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Dynamics and affecting factors of bulbil germination in Pinellia ternata

半夏珠芽萌发动态及其影响因子的研究



全 文 :·740· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第5期2005年5月
药材与资源
半夏珠芽萌发动态及其影响因子的研究
宋经元1,马小军¨,蒋舜媛2,李西文1,李彤1,丁自勉1,罗雍成3
(1.中国医学科学院中国协和医科大学药用植物研究所,北京100094;2.四川省中药研究所,四JIl成都610041;
3.川I北中药材生产发展有限公司,四川南充637000)
摘要:目的研究半夏Pinelliaternata珠芽的萌发动态及其影响因子,为阐明半夏珠芽的生产应用和珠芽发育
生物学提供依据。方法利用完全随机实验设计研究半夏珠芽的萌发动态以及珠芽大小、不同覆土深度、土壤干湿
度和不同来源对半夏珠芽萌发和半夏生长的影响。结果 四川南充半夏珠芽播种约14d开始萌发,23d萌发率达
60%以上,29d完成萌发。直径≥8mm的珠芽的萌发率显著高于5mm≤直径<8mm的珠芽;两种覆土深度10和
20mm对半夏珠芽的萌发和半夏幼苗的生长没有显著性影响;保持土壤湿润的珠芽萌发率显著高于土壤见干见湿
的珠芽;从播种到23d时,四川南充半夏的珠芽萌发率极显著高于山西新绛半夏的珠芽,随后二者的萌发率没有显
著性差异。另外发现不同来源的半夏珠芽在萌发时叶形会发生变化。结论培育大的珠芽对半夏繁育有重要意义,
保持土壤湿度对提高萌发率和促进半夏幼苗生长有重要作用,不同来源的半夏珠芽具有不同的萌发特点和生长特
性,应重视半夏不同品系的筛选。
关键词:半夏;珠芽;萌发动态;影响因子
中图分类号:R282.21 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2005)05—0740—04
DynamicsandaffectingfactorsfbulbilgerminationinP nelliaternata
SONGJing—yuanl,MAXiao—junl,JIANGShun—yuan2,LIXi—wenl,
LITon91,DINGZi—mianl,LUOYong—chen93
(1.InstituteofMedicinalPl ntDevelopment,ChineseAcademyofMedicalScienceandPekingUnionfMedicalCollege,
Beijing100094,China;2.SichuanInstituteofChineseMateriaMedica,Chengdu610041,China;3.Productionand
DevelopmentofTraditionalChineseMedicineinChuanbeiLimitedCompany,Nanchong637000,China)
Abstract:ObjectiveTostudynamicsandaffectingfactorsfbulbilgerminationinP nelliaternata
fordirectingapplicationndelucidatingdevelopmentalbiologyfbulbil.MethodsT edynamicsofbulbil
germinationndeffectsofbulbilsize,plantingdeep,soilhumidity,anddifferentsourcesonbulbil
germinationndseedlinggrowthwerestudiedusingcompletelyrandomizedexperimentaldesign.Results
WhenbulbilofP.ternatafromNanchongCounty,SichuanProvincestartedogerminateforabout14d
afterplanting,germinationatewasupt 60%at23dafterplantinga ditendedtogerminateat fter
planting.Germinationateofbulbilindiameter≥8mmwashigherthanthatindiameter5—8mm.
Effectsof WOkindsofplantingdeep(10and20mm)onbulbilgerminationndseedlinggrowthwerenot
significant.However,thegermina ionrateofbulbilinhumidity—keptsoilwashigherthanthatindrought—
threatenedo .Fromtheplantingthrough23d,thebulbilgerminationrateofP.ternatafromNanchong
County,SichuanProvi cewasignificantlyhigherthanthatfromXinjiangCounty,ShanxiProvince.
Subsequently,thedifferenceoftheirbulbil.germinationratewasn tsignificant.Inddition,itwas
discoveredthatheshapeofleavesvariedwhenbulbilsofP.ternatafromdifferentsourcesg rminated.
ConclusionItisveryimportantforpropagationndproductionofP.ternatetod velopthelargerbulbil
andtokeepsoilhumidity.Furthermore,bulbilofP.t rnatafromd fferentsourcespo sessesdifferent
charactersofgerminationndgrowth,SOresearchandchoiceonthesourceandlinesofP.ternatashould
beregardedintheirp oduction.
Keywords:Pinelliat rnata(Thunb.)Breit.;bulbil;germinatingdynamics;affecactors
半夏Pinelliaternata(Thunb.)Breit.为天南星科多年生草本植物,以块茎人药。半夏繁殖有3种
收秘日期:2004—09—24
基金项目:中央级科研院所科技基础性工作专项资金(ZYS-365—01)和匹t/ll省重点科技攻关课题资助项目
*通讯作者Tel:(010)62890692E—mail:xjma@public.bta.net.ca
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第5期2005年5月·741。
方式:种子繁殖、块茎繁殖和珠芽繁殖。由于半夏有
性繁殖退化,结实率和种子萌发率均极低,在自然进
化中已经形成了以无性繁殖为主的生殖特点[1]。在
无性繁殖方式中,珠芽是半夏重要的产量构成因
素[2],对半夏的种质繁衍起着决定作用[3],由于块茎
本身就是半夏的产量器官,所以生产中主要以珠芽
做繁殖材料。在自然界中,植物以珠芽进行无性繁殖
的现象并不罕见,例如珠芽蓼eolygonum
viviparumL.、山药DioscoreaoppositaThunb.、百
合Liliumbrowniivar.viridulumBaker等均趋同
进化出同功但不一定同源的特殊繁殖器官——珠
芽。在以往对半夏的研究中,主要集中于栽培技术方
面,专门研究珠芽繁殖特点的报道很少,本实验通过
对半夏珠芽萌发动态及其影响因子的研究,为半夏
珠芽繁殖的生产应用提供具体指导,也为阐明发育
生物学提供基础资料。
1材料与方法
1.1植物材料:从四川省南充市和山西省新绛市收
集的人工栽培的半夏,经马小军研究员鉴定为P.
ternata(Thunb.)Breit.,在中国医学科学院中国协
和医科大学药用植物研究所实验地栽种1年后,第
2年收集不同大小的珠芽进行实验研究。
1.2实验方法:2002年做珠芽萌发的预实验,2003
年根据第1年的实验结果设计正式实验。采用盆栽
实验,完全随机试验设计,重复3次,实验结果以
“z±S”表示,采用t检验进行统计分析[4]。除不同来
源半夏珠芽萌发实验采用山西省新绛市收集的人工
栽培半夏的珠芽外,其他实验均使用从四川省南充
市收集的人工栽培半夏的珠芽。
1.2.1珠芽大小对珠芽萌发和半夏生长的影响:设
两个处理:A直径≥8mlTl的珠芽,B5mm≤直径<
8mm。每个处理45粒珠芽,覆土20mm,保持土壤
湿润。每天记录发芽数及幼苗生长状况。
1.2.2不同覆土深度对珠芽萌发和半夏生长的影
响:设两个处理:A覆土10mm,B覆土20mlTl。每
个处理45粒珠芽,珠芽5mm≤直径<8mm,保持
土壤湿润。每天记录发芽数及幼苗生长状况。
1.2.3干湿度对珠芽萌发和半夏生长的影响:设两
个处理:A土壤见干见湿,B保持土壤湿润。每个处
理45粒珠芽,珠芽5mm≤直径<8mm,覆土20
mm。每天记录发芽数及幼苗生长状况。
1.2.4不同来源半夏珠芽萌发和幼苗生长的比较:
设两个处理:A四川南充半夏的珠芽,B山西新绛半
夏的珠芽。每个处理45粒珠芽,珠芽5mm≤直
径<8mm,覆土20mm,保持土壤湿润。每天记录发
芽数及幼苗生长状况。
2结果
2.1珠芽大小对珠芽萌发和半夏生长的影响:预实
验表明,直径5mm以下的珠芽的萌发率显著低于
直径5mm以上的珠芽(P<0.05),因此详细研究
了5mm≤直径<8mm和直径≥8mm的珠芽的萌
发过程。图1表明,在珠芽的萌发过程中,直径≥8
mrn的珠芽的萌发率始终显著高于5mm≤直径<8
mm的珠芽(P<0.05),而且前者的幼苗较壮实,叶
片较大,苗较高,普遍在叶柄基部产生了新的珠芽。
可见,珠芽越大活力越强,萌发率越高,萌发的新个
体较健壮,幼苗生长较好。因此,培育大的珠芽对于
半夏的繁育和生产具有重要意义。
1器

磐瓮

;k.心.凡. I. I. I|
14 17 20 23 26 29
播种天数/d
图1半夏珠芽大小对珠芽萌发率的影响
Fig.1Effectofbulbilsizeonbulbil
germinationratenP.ternata
2.2 不同覆土深度对珠芽萌发和半夏生长的影响:
覆土10mm和覆土20mm时珠芽的萌发过程见图
2。在珠芽的萌发过程中,两种覆土深度对珠芽的萌
发没有显著性影响(P也没有明显影响。
100
80
蠢60
划40
罄20
2.3 干湿度对珠芽萌发和半夏生长的影响:图3表
明,在珠芽的萌发过程中,保持土壤湿润的珠芽萌发
率一直显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于土
壤见干见湿的珠芽。当珠芽萌发受干旱胁迫时,幼苗
的生长明显受到抑制,叶片很小,植株很矮。上述结
果表明,在珠芽萌发期间保持土壤湿度对提高珠芽
萌发率和促进半夏幼苗的生长均具有重要作用,这
证明半夏生产上适时采取适当的灌溉措施具有指导
万方数据
·742· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第5期2005年5月
1器
垂:
梧2:
14 I 7 2U 2j 20 29
播种天数/d
图3干湿度对半夏珠芽萌发率的影响
Fig.3Effectofsoilhumidityonbulbil
germinationrateinP.ternata
意义。
2.4不同来源半夏珠芽萌发和幼苗生长的比较:不
同来源半夏珠芽萌发动态的研究表明,截止到播种
23d,四川南充半夏的珠芽萌发率一直极显著高于
山西新绛半夏的珠芽(P<0.01),但播种23d之后,
二者的萌发率没有显著性差异(P>O.05,图4),可
见山西新绛半夏珠芽的萌发是先慢后快。二者幼苗
的生长状况没有明显差别。
1器

船2:

;工.九.几. I.
响(土壤干湿度),因此,筛选出优良种质、培育大的
珠芽对于半夏的繁育和生产具有重要意义。在珠芽
萌发期间保持土壤湿度对提高萌发率和促进半夏幼
苗的生长均具有重要作用,不同来源的半夏珠芽具
有不同的萌发特点和生长特性,在生产中应重视半
夏来源和不同品系的研究和筛选。本课题组2002年
所做的覆土与不覆土的比较实验表明,覆土处理明
显好于不覆土处理的珠芽萌发,这可能与水分保持
有直接关系,2003年的覆土深度实验进一步表明,
10~20mm均有利于珠芽萌发且效果相同。
潘炳文[5]研究山东荷泽半夏表明,半夏块茎越
大形成的珠芽数越多,珠芽越大;竹叶型(狭叶型)半
夏形成的珠芽数量多,而芍药叶型(阔叶型)半夏形
成的珠芽数量少;土中形成的珠芽重量明显大于地
上形成的珠芽。可见培育大的块茎有利于培育大而
多的珠芽,栽培选用狭叶型半夏有利于获得更多的
珠芽,选择适宜的栽培深度使珠芽在地下形成有利
于培育更大的珠芽。宋金斌等口1报道了来源于江苏、
山西、山东三省13个不同地区的半夏种质具有不同
的发育习性和性状,发现狭叶型的江苏省丰县半夏
种质长势旺盛,叶数多,叶片大而厚,珠芽多,块茎多
而个体大,产量高。郭巧生等邱3报道了江苏、四川I、山
东、湖南、甘肃、福建、浙江共7省16个半夏居群在
出苗、展叶、抽薹及倒苗期等生长节律方面存在着差
异,大部分半夏居群在试验栽培条件下具明显的3
次出苗和3次倒苗现象,但具体起始和延续时间各
居群间存在着较大的差异。由于半夏在我国分布较
广,所以在栽培基础上进行优良种质选育十分重要。
本研究表明,在适宜条件下,直径≥51Tim的珠
芽的萌发率一般在90%以上,并且多数可以再次产
生珠芽,值得注意的是本实验首次发现,不同叶型半
夏的珠芽繁殖过程中,存在叶型转换的现象。由珠芽
萌发产生的幼苗可能具有不同发育状态的叶形:心
形(全缘单叶)、戟形(具浅缺刻或深缺刻的单叶)、三
出复叶,因此,即使通过珠芽进行半夏的无性繁殖,
其叶形也具有较大的变异性。但顾德兴等口1报道由
江苏泰县半夏的珠芽萌发产生个体的叶形都是全缘
单叶,绝大多数不生珠芽,只有粗壮母株产生的大珠
芽(直径>5mm)在萌发个体的叶柄基部发生珠芽,
可见叶形的差异和是否形成第2代珠芽可能由于珠
芽大小不同或珠芽本身的生理状态不同所致,但也
可能是芽变造成的,与染色体变异有关。据报道[71珠
芽发生与半夏的染色体倍性变化有关,随着染色体
多倍化水平的提高珠芽数相应增加。半夏叶形具有
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第5期2005年5月 ·743·
较大变异性的真实原因有待进一步深入研究。
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不同产地黄芩药材HPLC指纹图谱的研究
肖 蓉,袁志芳,王春英,张兰桐”,王彩红
(河北医科大学药学院药物分析教研室,河北石家庄050017)
摘 要:目的 建立河北道地药材热河黄芩的HPLC指纹图谱,并与不同产地黄芩药材指纹特征相比较,为科学评
价与有效控制黄芩质量提供新方法。方法采用HPLC法测定了热河黄芩等11个不同产地黄芩样品。色谱条件:
C,s柱,乙腈一0.25%磷酸一四氢呋喃为流动相进行梯度洗脱,检测波长274nm,体积流量1.0mL/min,柱温30℃。结
果 建立了HPLC指纹图谱共有模式,并对不同产地药材进行了相似度比较。结论色谱指纹图谱分析法能简便、
快速地鉴别和区分不同来源的黄芩药材,为全面控制黄芩药材的质量提供了依据。
关键词:黄芩;高效液相色谱法;指纹图谱
中图分类号:R282.710.3文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2005)05—0743—05
FingerprintsofScutellariab ic lensisfromdifferenthabitatsbvHPLC
XIAORong,YUANZhi—fang,WANGChun—ying,ZHANGLan—tong,WANGCai—hong
(DepartmentofPharmaceuticalAnalysis,SchoolofP armacy,HebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050017,China)
Abstract:ObjectiveTosetuptheHPLCfingerprintsofScutellariab ic lensisGeorgi.(SBG)
collectedfromRehe,HebeiProvinceandcomparethefingerprintsofSBGcollectedfromifferenthabitats
SOastoestablishasensitiveandspecificmethodf rcontrollingthequalityofSBG.MethodsTheHPLC
fingerprintsofSBGfromdifferentplaceswereobtainedfromAgilent1100instrument.TheHPLC
separationwasperformedonaDiamonsillMC18analyticalcolumngradientelutedwithacetonitrile一0.25%
H3P04一THFattheflowrateof1.0mL/min.Thetemperatureofcolumnwas30℃.TheUVdetection
wavelengthwas274nm.ResultsThemutualmodeofHPLCfingerprintswasetupandthesimilar
degreestothecruderugsofdifferenthabitatswerecompared.ConclusionItiSsimpleandrapidto
identifyandifferentiateSBGcollectedfromifferentsourceswiththemethodwhichanbeusedasa
qualitycontrolitemforSBG.
Keywords:Scutellariabaic lensisGeorgi.(SBG);HPLC;fingerprint
中药现代化研究的重要任务之一就是建立一套
客观的质量控制方法用以规范、指导中药材的炮制
加工和中成药的生产。建立中药指纹图谱的目的在
于将中药与化学药品区别开来,充分体现中药的整
体效应‘1’2|。黄芩为唇形科植物黄芩Scutellaria
baicalensisGeorgi.的干燥根,具有清热燥湿、泻火
解毒、止血、安胎等作用,是我国中医临床常用大宗
药材品种之一。主产于河北承德、保定,山西汾阳,河
收稿日期:2004—07—28
基金项目:河北省自然科学基金项目(303453)
作者简介:肖 蓉(1980一),女,湖北麻城人,河北医科大学药学院在读硕士研究生,主要从事新药开发与指纹图谱研究。
*通讯作者Tel:(0311)6266419E—mail:zhanglantong@263.net
万方数据
半夏珠芽萌发动态及其影响因子的研究
作者: 宋经元, 马小军, 蒋舜媛, 李西文, 李彤, 丁自勉, 罗雍成, SONG Jing-yuan,
MA Xiao-jun, JIANG Shun-yuan, LI Xi-wen, LI Tong, DING Zi-mian, LUO Yong-
cheng
作者单位: 宋经元,马小军,李西文,李彤,丁自勉,SONG Jing-yuan,MA Xiao-jun,LI Xi-wen,LI
Tong,DING Zi-mian(中国医学科学院,中国协和医科大学药用植物研究所,北京,100094),
蒋舜媛,JIANG Shun-yuan(四川省中药研究所,四川,成都,610041), 罗雍成,LUO Yong-
cheng(川北中药材生产发展有限公司,四川,南充,637000)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2005,36(5)
被引用次数: 7次

参考文献(7条)
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