全 文 ：　文章编号 :100028551 (2001) 0120015206
西洋参磷素营养代谢特性研究
陈　光　李向高
(吉林农业大学　吉林　长春　130118)
摘 　要 :利用32 P 示踪方法动态地测定了西洋参参株对叶面磷的吸收、分配及代谢
过程。结果表明 :不同生育期叶面施磷 ,磷素主要向代谢活性部位分配 ,果期果实是
磷素的主要分配中心 ;花期叶面施鳞有利于向根部转移。叶面吸收的32 P 迅速参与
代谢过程 ,由无机磷合成多种有机磷 ,其中 80 %左右掺入酸溶性组分 ,而且地上部分
配高于地下部。
关键词 :32 P ;吸收及代谢 ;西洋参
收稿日期 :2000206220
基金项目 :吉林省科委应用基础研究资助项目 (980516 - 2)
作者简介 :陈光 (1961～) ,女 ,吉林德惠人 ,吉林农业大学食品工程学院生物系主任 ,博士 ,副教授 ,从事利用同位素示踪
技术对作物 (药用植物)生理过程及营养代谢途径的研究。
磷是构成植物体内核酸、核蛋白、磷脂、植素和多种酶类的成分 ,而且是参与糖类、蛋白质、
脂肪等化合物的代谢与能量代谢的调节剂。长期以来人们极为关注作物对磷的吸收利用以及
在植物体内的运转分配规律和参与代谢的途径、作用等生理过程对人参的有关研究已有报
道[1 ] ,但对西洋参研究较少。本文利用示踪技术测定了在西洋参对32 P 吸收、分配磷素在株体
内的代谢过程 ,以期揭示西洋参磷素营养代谢的特点。
1 　材料和方法
111 　材料
4 年生西洋参。
112 　方法
试验在吉林农业大学西洋参栽培场进行 ,小区面积 1m2 ,3 次重复 ,每平方米基施尿素
1217 g、重过酸钙 3115 g、硫酸钾 50 g 于 4 月 21 日移栽 ,正常管理。
分别于花期 (6 月 24 日)或果期 (7 月 21 日) 进行叶面施 NaH2 32 PO4 处理 ,每株涂 1 片复
叶 ,每叶涂液量 50 ml ,载体浓度 015 % ,总放射性花期为 317 ×106Bq ,果期为 3133 ×106Bq。施
后不同时间取样 ,样株按器官肢节、烘干、称重、粉碎 ,供分析用。
32 P 样品测量采用塑闪杯法 ,称取粉碎样品 100 mg 于塑闪杯中 ,利用液闪进行相对活度
测量 ,结果以 cpm 表示。
磷化物分析采用波钡诺夫法 ,各组分样品放射性采用切伦科夫计数法用液闪测定。
51　核 农 学 报　2001 ,15 (1) :15～20Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
2 　结果与讨论
211 　西洋参叶面施32 P 的吸收率
植物不仅能由根部吸收磷。由叶面也能吸收利用少量低浓度 ,水溶性磷 ,叶面供磷是对根
部吸收营养的一种补充 ,营养吸收快、针对性强的特点利用32 P 示踪花期、果期叶面供磷 ,可以
探讨西洋参在不同生长期对磷的吸收利用规律 (见表 1) 。
表 1 　西洋参对叶面施32 P 的吸收率
Table 1 　Absorption rate of 32 P applied on the surface of leaves
in panax qui nquef oli um li nne plant ( %)
供磷时期
phosphorus application stage
施后天数 days after application (d)
1 3 6 12 24
花期
bloom stage 10122 26192 28140 49113 51120
果期
fruit stage
5157 23133 23179 30110 33152
　　注 :32P 吸收率是指在各取样时期单株总放射活度 (cpm)占总引入量 (cpm)的百分率。
Note : The absorption rate of 32P means the percentage of the total cpm determined for a plant to the total cpm applied.
　　由表 1 看出 ,西洋参能够迅速吸收施于叶面的32 P ,而且吸收率随时间而逐渐提高 ,花期施
磷 ,24 h 吸收率为 10122 % ,24 d 后则提高到 51120 % ;果期供磷 ,24 h 吸收率为 5157 % ,24 d
后达到 33152 % ,表明西洋参在生殖生长期对磷素有较高的需求 ,叶面施磷可作为关键生育期
对根部吸磷的一种补充。
212 　叶面吸收32 P 在参株内的转移和分配
实验结果见表 2 和表 3。
表 2 　花期叶面吸收32 P 在参株内的分配动态
Table 2 　Distribution trends of 32 P absorpted by the surface of leaves
in bloom stage in panax qui nquef oli um li nne plant ( %)
取样时间
sampling date
(day/ month)
根
root
茎
stem
未施叶
unapplied leaf
花或果
bloom or fruit
地上部分
up2ground plant 地上部分配率/ 地下部分配率distribution rate in up2ground
/ distribution rate in sub2ground
25/ 06 10. 80 38. 25 50. 41 1. 16 89. 82 8. 82
27/ 06 23. 53 18. 34 55. 92 2. 21 76. 47 3. 24
30/ 06 32. 45 9. 31 39. 90 18. 38 67. 55 2. 08
06/ 07 31. 96 10. 35 16. 57 41. 12 68. 04 2. 35
18/ 07 29. 89 12. 68 16. 63 40. 77 70. 11 2. 26
14/ 09 27. 75 16. 64 12. 39 43. 20 72. 25 3. 45
从表 2 和表 3 中看出 ,叶面施磷 ,32 P 在参株内的分配趋势是地上部高于地下部 ,而且在取
样后期地上部主要集中在花及果实中 ,茎及未施叶中的32 P 有再分配现象。32 P 在参株中各器
官分配的多少与供磷时期、生育期及某一生育期各器官的生理功能及代谢活性有关。花期叶
面施磷 1 d 后 ,32 P 就在参株各器官中出现 ,而且在未施叶占有较大比例 ,6 d 内仍占有优势 ,随
时间的延长 ,32 P 逐渐向根中转移 ,并且明显地向花及果实中分配。随着花蕾的形成、子房的
61 核　农　学　报 15 卷
膨大、果实的生长 ,32 P 平均以每天 1128 %的分配比率积累于花及果实中 ,地上部与地下部分
配比率的比值 ,在施后 80 d 内 ,平均为 3172 ,表明根中有较多的32 P。
表 3 　果期叶面吸收32 P 在参株内的分配动态
Table 3 　Distribution of 32 P absorpted by the surface of leaves
in f ruit stage in panax qui nquef oli um li nne plant ( %)
取样时间
sampling data
(day/ month)
根
root
茎
stem
未施叶
unapplied leaf
花或果
bloom or fruit
地上部分
up2ground plant 地上部分配率/ 地下部分配率distribution rate in up2ground
/ distribution rate in sub2ground
22/ 07 9. 19 14. 86 38. 33 37. 72 90. 81 9. 88
24/ 07 8. 19 15. 16 33. 79 42. 86 91. 81 11. 21
27/ 07 11. 67 17. 12 21. 23 49. 98 88. 33 7. 57
02/ 08 12. 95 20. 11 11. 28 55. 66 87. 05 6. 72
14/ 08 15. 43 24. 03 7. 45 53. 09 84. 57 5. 48
14/ 09 20. 18 16. 74 7. 40 55. 68 79. 82 7. 47
果期叶面施磷后 1 d 32 P 便出现在各器官中 ,但与花期不同的是果实中的32 P 几乎占全株
总吸收量的 1/ 3 (即 37172 %) ,未施叶小于花期 ,而且 ,随时间的推移 ,在未涂叶中所占比例越
来越小 ,果实中的32 P 显著增加 ,日均分配率为 11136 % ,高于花期 10108 %。地上部与地下部
32 P 分配比率之比平均为 8106 ,根中积累的32 P 小于花期。
上述结果表明 ,磷是典型的向代谢活性最高、生长最旺盛的器官转移和分配的元素。花期
叶面施磷 ,参株吸收的磷素经历一个由营养生长到生殖生长的过程 ,所以在营养生长期 ,茎叶
分布的磷素较多。随着生育期的推进 ,花及果实逐渐成为分配的中心。而果期叶面施磷 ,正是
果实快速发育时期 ,所以涂后 1 d 32 P 主要集中在正在发育的果实中。如果考虑根和果实库容
因子 ,就更明显的反应出果实是32 P 分配的主要库器官 ,其次是根、茎、叶中的磷素随参株发育
的停止 ,再分配于果实及根中。因此 ,进入果期以后 ,保证西洋参对磷的需求将会促进物质代
谢 ,包括次级代谢和能量转移 ,提高产量和次级代谢产物的积累。
213 　不同时期叶面施磷对西洋参各器官分配的影响
花期和果期叶面施磷对西洋参各器官分配的影响见表 4。
由表 4 可见 ,不同生育期叶面施磷 ,磷素的分配去向及趋势是一致的。但向地上部各器官
的分配有差异。叶涂施32 P 1 d 后 ,花期茎 + 未涂叶的分配率为 88166 % ,果为 1116 % ;而果期
茎 + 未施叶的分配率为 53109 % ,果为 37172 % ,随时间的延长 ,向果中分配的32 P 增多 ,花期施
磷由 1116 %增到收获期的 43120 % ,果期施磷由 37172 %增加到 55168 %。
花期叶面施磷 ,施后 6 d 才出现32 P 由营养器官向生殖器官 (果)的转移 ;而果期在涂后 3 d
就出现了向果竞争分配的趋势 ,32 P 向果中的分配从第 3 天开始高于向其它器官的分配率。这
可从表 4 中 (1) - (2)项得到证明。
214 　叶面吸收32 P 在参株内的代谢
已有资料报道 ,磷酸盐一旦被植物吸收便迅速参与代谢过程 ,磷在植物体内大部分以有机
态存在 ,部分为无机磷。索滨华[1 ] 、赵寿经[3 ]利用32 P 分别研究了人参叶面施磷和根际追施磷
时32 P 在参株体内的吸收、分布和积累。为此 ,本试验跟踪测定了叶面施32 P 后不同时期参株
内某些磷化物的放射性活度 ,借以观察西洋参磷素代谢过程的变化动态 ,结果见表 5。
71　1 期 西洋参磷素营养代谢特性研究
表 4 　不同时期叶面施磷对地上部各器官分配的影响
Table 4 　Effect of phosphorus applied on the surface of leaves in different
stage on dist ribution of phosphorus in each organ in up2ground plant ( %)
施 P 时间
P application stage
(day/ month)
施后天数
days after application
茎 + 未施叶
stem + unapplied levaves( %)
(1)
果
fruit ( %)
(2)
(1) - (2)
花期
bloom stage 1 88. 60 1. 16 87. 44
(24/ 06) 3 74. 26 2. 21 72. 05
6 49. 21 18. 38 30. 83
12 26. 92 41. 12 - 14. 20
24 29. 31 40. 77 - 11. 46
收获期
harvest
29. 03 43. 20 - 14. 17
果期
fruit stage
1 53. 09 37. 72 15. 37
(21/ 07) 3 48. 95 42. 86 6. 09
6 38. 35 49. 98 - 11. 63
12 31. 39 55. 66 - 24. 27
24 24. 28 53. 09 - 28. 81
收获期
harvest
24. 12 55. 68 - 31. 56
表 5 　参株磷素代谢的变化动态
Table 5 　Change of phosphorus metabolism in panax qui nquef oli um li nne plant ( %)
喂入 P 时期
P feeding
stage
涂后天数
days after
application
酸溶性磷
phenol soluble
phosphide
磷脂
phosphatides
RNA DNA
花期
bloom stage
1 76. 9 13. 9 5. 5 4. 6
(24/ 06) 3 78. 2 13. 3 4. 2 4. 3
6 80. 0 12. 9 4. 1 3. 0
12 80. 4 12. 8 3. 6 3. 2
24 74. 6 14. 0 6. 0 5. 4
平均
average
78. 0 13. 4 4. 7 3. 9
果期
fruit stage
1 81. 4 13. 8 3. 5 3. 6
(24/ 07) 3 82. 2 12. 2 2. 6 3. 0
6 80. 9 13. 2 3. 1 2. 8
12 80. 4 13. 6 3. 5 3. 2
24 75. 6 13. 1 6. 9 4. 4
平均
average
80. 1 13. 2 3. 9 3. 4
81 核　农　学　报 15 卷
　　试验结果表明 ,参株从叶面吸收的32 P 迅速参与代谢过程 ,由无机态转化为多种有机化合
物。喂入32 P 时期不同 ,32 P 参与各类磷化物的百分比不同 ,施磷 3 d 内 ,花期喂入叶面吸收32 P
的 7812 %左右掺入酸溶性部分 ,1313 %掺入磷脂 ;果期喂入时 ,叶面吸收32 P 掺入酸性部分和
磷脂部分分别为 82 %和 12 %左右。在两个32 P 喂入期的同一测定期内 ,酸溶性磷都在较高水
平上 ,花期平均为 78 % ,果期为 80 % ,后者高于前者 ,说明果期喂入有利于酸溶性磷的形成。
磷脂磷占全磷百分比明显低于酸溶性部分 ,供试 3 d 内 ,两个喂入期磷脂磷均为 13 %左右 ,且
随时间延长未呈现明显变化。在供试时期内 ,32 P 进入 RNA 和 DNA 中的百分数随喂入32 P 时
期不同而不同 ,32 P 在 RNA 中分配花期大于果期 ;同一喂入时期 ,32 P 在 RNA 和 DNA 中的分
配则 RNA 大于 DNA。
不同磷化物在参株内的分配见表 6。
表 6 　不同磷化物在参株内的分配
Table 6 　Distribution of different phosphides in panax qui nquef oli um li nne plant ( %)
喂入 P 时期
P feeding
stage
取样部位
sampling part
酸溶性磷
phenol soluble
phosphide
磷脂
phosphatides RNA DNA
花期
bloom stage
根
root
5. 2 48. 2 18. 2 20. 3
(24/ 06) 地上部 94. 8 51. 8 81. 8 79. 7
up2ground plant
果期 根 9. 1 55. 1 19. 1 20. 2
fruit stage root
(24/ 07) 地上部 90. 9 44. 9 80. 9 79. 8
up2ground plant
　　注 :各类磷化物根和地上部的总计数为 100 %。
Note : The total percentage of all kinds of phosphides in root and up2ground of panax quinquef olium linne is counted as 100 %。
　　试验结果表明 ,不同时期叶面施磷 24 d 内 ,其磷化物在地上部和地下部分配有相同的分
配规律。除磷脂外 ,其于磷化物均为地上部明显高于根部。花期为参株营养生长期 ,茎叶生长
旺盛 ,对32 P 有较强的竞争能力 ;而果期是参株生殖生长期 ,虽然茎叶生长不如展叶期 ,但果实
的代谢活性非常旺盛 ,所以两个时期地上部都有强于根部竞争32 P 的能力 ,导致地上部磷化物
高于根部比较两个喂入时期酸溶性磷在根和地上部的分配 ,花期根为 512 % ,地上部为
9418 % ;果期根为 911 % ,地上部为 9019 % ,可见酸溶性磷在根部的分配果期高出花期约 118
倍。
综上所述 ,磷素是西洋参生长发育过程中不可缺少的营养元素之一 ,西洋参对磷的吸收利
用随生育期的递进而逐渐增加 ,不同生育期叶面施磷 ,磷向代谢活性部位转移 ,而且一旦被参
株吸收 ,便迅速转化 ,由无机磷转化为有机磷 ,参与株体内的能量代谢和物质代谢过程。
91　1 期 西洋参磷素营养代谢特性研究
参考文献 :
[ 1 ] 　索滨华 ,等. 人参的磷素营养及其对生长发育的影响. 吉林农业大学学报 ,1992 ,14 (4) :66～70
[ 2 ] 　X. H. 波钡诺克著. 植物生物化学分析方法. 北京 :科学出版社 ,1981 ,307～325
[ 3 ] 　赵寿经 ,等. 人参根际追施磷的运转和积累. 中药材 ,1992 ,15 (4) :5～6
CHARACTERISTICS OF PHOSPHORUS METABOLISM IN
Panax quinquefolium linne PLANT
CHEN Guang 　L I Xiang2gao
( Jili n A gricult ural U niversity , Changchun 　Jili n prov . 　130118)
ABSTRACT :distribution and metabol ism of panax quinquef olium linne plant were determined
dynamically by using 32 P application on the surface of leaves. The results showed that phospho2
rus was distributed mainly to active metabol ic part of panax quinquef olium linne plant in dif2
ferent growth stages. The fruit was main distribution center in fruit stage. In bloom stage 32 P was
easily transported to root. The 32 P absorpted by the surface of leaves went into metabol ism
quickly and changed from inorganism into many kinds of organic phosphides. About 80 percent
of 32 P was in the form of phenol soluble phosphide and 32 P distribution rate was higher in up2
ground plant than in sub2ground plant.
Key words :32 P ;absorption and metabolism ; panax qui nquef oli um li nne
02 Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
2001 ,15 (1) :15～20