
研究通过对不同居群薏苡的生物学与经济学性状特别是多糖
含量的分析比较 ,为薏苡种质资源的评价提供参考方法 。
1　材料与试剂
1.1　材料
共收集到我国 9个省区的 13个居群的薏苡种质材料 ,经
江苏省中国科学院植物研究所徐增莱副研究员鉴定均为薏苡
属(CoixLinn.)薏苡(Coixlacryma-jobiL.)植物。其中 1 ～
12号材料引种至南京 ,栽种于中山植物园试验苗圃 , 13号材
料采购于贵州毕节地区 。中山植物园试验用地位于 118°46′
E、32°03′N,海拔 80 m,属亚热带季风气候 。进行一般性田间
管理 。
1.2　试剂与仪器
试剂:葡萄糖标准品(经 105 ℃干燥至恒重);苯酚纯品
(水浴加热后溶解 ,蒸馏收集 182 ℃的馏分);80%苯酚 (80 g
苯酚加 20 g水使之溶解 ,置冰箱中长期避光保存);5%苯酚
(临用前以 80%苯酚配制);三氯乙酸(TCA)、浓硫酸及其他
试剂均为分析纯 。
仪器:TU-1800紫外 -可见分光光度计;TDL-40B离
心机 。
2　试验方法
2.1　生物学性状与经济学性状分析
薏苡种子预先以辛硫磷和多菌灵的混合液浸泡消毒 ,于
3月末播种 ,每穴播种 3 ～ 4粒 ,穴间距 25 ～ 30cm,穴深 3 ～ 6
cm, 5月末分蘖前定植 。观察记载植株各生育期 ,秋季收获种
子 ,测定植株生长量与产量 。各生育期记载均以该居群植株
50%进入相应生育期为准 。
2.2　多糖含量测定
多糖含量的测定方法采用苯酚 -硫酸法 。
2.2.1　葡萄糖标准曲线的绘制　葡萄糖对照品溶液的配制:
准确称取 105℃干燥至恒重的葡萄糖 0.100g于 100ml容量
瓶中 ,加入蒸馏水至刻度(1 mg/ml),备用 。标准曲线系列溶
液的配制:准确吸取葡萄糖对照品溶液 1.0、2.0、3.0、4.0、
5.0ml置于 100 ml容量瓶中 ,分别加入蒸馏水定容 ,得标准
曲线系列溶液 。标准曲线制定:分别准确吸取标准曲线系列
溶液 0.5ml于 25 ml试管 ,对照管加入蒸馏水 0.5ml,以上各
管加入 5%苯酚溶液 0.5 ml,摇匀后 ,迅速加入浓硫酸 3 ml,
摇匀后置冷水浴中 5min,置沸水浴加热 15 min,然后在冷水
浴中冷却 5min,迅速以紫外可见分光光度计测定 490 nm处
吸光度 。以吸光度 A490为纵坐标 ,葡萄糖浓度 C为横坐标进
行线性分析 ,制定葡萄糖标准曲线 。
2.2.2　样品多糖含量的测定 　准确称取干燥薏苡仁粉末或
须根 1.0g,加入 80%乙醇 25 ml, 80℃回流提取 2h,过滤 ,药
渣用 80%乙醇洗 3次后 ,挥干溶剂 ,加入蒸馏水 50 ml,水浴
(75℃)浸提 2 h,其间不断搅拌 ,过滤收集上清液后 ,续加蒸
馏水 50 ml再提取 3h,合并上清液 ,加蒸馏水定容至 250 ml,
稀释到适当浓度 ,取 0.5ml按标准曲线绘制项下方法测定吸
光值 。
3　结果与讨论
3.1　不同居群薏苡生物学性状及经济学性状
不同地方居群薏苡的植株形态在幼苗颜色 、柱头颜色 、地
上茎节数 、节间长 、株高 、茎粗等方面均有明显差异 ,部分性状
列举见表 1。
—148— 江苏农业科学　2009年第 2期
DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2009.02.061
表 1　不同居群薏苡生物学性状及经济学性状比较
居群 茎粗(cm)
株高
(cm)
分蘖数
(个)
结果数
(个 /花序)
成熟期
类型
百粒重
(g)
果实产量
(g/m2)
出仁率
(%)
种仁产量
(g/m2)
川 1 0.39 121 少 9.2 中熟 11.23 165.60 53.80 89.2
冀 1 0.33 98.2 5.4 4.9 中熟 9.45 238.40 64.10 152.9
冀 2 0.43 102.5 5.9 6.1 中熟 9.78 457.80 64.90 296.9
晋 1 0.4 125.8 少 6.5 中熟 11.90 186.30 59.40 110.7
辽 1 0.63 103.8 3.9 5.0 早熟 36.65 181.80 17.40 31.7
闽 1 0.66 122.3 4.4 5.3 早熟 20.23 68.70 46.10 31.7
闽 2 0.64 191.5 2.1 4.4 晚熟 8.80 54.30 56.90 30.9
苏 1 0.68 123.3 6.0 6.0 早熟 14.80 169.20 20.50 34.7
苏 2 0.63 162.9 4.9 5.0 中熟 21.50 196.10 36.70 72.0
苏 3 0.65 120.6 5.2 5.6 中熟 34.81 157.30 33.70 53.0
皖 1 0.28 134.4 少 5.7 中熟 8.25 144.70 81.00 117.1
浙 1 0.93 248.7 3.6 6.1 晚熟 9.45 44.20 50.60 22.4
　　注:川 1少有分蘖 ,晋 1、皖 1少有有效分蘖 ,故不计数;根据生长期划分早熟(<150d)、中熟(150～ 180d)、晚熟(>180d)。
　　各居群的生育期由短而长排列如下:辽 1<苏 1、闽 1 <
冀 1、苏 2、苏 3、冀 2、川 1、晋 1、皖 1<闽 2<浙 1。其中 ,早中
熟居群一般都植株不高 ,茎秆较细 ,大部分支持根不常见 。晚
熟居群植株较高 ,茎秆相对粗壮 ,有支持根 。此外 ,不同地方
居群薏苡的果实产量和质量也有着明显不同 。薏苡的产量主
要由单株结实数 、种植密度 、粒重 、出仁率构成 ,而植株分生能
力的差异 ,包括有效分蘖数 、花序分生能力 ,又直接影响着单
株结实率 。这些都可作为日后选育的一个关注方向 。
从各个方面综合考察 ,冀 2、冀 1果实产量高 ,出仁率高 ,
米仁偏角质 ,食用性好 ,是比较合适在江苏省推广的种质材
料 。浙 1、闽 1、闽 2属南方居群 ,果实产量均低于 100 g/m2 ,
究其原因 ,主要是引种于南京后 ,其生殖生长期滞后 ,果实成
熟时已至深秋 ,绝大多数果实来不及成熟 ,不能形成产量 。其
余各居群薏苡的果实产量比较平均 ,集中于 140 ～ 200 g/m2 ,
其中苏 1、苏 3和辽 1果实总苞为珐琅质 ,硬而厚 ,出仁率低 ,
民间以装饰品原料应用为主 ,而皖 1虽然果实产量较低 ,但总
苞草质 、质轻 、较高的出仁率一定程度上抵消了果实产量较低
的劣势 。
3.2　不同居群薏苡多糖含量的比较
3.2.1　葡萄糖标准曲线　葡萄糖标准曲线见图 1。回归方
程:y=0.009 5x+0.006 4, r2 =0.998 1。结果表明 ,在 10 ～ 50
μg/ml范围内葡萄糖浓度与 y值有良好的线性关系 。
3.2.2　样品多糖含量测定　根据测得的吸光度 A490 ,通过回
归方程计算稀释溶液中以葡萄糖计的浓度 C。按下式可知各
样品中多糖含量(n=3),具体见表 2。
样品多糖含量(%)=C· D· VW ×100
式中 , W为样品的重量(μg);C为稀释溶液中以葡萄糖计的
浓度(μg/ml);D为多糖的稀释因素;V为多糖供试品体积
(ml)。
表 2　不同居群薏苡多糖含量测定结果(n=3)
居群 种仁多糖含量(%) 须根多糖含量(%)
川 1 3.04 0.99
冀 1 2.41 2.69
冀 2 1.85 1.90
晋 1 3.81 1.40
辽 1 2.77 1.80
闽 1 1.11 2.21
闽 2 — 1.67
苏 1 2.43 1.05
苏 2 2.32 1.30
苏 3 2.35 1.68
皖 1 2.07 0.76
浙 1 — 2.50
贵 1 2.80 —
　　注:居群闽 2、浙 1因成熟期晚 ,未形成产量 ,没有测定多糖含量;
贵 1为直接采购于贵州的种仁测试值 ,因此无植株根测试值。
　　从表 2可见 ,不同居群薏苡无论是种仁或须根 ,多糖含量
均存在较明显差异 ,在品种选育时 ,有一定参考价值。其中 ,
种仁多糖含量川 1、晋 1较高 ,冀 2、闽 1较低 。然而 ,对比不
同居群薏苡种仁多糖含量和须根多糖含量 ,没有发现两者相
对独立 ,没有显著相关性 。
4　小结
江苏省地处长江下游 ,纬度偏高 ,夏季炎热 ,气温在 30℃
以上的时期长 。根据观察 ,江苏省以北地区的品种在南京种
植均基本适应 ,但江苏省以南的品种引种至南京 ,结实期直至
11月中下旬 ,不但生长周期长 ,而且结实率低 ,大部分果实甚
至来不及成熟 ,这符合薏苡短日照作物的特点。以上情况在
今后的薏苡引种工作中应加以考虑 。
对比不同居群薏苡种仁多糖含量和须根多糖含量 ,未发
现两者有显著相关性 。参照栽培期间的表现 ,早熟较晚熟居
群薏苡多糖含量普遍偏高 ,这应该与不同居群薏苡生育期同
本地光 、温等条件的配合有关 。该结论不但可为优良种质资
(下转第 150页)
—149—王　贞等:不同居群薏苡生物学与经济学性状分析比较
水杉贮藏蛋白的初步研究
孟春晓 , 高政权
(山东理工大学生命科学学院 ,山东淄博 255049)
　　摘要:以休眠期和生长期的水杉枝条为试材 ,利用光学显微技术和 SDS-PAGE检测技术研究水杉枝条中贮藏蛋
白在不同季节的分布情况。汞 -溴酚蓝染色后的石蜡切片显微观察表明 , 休眠期水杉枝条细胞的液泡中存在大量蓝
色近似椭圆状的蛋白颗粒 ,而在生长期枝条细胞的液泡中则未发现这种蛋白颗粒的明显存在;SDS-PAGE检测结果
表明 ,休眠期枝条中的蛋白条带明显多于生长期的枝条 ,且蛋白浓度高 , 有 5条分子质量分别约为 15 ku、17 ku、20 ku、
27ku、 31 ku的蛋白在休眠期水杉枝条中大量特异表达。
　　关键词:水杉;贮藏蛋白;显微观察;SDS-PAGE
　　中图分类号:Q945.13　　文献标志码:A　　文章编号:1002-1302(2009)02-0150-02
(上接第 149页)
源的选择提供理论依据 ,还对引种栽培有一定指导意义 。此
外 ,也未发现薏苡生物学性状同其化学成分含量间的显著相
关性 。
综合考虑生育期 、产量等方面因素 ,初步得出冀 1、冀 2 ,
尤其是冀 2生长期适中 ,有效分蘖率高 ,植株较矮 ,长势整齐 ,
产量高 ,出仁率高 ,比较适合在江苏省推广 ,并作进一步选育
改良 。
我国地域广阔 ,地形地势复杂 ,在各个地区和微环境下生
长着许多薏苡不同类型或品种 ,其遗传特点、形态特征和特性
也各具特色 ,这是一批尚待系统研究和开发的宝贵资源 。建
议今后研究工作重点应以中药应用为基点 ,开展相关调查 ,选
择丰产优质 、药效成分高的品种加以推广 ,使我国众多的优良
薏苡品种得到充分的发掘和利用 。
参考文献:
[ 1]高微微 ,赵杨景 , 何春年.我国薏苡属植物种质资源研究概况
[ J].中草药 , 2006, 37(2):293-295.
[ 2]赵杨景 ,杨峻山 ,张聿梅 ,等.不同产地薏苡的经济性状和质量的
比较研究 [ J] .中国中药杂志 , 2002, 27(9):694-696.
[ 3] HarukiY, ShuichiY, HiroakiK, etal.Characterizationofanti-com-
plementaryacidicheteroglycansfromtheseedofCoixlacryma-jobi
var.ma-yuen[J] .Phytochemistry, 1987, 26(12):3269-3275.
[ 4]徐梓辉 ,周世文 ,黄林清.薏苡仁多糖的分离提取及其降血糖作
用的研究 [ J].第三军医大学学报 , 2000, 22(6):576-581.
　　营养贮藏蛋白质 (vegetativestorageproteins,简称 VSPs)
是许多落叶树种越冬期间贮藏氮的主要形式。 VSPs通常在
夏末秋初开始积累 ,整个越冬期内含量较高 ,春季随着新梢的
萌发 ,被降解成氨基酸以满足枝条生长的营养需求 , VSPs为
树木在新季节的生长发育提供了营养基础 [ 1 -2] 。据有关的研
究表明 [ 3 -9 ] , VSPs主要分布在枝条和树干的树皮组织中 ,尤
其是次生韧皮部中 。这种分布式样也见于包括大叶桃花心木
和巴西橡胶树在内的热带树木以及其他温带落叶树木中 。田
维敏 [ 5 ]等采用光学显微镜和电子显微镜技术检查了 VSPs在
18科 54属 70种热带树木中的分布 。除热带树木外 ,田维敏
等 [ 10]还利用光学显微镜技术和组织化学方法研究了 15科 29
种 2变种温带树木中的 VSPs,结果表明 , VSPs在热带树木中
的分布模式与温带树木非常相似 。水杉是裸子植物 ,杉科 ,是
收稿日期:2008-10-23
基金项目:国家自然科学基金(编号:30671126);山东理工大学博士
启动基金(编号:4041-405017;4041-405016);山东理工大学自
然科学基金(编号:4040-306017)。
作者简介:孟春晓(1977—),女 ,山东邹平人 ,博士 , 副教授 , 从事藻
类分子生物学研究。Tel:(0533)8378236;E-mail:mengchunxiao@
126.com。
通讯作者:高政权 , 博士 , 副教授 , 从事藻类与植物生理学研究。
E-mail:zq7723@126.com。
一种落叶乔木 ,作为一种著名的用材树和观赏树 ,已在世界各
地广为栽培 ,深受人们喜爱 。本研究以休眠期和生长期的水
杉枝条为材料 ,利用光学显微技术和 SDS-PAGE技术初步
研究了其中 VSPs含量的动态变化 。
1　材料与方法
试验对象水杉(MetasequoiaglyptostroboidesHuetCheng)
采集于山东理工大学校园 ,收集休眠期和生长期的树枝 ,贴上
标签后储存于 -70 ℃冰箱中备用 。石蜡切片的制作方法主
要参照文献 [ 11-12]的方法 ,切片经汞—溴酚蓝染色后利用
XPS-16A普通光学显微镜进行显微观察 。枝条中的总可溶
性蛋白提取方法参照文献 [ 11-12] ,采用 SDS-聚丙烯酰胺
凝胶电泳 [ 13 ] ,分离胶 T=12%,将蛋白电泳样品煮沸 5 min后
点样 40 μl, 120 V恒压电泳约 8h,考马斯亮蓝 R-250染色 ,
每个样品重复多次 。
2　结果
经汞 -溴酚蓝染色后的石蜡切片显微观察表明 ,休眠期
水杉枝条与生长期水杉枝条中确实存在 VSPs的变化 。休眠
期水杉枝条细胞的液泡中含有大量蓝色近椭圆状蛋白颗粒 ,
有的甚至充满整个液泡 ,如图 1中 A～ C箭头所示即为 VSPs
颗粒 ,而在生长期水杉枝条细胞的液泡中鲜有此类蛋白颗粒
—150— 江苏农业科学　2009年第 2期