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介质中不同Ca~(2+)浓度对五种榕树幼苗钙含量的影响



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 23(2):165— 168 2003年 3月
介质 中不同 Ca2+浓度对五种榕树
幼苗钙含量的影响
相 辉 ,张 玲 ,陈 进
(中国科学院西双版纳热带植物 园 ,云南昆明 650223)
摘 要 :选择高榕(Ficus ahissima)、木瓜榕(F.auriculata)、聚果榕 (F.rafemosa)、鸡嗉子榕(F.semicorda-
ta)以及对叶榕 (F.hispida)5种榕树 ,对其幼苗进行 不 同 Ca +(CaCl2)浓 度下 的水培 实验 ,结 果表 明 ,5种幼
苗钙含量随介质 CaZ+浓度的增加而增加 ,增加趋势大致相同 。高 CaZ+浓度 下 (10 retool/L)幼苗地上部 的钙
含量为低 CaZ+浓 度下 (O.05 retool/L)的 1.51~ 1.63倍 。5种榕树 幼苗 钙含 量 随培 养液 CaZ+浓度 变化 的
Yadj值的多重比较结果显示,对叶榕钙含量显著高于其他四种(P0.01),木瓜榕、聚果榕、鸡嗉子榕之间的差异不显著。不同榕树幼苗地上部分钙含量受介质钙浓度影响,但可
能主要决定于基 因型的差异,表明榕属植物富钙基因的存在 ,这为高钙榕树植物资源开发提供初步的理论依据 。
关键词 :水培实验 ;Caz+浓度 ;榕 属植 物 ;钙 含量
中图分类号 :Q945 文献标识码 :A 文章编号 :1000-3142(2003)02-0165-04
Effects of calcium concentration in
solution on calcium content in the
seedlings of five fig plants
XIANG Hui,ZHANG Ling,CHEN Jin
(X 觚ng6nnnn Tropical Botanical Ganden,the Chinese Academy of Sciences,Kunming 650223,China)
Abstract:Seedlings of five fig plants,nam ely Ficus altissima,F.auriculata,F.racemosa,F.semicordata and
F.hispida,were cultured in solution culture with different calcium concentration. Calcium contents in seed—
lings of all the five species increased with the increase of calcium concentration in solution.Calcium contents in
the top of seedlings growing in higher calcium concentration (10 retool/L)were 1.51~ 1.63 times than those
in lower calcium concentration(O.05 retool/L).Comparing the results of Yadj value of calcium contents in 5
fig species associated with calcium concentration in solution,it showed that calcium contents of F.hispida
were significantly higher than the other 4 species(P< O.01),while those of F.altissima were significantly
lower than the other 4(P< O.0 1).No significant differences were detected among F.auriculata,F.racemosa
and F.semicordata.Calcium contents in different fig plants appeared to be mainly determined by their geno—
types while they were also influenced by calcium concentration in solution.This result implies the existence of
calcium accumulation genes of fieus,which may provide a relevant information to the exploration of the calcium
resource in fig plants.
Key words:solution culture;calcium concentration;fig;calcium content
收稿 日期:2002—03—11; 修订 日期 :2002-07-18
基金项 目:中国科学院“知识创新”基地项 目
作者简介 :相辉(1978一),女 ,江苏淮阴市人 ,硕士生 ,主要研究方向为植物生态学。 *为通讯作者
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166 广 西 植 物 23卷
榕属(Ficus)植物主要分布于热带亚热带地区,
已知全世界有 800多种 。由于榕 属植物 在热带地 区
森林中能为其它物种如附生植物 、昆虫等提供生态
位,也是食果动物。 等重要的食物来源 ,被认为是
热带雨林生态 系统 中的关键类 群。 。我 国榕属 植物
约有 100种 ,云南有 57种“ ,西双版纳榕属植物有
46个种 、2个亚种和 19个 变种 。
0’Brien 等最近提出,榕属植物果实较其它植
物含钙量更高,因而可能成为很多动物的钙的来源。
我们曾调查西双版纳不同种类榕树果实 、叶片钙含
量(原始数据未发 表)发 现 ,榕 树相 对 于非榕 属 植物
有较高的钙含量,这一研究结果支持了 O’Brien等
人的假设 。
榕树的高钙特性可能具有开发的潜力。现今世
界很 多 国家 ,包 括发达 国家 和发展 中国家 ,人均 每 日
钙摄入量普遍偏低。在中国,有 51.0~67.6 的城
乡个体每 日钙摄 入量 不 足 1/2 RDA(recommended
dietary alowances)0 。不同钙源(无机钙 、蔬菜、水
果及强化钙食 品等),其钙在人体的吸收率有所差
异 ,因为钙在人体内的吸收受多种 因素的影响。
现今市场上的钙剂多是无机或有机化合钙及动物性
钙源的钙产品,且大多为单 一的钙补充剂。而膳食
中的钙更易被吸收 ,因为这种钙的形式更有利于
各种营养物的平衡增长 ,只加钙添加剂则不能
达到这样的效果。这在一定程度上为高钙功能食品
的开发提供了理论参考。而现今市场上以植物为钙
源的钙产品尤其是高钙食品尚较为少见。
近年来,豆类作为高钙植物的代表,其富钙特性
的遗 传 性,钙 含 量 的 种 间 差 异 都 做 了 较 多 研
究 。 ¨。而榕属植 物很 多种 类 的嫩枝 叶 ,在西 双版
纳被各民族作为蔬菜利用,榕属植物 良好的可食性
已被民间广泛证实 。作为一种新兴 的野生资
源 ,是否具有开发潜力,值得研究 。同时,不同种类
的榕 树 ,钙 含量差异较 大 。以嫩 叶钙 含量为例 ,变化
范围 0.306~2.393 。这种差异可能与植物的立
地条件、根吸收钙能力或细胞积累钙能力等基因型
的差异有关。我们选择生活型基本一致 ,嫩尖含钙
量有梯度性差异的几种榕属植物 ,通过水培试验,希
望揭示介质中供钙水平对其幼苗含钙水平的影响,
进而为榕属植物中钙的开发提供理论依据 。
1 材料与方法
1.1材料
选择生活型相似而钙含量存在差异的 5个种为
研究对象 ,见表 1。
表 1 供试 5种榕树基本情况及其嫩叶钙含量
Table 1 The basic information and Ca content in young leaves of 5 tested species
1.2培养试验
将种子同时播于温室的苗床上 ,基质为砖红壤 :
细砂=1:1。60 d后 ,挑选种问、种内均生长整齐
(株高一致 ,含 5~6片真叶)的幼苗,每一物种随机
分成 2组 ,第 1组分成地上部分与地下部分 ,分别测
定钙含量 ;第 2组移入培养液 中培养 。培养液采用
Asher等的配方n。各元素的浓度为(tmol/L):K
250;Mg 100;N(NH+)100;N(NO2)350;P 10;Fe
(螯合态)3;B 3;Mn 1;Zn 0.5;Cu 0.1;Co 0.4;Mo
0.02;Na 10。培养液中加入不等量的 CaC12以设定
5种供钙水平(mmol/L):0.05、0.5、1、5、lO。每一
物种每一供钙水平设 3个重复 ,每一个重复含苗 1O
棵。培养期间室内白天最高气温为 33℃,最低气温
为 22.5℃ ,光温条件能保持植物的正常生长。采用
人工通气方法,每天通气 30 min。每隔 7 d更换一
次培养液,连续培养 30 d后 ,收获第 2组幼苗 ,用蒸
馏水充分清洗,并将所有材料分成地上部分与根 ,分
别测 定钙含量 。
1.3测定 方法
待测样品在中国科学院西双版纳热带植物园昆
明分部地球化学实验室测定。样 品在 65℃连续干
燥至恒重(需要 1星期左右)后 ,用 DS一21000型微
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2期 相 辉等:介质中不同 ca 浓度对五种榕树幼苗钙含量的影响 167
波消煮器进行消化 ,用等离子体发射光谱仪(Ther—
mo Jarrell Ash Corporation,USA,1999.Type:I—
RIS Advantage—ER)测定样 品钙含量 。
1.4数据处理
不同浓度下 5种榕树地上部分钙含量数据结合
协方差及多重比较两种变量分析方法 ,进行显著性
比较 ,所 有处 理 在 Biomstat 3.2{or windows软件
下完成 。
2 结果 与分析
培养期间,对叶榕、聚果榕生长较旺盛;高榕 长
势基本正常 ,每一供钙处理平均有 2~3株出现萎蔫
现象;木 瓜 榕 则 Ca 浓 度 高 (5 mmol/L 和 1O
mmol/L)的培养液中出现一定程度的萎蔫现象 ,在
鸡嗉子榕中萎蔫现象表现得尤为严重。
2.1培养液中不同 Ca2+浓度对 5种榕树幼苗含钙量
的影 响
5种 幼苗 当培 养 液 中 Ca 浓 度 低 至 0.05
mmol/L时 ,5种幼苗均能正常生长,且地上部分钙
含量与培养前基本一致,进人溶液培养后 ,5种幼苗
的钙含量随介质 ca 的增加而增加,5种幼苗的增
加趋势大致相 同。例如 ,高榕在 Ca 浓度为 0.05
mmol/L和 10 mmol/L的培 养 液 中生长后 ,钙含量
由 1.569 9,6干重增至 2.505 9,6干重,增加 0.63倍;对
叶榕 由 2.059 9,6干重 增 至 3.102 干 重 ,增加 0.51
倍(表 2)。在同样供钙水平下 ,对 叶榕地上部分的
钙含量总是高于其它种 ,高榕总是低于其它种 ,聚果
榕 、木瓜榕 和鸡 嗉子 榕 地上 部分 的钙 含量顺 序则 有
交叉 现象 。
根中钙含 量 随培 养 液 中 Ca 浓 度 的增加 而 增
高的趋势较地上部分更为平缓 。当培养液中 Ca
浓度高(5 mmol/L和 10 mmol/L)时,木瓜榕和鸡
嗉子榕出现较严重的萎蔫现象 ,可能导致该浓度下
这两个物种根钙含量显著提高。根钙含量的种间差
异不明显 ,且 与地 上 部分 钙 含量 无对 应关 系 。在 每
一 种供钙水平下,5个物种地上部分的钙含量均显
著的高于根钙含量。
表 2 不 同供钙水平下 5种榕树 幼苗的钙 含量 (mean4-SD)
Table 2 Calcium content of 5 species in different calcium concentrations of solution
高榕 木瓜榕 聚果 榕 鸡 嗦果 对叶榕
Ficus altissima F.auriculata F. racemoasa F.semicordata F.hispida
地上 培养液 中钙浓度
部分 Calcium concentration
Top in solution(mmol/I )
1.650士0.019 1.518士0.059 1.876士 0.009 1.790士0.022
1.569士0.315
1.912士0.132
1.998士0.156
2.257士0.O63
2.505士0.O23
1.829士0.034
1.865士0.020
2.299士0.165
2.685
2.978
1.887士 0.114
2.086士 0.O29
2.259士 0.O66
2.667士 0.064
3.004士 O.O54
部 c 度
ati。
培养
Befo

re
士。·o2。 。‘ 。 。‘ 士。·o6
⋯ 一 in solution(mmol/I ) cultivation
0.05 0.394士0.147
0.5 0.434士0.128
1 0.417士0.061
5 0.540士0.034
10 0.635士0.052
0.357士0.055
0.391士0.114
0.564士0.114
1.183
1.228
0.349士 0.045
0.405士 0.084
0.387士 0.079
0.604士 0.045
0.945士 0.O27
1.787士0.118
2.O03士O.Ol1
2.199士0.104
2.783
0.795
2.059士0.207
2.305士0.112
2.462士 0.068c
2.766士0.059
3.1O2士0.112
0.584士0.045
0.401士0.059
0.526士0.111
0.666士0.O57
0.696士0.050
0.840士0.042
2.2地上部分钙含量差异显著性的种间比较
对 5种幼苗地上部分钙含量随培养液中 Ca
浓度增加的数据进行协方差分析 ,回归直线的斜率
并无显著性差别(P一0.37>0.05),但 Yadj值存在
极显著的种间差异(表 3)。5种幼苗按 Yadj值的差
异情况明显分成 3组 :显著低钙的高榕 ;介于中间的
木瓜榕 、聚果榕和鸡嗉子榕 ;显著高钙的对叶榕。
3 讨 论
环境中的钙水平的高低对榕树幼苗钙含量有一
定的影响。这也证实 ,土壤中的钙水平是影响植物
体内钙含量的一个重要因素口∞。本实验结果表明 5
种榕树的地上部分的钙含量随浓度增加而增大,并
一~一
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且趋势相似 ,说明植物钙含量与介质钙水平的关系,
在榕属植物中有着可预见的趋势。因此试验条件下
榕属的钙含量可以达到野外 的高钙水平 ,这种高钙
能否和野外的高钙保持一致 的生物可利用性 ,尚待
进一步研究 ,可成为资源开发 的一种途径 。最近以
硒元素为研究对象作类似的研究 ,得到了较好的结
果 ”。
表 3 五种榕树幼苗钙含量 随浓 度变化的
Yadj值的 多重 比较 结果
Table 3 Multiple comparison of Yadj values of the
calcium content in the 5 species associated with
calcil】m concentration in solution
*表 示 p< O.01
在不同的钙浓度水平下 ,高钙种 的幼苗始终含
有较高的钙 ,而低钙种也 同样始终含有较低的钙。
从分析结果 中也可以发现,5种幼苗钙含量随介质
钙浓度变化趋势的差异将它们分成 3组 ,即显著高
钙的的对叶榕、显著低钙的高榕和介 于中间互相没
有显著差异的木瓜榕 、聚果榕和鸡嗉子榕。类似的
结果也 出现在 四季 豆(snap bean) 、番茄 、玉米
(corn) ”、小麦 ∞和高粱 的不同品种中,表明富
钙基因型的存在和个体差异。因此选择合适的材料
进行人工施钙 ,可望获得高钙的植物食品。
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