全 文 :广 西 植 物 Guihaia 29(6):788—791 2009年 11月
多效唑对珐菲亚的叶绿素含量、
抗逆性及活性成分的影响
凌征柱 ,2,赵维合1一,覃文流2,姚绍嫦 ,蓝祖栽
(1.广西壮族 自治区药用植物园,南宁 530023;2.广西大学 ,南宁 530005)
摘 要 :用四种不同浓度的多效唑(PP333)对引种药用植物珐菲亚进行叶面喷施,研究 PP333对珐菲亚的生物
学效应。结果表明:各处理均有明显提高珐菲亚叶片叶绿素含量,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶
(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性 ,降低丙二醛(MDA)含量,增加药材产量的作用 ,而对活性成分皂苷含量影
响不明显。该研究为 PPaa3在珐菲亚化学调控上的应用提供理论依据。
关键词:多效唑 ;珐菲亚;叶绿素;抗逆性;活性成分
中图分类号 :Q945 文献标识码 :A 文章编号 :1000—3142(2009)06—0788—04
Effect 0f paclobutrazol 0n chlorophyll content,stress
resistance and bioactive compounds 0f P f t ,
LIN — , ,, IN w en-Liu2,
.f/al I1
G Zheng Zhu 2 ZHAO Wei-He1 2 Q
YAO Shao-Chang],LAN ZLrZai
(1.Guang.Tci Botanical Garden of Medicinal Plants,Nanning,530023,China;2.Guangli University,Nanning 530005,China)
Abstract Foliar feed with 4 concentrations of paclobutrazol(PP3a3)on leaves of p f蠢a paniculata was done to re—
search the biological effectiveness of PP333 On
.
, 口.The resul ts showed that the chlorophyll content in leaves of
尸fa厂声n increased obviously under the 4 treatments.The activities of superoxide dismutase(SOD),Peroxidase(POD)
and Catalase(CAT)were increased. The content of ma】0ndia1dehyde(MDA)decreased. The stress resistance en
hanced.The content of bioactive compound saponins didn’l changed evidently.The root yield of Pfa. n increased.
The research would provide the theoretical basis for the application of PP333 on.Pfaffi~.
Key words:paclobutrazol;Pfaf~.;chlorophyl;stress resistance;bioactive compounds
珐菲亚(P “)俗称 巴西人参( “pan—
iculata),为苋科 (Amaranthoueae)牛膝属多年生草
本植物。以根人药,具有清热解毒、强精壮阳、抗炎
镇痛、抗肿瘤等功效。主要用于治疗心血管、中枢神
经、生殖、消化系统等疾病(卞庆亚等,2002;高辉等,
2006;蔡幼清,l996)。珐菲亚在 当地民间是一种重
要植物药,应用已有三百多年。美国、日本、意大利
等国学者在化学和药理等方面作了较多研究,结果
表明珐菲亚主要富含多种氨基酸 、维生素、矿物质和
多种皂苷成分,在国外 已经开发成药食两用产品投
放市场(Bot,2002)。珐菲亚原产南美洲巴西、厄瓜
多尔、巴拿马等国热带雨林地区,在巴西国内,珐菲
亚属植物主要分布在圣保罗、马托格罗索 、巴拉那州
及 巴拉那河流域,分布相对集 中(Pedersen,1997)。
珐菲亚属喜光植物,通 常生长在 阳光较为充足的地
方 ,株高 l504200 cm,根通常 3~5条,圆柱形 ,呈黄
色 。茎杆 由若干节组成 ,节问较长,中空,节 的茎部
呈膝状膨大,侧枝对生 。珐菲亚生长不均衡 ,营养物
质分配不协调,经济参数低 ,在营养生长阶段,珐菲
亚地上部分生长迅速、植株高大;地下部分发育迟
收稿日期:2009—06—1 2 修回日期 :2009—09—18
基金项目:广西卫生厅科研基金(Z20061 78)[Supported by Scientific Research Fund of Health Department of Gu8ngxi(z2∞61 78)]
作者简介:凌征柱(1953一),男,广西桂平人,研究员,主要从事药用植物组织培养及引种驯化研究。
6期 凌征柱等 :多效唑对珐菲亚的叶绿素含量 、抗逆性及活性成分的影响 789
缓 ,根的生长显著受限,根冠 比严重失调 (高达 l:
12)(凌征柱等 ,2007)。特别是地上部分茎旺长 ,耗
费了大量的营养物质,叶片常常大量脱落,植株脆
弱,遇风易倒伏 。本研究通过化学调控方法用不 同
浓度的多效唑喷施珐菲亚,控制地上部分旺长的同
时使其内部生理代谢活动发生变化 ,推进逆境生理
的发展,对珐菲亚的抗旱 、抗衰老 ,特别是根部生长、
营养积累和次生物质(皂苷等)代谢起到增效作用。
1 材料与方法
1.1材 料
3月中旬于广西壮族 自治区药用植物园科研基
地精选一年生珐菲亚健壮的植株 ,剪中部茎段作插
条 ,在温室沙床扦插,待扦插苗长 出 6叶 ,将其移栽
到实验地。移栽前 1~2 d,结合深翻 ,施用底肥 ,每
667m。施堆沤腐 熟 的中药渣 5 000 kg,复合 肥 5O
kg,并起垄作畦。
1.2方法
实验用 纯 度 ≥98 的 多效 唑,A 处理 为 200
mg/I ,B处理 250 mg/L,C处理 300 mg/L,D处理
350 mg/I ,对照 CK为蒸馏水 。试验采用随机区组
设计 ,每小区面积 4.32 m ,株行距 4O cm×40 cm,
每区定植 2O株 ,重复 3次。5月 中旬 ,珐 菲亚开始
进入旺长期,用四种不同浓度的多效唑溶液对珐菲
亚进行叶面均匀喷施 ,直至叶面滴水 为止。然后 ,在
8月份旺长盛期取顶端叶片测定叶绿素含量及酶活
性。(1)叶绿素含量测定采用李合生等(2003)的方
法 ,取最顶端新生鲜叶片洗净 ,去掉中脉 ,剪成碎片,
称取 0.1 g,放人容量瓶 ,加入丙酮 乙酸混合提取 10
mL,在室温下 暗处放置 24 h,取 上清液在 663 nm
和 645 nm波长下测定吸光度 。(2)三种粗酶提取
方法 :称取碎片 0.5 g,加入磷酸缓冲液 ,冰浴研磨 ,
于 l0 000 rpm (4℃),离心 20 rain,上清液为粗酶
提取液。SOD活性采用邹 琦(2000)的氮蓝四唑法
测定;POD活性采用李合生等(2003)的愈创本酚法
测定;CAT活性采用高俊凤 (2000)的 比色法测定 ;
MI)A含量采用赵世杰等 (1994)的方法测定 ;活性
成分总皂苷含量测定采用凌征柱等(2006)的紫外分
光光度法。在 l2月份将珐菲亚根采挖洗干净 ,烘干
粉碎,精密称取样品粉末(过 4O目筛)1.O0 g,置具
塞烧瓶中,加水饱和正丁醇 20 mL,密塞 ,称重 ,超声
处理 40 min,放冷,再称重,用水饱和正丁醇补足减
失的重量 ,摇匀 ,过滤,滤液水浴蒸干,加 7O 乙醇
溶解 ,置 100 mL量瓶中,加 7O 乙醇 ,定容至刻度 ,
摇匀 ;根的干物质积累测定 ,每小区取样 6株,洗净
后烘干称重测得单株根的重量。
2 结果与分析
2.1多效唑对珐菲亚叶片叶绿素含量的影响
不同浓度的多效唑处理珐菲亚叶片中叶绿素含
量有所不同,但各处理珐菲亚叶片中的叶绿素含量
的变化趋势相似 。B处理和 c处理叶绿素含量高于
CK对照的叶绿素水平 ,A 处理叶绿 素含量增加不
明显 ,D处理叶绿素含量呈下降状态。根据叶绿 素
含量不同,各处理 的叶绿素含量排序为 C处理>B
处理>A处理>D处理>CK对照(表 1)。
表 1 不同浓度的多效唑对珐菲亚叶片叶绿素含量的影响
Table 1 Effect of paclobutrazol of different concentrations
on chlorophyll content of P 疖n
处 理 Treatments(mg I ) 叶 绿素 Chlorophyl1(mg g.Fw)
2.2多效唑对珐菲亚的抗性影响
超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶(POD)和
过氧化氢酶(CAT)等酶可清除活性氧 自由基,防止
自由基的毒害,使 自由基保持在较低水平 ,从而减轻
自由基对细胞 的伤害。因此,这些酶活性的大小直
接影响着植物细胞的抗性。
2.2.1多效唑对珐菲亚 SOD 活性的影响 用 多效
唑处理后,各处理问 SOI)活性差异明显 ,且有不同
特点 :与对照比,B处理和 C处理活性 明显增强,但
二者问差异不明显 ;A处理 SOD活性较对照的活性
增加不明显 ,D处理的 SOD活性稍微减弱(表 2)。
2.2.2多效唑对珐菲亚 POD活性 的影响 多效唑
化控处理后 ,各处理间的活性存在明显差异,但各处
理的 POD活性排序较为稳定 。与对照 POD活性相
比,B处理和 C处理 的 POD活性明显,但二者问差
异不明显。A处理 POD活性与对照的相当,I)处理
的 POD活性较对照的低(表 2),可能是多效唑浓度
过高的缘故。
2.2.3对珐菲亚 CAT活性的影响 用多效唑处理
^ ^ ^ ) ) O O O O .^∞
( ; l A B C D C
79O 广 西 植 物 29卷
后 ,不同处理珐菲亚 CAT活性与 POD活性变化相
似 ,但 B处理和 C处理 明显高于对照,B、C处理间
差异不明显 ,多效唑对珐菲亚中 CAT活性 的变化
趋势没有影响。不同时期各处理 CAT活性较对照
活性增加幅度不同,与对照相比,B处理和 C处理差
异明显,但二者间差异不 大。A 处理 CAT活性与
对照的相 当,D处理的 CAT 活性 较对照 的低 (表
2),可能由于多效唑浓度过高,已影响到珐菲亚的正
常 生长 。
表 2 四种处理对珐菲亚中SOD、POD、
CAT 三种酶活性的影响
Table 2 Effect of paclobutrazol on the
activities of SOD,POD and CAT
表 3 不同浓度的多效唑对珐菲亚根部药材的影响
Table 3 Effect of paclobutrazol of different
concentrations on root yield of P蚀{矗a
2.2.4多效唑 对珐 菲亚 MI)A 含 量 的影 响 不 同处
理的珐菲亚体内的 MDA含量不同,B处理和 C处
理明显低于对照,B、C处理问差异不明显,从 MDA
含量的变化趋 势看,各处理 MDA含量变化一致。
根据 MDA 含量不 同各 处 理排 序依 次 为:C处理
(22.98 Fg/g·Fw)A处理(23.98/xg/g·FW)≈CK对照(23.41 t~g/g
· Fw)
抗性明显高于对照的抗性 ,A处理 MDA含量与对
照相当,其抗性与对照差异不明显;D处理 MDA含
量最高,说明其抗性最差。
2.3多效唑对珐菲亚活性成分皂苷含量及产量的影响
不同浓度的多效唑处理对珐菲亚皂苷的含量影
响差异不明显,与对照相比,各处理的皂苷含量都不
同程度地增加(表 3),根据皂苷吸光度排序,各处理
的珐菲亚皂苷含量依次为 B处理≈C处理>D处理
>A处理≈CK对 照。珐菲亚喷施多效唑后药材产
量有所增加,其中B、C处理增加明显 ,与对照相比每
株分别增加 8.O6 g、8.69 g,A处理增效不大(表 3)。
3 讨论
药用植物珐菲亚引种至南宁后 ,生长过旺,地上
株型高大,而根部瘦小,根冠失调,导致 产量降低。
要实现其丰产、优质,在其生长发育过程中,既要限
制其地上部分旺长,特别是早期生长 ,促进营养物质
的合理分配 ,促进根部生长,培植健壮植株;还要提
高光合性能,促进营养物质的合成与积累;更要提高
珐菲亚的抗性 ,特别是高抗旱性,确保珐菲亚顺利通
过南宁的秋旱 ,保障营养物质最大限度在根部积累,
促进次生代谢的正常进行。
珐菲亚移栽大田后 ,缓苗很快,不久就进人旺长
期,此时插条储存营养已远远满足不了植株生长发
育的营养需求 ,此后还要保持较高的光合能力和净
光合生产力才能使植株体内产生、积累较多的同化
物,为其本身的健壮生长作好充分的物质准备。因
此,叶绿素含量 、净光合等相关光合指标已成为其生
长健壮的重要生理指标。本试验发现 ,用适量浓度
多效唑处理能有效提高 叶片总叶绿素含量,从而促
进珐菲亚光合色素更 多更好地 吸收和转化光能,提
高叶片的净光合速率 ,增强珐菲亚植株的光合能力。
自由基活性氧对 生物膜伤害理论的提出,推进
了植物逆境生理 的发展。王熹(1997)和李建武等
(2008)的研究表明,S()D、PO1)和 CAT是植物用来
保护生物膜、抵抗活性氧和 自由基伤害的防护酶类,
它们与类胡萝 f、素、脯氨酸 、维生素 E等非酶系统
相互协调 ,清除植物体内过氧化氢、羟 自由基、超氧
化物阴离子 自由基和单线态氧等活性氧物质,抑制
膜脂的过氧化作用 ,降低对生物膜的系统损害,从而
保障植物正常的物质和能量代谢。本研究表明,适
量浓度多效唑处理能有效提高 SOD、POD和 CAT
活性,降低珐菲亚细胞 MDA含量,对保护植物细
胞 、提高细胞的抗逆能力 、防止细胞老化具有非常重
要的意义。南宁的秋旱时间长 ,对作物生长有很大
影响,珐 菲 亚 的前 期 旺 长 通 过 PP 的化 控,使
SOD、POD、CAT活性提 高,降低 了 MDA 含量,这
6期 凌征柱等:多效唑对珐菲亚的叶绿素含量、抗逆性及活性成分的影响 791
些变化有利于增强珐菲亚生长后期 的抗旱、抗衰老
作用。
对作物进行化学调控,培育健壮植株,最终目的
就是为了提高其产量、改善品质。药用植物不同于
一 般的粮食农作物 ,其品质取决于次生代谢物质(活
性成分)含量 ,珐菲亚品质取决于活性物质——总皂
苷含量。多效唑化学调控处理对其根部总皂苷含量
即珐菲亚品质影响不大。
多效唑是一种高效低毒的植物生长延缓剂,具
有延缓植物生长、抑制茎枝伸长、使茎杆粗壮、促进
分蘖、根系发达、成花和座果、增强抗寒及抗旱性、提
高耐盐性和延缓植物衰老等多种效应 ,在农作物、果
树 、药用植物等方面广泛应用(黎建玲等,2006;李明
军等,2007;付传明等,2007)。用多效唑适期化控处
理珐菲亚植株是一项简单易行 、有效 的化学控制途
径 ,并且用量少,成本低 ,不会造成环境污染和公害,
建议在使用多效唑化控处理珐菲亚大 田植株时,在
250~3O0 mg/L之问较为合适。
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