全 文 ：武汉植物学研究 2002, 20 (4) : 303～ 307
J ourna l of W uhan B otan ica l Resea rch
大血藤叶片生化成分的动态变化Ξ
金则新1　李钧敏1　钟章成2　葛明菊1
(1. 台州师范专科学校, 浙江临海　317000; 2. 西南师范大学, 重庆北碚　400715)
摘　要: 对自然条件下大血藤叶片生化成分的动态变化进行了研究, 结果表明: 大血藤叶片可溶性糖、淀粉和总糖
含量的动态变化有相同的趋势, 在叶片生长季节早期含量较低, 随着叶片的生长发育, 其含量逐渐上升, 至 8 月达
到最大值后逐渐下降。叶片总糖含量与日均净光合速率的季节变化呈极显著的正相关。在整个生长季节中, 可溶性
糖含量比淀粉高。大血藤叶片总蛋白含量季节性变化呈单峰曲线, 在展叶初期含量较低; 随后迅速上升, 在 6 月初
达到最大值后逐渐下降, 落叶前降至最低点。可溶性蛋白质含量的季节性变化曲线与总蛋白含量基本相似。DNA
含量在叶生长初期大幅度上升, 至 6 月达到高峰后迅速下降, 以后基本趋向稳定。RNA 在叶生长初期有所上升, 峰
值也出现在 6 月, 以后缓慢下降, 到 9 月降至最低值, 在落叶前又有所回升。总核酸含量的季节变化与 RNA 变化相
似。RNA öDNA 比值在生长季节中出现 3 次高峰。大血藤叶片总黄酮含量季节性变化呈“双峰”型, 第 1 高峰期在开
花期的 5 月, 第 2 高峰期在秋季的 9 月份。
关键词: 大血藤; 叶片; 生化成分; 动态变化
　　中图分类号: Q 946　　　　　文献标识码: A 　　　　　文章编号: 10002470X (2002) 0420303205
The D ynam ic Changes of the B iochem ica l Com ponen ts in the
L eafblades of Sa rgen todoxa Cunea ta
J IN Ze2X in1, L I Jun2M in1, ZHON G Zhang2Cheng2, GE M ing2Ju1
(1. T a iz hou T eachers’ Colleg e, L inhai Zhejiang　317000, Ch ina; 2. S ou thw est Ch ina N orm a l U n iversity , Chongqing 400715, Ch ina)
Abstract: T he dynam ic featu res of b iochem istry con ten ts in the leafb lades of S a rg en tod ox a cunea2
ta under natu ra l condit ion s w ere studied. T he resu lts show ed as fo llow s. T he dynam ic changes of
the con ten t of so lub le sugar, starch and to ta l sugar w ere sim ilar. T he con ten t of them w as low in
the fo repart of grow th season, and ascended gradually w ith the grow th of leafb lades. T he m ax i2
m al con ten t reached at A ugu st, then declined gradually. T here w ere dist inct ly po sit ive co rrela2
t ion betw een the con ten t of to ta l sugar and the average diu rnal net pho to syn thet ic ra te. In the
w ho le grow th season, the con ten t of so lub le sugar w as h igher than that of starch. T he seasonal
change of to ta l p ro tein in the leafb lades of S a rg en tod ox a cunea ta show ed as un imodal cu rve. T he
con ten t of p ro tein w as low at the early stage of the sp read of leafb lades, and then it ascended
qu ick ly. T he m ax im al con ten t reached at June, then it declined gradually and the m in im al con ten t
reached befo re defo lia t ion. T he seasonal change of so lub le p ro tein w as sim ilar to that of to ta l p ro2
tein. T he con ten t of DNA ascended at a large ex ten t a t the early stage of the grow th of leaf2
b lades. T he peak reached at June and declined rap id ly, then it inclined to stab iliza t ion on the
w ho le. T he con ten t of RNA ascended in a so rt w ith peak at June, then it declined slow ly w h ile
the m in im al con ten t reached at Sep tem ber and the con ten t w en t back a lit t le befo re defo lia t ion.
T he seasonal con ten t change of nucleic acid w as sim ilar to that of RNA. T he ra t io of RNA toΞ 收稿日期: 2001211223, 修回日期: 2002203228。基金项目: 国家自然科学基金资助项目 (39870160)。
　　　作者简介: 金则新 (1960- ) , 男, 硕士, 副教授, 主要从事植物生态学研究。
DNA reached 3 p innacles in the w ho le grow th season. In a w ho le grow th season, the dynam ic
pat tern s of f lavono ids in the leafb lades of S a rg en tod ox a cunea ta w ere b imodal cu rve. T he first
peak w as reached at M ay w h ile the second peak w as reached at Sep tem ber.
Key words: S a rg en tod ox a cunea ta; L eafb lades; B iochem ical componen ts; D ynam ic changes
　　大血藤 (S a rg en tod ox a cunea ta ) 为大血藤科的
落叶木质藤本植物, 大血藤科为我国所特有[1 ] , 是一
种重要的药用植物, 有强筋骨、活血散瘀、止痛、通经
之效。一些学者对大血藤的花粉形态、叶片结构、药理
成分等[2 5 ] 进行了研究, 并利用随机扩增多态性
DNA 技术对大血藤地带性分化的分子差异进行了分
析[6 ] , 积累了一些资料; 而对大血藤叶片不同生长季
节的生化成分变化情况, 尚未见报道。本文利用生化
方法对分布在天台山的大血藤叶片生化成分 (包括糖
类、蛋白质与核酸) 及药用成分 (黄酮类化合物) 含量
的动态变化进行了测定, 从生态角度初步探讨植物对
环境的生化适应性。天台山位于浙江省天台县境内,
主峰拜经台地理位置为 29°15′N , 121°06′E, 海拔
1 098 m。这里属亚热带季风性湿润气候, 雨水充沛,
年降水量为1 700 mm , 平均相对湿度达85% 以上, 年
平均气温为13℃, 日均温≥10℃, 积温为 2 858～
5 157℃, 无霜期约230 d。土壤有机质丰富, 含量为
49167 m gõkg - 1, 全氮含量为5196 m gõkg - 1, 全磷含
量为0152 m gõkg- 1, 全钾含量为4183 m gõkg- 1。
1　材料与方法
1. 1　供试材料
大血藤样地位于浙江省天台山华顶国家森林公
园黄经洞附近, 离主峰拜经台不远, 海拔 930 m。选
取 5 株成熟的大血藤个体, 在叶生长初期, 将位于小
树冠层的大血藤叶片同生群进行标记, 作为测定对
象。在大血藤叶片的生长季节 (2000 年 5～ 11 月) ,
于每月上旬, 采生长相近的叶片, 用湿布包裹, 塑料
袋封装, 立即带回实验室。
1. 2　还原糖、蔗糖、淀粉及总糖含量的测定
取待测叶片洗净、晾干、剪成长宽为 2 mm 左
右, 100～ 105℃, 015 h, 80℃, 8 h, 磨细, 贮存于
- 20℃冰箱待用。用 3, 52二硝基水杨酸法[7 ]测定还
原糖、蔗糖、淀粉、总糖含量。
1. 3　粗蛋白质含量的测定
取待测叶片, 剪碎, 105℃, 4 h, 磨细, 贮存于
- 20℃ 冰箱待用。用微量凯氏定氮法[8 ]测定总蛋白
质的含量。
1. 4　可溶性蛋白质的提取和测定
取待测叶片于 pH 618, 20 mmo löL 磷酸缓冲液
中匀浆, 4℃, 12 000 r 离心 15 m in, 上清液加入等体
积预冷的丙酮 (含 50 mmo löL 巯基乙醇) , 20℃放置
30 m in, 3 000 r 离心 20 m in , 弃上清液, 用 80% 丙
酮冲洗沉淀, 3 000 r 离心 20 m in, 收集蛋白质, 使丙
酮挥发, 溶于 019% N aC l 中, 微量凯氏定氮法测定
可溶性蛋白质含量[9 ]。
1. 5　核酸含量的测定
取待测叶片, 洗净, 晾干, 剪成长宽为 2 mm 左
右, 30℃ 气流烘干 12 h, 磨细, 贮存于- 20℃冰箱待
用。取粉末 0105 g, 进行DNA 的抽提, 用标准的ΚDNA 作参照于 260 nm 处测定DNA 的含量; 另取
粉末 0105 g, 进行 RNA 的抽提, 将 RNA 与DNA
混合, 以紫外分光光度法[10 ]测定总核酸的含量 [核
酸 (m gömL ) = 01062 9A 260- 01036 0A 280 ]。
1. 6　黄酮的提取和测定
黄酮的提取和测定参照文献[ 11 ]、[ 12 ]进行。取
样品 015 g, 置于索氏抽提器中, 以甲醇为溶剂, 95℃
水浴抽提 8 h, 蒸去甲醇浓缩至 15 mL , 加入 30% 乙
醇定容至 25 mL。取 215 mL 抽提样品, 加入 10 mL
A lC l3 2甲醇溶液, 充分振摇后, 在岛津UV 2401PC
紫外2可见分光光度计上测定A 420。
2　结果与分析
2. 1　碳水化合物含量动态变化
据观察, 样地中的大血藤在 4 月中旬由于温度
升高, 渐渐脱离休眠状态, 于 4 月下旬开始萌芽、展
叶, 进入生长季节, 幼叶开始为紫红色, 以后转为深
绿色, 5～ 10 月为生长期, 10 月底部分叶开始发黄、
脱落, 11 月底叶基本落完, 形成鳞芽越冬。
笔者所测定的碳水化合物主要指可溶性糖、淀
粉以及总糖等, 植物中可溶性糖主要包括葡萄糖、果
糖等还原糖和蔗糖。由图 1 可看出, 大血藤叶片还原
糖、蔗糖等可溶性糖、淀粉、和总糖含量的季节性变
化具有相同的变化趋势, 在叶片生长初期 (5 月初) ,
可溶性糖、淀粉和总糖的含量均较低。此时, 叶绿素
含量较低, 为 1122 m gõg - 1, 叶片的日均净光合速率
也较弱, 为 1195 Λmo l CO 2õm - 2õs- 1。随着叶的生长
发育, 结构日益完善, 叶绿素含量不断增加, 净光合
速率不断增大, 可溶性糖、淀粉和总糖的含量也不断
增加, 至 8 月初, 叶绿素含量 (3108 m gõg- 1)、日均净
403 武 汉 植 物 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　　 　第 20 卷　　
光合速率 (3149 Λmo l CO 2õm - 2õs- 1)达到最大, 可溶
性糖、淀粉和总糖含量也达到高峰。以后, 由于叶片
生理年龄的增大并逐渐衰老, 叶绿素逐渐分解, 光合
能力逐渐减弱, 可溶性糖、淀粉和总糖的含量逐渐降
低。至 11 月落叶前叶绿素含量降至 1167 m gõg- 1、
日均净光合速率降至 2132 Λmo l CO 2õm - 2õs- 1, 可
溶性糖、淀粉和总糖的含量也降至最低。大血藤叶片
总糖含量与日均净光合速率的季节变化呈极显著的
正相关 (r= 01801 8, p < 0101)。
由图 1 可以看出, 大血藤叶片中每月所测定的
可溶性糖含量均比淀粉高。在整个生长季节, 可溶性
糖含量平均为 14120% , 而淀粉含量平均为 8115% ,
它们之间差异极显著。还原糖平均为 7156% , 蔗糖
平均为 6164% , 其大小顺序为淀粉> 还原糖> 蔗
糖, 但它们之间的差异均不显著。
图 1　大血藤叶片碳水化合物含量动态
F ig11　T he dynam ic change of the con ten t of carbohydrate in the leafb lades of S arg en tod ox a cunea ta
2. 2　大血藤叶片蛋白质含量动态
在生长季节中大血藤叶片总蛋白质含量平均为
10138%干重 (D ry W eigh t, DW ) , 由于生长季节的
差异, 大血藤叶片总蛋白质含量亦有所差异。由图 2
可以看出, 大血藤叶片总蛋白含量季节性变化呈单
峰曲线, 在叶片生长初期, 总蛋白质含量较低, 随后
迅速上升, 在 6 月初达到最大值, 以后随着叶龄的增
大, 其含量逐渐下降, 在 11 月落叶前降到最低点。大
血藤可溶性蛋白质含量平均为 1144% 鲜重 (F resh
W eigh t, FW ) , 其季节性变化曲线与总蛋白含量基
图 2　大血藤叶片蛋白质含量动态
F ig12　T he dynam ic change of the con ten t of p ro tein
in the leafb lades of S arg en tod ox a cunea ta
本相似, 但曲线变化较平缓。蛋白质含量与叶片的发
育进程有关, 其变化总的趋势是在展叶初期含量较
低, 后逐渐增加到出现高峰, 最后随着叶片成熟及老
化而逐渐减少, 在生长后期蛋白质含量很低。
2. 3　大血藤叶片核酸含量动态
由图 3 可见,DNA 含量在叶生长初期大幅度上
升, 至 6 月初达到高峰后迅速下降, 以后基本趋向稳
定。RNA 在叶生长初期有所上升, 至 6 月初达到最
大值, 以后缓慢下降, 至 9 月初降至最低值, 在落叶
前又有所回升。在整个生长季节中RNA 的含量均
高于DNA , 总核酸含量的变化与RNA 相似。RNA ö
DNA 比值在 5 月出现第 1 次高峰。至 6 月初, 这一
时期虽然 RNA 含量也为一年中的最大值, 但由于
DNA 迅速增加了近 1 倍, 其增幅大于 RNA , 故
RNA öDNA 比值降至一年中的最低值。接着DNA
下降很快, 以后趋向稳定, RNA 虽然也下降, 但
DNA 的下降幅度更大, 因而RNA öDNA 比值有所
上升, 至 8 月初再次形成第 2 高峰。以后由于RNA
持续下降, 而DNA 含量基本保持不变, RNA öDNA
比值继续下降。在落叶前, RNA 含量有所增加, 而
DNA 含量基本相对稳定, 故RNA öDNA 比值又有
所上升, 出现第 3 次高峰, 但峰值比前 2 次低。
503　第 4 期　　　　　　　　　　　　金则新等: 大血藤叶片生化成分的动态变化
图 3　大血藤叶片核酸动态
F ig13　T he dynam ic change of the con ten t of nucleic acid in the leafb lades of S arg en tod ox a cunea ta
2. 4　大血藤叶片黄酮类化合物含量动态
由图 4 可见, 大血藤叶片总黄酮含量季节性变
化呈“双峰”型, 这与银杏叶片中黄酮类化合物的变
化类似。第 1 高峰期在开花期的 5 月份, 第 2 高峰期
在秋季的 9 月份, 以后由于叶片的衰老, 到 11 月份,
总黄酮含量又降至很低。整个生长季节中, 大血藤叶
片黄酮类化合物的平均含量达 29179 m gög 干重。
图 4　大血藤叶片黄酮类化合物动态
F ig14　T he dynam ic change of the con ten t of
flavono ids in the leafb lades of S arg en tod ox a cunea ta
3　讨论
叶片中可溶性糖含量变化与叶绿素含量、叶片
成熟度密切相关。在叶生长初期, 分生组织活动强
烈, 细胞分裂旺盛, 呼吸作用强, 消耗糖分较多; 加上
叶片分化尚不完善, 细胞内叶绿体结构还不成熟, 叶
绿素含量低, 光合能力很有限, 同化产物形成少, 因
此叶片中可溶性糖含量较低。随着叶的生长发育, 结
构日趋完善, 叶绿素含量增加, 光合能力也随之增
强, 消耗逐渐减少; 到叶片完全发育成熟, 叶绿素含
量达到最大, 此时光照充足, 降水充沛, 气温升高, 在
这样的条件下, 对光合作用十分有利, 因而此时净光
合速率达到最大值, 同化产物大量形成, 有利于糖类
的积累, 所以在夏季出现可溶性糖含量的高峰。以后
由于日照趋短, 气温下降, 叶绿素含量降低, 光合能
力也就减弱, 可溶性糖含量降至最低。表明大血藤叶
片可溶性糖含量的变化是随着叶片的生长发育进程
的改变而改变。
大血藤叶片淀粉含量比可溶性糖低, 其变化也
相对较小。一般地, 在叶片生长旺盛季节, 光合能力
强, 光合产物积累增多, 淀粉的积累也随之增多; 到
8 月初, 光合能力最强, 淀粉的积累也达到最高; 此
后出现下降趋势, 在落叶前降至很低。在整个生长季
节中, 叶片中的淀粉含量差异的大小与生长季节的
变化有关。
蛋白质是生物体的主要组成部分, 主要作为催
化各种生理活动的酶和细胞的结构物质等。大血藤
叶片刚长出不久, 叶片薄, 细胞分裂旺盛, 需要大量
的蛋白质, 因而, 此时叶片中的蛋白质含量较高。以
后随着叶片的发育成熟并衰老, 其含量逐渐降低。从
蛋白质含量的总趋势来看, 在生长旺盛时期, 代谢旺
盛, 蛋白质含量增加, 在生长后期, 代谢减弱, 消耗增
多, 蛋白质含量降低。
当大血藤叶片处于生长初期, 细胞通过分裂使
叶片长大、增厚, 细胞发生分裂必然有DNA 的复
制,DNA 含量的增加。在叶片生长初期细胞分裂旺
盛, 导致DNA 迅速增加, 在 6 月达到最大值, 此后
由于叶片细胞分裂减慢甚至停止,DNA 含量下降很
快, 最后基本趋向稳定。叶片中DNA 含量增加, 影
响着细胞的分裂、增大和分化。
RNA 在生长季节早期含量较大, 在 6 月初达到
最大值后, 以后呈下降趋势, 在落叶前略有增加。这
是因为RNA 含量的增加主要与机体蛋白质的合成
有关, 如在叶片生长初期转录产生较多的RNA 以
合成蛋白质, 为细胞分裂、分化进行充分的物质准
备。另外, RNA 含量的变化与植株的生活有关, 如植
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株落叶前会产生较多RNA 以合成各种水解酶及一
些与落叶有关的酶, 以满足与落叶相关生理生化反
应的进行。
黄酮类化合物具有抗过敏、降血压、抗炎、抗菌、
抗突变、抗肿瘤、抗病毒等活性, 是一类具有广泛开
发前景的天然药物。大血藤叶片黄酮类化合物的含
量较高, 可能有一定的开发前景。在整个生长季节内
黄酮类化合物的变化呈“双峰”型。其原因可能是, 第
1 高峰期正值开花季节, 开花期黄酮含量达到高峰
与开花时次生代谢产物的代谢有关; 而第 2 高峰期
的出现与植物次生代谢产物的积累有关。
总之, 在细胞的增殖和分化过程中, 需要不断合
成各种酶和构成叶片的蛋白质等物质。酶和蛋白质
的合成需要各种RNA 的形成, 细胞分裂旺盛必然
导致DNA 含量的增加。因此, 核酸和蛋白质含量迅
速增加, 与细胞的快速增加和分化密切相关。所以在
叶片生长初期 (5～ 6 月) , DNA、RNA、蛋白质含量
均迅速上升, 它们均在 6 月初达到一年中的最高峰,
说明这一时期有旺盛的DNA 复制→mRNA 转录→
蛋白质合成过程发生。表明此时期的细胞代谢活动
非常旺盛, 细胞大量分裂, 并快速分化。
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