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Comparison of the total tannin in different organs of Calycanthus chinensis

夏蜡梅营养器官总鞣质含量的比较



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 27(6):944— 947 2007年 11月
夏蜡梅营养器官总鞣质含量的比较
李钧敏1,金则新1,朱小燕2
(1.台州学院 生态研究所,浙江 临海 317000;2.仙居县城峰中学,浙江 仙居 317300)
摘 要:对中国特有植物夏蜡梅营养器官的总鞣质含量进行测定,并分析了与环境因子之间的相关性。结果
表明:(1)夏蜡梅各营养器官均含有总鞣质 ,但以叶片的含量最高,根次之 ,一年生枝 、二年生枝、茎等器官的含
量很低 。(2)夏蜡梅叶片的含量阳坡植株显著高于阴坡 ,根的含量则反之。(3)夏蜡梅 7个样地叶片的总鞣质
含量在 1.106 6 ~2.006 O 之间,平均为 1.690 6 ,其中临安 5个样地含量较低,大雷山 2个样地较高,差
异显著 。(4)通径分析显示 ,夏蜡梅叶片总鞣质含量的主要影响因子为土壤氮含量和 C/N比。
关键词:夏蜡梅;总鞣质;含量;营养器官
中图分类号:Q946.84 文献标识码:A 文章编号 :1000—3142(2007)06—0944—04
Comparison 0f the t0tal tannin in different
n 一 ’ ’ ’ ‘ ‘
organs 0t Cal ycanthus Chinensis
LI Jun-MinI,JIN Ze-XinI,ZHU Xiao-Yan2
(1.Institute of Ecology,Taizhou University,Linhai 317000,China;2.Chengfeng
Middle School of XianjM County,Xianju 317300,China)
Abstract:Total tannin content in different organs of Calycanthus chinensis endemic tO China was determi ned and its cOr-
relations with the environmental factors were analyzed.The results showed as follows.First,the total tannin distributed
in all of the nutrient organs of C chinensis.The content in the leaves was the highest,and that in the roots took the sac-
ond place while that in the annual twigs,biennial twigs or stems were very low.Second,the total tannin content in the
leaves of C chinensis in suny slope was higher than that of shady one with significant diference.Contrary content was
observed in the rots of C chinensis.Tifrd,the total tannin content in the leaves of seven C chinensis POpulations
changed from 1.106 6 tO 2.006 O ,with an average of 1.690 6 .That of five populations from Lin’an City was
higher than that of two populations from Daleishan with significant diference.Fourth,the path analysis showed that the
soil nitrogen and c/N had positive effect on the content of total tannin in the leaves of C chinensis.
Key words:Calycanthus chinensis;total tannin;content;nutrient organs
夏蜡梅(Calycanthus chinensis)为落叶灌木,隶
属蜡梅科 (CaIycanthaceae)、夏蜡梅属 (Calycan—
thus),由郑万钧和章绍尧两位先生于 1964年根据
采自浙江省临安市昌化的模式标本命名并发表(郑
万钧等,1964),它是第三纪孑遗物种,是夏蜡梅属的
唯一代表。该种仅分布在浙江省临安市和天台县的
狭小范围内,野生资源十分有限(张方钢等,2001;张
宏伟等,1997),被列为国家二级保护的珍稀濒危植
物(章绍尧等,1992)。自该种被发现后的 4O多年
来,国内外对该植物的遗传多样性、群落特征、生殖
特性等方面进行了一些研究(周世良等,2002;王恒
昌等,2004;黄坚钦,1998;黄坚钦等,1999;徐耀良
等,1997)。但有关次生代谢产物方面研究不多,仅
对其叶片的挥发油成分进行过分析 (倪士峰等,
2003;刘力等,1995),而对夏蜡梅植株不同营养器官
总鞣质含量的研究尚未见报道。
鞣质又称单宁,是一类较复杂的酚类化合物,除
在苔藓植物中很少含有外,广泛存在于植物界(胡小
收稿日期 :2006-06—16 修回日期 :2007-01-28
基金项目:浙江省自然科学基金(Y504220);台州市科技局项目(044205)[Supported bytheNatural Science Foundation of ZhejiangProvince(Y504220)
Science and Technology Bureau of Taizhou City(044205)]
作者简介:李钧敏(1973一),女,浙江临海人,硕士,副教授 ,从事植物生态学研究。
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6期 李钧敏等:夏蜡梅营养器官总鞣质含量的比较 945
刚等,2002)。鞣质有广泛的用途,能凝固蛋白质且
具收敛性,内服可用于治疗胃肠道出血,溃疡和腹泻
等症;外用可保护灼伤的创面,以减少分泌和血浆损
失,还可防止细菌感染(江发涛等,2002),对预防肿
瘤和控制肿瘤进一步恶化有一定作用(胡小刚等,
2002)。本文对不同海拔高度、不同坡向的夏蜡梅植
株各营养器官以及不同居群叶片的总鞣质含量进行
测定,并分析它们与环境因子的相关性,确定夏蜡梅
总鞣质的分布规律,为夏蜡梅的开发利用提供依据。
1 材料与方法
1.1样品采集
2003年8月,在夏蜡梅的分布地浙江省临安市
和天台县选取 7个样地,分别是临安市的双石边
(SSB,850 m)、前坑 (QK,830 m)、龙塘 山(LTS,800
m)、白水坞(BSW,800 m)、大明山Ⅱ(DMSⅡ,850 m)以
及天台县的大雷山I(DMSI,670 m)、大雷山Ⅱ(DMSⅡ,
790 m)等,采集夏蜡梅的叶片。上述样地除 DMSI为
杉木林外,其余样地均为次生阔叶林,杉木林因土壤
含氮量较低,而导致 C/N比显著高于其它样地。在
临安县大明山设置坡向相近(阳坡)、海拔高度分别为
640 In、750 m、1 020 m 的 3个样地 (DMSI、DMS1]、
DMSII),并于海拔 1 030 In处设立对应于 DMSII的
阴坡内烂潭居群 (NLT),分别采集夏蜡梅的叶、茎、
根、一年生枝和二年生枝等器官。
1.2方法
1.2.1样品的处理 将采集的样品用塑料袋封装,
立即带回实验室,将材料洗净,自然风干,100℃水
蒸气固定 2.5 min,70℃干燥 24 h,研磨后经过
0.25 mm金属网筛,将烘干样品放入磨 口广 口瓶,
置于干燥器中保存,备用(何维明等,1998)。
1.2.2总鞣质含量的测定(王璐等,1996) 称取样品
0.1 g,加蒸馏水 2O mL,微沸 30 rain,转换至 1O mL
离心管中,4 000 r/rain离心 10 min,取上清至 25 mL
容量瓶中,用蒸馏水 1O mL冲洗残渣 ,4 000 r/rain离
心 10 min,将上清合并,用蒸馏水稀释定容至 25 mL,
备用。精密吸取上述滤液 1 mL,加入 9 mL蒸馏水,
再滴入2~3滴靛红,用 0.001 mol/L的高锰酸钾滴
定至亮黄。以一系列标准浓度的没食子酸(中国药品
生物制品检定所)作标样,制定标准曲线,得回归方程
为:y=O.013 1x—O.000 1,r=O.998 6。
1.2.3土壤理化性质的测定 土壤理化背景值按常
规的土壤化学分析方法进行测定(南京农学院,
1980;霍亚贞等,1986)。土壤 pH值采用 5:1水土
比的土壤悬浊液,用酸度计进行测定;有机质测定采
用重铬酸钾容量法 一外加热法;全氮采用凯氏定氮
法进行测定;全磷采用 HCIO 一H。SO 法进行测定。
各样地的理化性质如表 1所示。
1.3数据处理
试验处理及数据测定均重复 3次,平均值和标
准差采用 Excel软件,相关系数、Duncan新复极差
法检验、通径分析均采用 DPS统计软件(唐启义等,
2002)完成。
表 1 不同夏蜡梅样地的土壤生态因子
Table 1 Soil ecological factors in the
different spots of C.chinensis
Plot N itrogen P彗hosp ho-
DMSⅡ
BSW
SSB
QK
LTS
DI SI
D1 SⅡ
5.66 14.3368
5.26 17.O676
5.70 28.0667
4.82 29.0781
5.4O 29.8786
5.OO 2O.4811
5.6O 1O.4681
2O.531O
26.0733
18.2881
21.8026
21.6842
68.3387
12.1468
2 结果和分析
2.1不同海拔高度夏蜡梅的总鞣质含量
对大明山坡 向相近、3个海拔高度(DMS I、
DMSlI、DMS1I)的夏蜡梅植 株 5个营养器官的总
鞣质含量进行测定,采用 Duncan新复极差法进行
不同样品间的多重比较检验(表 2)。3个海拔高度
的夏蜡梅不同营养器官均含有总鞣质,但均以叶片
的含量最高,根的含量次之,一年生枝、二年生枝、茎
的含量很低,且不同海拔的三种器官的鞣质含量高
低不具有规律性。夏蜡梅叶片、根、一年生枝的总鞣
质与海拔高度相关不显著,茎的含量与海拔高度呈
显著的正相关,二年生枝的鞣质含量与海拔高度呈
极显著的正相关 。
2.2不同坡向夏蜡梅总鞣质含量
海拔高度相似而坡向不同的2个夏蜡梅植株 5
个营养器官的总鞣质含量如表 3所示,从中可以看
出,阴坡 NLT植株的营养器官总鞣质含量也以叶
片最高,根 的含量次 之,其 它器官的含量很低。
Duncan新复极差法检验显示,叶片的含量显著高于
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根,根的含量则显著高于一年生枝、二年生枝、茎等
器官。阳坡的叶、二年生枝的总鞣质含量显著高于
阴坡;阴坡根的含量显著高于阳坡;一年生枝、茎的
含量在阴、阳坡之间差异不显著。
表 2 三个海拔高度夏蜡梅植株不同营养器官总鞣质含量 ( )
Table 2 The total tannin content in diferent organs of C.chinensis at different altitude
注 不同小写字母之间具有显著性差异,d一0.05 下同。 P<0.05;一 P<0.01.The same below
表 3 不 同坡向夏蜡梅植株不同营养器官总鞣质含量 (%)
Table 3 total tannin content in different organs of C.chinensis at different slope
样地 一年生枝 二年生枝 茎
Plot Annual twig Biennial twig Stem
根 叶
Root Lear
DMSⅢ(阳坡 Sunny slope) 0.665 3士O.055 9el
NLT(阴坡 Shady slope) 0.725 7士O.094 7e
0.569 1士0.089 5g 0.598 9士0.080 9fg
0.476 6+ 0.044 7h 0.571 9士 O.027 Og
1.268 5士0.179 ld 1.804 0士0.098 5a
1.486 0士0.102 Oc 1.674 0士0.091 6b
2.3不同样地夏蜡梅叶片总鞣质含量
对7个样地的夏蜡梅叶片材料进行测定(表 4)。
从中可以看出,不同样地夏蜡梅叶片的总鞣质含量有
较大差异,变化范围在 1.106 6 ~2.006 O%之间,平
均为 1.690 6 ,其高低顺序为 DLSⅡ>DLSI>SSB>
DMsⅡ>QK>sSB>LTS,其中临安 5个样地含量较
低,大雷山2个样地较高,大雷山2个样地除与临安的
SSB差异不显著外,与临安的其它样地均差异显著。
表 4 不同样地夏蜡梅叶片总鞣质含量 ( )
Table 4 The total tannin content in the leaves
of C.chinensis at diferent plot
样地 Plot 总鞣质 Total tannin
1.761 4士0.225 3 b
1.298 9士0.200 3 c
1.962 2士0.128 9 a
1.714 1士0.061 0 b
1.106 6士0.099 7 d
1.984 8士0.204 3 a
2.006 0士0.107 8 a
2.4夏蜡梅总鞣质含量与环境因子之间的通径分析
以7个居群夏蜡梅叶片总鞣质含量为因变量,以
氮为自变量 X1、磷为自变量 X2、pH值为自变量 x3、
有机质为自变量 X4、海拔为自变量 X5,C/N为 x6,
应用DPS软件进行逐步回归分析、偏方差分析和通
径分析(表5),决定系数为 0.748 6。由表 5可知,对
夏蜡梅叶片总鞣质含量最大的是土壤含氮量,对鞣质
含量起正效应,直接通径系数达 4.233 0;其次为土壤
有机质含量,但对鞣质含量起负效应,直接通径系数
达一3.079 3,C/N比对总鞣质含量起正效应,直接通
径系数达 2.858 8。通过逐步回归建立方程如下:Y
=一0.810 8+3.298 08X-0.985 48X2— 0.140 68X4+
0.002 4X5+0.054 3X6(R:0.865 2)。
3 讨论
珍稀濒危植物对极端环境的适应常常拥有重要
的生物分子(如次生代谢产物),对生物分子的价值化
有助于增强人们对保护珍稀濒危植物的认识和正确
合理利用这些资源。从本研究结果看出,夏蜡梅不同
营养器官均含有总鞣质,同一植株上,叶片总鞣质含
量最高,显著高于其它器官;根的含量次之,也显著高
于枝、茎等器官。一年生枝、二年生枝、茎的鞣质含量
很低。这表明叶片可能是夏蜡梅总鞣质主要合成和
积累器官;根也可能是总鞣质的积累器官,且在一些
代谢旺盛的幼嫩部位能合成部分总鞣质;而枝、茎等
器官可能不具积累总鞣质的能力,仅起运输作用,此
外,一年生枝等幼嫩部位也可能合成部分总鞣质,故
一 年生枝总鞣质含量略高于二年生枝等器官,但总体
上它们之间差别不大。本研究中海拔高度的差异对
夏蜡梅叶、根、一年生枝等器官的总鞣质合成和积累
的影响较小,而茎、二年生枝与海拔高度呈显著的正
相关关系。不同坡向对夏蜡梅的总鞣质合成有影响,
叶片的含量是阳坡大于阴坡,差异显著。这可能是阳
坡光照充足,光合作用能力强,光合产物及其转化产
~刚 一~
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6期 李钧敏等:夏蜡梅营养器官总鞣质含量的比较 947
物水平高,用于合成总鞣质的底物多,导致阳坡的总
鞣质含量高于阴坡。不同样地的夏蜡梅叶片总鞣质
含量存在差异,可见生境不同对总鞣质的形成有影
响,从实验结果看,大雷山的含量较高,临安的较低。
表 5 夏蜡梅总鞣质含量与环境因子之间的通径分析
Table 5 Path analysis of the total tannin content of C.chinensis and its environmental factors
此外,土壤环境因子也对总鞣质含量的形成有明
显的影响,主要影响因子为土壤氮。环境条件对植株
体内次生代谢产物形成和积累诱导机制的碳素/营养
平衡假说认为植物体内以C为基础的次生代谢物质,
如酚类、萜烯类和其他一些仅以 C、H、O为主要结构
的化合物,与植物体内的 C/N(碳素/营养)比呈正相
关(苏文华等,2005)。鞣质属于酚类化合物,利用通
径分析显示夏蜡梅叶片总鞣质含量的主要影响因子
为氮及 C/N,且为正相关,较好地证实了这一假说。
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