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Influence on the Growth and Accumulation of Total Alkaloid ofWormwoodlike Motherwort (Leonurus artimisia) by Phenology

物候对益母草生长和总生物碱积累的影响



全 文 :·药材·
物候对益母草生长和总生物碱积累的影响△
浙江省浦江县农业局红壤开发项目办公室 ( 322200)  张飞联  赵仕湘 吴爱娟
浙江省中药研究所                徐建中  盛束军
摘 要 对益母草 Leonurus artemisia ( Lour. ) S. Y. Hu开展不同物候期的界定试验 ,研究不同播种期和收获期对
益母草生物学性状、单位产量和总生物碱含量影响的表现效应。结果如下: 1)低温春化处理促进秋播或冬播的益母
草抽苔和开花。 2)播种期的温度决定着益母草种子的出苗期 ,播种期和收获期决定着益母草的单位产量 ,建立了能
常年供应鲜益母草原料的播种期和收获期。 3)播种期和收获期的界定对益母草总生物碱含量的影响 ,与播种期的
温度和益母草生长周期长、短密切相关。
关键词 益母草 物侯 单位产量 总生物碱
Influence on the Growth and Accumulation of Total Alkaloid of
Wormwoodlike Motherwort (Leonurus artimis ia ) by Phenology
   Office fo r Red Soil Development, Ag ricultural Bureau in Pujiang County ( Pujiang 322200)  Zhang Feilian, Zhao Shi-
xiang and Wu Aijuan
   Zhejiang Institute of Chinese Materia Medica  Xu Jianzhong and Sh eng Shujun
Abstract   To study the phenolo gical influence on the grow th of Leonurus artimisia ( Lour. ) S. Y.
Hu, to obtain an optimum yield of to tal alkaloid per uni t area for the purpose to provide the f resh herbal
drug all the yea r round. The biological characteristics for the sprouting and blo oming of L . artimisia were
investigated af ter sowing and ha rv esting a t 8 di fferent periods of the seasons and the yield o f total alkaloids
determined. Results show ed that v ernalization at low temperature can promo te sprouting and blooming of
L . artimisia sow n in Autumn and Winter. The tempera ture during sowing is the main determining facto r
influencing the g row th of th e plant and yield o f alkaloids.
Key words  Leonurus artimisia ( Lour. ) S. Y. Hu phenolog y  yield per uni t area  to tal alkaloid
  益母草 Leonurus artem isia ( Lour. ) S. Y. Hu系
唇形科一年生或两年生草本。传统上以开花的地上
部分入药 ,是历代中医使用的妇产科要药 ,具有调
经、行血止血、祛瘀、消水、安胎等功效 ,其有效成分
为益母草碱、水苏碱等多种生物碱 ,环境条件 (如光、
温、水等 )影响着益母草的生长和总生物碱在植物体
内的积累。具体表现在不同物候期的益母草 ,其生物
学性状的表现和总生物碱含量相差甚大 [ 1, 2]。本文着
重研究具有不同播种期和收获期的物候期 ,对益母
草生物学性状的表现特征和益母草内总生物碱的环
境效应的影响 ,开展优质、高产益母草原料生产的最
佳播种期和收获期的筛选 ,建立优质、高效的周年能
有 10个月提供新鲜益母草原料的益母草生长周期
模型。
1 材料与方法
1. 1 试验材料:试验地设在浦江县浦阳镇前于村。
采用定株试验 ,小区面积 2 m2 ,周围设保护行。播前
施足基肥 [1 ]。物候期的界定分: Ⅰ 期 ( 1997年 9月 7
日播种 , 12月 14日收获 ) ;Ⅱ期 ( 1997年 11月 7日
播种 ,翌年 5月 23日收获 ) ;Ⅲ期 ( 1998年 1月 7日
播种 , 8月 7日收获 ) ;Ⅳ期 ( 1998年 3月 7日播种 , 8
月 7日收获 ) ;Ⅴ期 ( 1998年 3月 20日播种 , 6月 21
日收获 ) ;Ⅵ 期 ( 1998年 5月 7日播种 , 8月 7日收
获 ) ; Ⅶ 期 ( 1998年 5月 7日播种 , 9月 30日收获 )和
Ⅷ期 ( 1998年 7月 7日播种 , 9月 30日收获 )。条播
播种量 5克 /小区。益母草种子的出苗期受当地当时
·371·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2000年第 31卷第 5期
Addrees: Zhang Feilian, Red Soil Developed Item Of fice, Ag ricul tu ral Bureau of Pujiang Coun ty, Pujiang张飞联 女 ,大学本科 ,理学学士学位 ,农艺师 ,一直从事作物栽培、技术推广工作。 具有一定的生产实践经验 ,能独立承担本专业技术工作 ,主持开展科学试验 ,引进推广先进技术 ,注重知识更新。 完成各种试验 30余项 ,推广优良品种 20余个 ,承担过两个世行贷款开发农业项目的规划、设计和实施 ;多项课题获县级科技进步奖 ,省级刊物发表专题论文 5篇 ,其中 1篇获省级优秀论文三等奖。现工作单位:浦江县农业局农技推广中心△浙江省自然科学基金项目: 396240“童子益母草高含量、反季节栽培研究”资助
的气温和土壤水分所决定。种子出苗后加强间苗 (株
行距 16 cm× 16 cm)、中耕除草和施肥等田间管理。
采收Ⅰ ~ Ⅷ 期收获的新鲜益母草及其烘干品供测
定。
1. 2 测定方法
1. 2. 1 株高的测定 [ 3]:采收益母草 ,测量叶柄或茎
基部至最高叶叶缘的长度。
1. 2. 2 分蘖数的测定 [3 ]: 采收益母草 ,逐株检查分
蘖情况 ,计算单株平均分蘖数。
1. 2. 3 地上部分鲜重的测定 [3 ]: 采收益母草 ,去除
泥土、杂质及根部 ,分析天平称重 ,计算地上部分鲜
重。
1. 2. 4 总生物碱含量的测定 [4 ]
对照品溶液的制备:精密称取在 105℃干燥至
恒重的盐酸水苏碱对照品 25 mg,置 25 mL量瓶
中。加 0. 1 mo l /L盐酸溶液使溶解并稀释至刻度 ,
摇匀 ,即得 (每 1 mL含盐酸水苏碱 1 mg )。
供试品溶液的制备:取本品粉末 (通过三号筛 )
约 3 g ,精密称定 ,置具塞锥形瓶中、精密加入乙醇
50 mL超声处理 (功率 350 W、频率 35 kHz) 30
min,滤过 ,弃去初滤液 ,精密量取续滤液 25 mL置
100 mL烧瓶中 ,于水浴上蒸干 ,精密加入 0. 1 mol /
L盐酸溶液 10 mL使溶解 ,加活性炭 0. 5 g ,置水浴
中加热 30 s,搅拌 ,滤过 ,滤液置 25 mL量瓶中 ,用
0. 1 mol /L盐酸溶液 10 m L分次洗涤烧杯和滤器 ,
洗涤液并入同一量瓶中 ,即得。
测定法:精密量取对照品溶液 10 mL,置 25 mL
量瓶中 ,吸上述供试品溶液 ,另取 0. 1 mo l /L盐酸
溶液 20 mL置 25 m L量瓶中 ,各精密加新制的 2%
硫氰酸铬铵溶液 3 mL,摇匀 ,加 0. 1 mol /L盐酸溶
液稀释至刻度 ,摇匀 ,置冰浴中放置 1 h ,用干燥滤
纸滤过 ,弃去初滤液 ,取续滤液 ,以 0. 1 mo l /L盐酸
溶液为空白 ,照分光光度法 ,在 525 nm的波长处分
别测定吸光度、用空白试剂的吸光度分别减去对照
品与供试品的吸光度 ,计算 ,即得。
2 结果与分析
2. 1 播种期对益母草生物学性状影响的表现特征:
表 1说明不同播种期对益母草生物学性状影响的不
同表现。
表 1 播种期对益母草生物学性状影响的表现
播种期
(月 -日 )
出苗期
(月 -日 )
真叶期
(月 -日 )
抽苔期
(月 -日 )
花期
(月 -日 )
株高
( cm)
分孽数
(个 )
叶片数
(张 )
统计时间
(月 -日 )
Ⅰ 期 ( 09-07) 09-15 09-19 04-08 06-07 21. 90* 3. 43* 38. 94* 12-14
Ⅱ期 ( 11-07) 11-21 12-07 04-13 06-12 38. 46  0 9. 30 翌年 05-23
Ⅲ期 ( 01-07) 03-05 03-13 16. 61  2. 48 20. 94 08-07
Ⅳ期 ( 03-07) 04-03 04-10 16. 20  2. 40 15. 90 08-07
Ⅴ期 ( 03-20) 04-08 04-14 21. 40  2. 10 10. 40 06-21
Ⅵ ,Ⅶ 期 ( 05-07) 05-17 05-21 23. 55  2. 73 17. 87 09-30
Ⅷ 期 ( 07-07) 07-12 07-17 23. 38  2. 25 12. 29 09-30
    * 3个重复 , 10株平均值
2. 1. 1 播种期对益母草株型的影响:低温春化对益
母草翌年的生长和株型的形态建成的影响至关重
要。具体表现在Ⅱ期播种的益母草 ,翌年植株高大 ,
分蘖数为零 ,叶片较少抽苔 ,并进入生殖生长 ;而Ⅰ
期 ,Ⅲ ~ Ⅷ 期播种的益母草 ,生物学性状发生歧变 ,
株型矮化 ,分蘖数和叶片多 ,植株当年未能抽苔和正
常开花结实 (表 1)。 上述播种期对益母草生物学性
状影响的表现特征 ,正是益母草鲜用和反季节栽培
的理论基础。
2. 1. 2 播种期对益母草种子出苗的影响: Ⅰ期和Ⅱ
期播种的益母草 ,当年即能出苗 ,且随着播种期的推
迟 ,出苗期和真叶期也相应延迟 ;Ⅲ期播种的益母
草 ,鉴于当时地温较低 ( < 10℃ ) ,至 3月 5日才出
苗 ,该阶段是否进行春化处理 ,取决于当地的温度条
件 ;Ⅳ~ Ⅷ 期播种的益母草 ,播种愈早 ,出苗所需时
间愈长 ,随着播种期的延迟 ,出苗期相应缩短 ,但对
真叶期无多大影响 (表 1) ,以上现象的形成与当地
气温及土壤湿度密切相关。
2. 2 播种期和收获期的界定对益母草地上部分鲜
重和单位产量的影响:表 2反映了益母草反季节栽
培所选择的适宜播种期。其中 ,Ⅳ期播种的春播益母
草 ( 3月 7日播种 ) , 8月 7日收获 ,鲜益母草单位产
量很低 ,仅 319. 5 g /m2;而Ⅴ期播种的春播益母草
( 3月 20日播种 ) , 6月 21日收获 ,鲜益母草单位产
量高达 1 562. 7 g /m2 ,说明安全越夏对鲜益母草单
位产量影响甚大 ,主要是春播的益母草 ,夏季时益母
草群落内种群密度高 ,散热不良 ,易导致鲜益母草叶
片发黄、霉烂和发病死亡 ,导致减产 ,因此 ,春播益母
草应该在越夏前收获。Ⅵ ~ Ⅷ 期播种的夏播益母草 ,
分别在 8月 7日和 9月 30日收获 ,单位产量高达
·372· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2000年第 31卷第 5期
1 677. 5 g /m
2和 1 615. 9 g /m2。 Ⅰ期播种的秋播益
母草 ,当年 12月 14日收获 ,单位产量达 1 083. 4 g /
m
2。 Ⅱ期播种的冬播益母草 ,翌年 5月 23日收获 ,
抽苔的益母草单位产量虽达 1 138. 2 g /m2 ,但不宜
鲜用 ;Ⅲ期播种的冬播益母草 , 8月 7日收获 ,经高
温越夏 ,鲜草的单位产量仅 269. 6 g /m2。
表 2 播种期和收获期的界定对益母草
地上部分鲜重和单位产量的影响
播种期
(月 -日 )
地上部分鲜重
(公斤 /小区 )
单位产量
( g /m2 )
收获期
(月 -日 )
Ⅰ 期 ( 09-07) 1. 81 1 083. 4 12-14
Ⅱ期 ( 11-07) 2. 05 1 138. 2 翌年 05-23
Ⅲ期 ( 01-07) 0. 54 269. 6 08-07
Ⅳ期 ( 03-07) 0. 64 319. 5 08-07
Ⅴ期 ( 03-20) 3. 13 1 562. 7 06-21
Ⅵ ,Ⅶ 期 ( 05-07) 3. 36 1 677. 5 08-07
Ⅷ 期 ( 07-07) 3. 27 1 615. 9 09-30
2. 3 播种期和收获期的界定对益母草总生物碱含
量的影响:播种期和收获期的界定对益母草总生物
碱含量的影响与播种时的气温和益母草生长周期
长、短有关。
Ⅰ 期和Ⅱ期播种的益母草 ,当年即能出苗 ,Ⅰ期
播种的益母草总生物碱含量 1. 12% ,而Ⅱ期播种的
益母草经低温春化处理 ,翌年抽苔 , 5月 23日收获 ,
总生物碱含量仅 0. 54% ,说明益母草内总生物碱含
量与益母草的株型或是否抽苔有很大关系 ,Ⅱ期播
种的益母草植株高大 ,叶片稀少 ,抽苔 ,孕花蕾。Ⅵ 期
播种的益母草 ,总生物碱含量为 1. 46% ,Ⅶ 期播种
的益母草 ,总生物碱含量 1. 77% ,说明同一时期播
种的益母草 ,当年生长周期越长 ,含量越高 ;延迟至
翌年抽苔后收获 ,益母草内总生物碱含量下降 ,仅为
0. 62% (盛束军 , 1998)。 Ⅲ期、Ⅳ期和Ⅵ 期播种的益
母草 ,具有相同的收获期 ,植物体内总生物碱含量分
别为 1. 92% , 1. 55%和 1. 46% ,对益母草内总生物
碱含量而言 ,生长周期长的明显高于生长周期短的。
表 3 播种期和收获期的界定对益母草
总生物碱含量的影响
播种期
(月 -日 )
收获期
(月 -日 )
总生物碱含量
(% )
Ⅰ 期 ( 09-07) 12-14 1. 12
Ⅱ期 ( 11-08) 翌年 05-23 0. 54
Ⅲ期 ( 01-07) 08-07 1. 92
Ⅳ期 ( 03-07) 08-07 1. 55
Ⅴ期 ( 03-20) 06-21 1. 77
Ⅵ 期 ( 05-07) 08-07 1. 46
Ⅶ 期 ( 05-07) 09-30 1. 77
Ⅷ 期 ( 07-07) 09-30 1. 49
3 讨论
3. 1 物候对益母草生长的调控效应:有关物候对药
用植物生长的影响 ,前人报道甚多 [5 ]。物候通过环境
诸条件的综合效应 ,尤其是温度和土壤湿度对益母
草种子发芽的调控。 一般而言 ,益母草种子在> 10
℃的温度条件下 ,种子就能发芽。主要表现在:春、夏
季 ( 3月上旬~ 7月下旬 )播种 ,播种愈早 ,出苗所需
时间愈长 ,播种愈晚 ,出苗时间愈短 ;秋、冬季 ( 9月
上旬~ 1月上旬 )播种 ,播种愈早 ,出苗时间愈短 ,播
种愈晚 ,出苗时间愈长。 从而调控益母草的生长周
期 ,这与种子播种后的温度和土壤湿度密切相关。秋
季或冬季播种的益母草种子发芽后 ,幼苗经冬季低
温春化作用 ,诱导益母草翌年抽苔、开花 ,这是益母
草鲜用和反季节栽培的理论基础。 避开低温春化作
用 ,生产矮化莲座状、多叶片、不抽苔、且具高总生物
碱含量的鲜用益母草原料 ;利用低温春化作用 ,在初
春播种前收获抽苔的益母草嫩苗、提高土地资源的
利用率 [6 ]。
3. 2 温度对益母草总生物碱积累的影响及机制:
Weeks等 ( 1970, 1974)在 16℃、 21℃、 27℃和 32
℃不同温度条件下 ,测定烟草幼苗内总生物碱的含
量 ,结果表明 27℃是烟草总生物碱合成的最适宜温
度 ,说明温度对总生物碱积累的影响无专一性的作
用。低温的春化作用诱导莲座状益母草的抽苔 ,并随
生长周期的延长 ,气温的升高 ,益母草内总生物碱含
量逐渐减低 [7 ] ,Ⅱ期播种的益母草 ,其植物体内总生
物碱活动的表现正说明这个问题。其次 ,温度对益母
草总生物碱的影响无专一性作用 ,Ⅲ期、Ⅳ期和Ⅵ 期
播种的益母草 ,在 8月 7日同时收获 ,益母草内总生
物碱的积累 ,随生长周期的缩短 ,含量逐渐减少 ;同
一播种期 (Ⅵ 期和Ⅶ 期 )播种的益母草 ,不同收获期
收获 ,其总生物碱的积累也有类似的表现 ,这是植物
体内次生物质积累的时间效应性。 此外 ,对 24 h内
益母草总生物碱含量小时变化的跟踪试验 ,表明中
午 12时和次日凌晨 4时表现为益母草总生物碱积
累的最高峰 ,晚 22时表现为最低峰 ,高、低峰相差
0. 81个百分点 (盛束军 , 1998)。 说明温度的极端性
对益母草总生物碱积累的影响无专一性。
3. 3 益母草反季节栽培物候学的建立以及在土地
资源利用上的意义:益母草反季节栽培利用了低温
对益母草的春化作用 ,种植高含量、高产量的益母草
原料 ,在土地资源充分利用的前提下 ,建立了反季节
栽培益母草的物候学理论。
常年反季节栽培益母草的种植周期为: 3月上、
中旬播种 , 6月下旬收获 ; 6月下旬播种 , 9月下旬或
·373·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2000年第 31卷第 5期
10月上旬收获 ,这两季种植可获得 1. 5 kg /m2益母
草。此外 , 9月下旬或 10月上旬播种 , 12月下旬至 2
月下旬收获 ,可作为春化作物的补充 ,但这一季种植
必须建立在暖冬的气候条件下或大田塑料薄膜覆盖
保温。
参 考 文 献
1 中国医学科学院药用植物资源开发研究所主编 . 中国药用植物
栽培学 . 北京:农业出版社 , 1991: 1065
2 盛束军 ,等 . 植物资源与环境 , 1998, 7( 1): 31
3 赵增煜主编 .常用农业科学试验法 . 北京:农业出版社 , 1986:
12, 46
4 中华人民共和国卫生部药典委员会编 .中华人民共和国药典 .
一部 . 广州:广州科技出版社 , 1965: 261
5  G. R. 沃勒 ,等著 . 朱太平 ,等译 .生物碱的生物学及其在植物
中的代谢作用 .北京:科学出版社 , 1984: 89
6 刘玉亭 .中药通报 , 1987, 12( 9): 14
7 盛束军 ,等 . 生命科学探索与进展 (下册 ) . 杭州:杭州大学出版
社 , 1998: 632
( 1999-06-25收稿 )
金钱白花蛇可溶性蛋白凝胶电泳图谱的研究△
湖北中医学院药学系 (武汉 430061)  陈振江  陈科力 王 曦* * 吴和珍
湖北荆州市第一人民医院药学部    姚明全
摘 要 对金钱白花蛇进行几种凝胶电泳研究 ,根据聚丙烯酰胺凝胶电泳 ( PAGE)谱带的位置和数目进行品种鉴
别 ;用改进的十二烷基硫酸钠 -聚丙烯酰胺凝胶电泳 ( SDS-PAGE)测定其主要蛋白质成分分子量 ;用等电聚焦电泳
( IFE)测定其主要蛋白质成分的等电点 ( PI)。清晰的电泳谱带及相应数据为商品蛇真伪鉴别提供了科学依据。
关键词 金钱白花蛇  PAGE  SDS-PAGE  IFE
Studies on Gel Electrophoresis Atlas of Soluble Protein inBungarus
   Depar tment of Pharmacy, Hubei Colleg e of TCM ( Wuhan 430061)  Chen Zhenjiang , Chen Keli, Wang Xi and Wu
Hezheng
  Depar tment of Pha rmacy , Jing zhou No. 1 Peoples s Hospital  Yao M ingquan
Abstract   Disc polyacrylamide gel elect rophoresis ( PAGE) w as performed to detect systematically
the soluble pro teins in Bungarus. Dif ferent species w ere identi fied acco rding to the posi tio n and number of
PAGE bonds. Mo lecula r w eights o f the soluble pro teins w ere measured by a modified sodium dodecyl
sulfonate ( SDS) procedure. Iso elect ric focusing elect ropho resis ( IFE) was used to determine the isoelectric
point of the main pro tein of Bungarus. Resul ts show ed that the IFE band w ere alw ays qui te distict , which
can be used as a scientific basis to distinguish the genuine snakes f rom i ts confusable o r faked varieties.
Key words   Bungarus  po lyacrylamide gel elect ropho resis ( PAGE)  sodium dodecy l sulfonate
( SDS)  isoelect ric focusing elect rophoresis ( IFE)
  蛇类药材种类很多 ,其中金钱白花蛇为贵重药
材 ,时有伪品现象发生。传统的鉴别主要依据药材的
外形、鳞片、色斑、骨骼及某些器官的特征。 目前 ,商
品蛇中常见用游蛇科或其它科的幼蛇充真 ,本文采
用 PAGE技术鉴别金钱白花蛇的品种 ;用改进的
SDS-PAGE技术测定金钱白花蛇蛋白质成分分子
量 ,用 IFE技术测定金钱白花蛇蛋白质成分等电点
( PI)、结果满意 ,从而为蛇类药材及其制剂的生产、
贮藏提供有价值的参考数据和图谱。
1 实验材料
1. 1 水赤链游蛇: N atrix annularis ( Hallow ell ) .
幼蛇。
1. 2 金钱白花蛇: 为眼镜蛇科动物银 环蛇
Bungarus mul ticinctus Blyth幼蛇 (购自湖北省中药
材公司 )。
1. 3 黄链蛇: 为游蛇科动物黄链蛇 Dinodon
·374· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2000年第 31卷第 5期
Address: Ch en Zhenjiang, Departm ent of Ph armacy, Hubei Col leg e of Tradi tional Chinese M edicine, Wuhan陈振江  1953年 8月出生。武汉大学化学学院毕业 ,现任湖北中医学院药学系副教授、药学系基础实验室主任兼基础课教研室副主任。主要从事中药新剂型研究开发和中药及制剂质量分析。在国家级学术期刊上发表论文 20多篇。有多篇论文获奖 (包括美国柯尔比科学文化信息中心医学部优秀论文奖及湖北省 98’优秀自然科学论文一等奖 ) ,并被《美国化学文摘》、《中国药学文摘》等刊物录用。
* * 武汉市一医院药剂科△湖北省教委自然科学科研项目