全 文 :·研究论文·
不同灌水量对忍冬生长发育及金银花质量的影响
徐迎春1,2,张佳宝2,蒋其鳌1,2,周凌云2,徐林国1
(1南京农业大学 园艺学院,江苏 南京 210095;2中国科学院 南京土壤研究所,江苏 南京 210008)
[摘要] 目的:研究不同灌水量对忍冬生长发育及金银花药材质量的影响。方法:在盆栽忍冬第一茬花开之
前,进行土壤相对含水量100%,80%,50%,30%的灌水量处理,考察忍冬枝条、叶片的生长及金银花的产量及质量
情况。结果:随着灌水量的减少,枝条的伸长及节位的增加均受到抑制,金银花产量降低,灌水量为土壤相对含水
量的80%处理对花蕾中绿原酸含量影响不大,其他处理均降低;30%处理的叶片含水量比对照显著降低,但其比叶
重(SLW)比对照显著增加;30%和50%处理的叶片的叶绿素含量均升高;各处理的叶绿素 a/b均显著降低。80%和
50%处理的叶片可溶性糖含量显著升高;30%处理比50%处理的叶片可溶性蛋白含量升高;30%处理的脯氨酸含
量极显著升高。结论:适当减少灌水量(土壤相对含水量保持为80%)不会导致金银花内在质量的下降,但会减少
干重的积累,因此在金银花的生产实践中,要加强水分管理。
[关键词] 忍冬;灌水量;枝条;叶片;金银花质量
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2006)08063404
[收稿日期] 20050823
[通讯作者] 周凌云,Tel:(025)86881239
金银花为忍冬科植物忍冬 Lonicerajaponica的
干燥花蕾,是我国常用的中药材,具有抗菌、抗病毒、
清热解毒、保肝利胆之功效[1]。水分是影响药用植
物生长发育的生态因子之一,在其他中药材如银
杏[2]、人参[3]等的生长发育及药用成分影响上都有
研究,尚缺乏有关水分条件对忍冬生长发育及金银
花质量影响的相关报道。我国是严重缺水的国家,
农业生产只能走节水型道路;中药材的生产同样也
要进行节水栽培。为顺应目前实施的中药材 GAP
对药材的栽培条件进行标准化控制的要求,本试验
研究了在不同灌水量条件下,忍冬的生长发育情况
及对金银花质量的影响,以期为金银花的生产实践
起指导作用。
1 材料与方法
11 材料 试验材料来自道地金银花产区河南省
封丘县,为六年生忍冬植株,采用盆栽方式进行栽
培。瓦盆口径40cm,高20cm,内装经打碎的沙壤土
(田园土与湖砂按3∶1混合)。
12 试验处理 控制水量处理于2004年4月20日
开始,处理前1天傍晚,每盆均充分灌水,经一晚的
重力水下渗,第2天日出前用土钻取土,用烘干法计
算田间持水量。
以土壤相对含水量作为控制灌水的指标,试验
设灌水量为分别维持土壤相对含水量 30%,50%,
80%等3个处理,以每天灌水至田间持水量即相对
含水量为 100%作为对照;土壤的相对含水量可用
每天称盆重的方法计算。采用单株小区,每处理 3
次重复。
各处理植株从茎干基部用塑料薄膜和牛皮纸将
盆口封严,再用牛皮筋扎口,塑料薄膜在内,牛皮纸
在外,用于防止雨水及表土水分蒸发。每盆底均垫
有八五砖以防地面积水渗入盆内。
13 调查内容与方法 试验开始前,测量各植株
选定枝条的长度及节位数,待处理结束后再次测量
枝条的长度及节位数,以评价植株的枝条生长情况。
14 采样方法 处理结束后,采成熟叶片,一部分
用液氮冷冻后置于-20℃冰箱以备测定叶绿素、脯
氨酸、可溶性蛋白的含量。另一部分叶片用四段升
温法[4](35℃25h,40℃4h,50℃10h,60℃2h)
烘干,粉碎混匀,供测定可溶性糖含量之用。另每株
取5个新鲜叶片,测叶面积,烘干后称重并计算比叶
重。
及时采收二白期(一般以二白期花蕾作为金银
花采收标准)花蕾,采用上述四段升温法烘干,统计
千蕾重以及测定花蕾中绿原酸的含量。由于金银花
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是连续开花,需每天采收二白期花蕾称重后烘干。
15 测定方法 绿原酸含量测定参照文献[4],用
下面的公式计算绿原酸的含量:绿原酸含量(%)=
(E/K)×定容体积×稀释倍数×100/[样品量×单
位换算系数(100000)],E为吸收度,K为测定常数
0479[用绿原酸纯品测绘标准曲线,按 E=KCL(C
为标准含量,单位为mg·100mL-1,L为比色杯厚度
(1cm),求得常数 K为 0479]。叶绿素含量、可溶
性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量测定方法参
照文献[5]。
2 结果与分析
21 不同灌水量对忍冬枝条生长的影响 结果见
表1,随着灌水量的减少,枝条的伸长及节位的增加
均受到抑制。说明节水处理对忍冬枝条的生长有明
显抑制作用。
表1 不同灌水量处理前后忍冬枝条生长动态变化
处理 枝条伸长量/cm 节位增加数
100%(CK) 6.81 2.40
80% 3.79 2.29
50% 3.53 1.68
30% 2.71 1.58
22 不同灌水量对忍冬叶片生长发育的影响 从
表2中可看出,灌水量的降低对忍冬的叶面积并无
很大影响;只有灌水30%处理的叶片含水量比对照
显著降低,但其比叶重比对照显著增加;而灌水
80%和50%处理的叶片含水量及比叶重与对照差
异均不显著。说明忍冬叶片的生长对水分胁迫有一
定的忍耐性。一般来讲,叶片含水量低,叶干物重含
量相对较高,光合产物及其转化产物或次生代谢物
质合成的直接前体物质浓度提高,因此随着水分胁
迫的程度增加,叶片的比叶重也增大[6]。本研究结
果符合这一规律。
表2 不同灌水量对叶片生长发育的影响
处理 叶面积/cm2 含水量/% 比叶重/mg·cm-2
100%(CK) 13.55a 72.11a 4.75a
80% 12.84a 70.97a 4.78a
50% 12.64a 70.79a 4.83a
30% 12.36a 69.71b 5.03b
注:数字后附不同小写字母者表示差异达005的显著水平
23 不同灌水量对忍冬叶片内化学成分的影响
表3中各处理之间叶绿素含量差异显著:30%处理
的叶绿素含量极显著高于对照及80%处理;50%处
理的叶绿素含量显著高于对照和 80%处理。各处
理的叶绿素a/b均显著低于对照,后二者达到了极
显著水平。用水分胁迫下叶绿素含量的变化可以指
示植物对水分胁迫的敏感性[7]。多数研究表明叶绿
素含量在水分胁迫条件下会下降[8],但高占旺在马
铃薯的研究中认为叶绿素含量随着胁迫强度的增加
而提高[9],本试验的结果与后者一致。
表3 不同灌水量处理植株叶片中化学成分的含量
处理
叶绿素含量
(FW)/mg·g-1
叶绿素
a/b
可溶性糖含
量(DW)/%
可溶性蛋白含量
(FW)/mg·g-1
100%(CK) 2.86Bbc 3.52Aa 13.56b 5.08ab
80% 2.98Bc 2.65b 17.49a 4.92ab
50% 3.30Abab 2.23Bb 17.06a 4.67b
30% 3.78Aa 2.18Bb 14.86ab 5.44a
注:数字后附不同大小写字母者分别表示差异达001和005的
显著水平(表5同)
表3结果表明,80%和50%处理的叶片可溶性
糖含量均显著高于对照,而 30%处理与对照无差
异。在水分胁迫下,植物可通过提高体内可溶性糖
含量以降低叶水势来适应水分亏缺[10],进行渗透调
节,来维持正常生长。以上结果说明忍冬叶片对适
度水分胁迫具有一定的渗透调节作用。
除30%处理比 50%处理的叶片可溶性蛋白含
量升高以外,其他各处理与对照之间均无显著差异。
但80%和50%处理叶片可溶性蛋白含量比对照有
下降的趋势,但差异不显著;而 30%处理比对照有
升高的趋势。叶片中可溶性蛋白含量一般认为在水
分胁迫条件下会下降[11,12],可能是因为胁迫处理导
致可溶性蛋白形成沉淀,使其含量降低;而随着胁迫
程度的增加,叶片中蛋白酶的活性也降低了,又使叶
片中可溶性蛋白含量有所增加。本试验的结果与前
人的研究基本一致。
由图1可以看出随着灌水量的减少,叶片中的
脯氨酸含量有逐步升高的趋势。其中 30%处理的
脯氨酸含量极显著高于对照,而显著高于 80%处
理。一般认为,严重干旱胁迫下叶片的脯氨酸含量
增加[13],通常把脯氨酸的积累看作是重度胁迫的一
个症状或是严重干旱胁迫下的一种反应特征。因此
可以将脯氨酸的累积作为筛选忍冬抗旱品种的生理
代谢指标之一。
24 不同灌水量对金银花生长及产量影响 人为
用首日摘花量占总产量比例来反映忍冬花蕾的发育
成熟情况。从表 4中可看出 30%处理对金银花的
生长有很大影响,30%处理出现处于二白期的花蕾
要比对照及其他处理晚 1天,且其产量只有对照的
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图1 不同灌水量对叶片脯氨酸含量的影响
图上附不同大小写字母者分别表示
差异达001和005的显著水平
475%。50%处理的产量与对照相差不大,但其采
摘首日达到采摘标准的金银花蕾比对照少的多。说
明30%及50%处理对花蕾的生长成熟有明显的抑
制作用,而 80%处理对花蕾的发育成熟影响不大。
随着灌水量的减少,金银花的产量也逐步减少。
表4中千蕾重能反映花蕾干重积累情况,一定
程度上也能反映出金银花在外部形态上是否饱满,
品质是否优良。随着灌水量的减少,千蕾重有下降
的趋势。说明水分胁迫使得金银花在外观上显得弱
小不饱满,从而影响其商品品质。
表4 不同灌水量对忍冬花蕾生长及单株产量的影响
处理
首日摘花量占总
产量比例/%
千蕾重
/g
单株平均产量
/g
100%(CK) 3.4 15.32 11.09
80% 3.6 15.02 10.75
50% 1.5 14.78 9.80
30% 0 14.46 5.27
25 不同灌水量对金银花质量的影响 绿原酸是
金银花的主要有效成分之一,是其质量优劣的重要
标志。由表5可以看出对照中的绿原酸含量明显高
于处理的,经多重比较分析,对照中绿原酸含量极显
著高于30%处理,显著高于50%处理。说明50%处
理下导致了花蕾中绿原酸的显著降低,即影响了金
银花的质量,而80%处理对金银花质量影响不大。
表5 不同灌水量对金银花质量的影响
处理 绿原酸含量/%
100%(CK) 4.66Aa
80% 4.36ABab
50% 4.08ABbc
30% 3.58Bc
3 结论与讨论
在试验处理过程中,发现30%处理的叶片与花
蕾易脱落,而试验统计结果表明,在水分胁迫条件下
枝条伸长受抑制,花蕾总产量降低,花蕾小且不饱
满。因此可以认为水分状况是影响忍冬生长发育的
重要因素之一。
有研究报道,中药材在适度的水分胁迫下,其药
用品质有所提高[14]。而在本试验中,金银花蕾的千
蕾重随着灌水量的减少而下降,而花蕾中的绿原酸
含量在80%灌水量处理时变化不大,此后随灌水量
的进一步减少也具有下降的趋势。说明适当减少灌
水量(80%的灌水量)不会导致金银花内在质量的下
降,但会减少干重的积累,因此在金银花的生产实践
中,要加强水分管理。
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Efectsofirrigationvolumeongrowth
andqualityofLonicerajaponica
XUYingchun1,2,ZHANGJiabao2,JIANGQiao1,2,ZHOULingyun2,XULinguo1
(1ColegeofHorticulture,NanjingAgricultureUniversity,Nanjing210095,China;
2InstituteofSoilScience,ChinaAcademySinica,Nanjing210008,China)
[Abstract] Objective:TostudytheefectsofirigationvolumeonthegrowthandqualityofLonicerajaponica.Method:Diferentvol
umeofirigationwaterwasappliedtothepotedL.japonicabeforethefirstflorescenceofhoneysuckleinordertokeeptherelativemoisture
contentofthesoilas100%,80%,50%,30%,andobservethegrowthanddevelopmentofshootandleaves,yieldandqualityofhoney
suckle.Result:Astheofirigationvolumewasreduced,theinternodalelongationofshootandtheincreaseoftheknotwererestrained,and
theyieldofhoneysuckledropped.Butthecontentofchlorogenacidinthebudstreatedby80%irigationvolumewasnotafected,whilethat
oftheothertreatmentaldecreased.Themoisturecontentsoftheleavestreatedby30%irigationvolumewassignificantlylowerthanthatof
theCK,whilethespecificleafweight(SLW)increasedsignificantlycomparingtotheCK.Thecontentofchlorophylintheleavesof50%and
30%increased,whiletheratioofchlorophylAandBfelsignificantly.Thecontentofdissolublesugerintheleavesof80%and50%iriga
tionvolumewasmuchhigherthanthatintheCK.Theresultsalsoshowedthat,thecontentofdissolubleproteinintheleavesof30%irigation
volumeincreasedcomparingwiththatin50%,andthecontentofprolineinleaveasof30%irigationvolumeincreasedsignificantly.Conclu
sion:Usinglessirigationvolume(keeping80% ofrelativemoisturecontentofthesoil)doesnotafectthequalityofhoneysuckle,butde
creaseddryweightofhoneysuckle.Itisnecessarytotakeirigationmanagementduringcultivationofhoneysuckle.
[Keywords] Lonicerajaponica;irigationquantity;shoot;leaves;qualityofhoneysuckle
[责任编辑 张宁宁]
[收稿日期] 20050426
[基金项目] 河北省自然科学基金资助项目(C2005000741)
[通讯作者] 张嫡群,Tel:(0311)86266335
虎杖野生植株及组织培养物中白藜芦醇
和虎杖苷含量的比较
于树宏,查建蓬,詹文红,张嫡群
(河北医科大学 药学院,河北 石家庄 050017)
[摘要] 目的:比较白藜芦醇和虎杖苷在不同来源的虎杖材料中含量积累的差异,以期筛选出适宜的培养材
料用于进一步的代谢调控研究。方法:采用反相高效液相色谱法对不同样品中白藜芦醇及虎杖苷的含量同时进行
检测。结果:在多年生野生植株和室内人工栽培幼苗中,白藜芦醇和虎杖苷均在植物根及根茎部特异性累积,其含
量要远远高于叶片和茎段。其中,以室内人工栽培3个月的幼苗中有效成分含量较高,虎杖苷的积累量为127%,
是野生植株的125倍,白藜芦醇含量(0401%)则接近野生植株水平。从虎杖的各种组织培养物中也可检测到白
藜芦醇和虎杖苷的存在,但是二者含量的高低与培养物的生长速度、生理状况及发育时期密切相关。在几种培养
物中,以毛状根的培养最具潜力,离体培养 30d后,其干重增长率为 829,分别是自然根和悬浮细胞的 84倍和
1928倍,而且还可积累一定量的虎杖苷(0037%)和白藜芦醇(0007%)。结论:所建立的分析检测方法,具有快
速、简便和准确的特点,尤其适于大批量生物样品的同时测定。在几种不同来源的虎杖材料中,毛状根是适宜大规
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